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第3课时 配合物理论 课件 人教版高中化学选修3

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人教版高中化学选修3课件-杂化轨道理论和配合物简介

人教版高中化学选修3课件-杂化轨道理论和配合物简介

【提示】 形成配合物后，物质的性质会发生一定的变化， 主要有三个方面的影响：(1)一些难溶于水的金属化合物形成配合 物后，易溶解；(2)当简单离子形成配合物时颜色可能发生改变， 利用此性质可检验离子的存在；(3)形成配合物后，稳定性增强。
(1)不是所有的配合物都具有颜色。如[Ag(NH3)2]OH 溶液无 色，而 Fe(SCN)3 溶液呈红色。(2)过渡金属原子或离子都有接受 孤电子对的空轨道，对多种配体具有较强的结合力，因而过渡 金属配合物远比主族金属配合物多。
1.在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的 化学键是如何形成的？该化学键如何表示？
下列分子的空间构型可用 sp2 杂化轨道来解释的是( A )
①BF3 ②CH2==ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCH2 ③
④CH≡CH ⑤NH3
⑥CH4
A．①②③
B．①⑤⑥
C．②③④
D．③⑤⑥
解析：①BF3 是平面三角形分子，且 B—F 键夹角为 120°； ②CH2===CH2 是平面形分子，其中碳原子以 sp2 杂化，未杂化的
代表物 CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2O
杂化轨道数 0＋2＝2 0＋3＝3 0＋4＝4 1＋2＝3 1＋3＝4 2＋2＝4
杂化轨道类型
sp sp2 sp3 sp2 sp3 sp3
2.共价键全部为 σ 键的分子构型与杂化类型
3.含 σ 键和 π 键的分子构型和杂化类型
4.s－p 杂化轨道和简单分子几何构型的关系
(2)在 HCHO 分子的形成过程中，中心 C 原子的 1 个 2s 电 子激发到 2p 空轨道，其中含 1 个未成对电子的 2s 轨道与 2 个 2p 轨道进行 sp2 杂化，形成 3 个完全等同的 sp2 杂化轨道。然后， 中心 C 原子以夹角均为 120°的 2 个完全等同的 sp2 杂化轨道，分 别与 2 个 H 原子的 1s 轨道重叠，形成 2 个 sp2-s 型的 σ 键；C 原 子的另一个 sp2 杂化轨道与 O 原子的 2p 轨道“头碰头”重叠形 成 1 个 sp2-p 型的 σ 键，然后再用未参与杂化的一个 2p 与 O 原 子的一个 2p 肩并肩形成 π 键，从而形成 HCHO 分子。

高中化学选修三-晶体课件ppt课件

高中化学选修三-晶体课件ppt课件
化学 选修三
原子结构与性质
原子结构
原子结构与元素的性质 共价键
分子结构与性质 分子的立体结构
晶体结构与性质
分子的性质 晶体的常识 分子晶体与原子晶体 金属晶体 离子晶体
1、化学键及其分类
相邻原子或离子之间强烈的相互作用
金属键 按成键方式分为： 共价键
金属晶体 分子晶体
离子键
离子晶体
四、配合物理论简介
SiC、BN、SiO2、Al2O3等
3、结构特征
晶体中只存在共价键，无单个分子存在； 晶体为空间网状结构。
二氧 化硅
金刚石
4、原子晶体的物理性质
熔沸点高 硬度大 一般不导电 难溶于溶剂
在SiO2晶体中，每个Si原子和（ 4 ）个O原 子形成（ 4 ）个共价键即每个Si原子周围 结合（ 4 ）个O原子；同时，每个O 原子和 （ 2 ）个Si原子相结合。在SiO2晶体中，最 小的环是（ 12 ）元环。( 没有 )单个的 SiO2分子存在。
练习 1、下列物质属于分子晶体的化合物是（ C ）
A、石英 B、硫磺 C、干冰 D、食盐
2、干冰气化时，下列所述内容发生变化的是
A、分子内共价键 C、分子键距离
B、分子间作用力 BC
D、分子间的氢键
3、冰醋酸固体中不存在的作用力是（ A ）
A、离子键
B、极性键
C、非极性键
D、范德华力
4、水分子间存在着氢键的作用，使 水分子彼此结合而成（H2O）n。在 冰中每个水分子被4个水分子包围形 成变形的正四面体，通过“氢键”相 互连接成庞大的分子晶体，其结构如 图：试分析：
B.熔点10.31 ℃，液态不导电、水溶液能导电
C.易溶于CS2、熔点112.8 ℃，沸点444.6℃ D.熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97g／cm3

