第一章配位化学的基础知识
第一节配合物的基本概念
研究配合物的化学称配位化学Coordination chemistry
或称配合物化学Chemistry of Coordination Compounds
络合物化学Complex Chemistry
1891年Werner提出配位理论
Werner配位理论的主要要点：
1 配合物内中心离子（原子）有两种化合价，一种是主价，一种是副价，主价即表示氧化态，副价则表示配位数，
3
NH3
NH3Cl3
NH
NH3
2 把配合物分成内界和外界
3 提出了配合物的空间结构
配合物的定义：凡是有含有孤对电子（或 电子）的离子或分子与具有能接受孤对电的适当空轨道的离子或分子或原子所结合而成的离子或分子
经典的配合物配合物离子与异电荷离子构成的电中性化合物如KAu(CN)2
带电荷的配合物称为配离子如Au(CN)2- , Ag(CN)2-
配合物本身为分子如Ni(CO)4, [Pt(NH3)2Cl2]
配合物的组成：
[Cu (NH3)4]2+SO42-
中心离子配位键配位原子配位体配位数配离子电荷外界离子
中心离子（原子）：金属离子
配位体：与中心离子相结合的阴离子或分子
配位原子配位体中直接与中心离子结合的原子称为配位原子
配位原子在周期表中的位置：
配位数：配合物中，与中心离子直接结合的配位原子的总数，
多齿配体：
第二节 配合物的稳定常数
[Cu (NH 3)4]SO 4溶于水时，内外界之间完全离解
[Cu(NH 3)4]SO 4＝[Cu(NH 3)4]2＋ ＋ SO 42－
[Cu(NH 3)4]2＋ 进一步离解成[Cu(NH 3)3]2＋ [Cu(NH 3)2]2＋ [Cu(NH 3)]2＋ Cu 2+
氨的浓度高时可能形成[Cu(NH 3)6]2＋
1 配离子的逐级和积累稳定常数
只讨论单核单配的情况
配合物形成的反应方程式和平衡常可表示为：
ML L M =+ （1）
]
][[]
[1L M ML K =
2ML L ML =+ （2）
]
][[]
[22L ML ML K =
n n ML L ML =+-1
]
][[]
[1L ML ML K n n n -=
[ ] 浓度稳定常数 ( ) 活度稳定常数
K 1， K 2，… , K n 称为逐级稳定常数（分步稳定常数） K 1－第一级稳定常数 K 2－第二级稳定常数， …
K n －第n 级稳定常数
如将（1）和（2）相加合并，则有：
M ＋2L ＝ML 2
相应的稳定常数表达式为：
212222]
][][][[]
][[]][[][K K L M L ML ML ML L M ML ===
β
将（1）、（2）和（3）式相加，有：
33ML L M =+
3213
33]][[]
[K K K L M ML ==
β
对ML n ,则有：
n ML nL M =+
∏====n
i i n n n n K K K K K L M ML 1
321...]][[][β
其中,
.,21211K K K ==ββ
n βββ....21称为积累稳定常数
另一种表示方法可采用不稳定常数
稳定常数的数据汇编：
A.E Martell and R.M. Smith :Critical stability constants
Vol.1 Amino acid (1974) Vol.2 Amines (1975) Vol.3 Other organic ligand Vol.4 Inorganic complexes
本校图书馆的分类号：54。46
2 配位体的加质子常数
配体为强酸根离子， 不加质子的配体，如Cl -, Br -, I -, NO -3 配体的分类
配体为弱酸根离子， 加质子的配体，pH 的变化对其形态有影响
SO 42- +H +=HSO 4－
]
][[]
[44H SO HSO K H =
CH 3COO － ＋ H ＋ ＝ HOOCCH 3
]
][[]
[33H COO CH COOH CH K H =
K H 称为加质子常数，或质子化常数，质子合常数， Protonation constants
它们为相应的酸的电离常数的倒数
HSO 4－= SO 42- +H + H a K
HSO SO H K 1
][]][[44==
HAc= H ＋ Ac
H a K
HAc Ac H K 1
][]][[==
对于能加合多个质子的配体，如磷酸根离子：
44HPO H PO =+
3
4411
]][[][a H
K H PO HPO K =
=
424PO H H HPO =+
2
44221
]][[][a H
K H HPO PO H K =
=
4342PO H H PO H =+
1
424331
]][[][a H
K H PO H PO H K =
=
配体的加质子常数的关系如同配合物稳定常数的关系一样，K H 所表示的称为逐级加质子常数，相应的有积累加质子常数，积累加质子常数与逐级加质子常数的关系有：
∏==n
i i H H
n K 1
β
对配体为碱的情况更为适用：
如乙二胺H 2NCH 2CH 2NH 2 以en 表示
Hen H en =+
]
][[]
[1en H Hen K H =
en H H Hen 2=+
]
][[]
[22Hen H en H K H =
第三节 配位数与配合物的立体结构
所说的配位数系指最高配位数。
金属离子和种类，氧化数
配位数取决于决定性的
配体的种类
其它因素有：
1 空间因素
1）中心离子一定时，配体的体积增大，则配位数下降
如Al(III)与F－可形成AlF63-, 而与Cl- , Br-, I-, 等只能形成AlX4-.
