高中化学-选修三-配位化合物理论简介

配位化合物理论简介【学习目标】1、认识配位键，知道简单配合物的基本组成和形成条件。

2、记住常见配位化合物，了解配合物的结构与性质之间的关系；认识配合物在生产生活和科学研究方面的重要应用。

【回顾旧知】1.孤电子对：分子或离子中, 的电子对。

2.共价键：。

【新知预习】共价键里还有一类特殊的叫配位键，与一般共价键的形成过程不同。

四、配合物理论简介一、配位键：一种特殊的共价键1、概念：成键的两个原子一方提供，一方提供而形成的共价键。

以NH4+的形成为例说明配位键的形成：NH3分子的电子式中，N原子上有一对孤电子对，而H+的核外没有电子，1s是空轨道。

因此当NH3分子与H+靠近时，NH3分子中N原子上的进入H+的，与H+共用。

H+与N原子间的共用电子由N原子单方面提供，不同于一般的共价键，是一种特殊的共价键，叫配位键。

2、形成条件：其中一个原子提供。

另一原子提供空轨道。

可用电子式表示NH4+的形成过程： + H+为了区别普通共价键与配位键，可用“→”表示配位键，箭头指向接受电子（提供空轨道）的原子，因此的结构式可表示为：从形成过程看，尽管一个N－H键与其它的三个不同，但形成NH4+后，这四个共价键的、、三个参数是完全相同的，表现的化学性质也完全相同，所以NH4+空间结构为，与CH4、CCl4相似。

〖自学检测〗1．分析H3O+中的配位键成键情况（用电子式表示H3O+的形成过程）2．气态氯化铝（Al2Cl6）中具有配位键，分解原子间的共价键关系如图所示，将图中的配位键标上箭头。

二、配合物理论简介离子（或原子）与某些分子或离子以结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物，又叫络合物。

目前已知配合物的品种超过数百万，是一个庞大的化合物家族。

1、有关配合物（配位化合物）的几个概念如：[ Cu (NH3) 4 ] SO4名称：硫酸四氨合铜（Ⅱ）中心原子配体配位数内界外界理解要点：①配合物中的配体，提供孤电子对，可为中性分子或阴离子。

配位化学原理
配位化学是无机化学的一个重要分支，主要研究配合物的形成、结构、性质和反应。

配位化学的基本原理包括以下几个方面：
1. 配位键理论：配位化学的核心理论是配位键理论，根据这一理论，配合物是由一个中心金属离子（配位中心）与周围的配体通过配位键结合而形成的。

配位键通常是由金属离子的d轨道与配体的轨道相互重叠形成的。

2. 配位数：配位数是指一个金属离子周围配体的个数，取决于金属离子的电子排布和配体的种类。

金属离子的配位数可以影响配合物的稳定性、化学性质和结构。

3. 配位体的选择：配位体的选择对配合物的性质和稳定性具有重要影响。

配体可以是单原子离子、配位化合物或有机分子，常见的配体包括水、氨、氯化物离子等。

4. 配位化合物的结构：配位化合物的结构通常是由中心金属离子和周围的配体组成的，结构可以是八面体、四面体、六角形等不同形式，取决于金属离子的配位数和配体的种类。

5. 同步化学和反应性：配合物的同步化学性质包括配位键的形成和断裂，金属离子的氧化还原性质等。

配合物可以参与各种反应，如配位置换、还原、氧化等。

总的来说，配位化学原理涉及金属离子与配体之间的相互作用、配合物的结构和性质、配位键的形成和断裂等方面，对于理解和预测配合物的性质和行为具有重要意义。

第2课时杂化轨道理论配合物理论学业要求素养对接1.能运用杂化轨道理论解释和预测简单分子的立体构型。

2.知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征，了解配位化合物的存在与应用。

微观探析：运用杂化轨道理论、配合物理论。

模型认知：根据杂化轨道理论确定简单分子的立体构型、根据配合物理论模型解释配合物的某些典型性质。

[知识梳理]一、杂化轨道理论简介1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH4分子时，碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂，形成四个能量相等的sp3杂化轨道。

四个sp3杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子，所以四个C—H键是等同的。

可表示为C原子的杂化轨道2.杂化轨道的类型与分子立体构型的关系杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目n s 1 1 1 n p 1 2 3杂化轨道数目 2 3 4 杂化轨道间的夹角180°120°109°28′杂化轨道示意图立体构型直线形平面三角形正四面体形实例BeCl2、CO2、CS2BCl3、BF3、BBr3CF4、SiCl4、SiH4【自主思考】1.用杂化轨道理论分析CH4的杂化类型和呈正四面体形的原因？提示在形成CH4分子时，碳原子的一个2s轨道与三个2p轨道混杂，形成4个能量相等的sp3杂化轨道，分别与四个氢原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子，4个σ键之间作用力相等，键角相等形成正四面体形。

二、配合物理论简介1.配位键(1)概念：共用电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子共用的共价键，即“电子对给予-接受键”，是一类特殊的共价键。

(2)实例：在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤电子对给予铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。

(3)表示：配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤电子对的原子，叫做配体；B是接受电子对的原子。

例如：①NH＋4中的配位键表示为。

第一节配位化合物的基本概念一．知识储备1．配合物的定义1．定义由中心体(原子或离子)和配位体(阴离子或分子)以配位键的形式结合而形成的具有特定组成和形状的分子，称为配位化合物，简称配合物。

[Ag(NH3)2]Cl、[Cu(NH3)4]SO4、[Ni(CO)4]等皆为配合物，其中[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+称为配离子，[Ni(CO)4]称为配分子。

2．配合物特征(1)含有配位键(中心体与配位体间以配位键相结合)；(2)配离子或配分子是不可分割的整体(存在于固体或溶液中)。

2．配合物的组成[Ni(CO)4]——只有内界1．中心体（离子或原子）：大多数是带正电的阳离子，也有中性原子，甚至是金属阴离子，其必备的条件是具有空轨道。

（1）多数为副族金属离子：（2）中性原子：如Ni(CO)4、Fe(CO)5等中的Ni、Fe原子。

（3）金属阴离子：如Fe(CO)42-中的Fe2-。

（4）高氧化态的金属(主族金属元素)和非金属元素的离子：如[AlF6]3-中的Al3+，[SiF6]2-中的Si(Ⅳ)，PF6-中的P(Ⅴ)等。

碱金属和碱土金属的离子作为中心体的能力要比副族金属离子弱得多。

2．配位体(简称配体)：含有孤对电子或π键电子对以及多个不定域电子的分子或离子。

如：阴离子X-、OH-、SCN-、CN-等和中性分子H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等都含有至少一对孤电子，它们都可作为配体；乙烯C2H4、苯C6H6、环戊二烯C5H5等都含有π键电子对或多个不定域电子，它们也可以作为配体，称为π配体。

(1)配位原子：配体中直接同中心离子(或原子)配合的原子。

例如：NH3中的N原子、CO和CN-中的C原子等。

常见的配位原子是位于周期表中p区的非金属元素的原子——ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA，如C、N、P、O、S、F、Cl、Br、I等。

(2)配体的类型：①单齿配体：只含有一个配位原子的配体，如：NH3、H2O、X-、CO等。

第2课时杂化轨道理论简介配合物理论简介1．了解杂化轨道理论的基本内容。

2．能根据有关理论判断简单分子或离子的立体构型。

(重点)3．了解配位键的特点及配合物理论，能说明简单配合物的成键情况。

(难点)杂化轨道理论简介1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH4分子时，碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂，形成四个能量相等的sp3杂化轨道。

四个sp3杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子，所以四个C—H键是等同的。

可表示为2．杂化轨道的类型与分子立体构型的关系杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目n s111 n p123杂化轨道数目234杂化轨道间的夹角180°120°109°28′杂化轨道示意图立体构型直线形平面三角形正四面体形实例BeCl2、CO2、CS2BCl3、BF3、BBr3CF4、SiCl4、SiH4[思考探究]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。

例如sp杂化、sp2杂化的过程如下：问题思考：(1)观察上述杂化过程，分析原子轨道杂化后，数量和能量有什么变化？【提示】杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。

s轨道与p轨道的能量不同，杂化后，形成的一组杂化轨道能量相同。

(2)2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道？【提示】不能。

只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。

2s与3p不在同一能级，能量相差较大。

(3)用杂化轨道理论解释NH3、H2O的立体构型？【提示】NH3分子中N原子的价电子排布式为2s22p3。

1个2s轨道和3个2p经杂化后形成4个sp3杂化轨道，其中3个杂化轨道中各有1个未成对电子，分别与H原子的1s轨道形成共价键，另1个杂化轨道中是成对电子，不与H原子形成共价键，sp3杂化轨道为正四面体形，但由于孤电子对的排斥作用，使3个N—H键的键角变小，成为三角锥形的立体构型。

20 年高中化学专属讲义课题：杂化轨道理论配位理论学生姓名：授课教师：20 年月日第2课时杂化轨道理论简介配合物理论简介学习目标1.了解杂化轨道理论的基本内容。

2.能根据有关理论判断简单分子或离子的立体构型。

重点3.了解配位键的特点及配合物理论，能说明简单配合物的成键情况。

难点知识点1 杂化轨道理论简介1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH4分子时，碳原子的一个______轨道和三个______轨道发生混杂，形成四个能量相等的______杂化轨道。

四个______杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子，所以四个C—H键是等同的。

可表示为2．杂化轨道的类型与分子立体构型的关系杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目n s 1 1 1 n p杂化轨道数目杂化轨道间的夹角杂化轨道示意图立体构型实例BeCl2、CO2、CS2BCl3、BF3、BBr3CF4、SiCl4、SiH4(1)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道。

()(2)中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形、三角锥形或V形。

()(3)PCl3分子呈三角锥形，这是磷原子采取sp2杂化的结果。

()(4)同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化。

()(5)杂化轨道能量集中，有利于牢固成键。

()杂化轨道的形成特点[探究背景]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。

例如sp杂化、sp2杂化的过程如下：[探究问题](1)观察上述杂化过程，分析原子轨道杂化后，数量和能量有什么变化？(2)2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道？(3)用杂化轨道理论解释NH3、H2O的立体构型？(4)CH4、NH3、H2O中心原子的杂化类型都为sp3，键角为什么依次减小？从杂化轨道理论的角度比较键角大小时有什么方法？[核心·突破]1．杂化轨道理论要点(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化。

选修三知识点第一章原子结构与性质1能级与能层⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。

能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错。

说明：构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低（实际上4s能级比3d能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。

（2）能量最低原理现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。

构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。

（3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利（Pauli）原理。

（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特（Hund）规则洪特规则特例：当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。

4.基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。

②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1。

③外围电子排布式（价电子排布式）(2)电子排布图(轨道表示式)是指将过渡元素原子的电子排布式中符合上一周期稀有气体的原子的电子排布式的部分（原子实）或主族元素、0族元素的内层电子排布省略后剩下的式子。

每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。

如基态硫原子的轨道表示式为二.原子结构与元素周期表1.一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类2n2。

但一个能级组不一定全部是能量相同的能级，而是能量相近的能级。

高中化学选修3知识点图示大全第一章原子结构与性质一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律（1）能量最低原理现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。

构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。

（2）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。

换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利（Pauli）原理。

（3）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特（Hund）规则。

比如，p3的轨道式为或，而不是。

洪特规则特例：当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。

即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。

前36号元素中全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。

4.基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。

②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1。

(2)电子排布图(轨道表示式)每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。

如基态硫原子的轨道表示式为二.原子结构与元素周期表1.原子的电子构型与周期的关系(1)每周期第一种元素的最外层电子的排布式为ns1。