高中化学第二章分子结构与性质2_3配合物简介课件新人教版选修3

高中化学第二章分子结构与性质2_3配合物简介课件新人教版选修3

3．下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成
配位键的是( D )
①H2O ②NH3 ③F－ ④CN－ ⑤CO
A．仅①②
B．仅①②③
C．仅①②④ D．①②③④⑤
解析：这几种微粒的电子式分别为：①H··O······H ② ③[··F······]－ ④[··C⋮⋮N··]－ ⑤··C⋮⋮O··，由此可见，这几种微粒都能提 供孤对电子与某些金属离子形成配位键，故选 D。
上式表示氨跟能产生氢离子的物质(酸)作用，生成铵根离子。
在铵根离子中，虽然有一个 N—H 键跟其他 3 个 N—H 键的 形成过程不同，但是它们的键长、键能、键角都是一样的，4 个键 表现的化学性质也完全相同。所以，铵根离子通常就用右式表示：
【问题探究 1】 在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的 化学键是如何形成的？该化学键如何表示？
(2)K2Na[Co(CNO)6]的配 离子为 [Co(CNO)6]3－，中 心离 子为 Co3＋，配位体为 CNO－，配位数为 6，配位原子为 O。
(3)K 2[Pt(NH3)2(OH)2Cl2] 的 配 离 子 为 [Pt(NH3)2-(OH)2Cl2]2 － ， 中心离子为 Pt2＋，配位体为 NH3、OH－、Cl－，配位数为 6，配位 原子为 N、O、Cl。
原子，另一方是具有_能__够__接__受__孤__对__电__子__的__空__轨__道____的原子。
4．现在以铵根离子(NH＋ 4 )为例来说明配位键的形成。我们已 知道，氨跟酸起反应生成铵盐，例如：NH3＋HCl===NH4Cl
这个反应可用离子方程式来表示：___N_H__3_＋_H__＋_=_=_=_N__H_＋ 4__
空气湿度指示剂。现有 65 g 无水 CoCl2，吸水后变成 119 g CoCl2·xH2O，试回答下列问题：

高二人教版化学选修3课件2-2-2杂化轨道理论简介与配合物理论简介

高二人教版化学选修3课件2-2-2杂化轨道理论简介与配合物理论简介

五、配位化合物 1 ．配位化合物：通常把金属离子 ( 或原子 ) 与某些分子 或离子(称为配体)以________结合形成的化合物称为配位化 合物。 2 ． [Cu(H2O)4]2 ＋ 中 Cu2 ＋ 称 为 ________ ， H2O 称 为 ________，4称为________。
六、与配位键有关的几个重要反应 1．完成下列反应 (1)Cu2＋＋2NH3·H2O===________。
3．参与杂化的原子轨道数等于________。
4．原子轨道的杂化改变了原子轨道的 ________。原子 轨道的杂化使原子的成键能力增加。 5．杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最 大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向 ________ 。在多原 子分子中，两个化学键之间的夹角叫 ________ 。键角与分 子的形状(空间构型)有密切联系。
3．sp3杂化 ——________形：sp3杂化轨道是由 ________轨道和________轨道组合而成的，每个sp3杂化轨 道都含有 ________。 1 4 s和 3 4 p的成分，sp3杂化轨道间的夹角为
三、杂化轨道与共价键的类型 杂化轨道只能用于形成 ________ 键或者 ________ ，不 能 形 成 ________ 键 ； 未 参 与 杂 化 的 p 轨 道 可 用 于 形 成 ________键。 四、配位键 1．Cu2＋的电子排布式为________________________。
Байду номын сангаас、1.直线 2．平面三角 3．四面体
1个s 1个s
1个p 2个p 3个p
180° 120° 109°28′
1个s
三、σ 用来容纳未参与成键的孤电子对
π