2) 配体一定时，中心离子体积增大，配位数增大
2 电荷的影响
1）中心离子电荷大，利于形成配位数高的配合物
2）配体为阴离子时，其电荷越低，越容易形成高配位数的配合物
中心离子的配位数有2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，最高有为14的报道，在水溶液中常见的是2，4，6
配体数为2的配合物的构型为直线型：
配体数为4的配合物的构型主要有两种：一为四面体型，一为平面正方形：
配体数为6的配合物的构型为八面体型
第四节配合物的命名
中国化学会于1980年公开了“无机化学命名原则”，介绍了一般配合物的命名原则。此部分内容自学。
第五节湿法冶金与配位化学
国际配位化学会议――International Conference on Coordination Chemistry
ICCC
（1）浸出，净化
对于含铜、镍、钴等有价金属的硫化矿，利用其易溶于氨水的特性：
MS ＋2O2＋nNH3 =M(NH3 )n SO4
2CuFeS2+ 8.5O2+12NH3+ (2+n) H2O=2Cu(NH3)2+4+4NH+4+4SO42-+Fe2O3.nH2O
有关的配离子的稳定常数如下：
配离子Fe(NH3 )6Co(NH3 )62
+Co(NH3 )63
+
Ni(NH3 )62+Cu(NH3 )42+
lg
n
----- 5.41 35.21 9.08 12.6 精矿的成分：镍14％，铜2％，钴0。5％
采用的流程：
浸出液
溶液CuS渣
加压氢还原
浸出：使有价金属进入溶液，铁留在浸出渣中
加热：使铜以CuS的形式沉淀下来
加压氧化：将Co(NH3 )62+氧化成Co(NH3 )63+
加压氢还原：将Ni(NH3 )2+4还原成金属镍
锑和汞的碱性浸出，两种金属的硫化矿在硫化钠的作用下形成配离子进入溶液：
Sb2S3 +3Na2S=2Na3SbS3
HgS+Na2S=Na2HgS2
由硫化锑矿酸性湿法制取锑白时，浸出过程借助于配合物的生成：
Sb2S3 +2SbCl5=4SbCl4- +3S
金的湿法冶金也是利用配位化学的原理：
氰化法：
4Au+8NaCN+O2 + 2 H2O=4NaAu(CN)2+4NaOH
其中lg =38
其它的金的浸出方法也是利用金鱼民试剂形成的配合物进行的
氧化铝工业中的浸出也是配位浸出的一个过程：
Al2O3.xH2O +2NaOH= 2NaAl(OH)4
2 溶剂萃取
溶剂萃取的发展先从核工业开始
然后是稀有金属、贵金属
现在已可用于贱金属
有色金属的一种方法
3 离子交换
离子交换在有色冶金中的应用可分为和色层分离
阴离子交换树脂
简单的离子交换
阳离子交换树脂
例：辉钼矿的氨浸法中，钼以MoO42-阴离子的形式存在，而杂质离子如铜、镍等，则以
Cu(NH 3 )42+,Ni(NH 3 )62+ 等形式存在
交换阴离子，选用阴离子交换树脂 交换的两种途径
交换阳离子，选用阳离子交换树脂
色层分离，利用淋洗时各配合物的稳定性差别进行分离
用EDTA 来淋洗负载稀土的树脂，其反应如下：
（R ）R E ＋ （NH 4）3HY ＝（R ）（NH 4）3 ＋R E Y - + H +
EDTA 与有关的稀土离子（均为三价的配合物的稳定常数如下： 稀土离子
La Ce
Pr Nd P m Sm Eu Gd Tb lg β 15.5 15.9
8 16.4
16.61
-
17.14
17.35
17.37
17.9
稀土离子
Dy Ho Er Tm Yb Lu lg β 18.3 18.7
4
18.98
--
19.54
19.83
离子交换树脂利用配位淋洗剂来强化过程的定量关系式可表达为：
B A A
B
B A
C P K K P //=
式中 离子的分离系数
、有配位剂时B A P
B
A C
--/ 离子的分离系数、无配位剂时
B A P B A --/ K A ――A 离子与配位体生成的配合物的稳定常数
K B ――B 离子与配位体生成的配合物的稳定常数
5，8—二乙基—7—羟基—十二烷基—6—酮肟 LIX63
2—羟基—5—十二烷基二苯甲酮肟 LIX64
萃合物的结构
电解：
在电解过程中，少量的添加剂的加入作用很大铜电解的添加剂有胶、硫脲、β-萘酚等
其它金属的电解，如锌，铅等均加入添加剂新电解方法
中南大学有兖冶金
5 新材料的制备
实验五 配合物的生成和性质 一、实验目的 1、了解有关配合物的生成，配离子及简单离子的区别。 2、比较配离子的稳定性，了解配位平衡与沉淀反应、氧化还原反应以及溶液酸度的关系。 二、预习提问 1、 试指出硫酸铁铵和铁氰化钾哪个物质是配合物？ 答：铁氰化钾是配合物。 2、 Cu 2+与[Cu （NH 3）4]2+比，谁的氧化能力较强？为什么？ 答：Cu 2+的氧化能力较强。因为φCu2+/Cu >φ[Cu （NH3）4]2+/Cu 3、 配合物与复盐的主要区别是什么？如何判断某化合物是配合物？ 答：复盐是由两种或两种以上的同种晶型的简单盐类所组成的化合物，在其晶体中（或水溶液中）均只有简单的离子存在。而配合物晶体中存在复杂的配位离子或配位分子，这些配位离子或配位分子或离子很稳定，能以独立的整体存在，根据晶体中（或水溶液中）是否含有复杂的配位离子或分子来判断某化合物是不是配合物。 三、实验原理 由一个简单的正离子和几个中性分子或其它离子结合而成的复杂离子叫配离子，含有配离子的化合物叫配合物。配离子在溶液中也能或多或少地离解成简单离子或分子。例如： [Cu(NH 3)4]2+配离子在溶液中存在下列离解平衡： 32243NH 4Cu ])NH (Cu [+?++ )])(([)()(243342++?=NH Cu C NH C Cu C K d 不稳定常数K d 表示该离子离解成简单离子趋势的大小。 配离子的离解平衡也是一种化学平衡。能向着生成更难离解或更难溶解的物质的方向进行，例如，在[Fe(SCN)]2+溶解中加入F -离子，则反应向着生成稳定常数更大的[FeF 6]3- 配离子方向进行。 螯合物是中心离子与多基配位形成的具有环状结构的配合物。很多金属的螯合物都具有特征的颜色，并且很难溶于水而易溶于有机溶剂。例如，丁二肟在弱碱性条件下与Ni 2+生成鲜红色难溶于水的螯合物，这一反应可作检验Ni 2+的特征反应。 四、仪器及试剂 1、 仪器 试管、滴定管 2、 试剂 HgCl 2(0.1mol ·L -1)、KI(0.1 mol ·L -1)、NiSO 4(0.2 mol ·L -1)、BaCl 2(0.1mol ·L -1)、NaOH(0.1mol ·L -1)、1:1(NH 3·H 2O)、FeCl 3(0.1mol ·L -1)、KSCN(0.1 mol ·L -1)、K 3[Fe(CN)6](0.1 mol ·L -1)、AgNO 3(0.1mol ·L -1)、NaCl(0.1 mol ·L -1)、CCl 4、FeCl 3(0.5 mol ·L -1)、NH 4F(4 mol ·L -1)、
