高中选修三配合物

1、第三节第三节 离子键、配位键与金属键离子键、配位键与金属键姓名：于浩学号：20111128020011一、离子键一、离子键 概念：阴、阳离子形成稳定化合物的静电作用。概念：阴、阳离子形成稳定化合物的静电作用。成键粒子成键粒子成键特点成键特点 静电作用：阴阳离子之间的静电引力与电子之间、静电作用：阴阳离子之间的静电引力与电子之间、原子核之间的斥力处于平衡时的总效应。原子核之间的斥力处于平衡时的总效应。 离子键的成键本质：离子键的成键本质：1234原子得失电子形成稳定的阴、阳离子原子得失电子形成稳定的阴、阳离子离子间的吸引与排斥处于平衡状态离子间的吸引与排斥处于平衡状态形成离子键后体系总能量降低形

2、成离子键后体系总能量降低静电力作用与阴阳离子所带的电荷及核间距静电力作用与阴阳离子所带的电荷及核间距的关系的关系 离子键特征：无饱和性与方向性离子键特征：无饱和性与方向性 存在：离子化合物存在：离子化合物 如：强碱、大多数盐、活泼金属氧化物如：强碱、大多数盐、活泼金属氧化物 特例：特例：AlCl3为共价化合物为共价化合物 注意：铵根与非金属之间是离子键注意：铵根与非金属之间是离子键 离子化合物：一定有离子键离子化合物：一定有离子键,可能有共价键可能有共价键(NH4Cl) 离子键离子键只只存在于离子化合物存在于离子化合物 共价键存在于共价化合物、部分离子化合物、共价键存在于共价化合物、部分离子化

3、合物、单质单质 只要只要有离子键的化合物就为离子化合物有离子键的化合物就为离子化合物 全部全部是共价键的化合物才是共价化合物是共价键的化合物才是共价化合物二、配位键二、配位键1、概念：成键的两个原子一方提供孤对电子、概念：成键的两个原子一方提供孤对电子,另一方提供空轨道而形成的共价键另一方提供空轨道而形成的共价键 成键粒子成键粒子成键条件成键条件 配位键表示方法：配位键表示方法：AB 表明共用电子对由表明共用电子对由A原子提供而形成配位键原子提供而形成配位键 存在：存在：NH4+、H3O+、SO42-、P2O5、Fe(SCN)3、Cu(H2O)42+、Ag(NH3)2OH、血红蛋白等血红蛋白等

4、2 2、配位化合物：金属离子或原子与某些分、配位化合物：金属离子或原子与某些分子或离子（称为配体）以配位键结合形成子或离子（称为配体）以配位键结合形成的化合物的化合物, ,简称配合物。简称配合物。 配合物的组成：由中心原子（提供空轨道）配合物的组成：由中心原子（提供空轨道）和配位体（提供孤对电子）组成和配位体（提供孤对电子）组成Co(NHCo(NH3 3) )6 6ClCl3 3内界内界外界外界中心原子中心原子配位体配位体配位数配位数配位原子配位原子直接同中心原子配位的原直接同中心原子配位的原子或离子数目子或离子数目 中心原子：配合物的中心原子一般是带正电中心原子：配合物的中心原子一般是带正电

5、的阳离子的阳离子, ,过渡金属离子最常见过渡金属离子最常见 配位体配位体阴离子：阴离子：X-、OH-、SCN-、CN-、RCOO-、C2O42-、PO43-等等中性分子：中性分子：H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等醇、胺、醚等 配位原子：配体中直接同中心原子配位配位原子：配体中直接同中心原子配位的原子的原子,必须含有孤对电子，常为必须含有孤对电子，常为A、A、A族元素的原子族元素的原子配离子的电荷数：中心离子和配体总电荷数配离子的电荷数：中心离子和配体总电荷数的代数和的代数和3 3、配合物的结构、配合物的结构配位数配位数配离子空间结构配离子空间结构实例实例2直线型直线型 Cu(NH3)22+、

6、Ag(NH3)2 +、 Ag(CN)2 -4四面体四面体Cd(NH3)42+、Cd(CN)4 2-、ZnCl4 2-、CoCl4 -平面正方形平面正方形PtCl4 2-、PdCl4 2-、Ni(CN)4 2- 、PtCl2(NH3)26正八面体正八面体Co(NH3)63+、 CrCl2(NH3)4+ 、AlF6 3-、 SiF6 2- 化学组成相同的配合物可能结构不同化学组成相同的配合物可能结构不同, ,是配是配合物异构现象。如合物异构现象。如Pt(NHPt(NH3 3) )2 2ClCl有顺式、反式有顺式、反式两种异构两种异构顺式反式NH3NH3ClClPtNH3NH3ClClPt4 4、配

7、合物的性质、配合物的性质 中心原子在配位体的影响下中心原子在配位体的影响下,其价层电子的其价层电子的原子轨道进行杂化原子轨道进行杂化,配位原子的孤对电子进配位原子的孤对电子进入中心原子的空轨道产生较强作用入中心原子的空轨道产生较强作用,因而配因而配合物稳定性较强。合物稳定性较强。配位键越强配位键越强,配合物越稳配合物越稳定定 配合物溶于水后难电离配合物溶于水后难电离（1） Cu(NH3)4SO4H2O的制取的制取CuSO4溶液溶液+适量氨水适量氨水Cu(OH)2蓝色沉淀蓝色沉淀+适量氨水适量氨水Cu(NH3)42+深蓝色溶液深蓝色溶液乙醇乙醇Cu(NH3)4SO4H2O深蓝色晶体深蓝色晶体离子

8、方程式：离子方程式：Cu2+2NH3H2OCu(OH)2+2NH4+ Cu(OH)2 + 4NH3H2O Cu(NH3)42+2OH-+4H2O（2） Fe3+的检验的检验Fe3+ +SCN-Fe(SCN) 2+在含有在含有Fe3+的溶液中滴加的溶液中滴加KSCN溶液溶液,溶溶液呈液呈血红色血红色,生成了生成了Fe(SCN) 2+（3） 银氨溶液的制备原理银氨溶液的制备原理向向AgNO3溶液中滴加稀氨水至过量溶液中滴加稀氨水至过量Ag+ +NH3H2O AgOH+NH4+ AgOH+ 2NH3H2O Ag(NH3)2+OH- -+2H2O或或,AgCl+ 2NH3H2O Ag(NH3)2Cl+

9、2H2O Ag(NH3)2+2H+ Ag+ +2NH4+4 4、常见的配合物、常见的配合物配合物配合物中心原子中心原子配体配体配位数配位数颜色颜色Cu(NH3)4SO4Cu2+NH34深蓝深蓝Cu(H2O)4SO4Cu2+H2O4蓝蓝H2 CuCl4Cu2+Cl-4绿绿Ag(NH3)2OHAg+NH32无色无色K3Fe(SCN)6Fe3+SCN-6血红色血红色 NaAl(OH)4Al3+OH-4无色无色5 5、配合物的应用、配合物的应用1234工业生产：湿法冶金、物质分离提纯、工业生产：湿法冶金、物质分离提纯、合成功能分子等合成功能分子等定量分析：检验离子、隐蔽剂、有机定量分析：检验离子、隐蔽

10、剂、有机沉淀剂、萃取分离等沉淀剂、萃取分离等物质合成：催化剂、生物固氮物质合成：催化剂、生物固氮生物体内：许多酶与金属离子的配合生物体内：许多酶与金属离子的配合物有关物有关三、金属键三、金属键概念：金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作概念：金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用用成键粒子成键粒子特征：无饱和性和方向性特征：无饱和性和方向性 影响金属键的因素：金属元素的原子半径、影响金属键的因素：金属元素的原子半径、单位体积内的自由电子数目、所带电荷数单位体积内的自由电子数目、所带电荷数同主族：核电荷数增大同主族：核电荷数增大,金属原子半径增大金属原子半径增大,金属键减弱金属键减弱,键能减小键能

11、减小同周期：核电荷数增加同周期：核电荷数增加,金属原子半径减小金属原子半径减小,金属键增强金属键增强,键能增大键能增大 金属键与金属的性质有关：延展性金属键与金属的性质有关：延展性,导电、导导电、导热性热性,熔、沸点等熔、沸点等金属键越强金属键越强,金属的熔沸点越高。金属的熔沸点越高。如如,钠钾的熔沸点低钠钾的熔沸点低,存在的金属键弱；存在的金属键弱；铬的硬度大沸高，存在的金属键强铬的硬度大沸高，存在的金属键强四、化学键的总结归纳四、化学键的总结归纳 只有非极性键的物质：只有非极性键的物质：H2、O2、N2等、金等、金刚石、单晶硅、刚石、单晶硅、P4、S2、S4等（同种非金属等（同种非金属元素

12、构成的单质）元素构成的单质） 只有极性键的物质：只有极性键的物质：HX、CO、NO、CS2、BF3等（不同种元素构成的化合物）等（不同种元素构成的化合物） 既有极性键既有极性键,又有非极性键的物质：又有非极性键的物质：H2O2,CH2=CH2,CHCH等等 由强极性键构成由强极性键构成,但又不是强电解质：但又不是强电解质：HF1、化学键的存在、化学键的存在 只含有离子键：只含有离子键：CsCl、NaCl、Na2O、K2O、NaH、KH(s)等等 既有离子键又有非极性键：既有离子键又有非极性键：Na2O2、FeS2、CaC2等等 同时含有离子键、配位共价键：铵盐同时含有离子键、配位共价键：铵盐