2.2.2《杂化轨道理论和配合物简介》PPT课件人教版高二化学选修3

2.2.2《杂化轨道理论和配合物简介》PPT课件人教版高二化学选修3

杂化轨道类型 sp sp2 sp3 sp2
sp3 sp3
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
④根据共价键类型判断：由于杂化轨道形成σ键或容纳 孤电子对，未参与杂化的轨道可用于形成π键，故有如下 规律：
(1)中心原子形成1个三键，则其中有2个π键，是sp杂 化，如CH≡CH。
(2)中心原子形成2个双键，则其中有2个π键，是sp杂 化，如O===C===O。
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
【问题探究1】(1)NH4＋中的配位键与其他三个N—H键 的键参数是否相同？
相同。NH4＋可看成NH3分子结合1个H＋后 形成的，在NH3中中心原子氮采取sp3杂化，孤电子对占据 一个轨道，3个未成键电子占据另3个杂化轨道，分别结合 3个H原子形成3个σ键，由于孤电子对的排斥，所以立体 构型为三角锥形，键角压缩至107°。但当有H＋时，N原子 的孤电子对会进入H＋的空轨道，以配位健形成NH4＋，这样 N原子就不再存在孤电子对，键角恢复至109°28′，故NH4 ＋为正四面体形，4个N—H键完全一致，配位键与普通共价 键形成过程不同，但性质相同。
【阅读思考】阅读教材P39页内容三，思考什么叫轨道 的杂化？能用于杂化的原子轨道的条件是什么？杂化轨道 有何特点？
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
(1)概念：在形成多原子分子时，中心原 子价电子层上的某些能量相近的原子轨道发生混杂，重新 组合成一组新的轨道的过程，叫做轨道的杂化。双原子分 子中，不存在杂化过程。
（2）条件：只有能量相近的轨道才能杂化(ns，np)。 （3）特点：①杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂 化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等； ②杂化过程中，轨道的形状发生变化； ③杂化轨道的形状相同，能量相等。 ④杂化轨道之间要满足最小排斥原理。 ⑤杂化轨道只能形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电 子对，不能形成π键，未参与杂化的p轨道可形成π键。

第三节 配合物的分子轨道理论

第三节 配合物的分子轨道理论

☆若忽略电子间的瞬时相互作用，把每个电子i 看成是处在所有核的库仑
场和其它(n - 1)电子所形成的平均势场中运动，体系中电子i的能量算符
可单独分立出来。
<
Hiψi =[-
1 2
▽2i
-∑
i
Z ri
+
Vei]ψi
=
Eiψi
⑵原子轨道线性组合成分子轨道
☆分子轨道(ψ)是由原子轨道(φ)线性组合而成的，各原子轨道对分子轨 道的贡献为ci。
正八面体
配体提供5σ轨道
2p 2px
4σ
2s
3σ
2s
C
CN-
N-
②分子轨道理论的解释
Co3+ ——σ型轨道 3dz2、3dx2-y2、4s、4px、4py、4pz
CN- ——σ型轨道 （6 个） 5σ轨道
d2sp3杂化 线性组合
结论1 配合物是正八面体构型，属 Oh 点群。 由于 P < Δ，故[Co(CN)6]3- 是低自旋配合物。 磁矩 μ= 0
一、 σ成键
The σ bond of complex compound
1.分子轨道理论的基本思想（回顾） ⑴单电子（轨道）近似
☆分子轨道是属于分子整体的。在定核近似下，可以不考虑（忽略）原子 核的动能。
体系的能量 ＝ 电子动能总和 + 核对电子的吸引势能总和
+ 电子间相互排斥势能总和 + 核间排斥势能总和
px、py、pz s π型轨道—— dxy、dxz、dzy
+ -
z
+x
y
py
px
z
L
L
L
M
L
x L

2018版高中化学人教版选修3课件：2.2.2 杂化轨道理论与配合物理论简介

一 二
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
(2)配合物的形成举例:
实验操作 实验现象 有关离子方程式 Cu2++2NH3· H2O 滴加氨水后,试管中 Cu(OH) ↓+2NH + 2 4 首先出现蓝色沉淀, Cu(OH)2+4NH3 氨水过量后沉淀逐 [Cu(NH3)4]2++2OH渐溶解,滴加乙醇后 2[Cu(NH3)4]2++SO4 + H2O 析出深蓝色晶体 [Cu(NH3)4]SO4· H2O↓ —
-6-
第二课时 杂化轨道理论 与配合物理论简介
一 二
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
2.配位化合物 (1)定义:通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体) 以配位键结合形成的化合物称为配位化合物。如[Cu(H2O)4]2+中 Cu2+称为中心离子,H2O称为配体,4称为配位数。
-7-
第二课时 杂化轨道理论 与配合物理论简介
-22-
第二课时
杂化轨道理论与配合物理论简介
-1-
第二课时 杂化轨道理论 与配合物理论简介
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
1.能利用杂化轨道理论判断分子的立体构型。 2.能说出配位键的形成条件,了解配位化合物及其应用。
-2-
第二课时 杂化轨道理论 与配合物理论简介
一 二
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
一、杂化轨道理论简介 1.轨道杂化与杂化轨道 (1)轨道的杂化。 原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成与原轨道数相等的 一组新轨道的过程。 (2)杂化轨道。 杂化后形成的新的能量相同的一组原子轨道。

第三节 配合物的分子轨道理论


☆若忽略电子间的瞬时相互作用，把每个电子i 看成是处在所有核的库仑
场和其它(n - 1)电子所形成的平均势场中运动，体系中电子i的能量算符
可单独分立出来。
<
Hiψi =[-
1 2
▽2i
-∑
i
Z ri
+
Vei]ψi
=
Eiψi
⑵原子轨道线性组合成分子轨道
☆分子轨道(ψ)是由原子轨道(φ)线性组合而成的，各原子轨道对分子轨 道的贡献为ci。
M
C
O
dxz
2πx
π-back-donation
中央原子
配体
+
M
-C + O-
+
也就是说，在羰基配合物中 中央原子与羰基是以反馈π键和 σ键协同成键。
因此，羰基配合物中金属原 子与CO间的化学键往往较强。
例如：Ni(CO)4 Ni—C键能 = 147kJ/mol C—O键能 = 142kJ/mol (单键)
2.σ键的成键原理 ⑴轨道分析
我们以第一过渡系金属离子和 6 个配体形成的八面体配合物为例，讨 论形成σ键的配合物。
在第一过渡系金属原子（中心原子或离子）中，其外层共有9个原子轨
道。即： 5个d轨道
9个轨道的对称 特征如何?
3dxy、3dxz、3dyz、3dz2、3dx2-y2
3个p轨道 4px、4py、4pz
σ型轨道—— dz2、dx2-y2
八面体构型配合物
π型轨道—— dxy、dxz、dzy
② 3个p 轨道
由于 px 、px 、pz 轨道的极大值 +
方向也是沿相应的坐标轴分布，正好
指向 6个配体，可形成σ型轨道。

化学选修三配合物省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

血红蛋白CO形成旳配合物更稳定 发生CO中毒事故，应首先将病人移至通风处， 必要时送医院急救。 NO中毒原理同CO
4、下列分子或离子中都存在着配
位键旳是
( )B
A．NH3、H2O B．NH4 + 、H3O+
C．N2、HClO D． [Cu(NH3) 4]2+ 、PCI3
小结
1、配位键
定义 “电子对予以—接受键”
3d
4s
4p
[Ar] 3d104s1
sp3杂化轨道
dsp2杂化轨道
平面正方形
NH3
2+
[ ] H3N Cu NH3
NH3
[Cu(NH3)4]2+离子
向试验[2—2]深蓝色溶液中滴加硫酸，观察 试验现象，由此现象变化阐明了什么
天蓝色 溶液
深蓝色 溶液
天蓝色 溶液
H2O
2+
H2O Cu OH2
H3N
配位键旳形成条件
一方提供孤电子对 一方提供空轨道
2、配合物
定义
配合物旳构成 配合物旳性质 配合物旳应用
四、配合物理论简介 [Cu(NH3)4]2+
思索与 交流1
为何CuSO4 •5H2O晶体是蓝色 而无水CuSO4 是白色？
试验探究[2—1]
向盛有固体样品旳试管中，分别加1/3试管
水溶解固体，观察试验现象并填写下表
固体
C白uS色O4
Cu绿Cl色2•2H2O
深Cu褐Br色2
NaCl
白色
K白2S色O4
天蓝色 氨水 蓝色 氨水 深蓝色 +乙醇
溶液
沉淀
溶液 静置
深蓝色 晶体
H2O
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溶液颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色
无色离子 SO42-
Cl-
Br-
天蓝色离 子
[Cu(H2O)4]2+
Na+ Cl-
SO42-
Br-
Cu2+与H2O是如何结合成[Cu(H2O)4]2+的呢？ CuSO4·5H2O 其实就是[Cu(H2O)4]SO4·H2O
二、配合物理论简介 1.配位键: (1)概念:由一个原子单方面提供孤对电子，而另一个原 子提供空轨道而形成的共价键，即“电子对给予-接受 键”，是一类特殊的共价键。 注意：配位键与共价键性质完全相同 (2)配位键的形成条件：一方提供孤电子对(配位体)，另 一方提供空轨道(中心原子或中心离子) 常见的中心离子：过渡金属原子或离子 常见的配位体：H2O、NH3、X-、CO、CN-、SCN-
出现蓝色沉淀，继续滴加氨水，蓝色沉淀溶解，得到
深蓝色的透明溶液，请写出先后发生反应的离子方程
式 Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
;
。Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
深蓝色溶液中配离子的立体构型为 平面四边形 。
(2)再向深蓝色透明溶液中加入乙醇，析出深蓝色的晶
2.2.3配合物理论
思考与交流 为什么CuSO4 •5H2O晶体是蓝色而无水CuSO4 是白色？
实验探究[2—1](课本41页) 向盛有固体样品的试管中，分别加1/3试管水溶解固体， 观察实验现象并填写下表
固体颜色
CuSO4 白色
CuCl2·2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr 绿色 深褐色 白色 白色 白色
A [Co(NH3)4Cl2]Cl Cl3] D [Co(NH3)3Cl]Cl2
3.形成配合物的条件: (1)配体有孤电子对。 (2)中心原子(或离子)有空轨道。 4.配合物的稳定性：配合物具有一定的稳定性。配合 物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子 的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有 关。 5.配合物形成时的性质改变: (1)颜色的改变，如Fe(SCN)3的形成。 (2)溶解度的改变，如AgCl→[Ag(NH3)2]+。
类型 比较
非极性键
共价键 极性键
配位键
本质
相邻原子间的共用电子对(电子云重叠)与原子核 间的静电作用
成键原子得失 成键条件 电子能力相同 (元素种类) (同种非金属元
素)
成键原子得失 电子能力差别 较小(不同非金 属元素)
成键原子一 方有孤电子 对(配体),另 一方有空轨 道(中心离子 或原子)
特征
铁氰化钾(选修四87页)
Na3AlF6
六氟合铝酸钠(必修二88页)
[Ag(NH3)2]OH
氢氧化二氨合银(选修五57页)
Fe(SCN)3
硫氰化铁(必修一61页)
[Cu(NH3)4] SO4
硫酸四氨合铜
CuSO4·5H2O [Cu(H2O)4]SO4·H2O 五水硫酸铜
【总结归纳】 1.配位键与非极性键、极性键的区别与联系:
体。深蓝色晶体的化学式为 [Cu(NH3)4]SO4·H2O 。 (3)根据以上实验过程，判断NH3和H2O与Cu2+的配位 能力：NH3__＞___H2O(填“>”“=”或“<”)。
3.Ni(CO)6为正八面体结构，其中的镍原子位于正八面 体的中心，配位体CO分子则在正八面体的六个顶点上。
若把其中两个CO配位体换成NH3得到新的配合物，则
化合物，简称配合物
(2)配合物的组成
内界 外界
如：[Cu(H2O)4]SO4
中 配配
心 体位
离 子
数
读作：硫酸四水合铜
(3)配合物形成举例。
实验操作
实验现象
有关离子方程式
滴加氨水后，试管中首 先出现蓝色沉淀，氨水 过量后沉淀逐渐溶解， 得到深蓝色溶液，滴加 乙醇后析出深蓝色晶体
Cu2++2NH3·H2O= Cu(OH)2↓+2NH4+
(3)表示：配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤 对电子的原子，叫做给予体；B是接受孤对电子的原子， 叫做接受体。
A 电子对给予体
B
电子对接受体 H+
如：[H—O—H]+ H—N—H
H
H
2、配合物 (1) 定义通常把金属离子（或原子）与某些分子或离子
（称为配体）以配位键结合形成的化合物称为配位
Cu(OH)2+4NH3= [Cu(NH3)4]2++2OH-
溶液颜色变红
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
天蓝色 溶液
蓝色 沉淀
[Cu(H2O)4]2+ Cu(OH)2
深蓝色 +乙醇 溶液 静置
深蓝色 晶体
[Cu(NH3)4]2+
[Cu(NH3)4]SO4•H2O
(4)常见的配合物
K3[Fe(CN)6]
以下物质中互为同分异构体的是
。(填字母编
号，任填一组。图中黑点为NH3，圆圈为CO，Ni略去)
A(或E)与B、C、D的任意组合
有方向性和饱和性
2.配合物的组成:
[Cu(H2O)4]2+和[Cu(NH3)4]2+都是平面四边形结构 一般，中心原子(或离子)配位数是2、4、6。 一般，配位化合物的内界和外界容易电离成离子，内 界相对稳定。
练习：
1、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不 能生产AgCl沉淀的是（ B ）
几个名词
(1)复盐：由一种阴离子两种或以上阳离子形成的盐。 如KAl(SO4)2
(2)混盐：由一种阳离子两种或以上阴离子形成的盐。 如CaOCl2它实际上是Ca(ClO)2·CaCl2
(3)络盐：含有配位键的盐。如[Cu(NH3)4]SO4
练习
2.Cu可形成多种配合物，根据下列信息回答问题:
(1)向盛有硫酸铜水溶液的试管里逐滴加入氨水，首先