配合物的化学键理论 摘要：化学键理论在配位化学中有着重要的运用，它现在主要有三大流派。本文就回顾化学键的发展历程，并对三大化学键理论做出仔细的阐述。 关键字：化学键价键理论分子轨道理论晶体场理论配位场理论 十八世纪后半叶,欧洲的化学家开始了定量的化学实验的研究。法国化学家普劳斯特通过测定部分化合物的重量组成而提出了定组成定律即一个化合物不管它是天然的还是人工合成的组成该化合物的各元素的重量百分比是固定不变的这一定律促使人们进一步研究化合物是怎样组成的和靠什么力结合在一起的。化合物的定组成结构和性质有什么关系。由此化学键理论产生和逐步发展起来。 1 化学键的发展历程 最早化学家假设原子和原子之间是用一个神秘的钩钩住的，这种设想至今仍留下痕迹，化学键的“键”字就有钩的意思。 1916年，德国科学家柯塞尔考察大量的事实后得出结论：任何元素的原子都要使最外层满足8 电子稳定结构。柯塞尔的理论能解释许多离子化合物的形成，但无法解释非离子型化合物。1923 年，美国化学家路易斯发展了柯塞尔的理论，提出共价键的电子理论：两种元素的原子可以相互共用一对或多对电子，以便达到稀有气体原子的电子结构，这样形成的化学健叫做共价健。 柯塞尔和路易斯的理论常叫原子价电子理论。它只能定性地描述分子的形成，化学家更需要对化学键做定量阐述。 1927 年，海特勒和伦敦用量子力学处理氢分子，用近似方法计算出氢分子体系的波函数和能量获得成功，这是用量子力学解决共价键问题的首例。1930 年，鲍林更提出原子成键的杂化理论（杂化轨道理论）。1932 年，洪德把单键、多键分成δ和∏键两类。δ健是指在沿着连接两个原子核的直线（对称轴）上电子云有最大重叠的共价键，这种键比较稳定。∏键是指沿电子云垂直于这条直线方向上结合而成的键，这种键比较活泼。这就使价键理论进一步系统化，使经典的化合价和化学键有机地结合在一起了。 由于上述的价键理论对共扼分子、氧气分子的顺磁性等事实不能有效解释，因此本世纪30 年代后又产生一种新的理论——分子轨道理论。 分子轨道理论在1932 年首先由美国化学家马利肯提出。他用的方法跟经典化学相距很远，一时不被化学界接受，后经密立根、洪德、休克尔、伦纳德等人努力，使分子轨道理论得到充实和完善。它把分子看作一个整体，原子化合成分子时，由原子轨道组合成分子轨道，
化学前沿 【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的 基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温 和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中 占有一席之地。 （三）缺陷与价态控制 缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化材料 性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此，可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。 （四）计算机辅助合成 计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础上, 应用神经网络系统并结合基因算法、退火、mon te2carlo 优化计算等建立有关的合成反应数学模型与能量分布模型, 并进一步建立定向合成的专家决策系统。
配位化学基础 配位化学就是在无机化学基础上发展起来得一门具有很强交叉性得学科,配位化学旧称络合物化学,其研究对象就是配合物得合成、结构、性质与应用。配位化学得研究范围,除最初得简单无机加与物外,已包括含有金属-碳键得有机金属配位化合物,含有金属-金属键得多核蔟状配位化合物即金属簇合物,还包括有机配体与金属形成得大环配位化合物,以及生物体内得金属酶等生物大分子配位化合物。 一、配合物得基本概念 1、配合物得定义及构成 依据1980年中国化学会无机化学命名原则,配合物可以定义为:由可以给出孤对电子或多个不定域电子得一定数目得离子或分子(统称为配体)与具有接受孤对电子或多个不定域电子得空位得原子或离子(统称为中心原子),按一定得组成与空间构型所形成得化合物。结合以上规定,可以将定义简化为:由中心原子或离子与几个配体分子或离子以配位键相结合而形成得复杂分子或离子,统称为配体单元。含配体单元(又称配位个体)得化合物称为配位化合物。 配体单元可以就是配阳离子,配阴离子与中性配分子,配位阳离子与阴离子统称配离子。配离子与与之平衡电荷得抗衡阳离子或阴离子结合形成配位化合物,而中性得配位单元即时配位化合物。但水分子做配体得水合离子也经常不瞧成配离子。 配位化合物一般分为内界与外界两部分,配体单元为内界,抗衡阳离子或阴离子为外界,而含中性配位单元得配位化合物则无外界。配合物得内界由中心与配体构成,中心又称为配位化合物得形成体,多为金属,也可以就是原子或离子,配体可以就是分子、阴离子、阳离子。 2、配位原子与配位数 配位原子:配体中给出孤对电子与中心直接形成配位键得原子 配位数:配位单元中与中心直接成键得配位原子得个数配位数一般为偶数,以4、6居多,奇数较少 配位数得多少与中心得电荷、半径及配体得电荷、半径有关: 一般来说,中心得电荷高、半径大有利于形成高配位数得配位单元,如氧化数为+1得中心易形成2配位,氧化数为+2得中心易形成4配位或6配位,氧化数为+3得易形成6配位。配体得半径大,负电荷高,易形成低配位得配位单元。 配位数得大小与温度、配体浓度等因素有关: 温度升高,由于热震动得原因,使配位数减少;配体浓度增大,利于形成高配位。