13、无化学键：稀有气体无化学键：稀有气体2 2、化学键强弱影响因素、化学键强弱影响因素化学键影响因素性质举例离子键离子半径越小、所带电荷数大,离子键越强熔沸点越高、溶解性强Al2O3的熔沸点NaCl共价键成键原子半径越小、共用电子对越多,共价键越稳定牢固稳定性越强稳定性：N2极强H2 Cl2金属键金属阳离子半径越小、所带电荷数越多,金属键越强金属的物理性质硬度：NaMgAl熔点：NaMgAl离子键共价键金属键非极性极性键配位键本质 阴阳离子、静电作用共用电子对与原子核间的静电作用金属阳离子与自由电子间作用特征 无饱和、方向性有饱和、方向性无方向性成键条件金属与非金属 同种非金属不同非金属配位体、中

14、心原子金属电子式Na+:Cl:-O:OH:Cl:存在 离子化合物单质、离子或共价化合物共价或离子化合物离子化合物金属单质（晶体）离子化合物共价化合物构成离子键以共用电子对形成的分子达到稳定通过得失电子通过形成共用电子对构成微粒阴阳离子原子微粒间作用力一定有离子键,可能有共价键分子内只有共价键熔沸点较高较低(除SiO2)硬度较大较小(除SiO2)溶解性一般易溶于水部分溶于水导电性熔融态、水溶液导电熔融态不导电,溶于水的部分导电(盐酸导电,乙醇不导电)离子化合物共价化合物共价化合物形成过程Na + Cl Na+:Cl:-H + Cl H : Cl : 实实例例强碱强碱, ,大多数盐大多数盐, ,活

15、泼活泼金属氧化物金属氧化物酸酸, ,非金属氢化物非金属氢化物, ,非金非金属氧化物属氧化物五、习题总结五、习题总结 下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A.A.离子化合物中可能含有共价键离子化合物中可能含有共价键B.B.极性分子中只有极性键极性分子中只有极性键C.C.金属元素原子和非金属元素原子之间只形成离子金属元素原子和非金属元素原子之间只形成离子键键D.D.由非金属元素组成的化合物只能是共价化合物由非金属元素组成的化合物只能是共价化合物A 只有在化合物中才能存在的化学键是（只有在化合物中才能存在的化学键是（ ）A,A,离子键离子键 B,B,共价键共价键 C,C,极性键极性键 D,D,非

16、极性键非极性键C CuCl2溶液有时候呈蓝色溶液有时候呈蓝色, ,有时候呈绿色有时候呈绿色, ,是是因为存在如下平衡：因为存在如下平衡： Cu(H2O)42+(蓝蓝)+4Cl-=CuCl42- (绿绿)+4H2O现在欲使溶液由绿变蓝现在欲使溶液由绿变蓝,可采用什么方法？可采用什么方法？加水、加银离子加水、加银离子 下列配合物的溶液加硝酸银溶液下列配合物的溶液加硝酸银溶液,不能生成不能生成氯化银沉淀的是（氯化银沉淀的是（ ） Co(NH3)4Cl2Cl B. Co(NH3)3Cl3A. C. Co(NH3)6Cl3 D. Co(NH3)5ClCl2B A,B,C,D,E五种短周期元素的核电荷数依

17、次增大五种短周期元素的核电荷数依次增大,A元素元素的最外层的最外层P轨道中只有一个轨道未充满电子轨道中只有一个轨道未充满电子,且未成对电且未成对电子数比子数比D少。回答：少。回答：(1).A,E与氢原子组成的与氢原子组成的AH2E2分子是不是手性分子？分子是不是手性分子？(2).由由C,D两种元素组成的化合物中两种元素组成的化合物中,D原子以原子以sp2杂化轨道杂化轨道成键成键,且分子是非极性分子的是？且分子是非极性分子的是？(3).E与与A,B可结合成分子可结合成分子AE4,BE3,其空间构型分别是？其空间构型分别是？(4).向向CuSO4溶液中通入足量的溶液中通入足量的B的氢化物的氢化物,先生成蓝色沉先生成蓝色沉淀淀,继而得到深蓝色透明溶液。继而得到深蓝色透明溶液。最后得到深蓝色透明溶液是因为溶液中存在最后得到深蓝色透明溶液是因为溶液中存在？H2O与与B的氢化物都能与的氢化物都能与Cu2+形成配位键形成配位键,其中与其中与Cu2+形形成的配位键较强的是成的配位键较强的是？不是不是