高中化学选修3课件第二节分子的立体构型3.ppt

1、第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构 配合物理论简介配合物理论简介第三课时第三课时.1.2我国：周朝,茜草根粘土或白矾 红色茜素染料 1707年,德国涂料工人狄斯巴赫发现黄血盐,与Fe3+可制得KFeFe(CN)6(普鲁士蓝)1798年,法国分析化学家塔萨厄尔,无意中制备出橘黄色晶体CoCl3.6NH3？加热到150,没有氨气放出。？室温下,加入强碱也没有氨气放出。？加入碳酸钠,也不产生碳酸钴的沉淀。？加入硝酸银,3个氯离子全部形成氯化银。1893年,维尔纳提出了配位理论。配位理论产生背景和配合物的作用31913年,维尔纳获诺贝尔化学奖 创建了配位化学 维尔纳提出配位理论后,配位化学得到

2、空前的发展。配位化学在临床检验、环境科学、工业催化、染料、等方面具有广泛用途。Cu(H2O)42+SO42 天蓝色天蓝色 天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色 无色无色 无色无色 无色无色Na+Cl-K+Br-K+实验探究实验探究2211固体固体溶液溶液颜色颜色无色离子：无色离子：CuSO4CuCl22H2O CuBr2NaClK2SO4KBr向盛有固体样品的试管中向盛有固体样品的试管中,分别加分别加1/31/3试管试管水溶解固体水溶解固体,观察实验现象并填写下表观察实验现象并填写下表什么离子什么离子呈天蓝色：呈天蓝色：白色白色白色白色白色白色 白色白色绿色绿色深褐色深褐色思考与思考与交流交流1 1CuS

3、O4 5H2O晶体是蓝色晶体是蓝色无水无水CuSO4 是白色是白色.4.思考与思考与交流交流2 2CuCu2+2+与与H H2 2O O是如何结合的呢？是如何结合的呢？1 1、强酸溶液中、强酸溶液中,H H2 2O O能与能与H H+结合形成结合形成H H3 3O O+,请请用电子式表示用电子式表示H H与与O O形成形成H H2 2O O的过程的过程,比较比较H H2 2O O和和H H3 3O O+的电子式的电子式,讨论讨论H H2 2O O与与H H+是如何形成是如何形成H H3 3O O+？.5.思考与思考与交流交流2 2Cu2+H+提供提供空轨道接空轨道接受孤对电子受孤对电子H2OO

4、提供提供孤电子对孤电子对H2OHOHH请根据请根据H3O+的形成提出的形成提出Cu(H2O)42+中中 Cu2+与与H2O结合方式的设想结合方式的设想Cu H2OH2OH2OOH22+.6.1 1、配位键、配位键（1 1）定义）定义:（2 2）配位键的形成条件）配位键的形成条件（3 3）配位键的表示方法）配位键的表示方法一方提供一方提供孤电子对孤电子对一方提供一方提供空轨道空轨道A AB B提供孤电子对提供孤电子对的原子与的原子与接受孤电接受孤电子对的原子子对的原子之间形成的共价键之间形成的共价键,（4 4）配位键的键参数）配位键的键参数同其他同其他相同原子相同原子形成的共价键键参数形成的共价

5、键键参数完全相同完全相同HOHH即即“电子对给予电子对给予接受键接受键”.7.2 2、配合物、配合物(1)(1)定义定义:通常把通常把接受孤电子对接受孤电子对的的金属离子金属离子（或原子）与某些（或原子）与某些提供孤电子对提供孤电子对的的分子或离子分子或离子以配位键结合形成的化以配位键结合形成的化合物称为配位化合物合物称为配位化合物,简称配合物简称配合物(2)(2)配位键存在的化合物配位键存在的化合物:配合物、普通化合物配合物、普通化合物A含有配位键的化合物不一定是配位化合物含有配位键的化合物不一定是配位化合物CO、NH4+、H3O+、SO42-、P2O5.8.天蓝色天蓝色溶液溶液蓝色蓝色沉淀

6、沉淀深蓝色深蓝色溶液溶液除水外除水外,是否有其他电子给予体？是否有其他电子给予体？实验探究实验探究222 2（取实验（取实验2-12-1所得硫酸铜溶液所得硫酸铜溶液1/31/3实实验）根据现象分析溶液成分的变化验）根据现象分析溶液成分的变化并说明你的推断依据并说明你的推断依据,写出相关的离子方程式写出相关的离子方程式Cu(OH)Cu(OH)2 2H H2 2O OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+深蓝色深蓝色晶体晶体思考与思考与交流交流3 3+乙醇乙醇静置静置+氨水氨水+氨水氨水往往深蓝色溶液中：深蓝色溶液中：(1)加加NaOH溶液溶液,无蓝色沉淀无蓝色沉淀(2