《化学原理》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程代码： 2、课程名称：化学原理(含元素化学、配位化学两部分) 3、学时/学分：48 4、先修课程：无机及分析化学、有机化学、结构化学等。 5、面向对象：化学、应用化学、生物学、药学及化学相关专业。 6、开课院（系）、教研室：化学化工学院无机及分析化学教研室 7、教材、教学参考书： 《无机化学》下册主编，北师大、华中师大、南京师大，高教出版社 《无机化学》下册孟天佑主编，吉林大学出版社 《配位化学》（教材）刘伟生主编,化学工业出版社, 2013。 《配位化学》罗勤慧著,科学出版社, 2012。 《中级无机化学》项斯芬姚光庆编著，北京大学出版社，2003。 《配位化学－原理与应用》章慧等著，化学工业出版社,2010。 二、课程性质和任务 物质性质及反应的有关事实是化学中最为本质的东西，而元素化学则是阐述物质性质及其变化规律理论的基础学科。《配位化学》是无机化学中极为重要的分支学科,在化学基本理论研究及实际应用方面有着越来越重要的地位, 近年来它已渗透到生物、分离分析、医药、催化冶金、材料科学、环境科学等领域,与各学科有着日益广泛的联系，目前,文献上报道的新化合物绝大多数是配位化合物。配位化学的基础则是化学原理以及元素的基本性质。作为化学类相关专业学生的选修课, 本课程主要通过课堂教学使学生掌握元素性质递变规律及配位化学的基本知识、基本理论,了解单质的制备方法及各主族、副族元素化合物的性质，掌握配位化学的研究方法、应用及其发展趋势。 三、教学内容和基本要求 本课程分为两部分: 第一部分为元素化学部分，包括1—13章,主要研究元素周期表中原子的核外电子排布及元素化学的关系，要求学生能进一步地应用无机化学基本原理（主要是热力学原理及物质结构原理）去学习元素的单质及其化合物的存在、制备、性质及反应性的变化规律，进一步加深对无机化学基本原理的理解，也进一步学会运用有关原理去研究、讨论、说明、理解、预测相应的化学事实。第二分部分为配位化学部分，主要学习配位化合物的基本知识和基本理论, 如配位化学的发展简史, 配位化合物的命名、几何构型及异构现象, 配位化合物的结构理论及配位取代反应等；并介绍非经典配合物、原子簇配合物、生物无机配合物、超分子配合物等，使学生对配位化学基本理论、研究方法、应用及发展有较全面的认识。 具体安排如下：
配合物的生成和性质 一、实验目的 1、比较并解释配离子的稳定性； 2、了解配位离解平衡与其它平衡之间的关系； 3. 了解配合物的一些应用。 二．实验原理 中心原子或离子与一定数目的中性分子或阴离子以配位键结合形成配位个体。配位个体处于配合物的内界。若带有电荷就称为配离子，带正电荷称为配阳离子，带负电荷称为配阴离子。配离子与带有相同数目的相反电荷的离子（外界）组成配位化合物，简称配合物。 简单金属离子在形成配离子后，其颜色，酸碱性，溶解性及氧化还原性都会变化。配离子之间也可转化，又一种配离子转化为另一种稳定的配离子。 具有环状结构的配合物称为螯合物，螯合物的稳定性更大，且具有特征颜色。三．实验内容 1. 简单离子与配离子的区别 铁氰化钾K3[Fe(CN)6]加SCN－无血红色 Fe3+ + nSCN- = [Fe(NCS)n]3-n有血红色 结论：FeCl3为离子型简单化合物，在水中可解离出大量的Fe3+，K3[Fe(CN)6]为配合物，配离子[Fe(CN)6]3-比较稳定，难以解离出大量的Fe3+。 2. 配离子稳定性的比较 (1) Fe3+ + n SCN- = [Fe(NCS)n]3-n(有血红色) [Fe(NCS)n]3-n＋(C2O4)22-→[Fe(C2O4)3]3-＋SCN-
稳定性[Fe(C2O4)3]3->[Fe(NCS)n]3-n （2）AgNO3+ NaCl →AgCl ↓(白) + NH3?H2O→ [Ag(NH3)2]+ [Ag(NH3)2]++ KBr →AgBr↓(淡黄色), 再滴加Na2S2O3溶液→ 沉淀溶解[Ag(S2O3)2]3-,滴加KI溶液→AgI↓AgBr + 2S2O32-→[Ag(S2O3)2]3- + Br-; [Ag(S2O3)2]3- + I-→AgI↓+ 2S2O32-比较：K SP?: AgCl>AgBr>AgI; 稳定性: [Ag(S2O3)2]3-> [Ag(NH3)2]+ (3) I2 + [Fe(CN)6]4- = I- + [Fe(CN)6]3- E? (Fe3+/Fe2+) > E? (I2/I-) > E? ([Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-) 稳定性[Fe(CN)6]3->[Fe(CN)6]4- 3. 配位离解平衡的移动 2CuSO4 + 2NH3·H2O → Cu2(OH)2SO4↓＋(NH4)2SO4 Cu2(OH)2SO4↓＋8NH3·H2O→ [Cu(NH3)4]SO4 + [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O (1) 利用酸碱反应破坏[Cu(NH3)4]2+ SO42- + 2[Cu(NH3)4]2+ + 6H+ + 2H2O = Cu2(OH)2SO4↓ + 8NH4+ (2) 利用沉淀反应破坏[Cu(NH3)4]2+ [Cu(NH3)4]2+ + S2-→ CuS↓ + 4NH3 (3) 利用氧化还原反应破坏[Cu(NH3)4]2+ [Cu(NH3)4]2+ + Zn = [Zn(NH3)4]2+ + Cu (4) 利用生成更稳定配合物（螯合物）的方法破坏[Cu(NH3)4]2+ [Cu(NH3)4]2++ edta4-→[Cu(edta)]2-+ 4NH3 4. 配合物的某些应用 (1) 利用生成有色配合物定性鉴定某些离子 pH控制为5－10：Ni2+ + NH3?H20 +二乙酰二肟→ 鲜红色沉淀
1 配位化学导论总结 1. 配位化学 1) 定义：金属或金属离子同其他分子或离子相互结合的化学。 2) 基础：无机化学 3) 重要性：与其他学科互相渗透的交叉性学科 4) 发展： ● 近代配位化学: “键理论”等理论无法全面说明形成机理与成键方式. ● 现代配位化学理论：建立：1893年，瑞士化学家维尔纳提出了现代的配位键、配位数和配位化合物结构的基本概念，并用立体化学观点成功地阐明了配合物的空间构型和异构现象。 2. 配合物的基本概念 1) 定义：由具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位原子或离子（中心体）与可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子（配体）按一定的组成和空间构型所形成的物种称为配位个体，含有配位个体的化合物成为配合物。 2) 组成: 内界、外界、中心体、配体、配位原子 3) 配体分类： 4) 中心原子的配位数： ● 定义：单齿配体：配位数等于内界配体的总数。多齿配体：各配体的配位原子数与配体个数乘积之和。 ● 影响中心原子的配位数因素: A 、按配 体所含配 位原子的 数目分两 种： B 、根据 键合电子 的特征分 为三种：
