高中化学人教版 (2019)选择性必修2第四节 配合物与超分子课文配套ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第四节 配合物与超分子课文配套ppt课件，共45页。PPT课件主要包含了PART01，配合物，配位键，有关配位键的说明，表示方法，A→B或A－B，基本概念，配合物的组成，有关配合物的说明，KSCN的形成等内容，欢迎下载使用。
思考：无水硫酸铜是白色的，但CuSO4·5H2O却是蓝色的，这是为什么？
①溶液的蓝色与溶液中阴离子的种类无关，而是因为含有Cu2+
②Cu2+在有H2O时才显蓝色，含有Cu2+的固体不一定显蓝色
问题一：为什么Cu2+在水溶液中会显蓝色呢？
实际上，实验中呈蓝色的离子是水合铜离子，可表示为[Cu(H2O)4]2+，叫四水合铜离子。
问题二：Cu2+与H2O间是通过什么化学键形成[Cu(H2O)4]2+的?
Cu2+的价层电子排布：3d9
[Cu(H2O)4]2+
由成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的，这类“电子对给予—接受”键称为配位键。
一方能提供孤电子对（配位体）
另一方能提供空轨道（中心原子或离子）
分子：NH3、H2O、HF、CO等；离子：Cl－、OH－、CN－、SCN－等。
如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子(Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、C3+、Cr3+等)。
①配位键是一种特殊的共价键，其形成方式与普通的共价键有所不同，但形成后的性质与普通的共价键没有任何区别。
如NH4+的形成过程：
NH4+中的四个N－H键中，有三个是普通的共价键，有一个是配位键，其键长、键能和键角均完全相同。
②配位键一般是共价单键，属于σ键。
③配位键具有方向性和饱和性。
一般多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的。如：Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。
④配位键广泛存在于各种分子及离子中。
如NH4+、H3O+、CO、H2SO4、SO3等
例如：[Cu(H2O)4]2＋中的配位键可表示为：
注意水分子与Cu2+的成键位置！
例1.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。在NH3·BF3中，_____原子提供孤电子对，____原子接受电子。
例2.下列不能形成配位键的组合是（ ）A. Ag＋、NH3 B. H2O、H＋ C. C3＋、CO D. Ag＋、H＋
通常把金属离子或原子与某些分子或离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。
如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物
注意：配合物中一定含有配位键，但含有配位键的化合物不一定是配合物。
例如：CO、NH4+、H3O+、SO42-、P2O5不是配合物
①中心原子(离子)：提供空轨道的金属离子或原子，一般是过渡金属
如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、C3+、Cr3+等
②配位体：含有孤电子对的分子或离子
如NH3、H2O、CO、 Cl-、SCN-、CN-等
③配位原子：配位体中具有孤电子对的原子，一般是ⅤA、ⅥA、ⅦA的非金属原子
④配位数：直接同中心原子配位的分子或原子数目
[Ag(NH3)2]OH
⑤配离子的电荷：等于中心离子和配体总电荷的代数和
如[Ag(NH3)2]+、[Fe(CN)6]3-
一般是由内界和外界构成，内界由中心离子(或原子)、配体构成
[Cu(NH3)4 ]SO4
配合物的内界与外界以离子键结合，在水中完全电离，内界(配离子)较稳定，电离非常微弱。
= [Cu(NH3)4]2+ + SO42-
①配离子名称：配位数→配体名称→合→中心原子(离子)名称
②配合物名称：类似酸碱盐(无氧酸盐为某化某，含氧酸盐为某酸某)
①配合物必须有内界，可以无外界。含中性配合单元的配合物没有外界，如Ni(CO)4 , Fe(CO)5。
②配位体可以是离子或分子，可以有一种或同时存在多种。
如 [C(NH3)5Cl]Cl2，整个配合物电中性。
③配位数不一定等于配位键的数目。
如LiAlH4，其配位键数为1，配位数为4
5.配离子中σ键数目的计算
要点：①配位键都是σ键
②配离子中的σ键数=中心离子与配体的成键数+配体内的σ键数
例3.Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1ml该配合物中含有σ键的数目为______。
例4.在1ml[Ag(NH3)2 ]OH中含有σ键的数目为______。
三、配合物的形成对性质的影响
1.[Cu(NH3)4](OH)2的形成
[Cu(NH3)4]2+
[Cu(NH3)4]SO4·H2O
反应①：Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+
反应②：Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－
问题一：加入乙醇后析出的深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，解释加入乙醇能析出晶体的原因。
加入乙醇降低溶剂极性，离子晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解性降低。
问题二：若加入乙醇后，晶体未能立刻析出，可以用玻璃棒摩擦试管壁，使晶体迅速析出，你知道原理是什么吗？
通过摩擦，可在试管内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核，诱导结晶。
问题三：写出总反应的化学方程式。
[Cu(H2O)4]2＋+ 4NH3 = [Cu(NH3)4]2＋ + 4H2O
问题四：上述转化能够发生的原因是什么？
[Cu(H2O)4]2＋ ⇌ Cu2+ + 4H2O
配离子电离非常微弱，存在电离平衡：
配位键的强度有大有小，有的配合物较稳定，有的配合物较不稳定。
通常情况，较稳定的配合物可以转化为更稳定的配合物。
问题五：从结构角度解释，为什么Cu2+与NH3形成的配位键比Cu2+与H2O形成的配位键强？
H2O、NH3同为中性分子，但电负性N＜O，N比O更容易给出孤对电子，与Cu2＋形成的配位键更强。
[Cu(NH3)4]2＋同样存在电离平衡：
[Cu(NH3)4]2＋ ⇌ Cu2+ + 4NH3
加入酸或形成更难溶的物质(如加入Na2S生成CuS)可使平衡移动。
棕黄色 FeCl3溶液
[Fe(SCN)n]3-n
Fe3＋＋3SCN－= Fe(SCN)3
应用：鉴别溶液中是否存在Fe3+；因硫氰化铁配离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术。
3.[Ag(NH3)2]Cl的形成
反应①：Ag+ + Cl－ = AgCl↓
反应②：AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]＋ + Cl－
沉淀消失，得澄清的无色溶液
4.简单离子和配离子的性质比较
①向FeCl3溶液中滴入两滴KSCN溶液，溶液变为红色
原因：Fe3＋＋3SCN－= Fe(SCN)3
②向K3[Fe(CN)6]溶液中滴入两滴KSCN溶液，无明显现象
原因：在一定条件下， 配位键比较稳定，配离子不易发生电离
结论：[Fe(CN)6]3-与Fe3+性质不一样。
5.配合物的形成对性质的影响
某些难溶于水的金属氢氧化物、卤化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH－、Cl－、Br－、I－、CN－的溶液中，形成可溶性的配合物。
当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。
[Cu(H2O)4]2+＋4Cl- ⇌ [CuCl4]2-＋4H2O
蓝色 黄色
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。
当作为中心原子或离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。
如：血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。
1.在生产、生活中的应用
例5．0.01 ml氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02 ml AgCl沉淀。此氯化铬最可能是（ ）A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体称为超分子。
超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
1.利用杯酚分离C60和C70
2.冠醚识别碱金属离子(如K+)
冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。
冠醚识别碱金属离子。不同大小的冠醚可以识别不同大小的碱金属离子。
②配合物的定义、组成及对物质性质的影响