7、)加加BaCl2溶液溶液,有白色沉淀有白色沉淀 以上现象说明什么问题？以上现象说明什么问题？结论：(1)有新微粒生成；(2)溶液中几乎无Cu2+,存在于新微粒中；(3)溶液中有大量SO42-存在,说明在与浓氨水反应前后SO42-无变化,未参与新微粒的形成。.9.综合以上实验现象分析归纳得出：深蓝色溶液的本质是NH3与Cu2+形成了新的微粒。Cu(NH3)42+天蓝色天蓝色溶液溶液蓝色蓝色沉淀沉淀深蓝色深蓝色溶液溶液Cu(OH)Cu(OH)2 2H H2 2O OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+Cu Cu H H3 3N N2+NHNH3 3NHNH3 3NHN

8、H3 3深蓝色深蓝色晶体晶体Cu(NH3)4 SO4H2O+乙醇乙醇静置静置+氨水氨水+氨水氨水.10.试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？Cu 2+2NH3.H2O Cu（OH）2 +2 NH4+Cu（OH）2+4NH3.H2O Cu(NH3)42+2OH+4H2O蓝色沉淀蓝色沉淀深蓝色溶液深蓝色溶液Cu（OH）2+4NH3 Cu(NH3)42+2OH蓝色沉淀蓝色沉淀深蓝色溶液深蓝色溶液Cu2+与与NH3是如何结合在一起的呢？是如何结合在一起的呢？.11.Cu2+4 NH3CuNH3NH3NH3NH32+Cu(NH3)42+配离子配离子Cu(NH3

9、)4SO4 配合物配合物.12.中心原子Cu配位原子N Cu(NH3)4 2+配体NH3 Cu(NH3)4 2+结构结构.13.（3 3）配合物的组成）配合物的组成内界内界是配位单元是配位单元,外界是简单离子外界是简单离子-内外界间是完全电离的内外界间是完全电离的。Co(NH3)6 Cl3内界内界外界外界K3Cr(CN)6内界内界外界外界内界又由内界又由中心原子中心原子/离子离子和和配位体配位体及及配位数配位数构成构成.内界与外界内界与外界Co(NH3)63+中心中心离子离子配配位位体体配配位位数数Cu(NH3)4 SO4中心离子中心离子配位体配位体配位数配位数 外界离子外界离子内内 界界外外

10、 界界.14.a.中心原子中心原子/离子离子：提供空的轨道可以接受电子对 一般都是带正电的阳离子,过渡金属阳离子最常见:如K4Fe(CN)6 Ag(NH3)2OH Fe(SCN)3 某些非金属元素:如SiF62-、SF6-中性原子:如Ni(CO)4 Fe(CO)5 Cr(CO)6b.配位体配位体：提供孤对电子或提供孤对电子或电子电子 阴离子、中性分子 配体中直接与中心原子结合的原子叫配位原子。配配位原子。配 位原子必须是含有孤对电子的原子。位原子必须是含有孤对电子的原子。常见的常见的配位原子是配位原子是VA、VIA、VIIA 卤素原子卤素原子X、O、S、N、P、C。.15.配位数配位数 常见金

11、属离子配位数常见金属离子配位数1价金属离子价金属离子2价金属离子价金属离子3价金属离子价金属离子Cu+2,4 Ca2+6 Al3+4,6Ag+2 Mg2+6 Cr3+6Au+2,4 Fe2+6 Fe3+6 Co2+4,6 Co3+6 Cu2+4,6 Au3+4 Zn2+4,6c.配位数配位数：直接同中心原子配位的配位体的数目直接同中心原子配位的配位体的数目Cu2+与与H2O、NH3形成配合物离子时形成配合物离子时,为什么配体都是为什么配体都是4个？个？.16.练习1：在在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F-、CN-、CO中哪些可以作为中心原子？哪些可以作为配位体？中哪些可