3. 配合物的分类 4. 配合物的命名 原则是先阴离子后阳离子，先简单后复杂。 一、简单配合物的命名： （1）先无机配体，后有机配体 cis - [PtCl2(Ph3P)2] 顺-二氯 二?(三苯基磷)合铂(II) (2) 先列出阴离子，后列出阳离子，中性分子（的名称） K[PtCl3NH3] 三氯?氨合铂(II)酸钾 (3) 同类配体（无机或有机类）按配位原子元素符号的英文字母顺序排列。 [Co(NH3)5H2O]Cl3 三氯化五氨?一水合钴(III) 中心离子 对配位数 的影响 配体对配 位数的影 响1、按中心原 子数目分为： 2、按配合物 所含配体种 类分为： 3、按配体的 齿数分类： 4、按配合物 地价键特点 分类：
配位化学的创始人---维尔纳(Alfred.Werner) 上官亦卿 （西北大学化学系05级材料化学专业 西安 710069） 摘要：本文主要介绍配位化学之父——维尔纳发现配位理论的过程、所获得的成 就、与同时代科学家袁根生的争论以及简谈配位化学的发展。 关键词：维尔纳 配位化学理论 配位化学的发展 1913年诺贝尔奖金获得者，配位化学的奠基人维尔纳(1866—1919，瑞士)是第一个认识到金属离子可以通过不只一种“原子价”同其他分子或离子相结合以生成相当稳定的复杂物类，同时给出与配位化合物性质相符的结构概念的伟大科学家。 一、实践与挑战 配位化合物曾经是对无机化学家的一个挑战。在早期的化学中，他们似乎是不寻常的和反抗通常原子规律的。 通常元素都有固定的原子价，如Na +、O 2-、Cu +2/+3、P -3/+3/+5。然而，某些元素的化合物却难以用通常原子价图式去解释。例如Cr 的原子价是+3，为什么原子价都已经满足CrCl 分子和NH 分子，却依然能够相互作用形成CrCl ·6NH 分子？同样，PtCl 可以继续同NH 作用生成PtCl ·4NH ？ 33332323对于CoCl 3·6H 2O 的有趣故事，人们知道的更早。1799年的塔萨厄尔(Tassaert)往CoCl 2溶液中加入氨水，先生成Co(OH)2沉淀，继续加入氨水则Co(OH)2溶解，放置一天后便析出一种橙色晶体，经过分析得知是CoCl 3·6NH 3，Co(OH)2在过量氨的存在下被氧化成3价。起初，人们把这种橙色晶体看成是稳定性较差的CoCl 3和6NH 3分子加合物；但事实却相反，当把它加热到150°C 时，却无法释放出氨；用稀硫酸溶解后，回流几个小时也不生成硫酸铵。这一特征引起了人们的注意[1]。 1847年前后，根特(F.A.Genth)进一步研究了三价钴盐与氨生成的几种化合物，并分析了他们的组成。结果表明：钴盐与氨的化合物不仅因氨分子的数量不同而有不同的颜色，而且钴氨盐中氯的行为也有所不同。 上述复杂的现象，显然不能用简单的原子价规律给予圆满说明，不少人在这方面常识，并未成功。 二、需要冲破旧理论的框子 原子价的概念需要扩充，但是当时的一些化学家却抱着僵死的观念不放。如
当代无机化学研究前沿与进展 【摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 【关键词】:无机化学；研究前沿；研究进展 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”, 正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中占有一席之地。
第27章配位化合物（01） 27.1 配位层的特性 27.1 共价键和配位共价键的区别是什么？在NH4+离子中分别有多少 个共价键和配位共价键？如何对其进行区分？ 解配位共价键是指一对电子由两个原子共享，且此电子是由其中的一个原子提供的；共价键是指一对共用电子对，一旦形成这两种键就没有区别。在NH4+离子中有四个共价键，其中有一个是配位共价键。 27.2 八面体共有几个面？几个角？具有八面体配位结构的中心离子 的配位数是多少？ 解顾名思义八面体有八个面，但有六个角。因为配位体处于八面体的角上，所以具有八面体配位结果的金属的配位数是六。 27.3 在无限稀的溶液中CoBr·4NH3·2H2O的摩尔电导率为： 420cm-1·Ω-1,由此推导此配位化合物的组成。 解此电导率与（3＋，1－）的电解质相对应；所以配位化合物可表示为：[Co(NH3)4(H2O)2]3+(Br-)3，或为更简单的：[Co(NH3)4(H2O)2]Br3。 27.4 求下列配位化合物的中心原子的配位数分别是多少？ (a) [Mo(CN)8]4-中的钼(b)Cu(en)22+中的铜(en为乙二胺) 解(a) 8 (b) 4 27.5 配平方程式：AgCl(s)+NH3→ 解AgCl(s)+NH3 → Au(NH3)2++Cl- 27.6 把下列各物质按摩尔电导率递增的顺序排列：(a) K[Co(NH3)2(NO2)4] (b) Cr(NH3)3(NO2)3] (c) [Cr(NH3)5(NO2)]3[Co(NO2)6]2(d) Mg[Cr(NH3)(NO2)5] 解离子数及其电荷数越多其电导率越大，则按摩尔电导率递增的顺序排列为：b 配位化学基础 配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门具有很强交叉性的学科，配位化学旧称络合物化学，其研究对象是配合物的合成、结构、性质和应用。配位化学的研究范围，除最初的简单无机加和物外，已包括含有金属-碳键的有机金属配位化合物，含有金属-金属键的多核蔟状配位化合物即金属簇合物，还包括有机配体与金属形成的大环配位化合物，以及生物体内的金属酶等生物大分子配位化合物。 一、配合物的基本概念 1.配合物的定义及构成 依据1980年中国化学会无机化学命名原则，配合物可以定义为：由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子（统称为配体）和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子（统称为中心原子），按一定的组成和空间构型所形成的化合物。结合以上规定，可以将定义简化为：由中心原子或离子和几个配体分子或离子以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，统称为配体单元。含配体单元（又称配位个体）的化合物称为配位化合物。 配体单元可以是配阳离子，配阴离子和中性配分子，配位阳离子和阴离子统称配离子。配离子与与之平衡电荷的抗衡阳离子或阴离子结合形成配位化合物，而中性的配位单元即时配位化合物。但水分子做配体的水合离子也经常不看成配离子。 配位化合物一般分为内界和外界两部分，配体单元为内界，抗衡阳离子或阴离子为外界，而含中性配位单元的配位化合物则无外界。配合物的内界由中心和配体构成，中心又称为配位化合物的形成体，多为金属，也可以是原子或离子，配体可以是分子、阴离子、阳离子。 2.配位原子和配位数 配位原子：配体中给出孤对电子与中心直接形成配位键的原子 配位数：配位单元中与中心直接成键的配位原子的个数配位数一般为偶数，以4、6居多，奇数较少 配位数的多少和中心的电荷、半径及配体的电荷、半径有关： 一般来说，中心的电荷高、半径大有利于形成高配位数的配位单元，如氧化数为+1的中心易形成2配位，氧化数为+2的中心易形成4配位或6配位，氧化数为+3的易形成6配位。配体的半径大，负电荷高，易形成低配位的配位单元。 配位数的大小与温度、配体浓度等因素有关： 温度升高，由于热震动的原因，使配位数减少；配体浓度增大，利于形成高配位。 配位数的大小与中心原子价电子层结构有关： 价电子层空轨道越多一般配位数较高 配位数的大小与配体位阻和刚性有关： 配体的位阻一般都会使中心原子的配位数降低，位阻越大、离中心原子越近，配位数的降低程度也就越大。配体的刚性不利于配体在空间中的取向，长回事中心原子的配位数降低。 3.配体的类型 高中化学竞赛专题辅导（四） 配位化学（含解析） 一．（12分）配位化合物A是单核配合物分子，由11个原子组成；微热后失重11.35%得到B；B进一步加热又失重26.66%（相对B）得到金属C；B极难溶于水，不溶于乙醇、乙醚，能溶于盐酸。A有2种异构体A1、A2，其中A2能与草酸盐反应得到一种式量比A略大的配合物分子D（A1无相似反应） 1．写出A、B、C的化学式； 2．写出B溶于盐酸后产物的名称； 3．试画出A1、A2、D的结构，并比较A1、A2在水中溶解性的大小。 4．A还有若干种实验式相同的离子化合物。它们每个还满足如下条件：是由分立的、单核的离子配合物实体构成的；仅含1种阳离子和1种阴离子。 （1）符合上述条件的离子化合物的精确的分子式有多少种。 （2）其中1种与AgNO3反应（摩尔比1︰2）得到两种组成不同的配合物，写出反应的化学方程式。 二．（7分）某Ⅷ族不活泼金属A溶于足量的王水生成B的溶液（A的含量为47.60%）；将SO2通入B的溶液中，得到C的溶液（A的含量为57.56%）。已知B、C的组成元素完全相同，且阴离子所带电荷也相同。 1．通过计算推理，确定A的元素符号； 2．写出所涉及反应的化学方程式。 3．画出B、C阴离子的空间构型。 三．（11分）太阳能发电和阳光分解水制氮，是清 洁能源研究的主攻方向，研究工作之一集中在n－型半 导体光电化学电池方面。下图是n－型半导体光电化学 电池光解水制氢的基本原理示意图，图中的半导体导带 （未充填电子的分子轨道构成的能级最低的能带）与价 带（已充填价电子的分子轨道构成的能级最高的能带） 之间的能量差ΔE（＝E c－E v）称为带隙，图中的e－为电 子、h＋为空穴。 瑞士科学家最近发明了一种基于上图所示原理的廉 价光电化学电池装置，其半导体电极由2个光系统串联而成。系统一由吸收蓝色光的WO3纳米晶薄膜构成；系统二吸收绿色和红色光，由染料敏化的TiO2纳米晶薄膜构成。在光照下，系统一的电子（e－）由价带跃迁到导带后，转移到系统二的价带，再跃迁到系统二的导带，然后流向对电极。所采用的光敏染料为配合物RuL2(SCN)2，其中中性配体L为4，4’－二羧基－2，2’－联吡啶。 1．指出配合物RuL2(SCN)2中配体L的配位原子和中心金属原子的配位数。 2．画出配合物RuL2(SCN)2的全部可能结构（键合异构体），有旋光活性的请说明。 3．分别写出半导体电极表面和对电极表面发生的电极反应式，以及总反应式。 四．（7分）研究发现，钒与吡啶－2－甲酸根形成的单核配合物可增强胰岛素降糖作用，它是电中性分子，实验测得其氧的质量分数为25.7%，画出它的立体结构，指出中心原子的氧化态。要给出推理过程。 五．（7分）卟啉化合物是一类含氮杂环的共轭化合物，其中环上各原子处于一个平面内（结构如图1、图2）。卟啉环中含有4个吡咯环，每2个吡咯环在2位和5位之间由一个次甲基桥连，在5，10，15，20位上也可键合4个取代苯基，形成四取代苯基卟啉。 现代配位化学的研究领域及配位化学的应用现代配位化学既有理论又有事实,它把最新的量子力学成就作为自己阐述配合物性质的理论基础, 也力图用热力学、动力学的知识去揭示配位反应的方向 和历程。 已经进入到了现代发展阶段的现代配位化学具有如下三个特点: ●从宏观到微观 现代配位化学进入到物质内部层次的研究阶段，也即进入了微观水平的研 究阶段。现在不只研究配位化合物的宏观性质，而且更重视物质微观结构的研 究即原子、分子内部结构特别是原子、分子中电子的行为和运动规律的研究， 从而建立了以现代化学键理论为基础的化学结构理论体系。 现代配位化学是既有翔实的实验资料又有坚实的理论基础的完全科学。 ●从定性描述向定量化方向发展 现代配位化学特别是结构配位化学已普遍应用线性代数、群论、矢量分析、拓扑学、数学物理等现代的数学理论和方法了，并且应用电子计算机进行科学 计算，对许多反映结构信息及物理化学性能的物理量进行数学处理。这种数学 计算又与高灵敏度、高精确度和多功能的定量实验测定方法相结合，使对配位 化合物性质和结构的研究达到了精确定量的水平。 ●既分化又综合,出现许多边缘学科 现代配位化学一方面是加速分化，另一方面却又是各分支学科之间的相互 综合、相互渗透，形成了许多新兴的边缘学科。 配位化学的地位 一、现代配位化学的研究领域 现代配位化学主要有七大活跃领域部分,分别为超分子化学、兀酸配休及小分子配体络合物、过渡金属有机络合物、金属原子簇络合物、络合催化、生物配位化学、富勒烯化学－老元素新发现（纳米材料）。 (一)超分子化学 超分子化学是研究两种以上的化学物种通过分子间力相互作用缔结而成为具有特定结构和功能的超分子体系的科学。简而言之，超分子化学是研究多个分子通过非共价键作用，而形成的功能体系的科学。 超分子化学是一门处于化学学科与物理、生命科学相互交叉的前沿学科。它的发展不仅与大环化学（冠醚、穴醚、环糊精、杯芳烃、富勒烯等）的发展密切相关，而且与分子自组装、分子器件和新颖有机材料的研究息息相关。从某种意义上讲，超分子化学将四大基础化学（有机化学、无机化学、分析化学和物理化学）有机地融合成一个整体。 1.分子识别 所谓分子识别是指主体（受体）对客体（底物）选择性结合并产生某种特定功能的过程，是分子组装及超分子功能的基础（锁与钥匙的关系）。 实验三 配合物的生成、性质和应用 一、实验目的 1.了解配合物的生成和组成。 2.了解配合物与简单化合物合复盐的区别。 3.了解配位平衡及其影响因素。 4.了解螯合物的形成条件及稳定性。 5.熟悉过滤盒试管的使用等基本操作。 二、实验原理 由中心离子(或原子)与配体按一定组成和空间构型以配位键结合所形成的化合物称配合物。配位反应是分步进行的可逆反应，每一步反应都存在着配位平衡。 M + nR MR n s n [M R n ] [M ][R ] K 配合物的稳定性可由K 稳 (即K s )表示，数值越大配合物越稳定。增加配体(R)或金属离子(M)浓度有利于配合物(MRn)的形成，而降低配体和金属离子的浓度则有利于配合物的解离。如溶液酸碱性的改变，可能引起配体的酸效应或金属离子的水解等，就会导致配合物的解离；若有沉淀剂能与中心离子形成沉淀的反应发生，引起中心离子浓度的减少，也会使配位平衡朝离解的方向移动；若加入另一种配体，能与中心离子形成稳定性更好的配合物，则同样导致配合物的稳定性降低。若沉淀平衡中有配位反应发生，则有利于沉淀溶解。配位平衡与沉淀平衡的关系总是朝着生成更难解离或更难溶解物质的方向移动。 配位反应应用广泛，如利用金属离子生成配离子后的颜色、溶解度、氧化还原性等一系列性质的改变，进行离子鉴定、干扰离子的掩蔽反应等。 三、仪器和试剂 仪器：试管、离心试管、漏斗、离心机、酒精灯、白瓷点滴板。 试药：H 2SO 4 (2mol·L -1)、HCl (1mol·L -1)、NH 3·H 2O (2, 6mol·L -1)、NaOH (0.1, 2mol·L -1) 、 CuSO 4 (0.1mol·L -1, 固体)、HgCl 2 (0.1mol·L -1)、KI (0.1mol·L -1)、BaCl 2 (0.1mol·L -1 )、K 3Fe (CN)6 (0.1mol·L -1)、NH 4Fe (SO 4)2 (0.1mol·L -1)、FeCl 3 (0.1mol·L -1 )、KSCN (0.1mol·L -1)、NH 4F (2mol·L -1)、(NH 4)2C 2O 4 (饱和)、AgNO 3 (0.1mol·L -1)、NaCl (0.1mol·L -1)、KBr (0.1mol·L -1 )、 Na 2S 2O 3 (0.1mol·L -1,饱和)、Na 2S (0.1mol·L -1)、FeSO 4 (0.1mol·L -1)、NiSO 4 (0.1mol·L -1) 、CoCl 2 (0.1mol·L -1)、CrCl 3 (0.1mol·L -1)、EDTA (0.1mol·L -1 )、乙醇 (95%)、CCl 4、邻菲罗啉 (0.25%)、二乙酰二肟(1%)、乙醚、丙酮。 四、实验内容 1.配合物的生成和组成 (1)配合物的生成 在试管中加入0.5g CuSO 4·5H 2O (s), 加少许蒸馏水搅拌溶解，再逐滴加入2mol·L -1的氨水溶液，观察现象，继续滴加氨水至沉淀溶解而形成深蓝色溶液，然后加入2mL 95%乙醇，振荡试管，有何现象？静置2分钟，过滤，分出晶体。在滤纸上逐滴加入2 mol·L -1NH 3·H 2O 溶液使晶体溶解，在漏斗下端放一支试管承接此溶液，保留备用。写出相应离子方程式。 现象：有浅蓝色沉淀碱式硫酸铜生成：Cu 2++ 2NH 3·H 2O=Cu 2(OH)2SO 4+2NH 4+ 继续滴加沉淀溶解加入乙醇，现象和解释： 析出C u(N H 3)4 S O 4(蓝色) (2)配合物的组成 将上述溶液分成2份，在一支试管中滴入2滴0.1mol·L -1BaCl 2溶液，另一支试管滴入2滴0.1mol·L -1NaOH 溶液，观察现象，写出离子方程式。 配位聚合物在光电磁材料中的应用 摘要：配位聚合物由于其特殊的结构及其在光电磁等方面优异的性能引起了科学家的广泛关注。本文综述了金属有机化合物在光电磁材料中的应用，并对新型多功能材料在设计、合 成与应用方面的广阔前景作了展望。 关键词：配位聚合物；多功能材料；非线性光学；材料化学 引言： 配位聚合物(coordination polymers)或金属-有机框架(metal-organic frameworks,简称 MOFs)是指利用金属离子与有机桥联配体通过配位键合作用而形成的一类具有一维，二维或三维无限网络结构的配位化合物[1]。近年来，配位聚合物作为一种新型的功能化分子材料以其良好的结构可裁性和易功能化的特性引起了研究者浓厚的兴趣。配合物有无机的金属离子和有机配体，因此它兼有无机和有机化合物的特性，而且还有可能出现无机化合物和有机化合物均没有的新性质。配位聚合物分子材料的设计合成、结构及性能研究是近年来十分活跃的研究领域之一，它跨越了无机化学、配位化学、有机化学、物理化学、超分子化学、材料化学、生物化学、晶体工程学和拓扑学等多个学科领域，它的研究对于发展合成化学、结构化学和材料化学的基本概念及基础理论具有重要的学术意义，同时对开发新型高性能的功能分子材料具有重要的应用价值[2-7]。并对分子器件和分子机器的发展起着至关重要的作用。配位聚合物在新的分子材料中将发挥重要的作用。配位化学理论在材料的分子设计中也将起着重要的指导作用。 材料按其性能特征和用途大致可划分为结构材料和功能材料两大类。功能材料种类繁多，功能各异，其共同的特点和发展趋势是：(1) 性能优异；(2) 分子化；(3) 巨大的应用前景。金属有机光电磁材料综合了这几方面特点，将发展成为新一代材料，其结构和性能决定了它的应用越来越广泛。以下是金属有机化合物分别在光电磁材料中的应用。 