第二单元_配合物的形成和应用(苏教版选修3)

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专题4 分子空间结构与物质性质第二单元 配合物是如何形成的

课前预习

问题导入

CH4中的C原子和NH3中的N原子同样是发生sp3杂化，为什么两者的分子空间构型不同？

答：在形成氨分子时，氮原子中的原子轨道也发生了sp3杂化，生成四个sp3杂化轨道，但所生成的四个sp3杂化轨道中，只有三个轨道各含有一个未成对电子，可分别与一个氢原子的1s电子形成一个σ键，另一个sp3杂化轨道中已有两个电子，属于孤对电子，不能再与氢原子形成σ键了。所以，一个氮原子只能与三个氢原子结合，形成氨分子。

因为氮原子的原子轨道发生的是sp3杂化，所以四个sp3杂化轨道在空间的分布与正四面体相似。又因四个sp3杂化轨道中的一个轨道已有一对电子，只有另外三个轨道中的未成对电子可以与氢原子的1s电子配对成键，所以形成的氨分子的立体构型与sp3杂化轨道的空间分布不同，氨分子的构型为三角锥形。由于氨分子中存在着未成键的孤对电子，它对成键电子对的排斥作用较强，所以使三个N—H键的空间分布发生一点变化。

知识预览

1.配位键

(1)用电子式表示NH＋4的形成过程__________。

(2)配位键：共用电子对由一个原子单方向提供而跟另一个原子共用的共价键叫配位键。配位键可用A→B形式表示，A是提供孤对电子的原子，叫做电子对给予体，B是接受电子的原子叫接受体。

(3)形成配位键的条件

形成配位键的条件是有能够提供__________的原子，且另一原子具有能够接受__________的空轨道。常用的表示符号为__________。

2.配位化合物

(1)写出向CuSO4溶液中滴加氨水，得到深蓝色溶液整个过程的反应离子方程式。

______________________________________________________________________；

第二单元 配合物的形成和应用

目标与素养：1.知道简单配合物的基本组成和形成条件。(微观探析)2.理解配合物的结构与性质之间的关系。(宏观辨识)3.认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用。(社会责任)

一、配合物的形成

1．按表中实验操作步骤完成实验，并填写下表：

试管中先生成蓝色沉淀之后随浓氨水的滴入，沉淀逐渐溶解，最后变为深蓝色溶液

Cu(OH)2蓝色沉淀且沉淀溶于浓氨水

(1)写出上述反应的离子方程式。

Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋4；

Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。

(2)[Cu(NH3)4]2＋(配离子)的形成：氨分子中氮原子的孤电子对进入Cu2＋的空轨道，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2＋可表示为(如图所示)

。

2．配位化合物的概念

由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。配合物是配位化合物的简称。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均为配合物。

3．配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示：

(1)中心原子是提供空轨道的金属离子(或原子)。

(2)配位体是提供孤电子对的阴离子或分子。

(3)配位数是直接与中心原子形成的配位键的数目。

(4)内界和外界：配合物分为内界和外界。

4．形成条件

(1)配位体有孤电子对；如中性分子H2O、NH3、CO等；离子有F－、Cl－、CN－等。

(2)中心原子有空轨道；如Fe3＋、Cu2＋、Ag＋、Zn2＋等。

5．配合物异构现象

(1)产生异构现象的原因

①含有两种或两种以上配位体。

②配位体空间排列方式不同。

(2)

(3)异构体的性质

顺、反异构体在颜色、极性、溶解性、活性等方面都有差异。

二、配合物的应用

1．在实验研究方面的应用

苏教版化学选修3：

——《配合物的形成和应用》跟踪训练

时间：45分钟 满分：100分

一、选择题(每小题5分，共55分)

1．下列组合不能形成配位键的是( )

A．Ag＋、NH3 B．H2O、H＋

C．Cu2＋、H＋ D．Fe3＋、CO

解析：Ag＋有空轨道，NH3中的氮原子上有孤电子对，可以形成配位键，A错误；水分子中的O原子含有孤电子对，H＋有空轨道，所以能形成配位键，B错误；Cu2＋、H＋两种离子都没有孤电子对，所以不能形成配位键， C正确；Fe3＋有空轨道，CO中的氧原子上有孤电子对，可以形成配位键， D错误。故选C。

答案：C

2．下列不属于配合物的是( )

A．[Cu(H2O)4]SO4·H2O

B．[Ag(NH3)2]OH

C．KAl(SO4)2·12H2O

D．Na3[AlF6]

解析：KAl(SO4)2·12H2O是由K＋、Al3＋、SO2－4及H2O分子组成的离子化合物，不存在配位键，故C不是配合物。

答案：C

3．向盛有硝酸银水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到无色的透明溶液，下列对此现象的说法正确的是( )

A．配合离子[Ag(NH3)2] ＋中，Ag＋提供空轨道，NH3给出孤电子对

B．沉淀溶解后，生成[Ag(NH3) 2] OH难电离

C．配合离子[Ag(NH3)2] ＋存在离子键和共价键

D．反应前后Ag＋的浓度不变

解析：在配合离子[Ag(NH3)2]＋中，Ag＋提供空轨道，NH3提供孤电子对，形成配位键，故A正确； [Ag(NH3)2]OH为强电解质，完全电离[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]＋ ＋OH－，故B错误；在配合离子[Ag(NH3)2]＋中， Ag＋提供空轨道，NH3提供孤电子对，形成配位键，存在N、H间共价键，配位键属于特殊共价键，没有离子键，故C错误；反应后形成[Ag(NH3)2]＋络离子，该离子较稳定难电离，所以Ag＋的浓度减小，故D错误。故选A。

第二单元 配合物的形成和应用

1．了解人类对配合物结构认识的历史。 2．知道简单配合物的基本组成和形成条件。 3．掌握配合物的结构与性质之间的关系。 4．认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用。

配合物的形成

1．配位键

(1)用电子式表示NH＋4的形成过程：

。

(2)配位键：共用电子对由一个原子单方向提供而跟另一个原子共用的共价键。配位键可用A→B形式表示，A是提供孤电子对的原子，为配位原子，B是接受孤电子对的原子，为中心原子。

(3)形成配位键的条件

①有能够提供孤电子对的原子，如 N、O、F等。

②另一原子具有能够接受孤电子对的空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。

2．配合物

由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。

(1)写出向CuSO4溶液中滴加氨水，得到深蓝色溶液整个过程的反应离子方程式：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋4；Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。

(2)[Cu(NH3)4]SO4的名称为硫酸四氨合铜，它的外界为SO2－4，内界为[Cu(NH3)4]2＋，中心原子为Cu2＋，配位体为NH3分子，配位数为4。

(3)配合物的同分异构体：含有两种或两种以上配位体的配合物，若配位体在空间的排列方式不同，就能形成不同几何构型的配合物，如Pt(NH3)2Cl2存在顺式和反式两种异构体。

1．下列不能形成配位键的组合是( )

A．Ag＋、NH3

B．H2O、H＋

C．Co3＋、CO

D．Ag＋、H＋ 解析：选D。配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道，A、B、C三项中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空轨道，NH3、H2O、CO能提供孤电子对，所以能形成配位键，而D项Ag＋与H＋都只能提供空轨道，而无法提供孤电子对，所以不能形成配位键。