12、以作为中心原子？哪些可以作为配位体？中心原子：中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+配位体：配位体：H2O、NH3、F-、CN-、CO.17.练习2：判断配合物中心原子：判断配合物中心原子(离子离子)的价态以及的价态以及配位数配位数Ag(NH3)2OHCo(NH3)6Cl3 K4Fe(CN)6 KPt(NH3)Cl3 Co(NH3)5Cl(NO3)2Cr(H2O)5ClCl2H2O 配离子的电荷配离子的电荷=中心原子与配位中心原子与配位体电荷的代数和体电荷的代数和.18.Fe3+3SCN-=Fe(SCN）3 红色红色 Fe3+是如何检验的？是如何检验的？思思考考能形成配合物的能形成配合

13、物的离子不能大量共离子不能大量共存存常被用于电影特常被用于电影特技和魔术表演。技和魔术表演。.19.实验探究实验探究2244向实验向实验2222深蓝色溶液中滴加硫酸深蓝色溶液中滴加硫酸,观察观察实验现象实验现象,由此现象变化说明了什么由此现象变化说明了什么天蓝色天蓝色溶液溶液+硫酸硫酸H H2 2O OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+CuCu2+2+OHOH2 2CuCu2+2+NHNH3 3H H+NHNH3 3配位键的稳定性配位键的稳定性H HN N H HH HH H+深蓝色深蓝色溶液溶液Cu Cu H H3 3N N2+NHNH3 3NHNH3 3NH

14、NH3 3H H2 2O OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+天蓝色天蓝色溶液溶液+过量过量氨水氨水.20.配合物具有一定的稳定性配合物具有一定的稳定性,配位键越配位键越强强,配合物配合物越越稳定稳定。过渡金属过渡金属离子远比主族金属离子远比主族金属易易形成配合物形成配合物,且形成的配合物的且形成的配合物的稳定性稳定性更更强强。配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子,但但内界的配体离子和分子通常不能电离。内界的配体离子和分子通常不能电离。形成配合物形成配合物,某些性质要改变。（颜色、溶解度）某些性质要改变。（颜色、溶解度

15、）（4 4）配合物的性质配合物的性质H H2 2O OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+Cu Cu H H3 3N N2+NHNH3 3NHNH3 3NHNH3 3.21.（5 5）配合物的命名）配合物的命名 配离子配离子（从右向左（从右向左,配位数配位数配位体名称配位体名称合合中心中心原子或中心离子的名称原子或中心离子的名称中心离子的化合价）中心离子的化合价）配合物配合物类似于酸、碱、盐类似于酸、碱、盐六氰合铁（六氰合铁（）酸钾）酸钾氢氧化二氨合银（氢氧化二氨合银（）三氯一氨合铂（三氯一氨合铂（）酸钾）酸钾硫酸四氨合铜（硫酸四氨合铜（）Cu(NH3)4 SO4

16、K3Fe(CN)6Ag(NH3)2OH KPtCl3(NH3)练习：练习：Cu(NH3)4 Cl2 氯化四氨合铜氯化四氨合铜(II).22.命名时注意：命名时注意：先离子后分子先离子后分子。例如：。例如：KPtCl3NH3 三氯一氨合铂三氯一氨合铂()酸钾；酸钾；同是离子或同是分子时同是离子或同是分子时,按按配位原子配位原子符号的英文符号的英文字母顺序排列字母顺序排列,例如：例如：Co(NH3)5H2OCl3 氯化五氨一水合钴氯化五氨一水合钴()先无机后有机先无机后有机,例如：例如：KPtCl3(C2H4)三氯三氯乙烯合铂乙烯合铂()酸钾。酸钾。.23.配合物化学式的书写配合物化学式的书写 阳

17、离子在前阳离子在前,阴离子在后阴离子在后；配合物配合物内界内界有有多种配位体多种配位体时时,按以下顺序书写：按以下顺序书写：无机无机配位体在配位体在前前,有机有机配位体在配位体在后后；阴阴离子在离子在前前,中中性分子在性分子在后后；同类同类配位体配位体,按配位原子元素符号的按配位原子元素符号的英文字母顺序英文字母顺序排列。排列。.24.（6 6）配合物的应用配合物的应用a a 在生命体中的应用在生命体中的应用 b b 在医药中的应用在医药中的应用c c 配合物与生物固氮配合物与生物固氮 d d 在生产生活中的应用在生产生活中的应用王水溶金王水溶金叶绿素叶绿素血红蛋白血红蛋白抗癌药物抗癌药物酶酶