1配位聚合物在光学材料中的应用 配位聚合物的光学性质研究主要集中在光致发光、电致发光以及非线性光学等方面 《配合物的形成》教学设计 、教材分析：本节教材位于专题4《分子空间结构与物质性质》的第二单元，既是第一单元的沿续，也 是对分子空间结构的补充。由于配合物的形成，多数相当于在已知的简单化合物中插入“第三者”一一新的化学成分，构成了复杂的结构，而且游离于价键规律之外，又不涉及价电子，学生往往难以把握。本节教材从实验事实出发，让学生从感性认识入门，经过实验过程的逻辑分析，引领学生参与教学活动，再抽象概括，阐述配合物的结构特点，对相关基本概念作了常识性介绍。 二、教学目标： 1、知识与技能： （1）掌握配合物的的概念，配位体、配位数、内界外界等相关知识； （2）知道简单配合物的基本组成和形成条件； （3）认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用。 2、过程与方法： 逐步养成自主学习化学的习惯，运用实验进行活动与探究，锻炼实验和设计实验的能力； 3、情感态度与价值观： （1）培养学生的辨证唯物主义思想与思维方法； （2）通过配合物的广泛应用在各领域的学习，激发学生树立学好知识为祖国做贡献的人生观。 三、教学重点：配合物的概念和组成 四、教学难点：配合物的组成和形成条件 五、教学方法：实验探究、启发、讨论、实验探究法 六、教学流程设计： 1. 完成表格 2. 往[Co(NH3)4Cl2]CI 和[Co(NH 3)4Cl2]NO3溶液中 分别加入AgNO3溶液，一个有沉淀产生，另一个没有沉淀产生，能产生沉淀的是，没有沉淀产生的是。 【问题解决】 3. 现有两种配合物晶体[Co(NH 3)6]CI 3和[CO(NH 3)5CI]CI 2, 一种为橙黄色，另一种为紫红 色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。 【练一练】 某物质的实验式PtCl4 2NH3,其水溶液不导电， 加入AgNO3也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，试推测其化学式。指出其中心原子，配位体及配位数。学生首先写出这两种配合 物的电离方程式： [Co(NH 3)6]CI 3= [Co(NH 3)6]3++3 CI- [Co(NH 3)5CI]CI 2= [Co(NH 3)5CI]2++2 CI- 然后比较两者得出结论： 要区别这两种配合物应从 水溶液中CI-的 量来考虑。同时写出设 方 学生讨论得出结论： 化学式：[Pt(NH 3)2Cl4]； 中心原子：Pt 配位体：NH3、CI- 配位数：6 将这个问题设计两个台阶：先 写出电离方程式，进行比较， 找出其特点；再从其特点：都 有CI-，但是量却不同上入手来 设计方案就容易得多了。 在评价学生设计实验方案时同 时对实验中的关键地方进行强 调。如过滤之后应洗涤再干 燥。 此题不仅巩固了学生对配合物 的概念、组成、外界内界、配 位体、配位数等概念的掌握， 而且进行了变化，同时考察了 学生的应变能力。 【课堂小结】 配合物的概念：配位键 配合物的组成：配体+中心原子学生回顾、归纳 提炼一节课中的精华，形成主 线，有利于培养学生的学习方 法，善于归纳总结的能力。 配位化学进展 配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门边沿学科。它所研究的主要对象为配位化合物(CoordinationCompounds,简称配合物)。早期的配位化学集中在研究以金属阳离子受体为中心(作为酸)和以含N、O、S、P等给体原子的配体(作为碱)而形成的所谓"Werner配合物"。第二次世界大战期间，无机化学家在围绕耕耘周期表中某些元素化合物的合成中得到发展，在工业上，美国实行原子核裂变曼哈顿(Manhattan)工程基础上所发展的铀和超铀元素溶液配合物的研究。以及在学科上，195l年Panson和Miler对二茂铁的合成打破了传统无机和有机化合物的界限。从而开始了无机化学的复兴。 当代的配位化学沿着广度、深度和应用三个方向发展。在深度上表现在有众多与配位化学有关的学者获得了诺贝尔奖，如Werner创建了配位化学，Ziegler和Natta的金属烯烃催化剂，Eigen的快速反应。Lipscomb的硼烷理论，Wnkinson 和Fischer发展的有机金属化学，Hoffmann的等瓣理论Taube研究配合物和固氮反应机理,Cram，Lehn和Pedersen 在超分子化学方面的贡献，Marcus的电子传递过程。在以他们为代表的开创性成就的基础上，配位化学在其合成、结构、性质和理论的研究方面取得了一系列进展。在广度上表现在自Werner创立配位化学以来，配位化学处于无机化学趼究 的主流，配位化合物还以其花样繁多的价键形式和空间结构在化学理论发展中。及其与其它学科的相互渗透中。而成为众多学科的交叉点。在应用方面，结合生产实践。配合物的传统应用继续得到发展。例如金属簇合物作为均相催化剂，在能源开发中C1化学和烯烃等小分子的活化，螯合物稳定性差异在湿法冶金和元素分析、分离中的应用等。随着高新技术的日益发展。具有特殊物理、化学和生物化学功能的所谓功能配合物在国际上得到蓬勃的发展。 自从Werner创建配位化学至今100年以来，以Lehn为代表的学者所倡导的超分子化学将成为今后配位化学发展的另一个主要领域。人们熟知的化学主要是研究以共价键相结合的分子的合成、结构、性质和变换规律。超分于化学可定义为分子间弱相互作用和分子组装的化学。分子间的相互作用形成各种化学、物理和生物中高选怿性的识别、反应、传递和调制过程。而这些过程就导致超分子的光电功能和分子器件的发展。 我国配位化学的研究在中华人民共和国成立前几乎属于空白。1949年后随着国家经济建设的发展，仅在个别重点高等院校及科研单位开展了这方面的教学和科研工作，60年代中期以前。主要工作集中在简单配合物的合成、性质、结构及其应用方面的研究。特别是在溶液配合物的平衡理论、混合和多核配合物的稳定性、取代动力学、过渡金属配位催化以配位化学基础
高中化学竞赛专题辅导(4)配位化学(含解析)教学内容
现代配位化学研究的领域及配位学的应用
实验三_配合物的生成、性质与应用
配位化学
《配合物的形成》教学设计
配位化学进展
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