18、维生素维生素B B1212钴配合物钴配合物含锌的配合物含锌的配合物含锌酶有含锌酶有8080多种多种固氮酶固氮酶照相技术的定影照相技术的定影电解氧化铝的助熔剂电解氧化铝的助熔剂NaNa3 3AlFAlF6 6 热水瓶胆镀银热水瓶胆镀银HAuCl4.25.叶绿素结构示意图叶绿素结构示意图MoFeS固氮酶中固氮酶中FeMo中中心结构示意图心结构示意图.26.Metal complex in life-red cellThe structure of hemoglobin(血色素)The structure of heme(亚铁血红素).27.金属配合物与氧结合载氧和CO中毒.28.291.经证明经证

19、明AlCl3主要是以二缔合物分子的形式存在主要是以二缔合物分子的形式存在,两分子间存两分子间存在配位键在配位键,请画出配位键。请画出配位键。AlAlClClClClClCl2.Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知这两种配合物的可形成两种钴的配合物。已知这两种配合物的分子式分别为分子式分别为Co(NH3)5BrSO4和和Co(SO4)(NH3)5Br。（1）分析）分析Co(NH3)5BrSO4的的中心离子中心离子,配配位体及配位数？位体及配位数？（2）若将第一种配合物的溶液中加入）若将第一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液中溶液中,现象现象是是 。（3）若将第二种配合物的溶液中加

20、入）若将第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液中溶液中,现象是现象是 ,若若加入加入AgNO3时时,现象现象是是 。303、人体内血红蛋白是、人体内血红蛋白是Fe2+卟林配合物卟林配合物,Fe2+与与O2结合形成配合物结合形成配合物,而而CO与血红蛋白中的与血红蛋白中的Fe2+也能生成配合物也能生成配合物,根据生活常识根据生活常识,比较比较说明其配合物的稳定性。若发生说明其配合物的稳定性。若发生CO使人中毒事故使人中毒事故,首先该如何首先该如何处理？还有哪种氧化物也可与血红蛋白中的处理？还有哪种氧化物也可与血红蛋白中的Fe2+结合？结合？血红蛋白血红蛋白CO形成的配合物更稳定形成的配合物更稳定

21、发生发生CO中毒事故中毒事故,应首先将病人移至通风处应首先将病人移至通风处,必要时送医院抢救。必要时送医院抢救。NO中毒原理同中毒原理同CO314 4、配位化学创始人维尔纳发现、配位化学创始人维尔纳发现,取取CoClCoCl3 36NH6NH3 3(黄色黄色)、CoClCoCl3 35NH5NH3 3(紫红色紫红色)、CoClCoCl3 34NH4NH3 3(绿色绿色)和和CoClCoCl3 34NH4NH3 3(紫色紫色)四种化合物各四种化合物各1 1 mol,mol,分别溶于水分别溶于水,加入足量硝酸银溶液加入足量硝酸银溶液,立即立即产生氯化银产生氯化银,沉淀的量分别为沉淀的量分别为3 3

22、 molmol、2 2 molmol、1 1 molmol和和1mol1mol。请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl36NH3_,CoCl35NH3_,CoCl34NH3(绿色和紫色绿色和紫色)：_。后两种物质组成相同而颜色不同的原因是后两种物质组成相同而颜色不同的原因是_。上述配合物中上述配合物中,中心离子的配位数都是中心离子的配位数都是_。Co(NH3)6Cl3CoCl(NH3)5Cl2CoCl2(NH3)4Cl它们互为同分异构体它们互为同分异构体6335、向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的、向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KS

23、CN溶液溶液,溶液变成血溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl33KSCN=Fe(SCN)33KCl表示。经研究表明表示。经研究表明,Fe(SCN)3是配合是配合物物,Fe3与与SCN不仅能以不仅能以1 3的个数比配合的个数比配合,还可以其他个数比还可以其他个数比配合。请按要求填空：配合。请按要求填空：Fe3与与SCN反应时反应时,Fe3提供提供_,SCN提供提供_,二者通过配位键结合。二者通过配位键结合。所得所得Fe3与与SCN的配合物中的配合物中,主要是主要是Fe3与与SCN以个数比以个数比1 1配合所得离子显血红色。含该离子的配合物的化学式是配合所得离子显血红色。含该离子的配合物的化学式是_。若若Fe3与与SCN以个数比以个数比1 5配合配合,则则FeCl3与与KSCN在水溶液中在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为发生反应的化学方程式可以表示为_。Fe(SCN)Cl2FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl