第二章配位键2.ppt

在水溶液中，在水溶液中，NH3能与能与H+结合生成结合生成NH4请用电子式表示和形成请用电子式表示和形成NH的过程的过程并讨论并讨论NH和和H是如何形成是如何形成NH4+的的 氨分子中，氮原子和氢原子通过什么键结合？氨分子中，氮原子和氢原子通过什么键结合？极性共价键极性共价键 写出氨分子的电子式和结构式。写出氨分子的电子式和结构式。H N H H H N H H 写出氨与盐酸反应的化学方程式和离子方程式。写出氨与盐酸反应的化学方程式和离子方程式。NH3+HCl=NH4Cl NH3+H+=NH4+氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还能与氢离子结合？能与氢离子结合？H N H H H+氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。H N H H H 或或HN HH H 共用电子对全部由氮原子提供。共用电子对全部由氮原子提供。配 位 键 （2 2）由一个原子提供孤对电子，另一个原由一个原子提供孤对电子，另一个原子提供空轨道形成的共价键称配位键。子提供空轨道形成的共价键称配位键。氨根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。氨根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。H H O H+H H O H 配位键用配位键用“”表示，箭头指向接受表示，箭头指向接受孤对电子的原子。孤对电子的原子。如：如：H HH N HH N H+H H铵根离子中的四个氮铵根离子中的四个氮氢键完全一样氢键完全一样(键长、键长、键能相同键能相同)上课就问九问1.镁镁原子核外有（原子核外有（）种运动状态）种运动状态不同的电子。不同的电子。2.硫硫原子核外有（）种形状的原原子核外有（）种形状的原子轨道。有几个能级？几个能层子轨道。有几个能级？几个能层？3.烟花焰火、霓虹灯光产生的原因烟花焰火、霓虹灯光产生的原因4.碘原子原子价电子排布式（），与碘原子原子价电子排布式（），与铜位于同一族的第六周期金原子的最铜位于同一族的第六周期金原子的最外层电子电子排布图（）外层电子电子排布图（）6.为什么氮的第一电离能比为什么氮的第一电离能比O大？大？5.为什么为什么F的电负性大于的电负性大于O？7.为什么为什么Fe3+比比Fe2+稳定稳定?9.键、键、键的特征分别是（）键的特征分别是（）8.为什么为什么Cu2O比比CuO稳定稳定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配合物理论简介：配合物理论简介：实验实验2-1 固体颜色固体颜色溶液颜色溶液颜色CuSO4CuCl2.2H2OCuBr2NaClK2SO4KBr白色白色绿色绿色深褐色深褐色白色白色白色白色白色白色思考：前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关？依据是什么思考：前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关？依据是什么？CuOH2H2OH2OH2O2+配位化合物，简称配合物，通常是由中心离配位化合物，简称配合物，通常是由中心离子（或原子）子（或原子）与配位体与配位体(某些分子或阴离子某些分子或阴离子)以配位键的形式结合而成的复杂离子或分子。以配位键的形式结合而成的复杂离子或分子。结论：结论：上述实验中呈深蓝色的物质叫做四水合铜离子，上述实验中呈深蓝色的物质叫做四水合铜离子，可表示为可表示为Cu(HCu(H2 2O)O)4 4 2+2+。在四水合铜离子中，铜离子。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中的与水分子之间的化学键是由水分子中的O O原子提供孤原子提供孤对电子对给予铜离子（铜离子提供空轨道），铜离子对电子对给予铜离子（铜离子提供空轨道），铜离子接受水分子的孤对电子形成的，这类接受水分子的孤对电子形成的，这类“电子对给予电子对给予接受键接受键”被称为配位键。被称为配位键。CuOH2H2OH2OH2O2+新课讲述新课讲述活动与探究活动与探究【实验实验1 1】取取5ml5ml饱和硫酸铜溶液于试管中，向其中逐饱和硫酸铜溶液于试管中，向其中逐滴滴入浓氨水，振荡，观察实验现象。滴滴入浓氨水，振荡，观察实验现象。现象：现象：先生成蓝色沉淀先生成蓝色沉淀,后沉淀溶解后沉淀溶解,溶液变为深蓝色溶液变为深蓝色【实验实验2 2】取取5%5%的氯化铜溶液、硝酸铜溶液各的氯化铜溶液、硝酸铜溶液各2 mL,2 mL,进行进行如上实验，观察现象。如上实验，观察现象。现象：现象：先生成蓝色沉淀先生成蓝色沉淀,后沉淀溶解后沉淀溶解,溶液变为深蓝色溶液变为深蓝色【实验实验3 3】实验实验1 1的溶液中加入的溶液中加入NaOHNaOH溶液，振荡，观察是溶液，振荡，观察是否有沉淀产生。否有沉淀产生。活动与探究活动与探究现象：现象：无蓝色沉淀生成无蓝色沉淀生成【实验实验4 4】向实验向实验1 1的溶液中加入的溶液中加入BaClBaCl2 2溶液，振荡，观溶液，振荡，观察。并分析原理。察。并分析原理。现象：现象：有白色沉淀生成有白色沉淀生成原理：原理：Ba2+SO42-=BaSO4实验结论实验结论:硫酸铜溶液中加入浓氨水生成了一种复硫酸铜溶液中加入浓氨水生成了一种复杂离子杂离子Cu(NHCu(NH3 3)4 4 2+2+讨论与结论讨论与结论实验说明了什么实验说明了什么?实验实验2-3Fe 3+SCN Fe(SCN)2+硫氰酸根硫氰酸根血红血红色色由于该离子的颜由于该离子的颜色极似血液，常色极似血液，常被用于电影特技被用于电影特技和魔术表演。和魔术表演。练习书写：向硝酸银溶液中逐渐滴加氨水的离子方程式通常把金属离子（或原子）与通常把金属离子（或原子）与某些分子或离子某些分子或离子(称为配体称为配体)以以配位键结合形成的化合物称为配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物配位化合物，简称配合物科学视野：科学视野：配合物理论简介配合物理论简介配合物的组成配合物的组成科学视野科学视野配配位位体体中中心心体体配配位位数数 Zn(NH3)4 SO4外界外界内界内界 1.1.中心离子或中心离子或原子原子(也称形成体也称形成体)有空轨道有空轨道 n 主主要要是是一一些些过过渡渡金金属属，如如铁铁、钴钴、镍镍、铜铜、银、金、铂等金银、金、铂等金 属元素的离子；属元素的离子；n 或是具有高氧化数的非金属元素，硼，硅、磷或是具有高氧化数的非金属元素，硼，硅、磷等，如等，如NaBF4 中的中的B()、K2SiF6中的中的Si()和和NH4PF6中的中的P()；n 或是不带电荷的中性原子，如或是不带电荷的中性原子，如Ni(CO)4,Fe(CO)5中的中的Ni,Fe都是中性原子，都是中性原子，n 碱金属、碱土金属等可作为螯合物的形成体。碱金属、碱土金属等可作为螯合物的形成体。Cu(NH3)4SO4中，中，NH3是配位体，是配位体，N为配位原子。为配位原子。2.配位体和配位原子配位体和配位原子 有孤对电子有孤对电子a.单齿配位体单齿配位体(一个配位体中只有一个配位原子一个配位体中只有一个配位原子)含氮配位体含氮配位体 NH3,NCS-;含硫配位体含硫配位体 SCN-;含卤素配位体含卤素配位体 F-,Cl-,Br-,I-;含碳配位体含碳配位体 CN-,CO 含氧配位体含氧配位体 H2O,OH-，羧酸，醇，醚等，羧酸，醇，醚等b.多齿配位体多齿配位体(有两个或两个以上的配位原子有两个或两个以上的配位原子)乙二胺乙二胺 NH2一一CH2一一CH2一一NH2 简写为简写为en，乙二胺四乙酸根（乙二胺四乙酸根（EDTA）等。）等。3 3配位数配位数与中心离子直接以配位键结合的配位原子个数。与中心离子直接以配位键结合的配位原子个数。例：例：AlF63-配位数配位数6、Cu(NH3)4SO4 配位数配位数4、Co(NH3)2(en)2(NO3)3 配位数配位数6*中心离子的电荷高，对配位体的吸引力较强，有中心离子的电荷高，对配位体的吸引力较强，有利于形成配位数较高的配合物。利于形成配位数较高的配合物。常见的配位数与中心离子的电荷数有如下的关系：常见的配位数与中心离子的电荷数有如下的关系：中心离子的电荷：中心离子的电荷：+1 +2 +3 +4 常见的配位数：常见的配位数：2 4(或或6)6(或或4)6(或或8)*中心离子半径越大，其周围可容纳配体就越多，中心离子半径越大，其周围可容纳配体就越多，配位数越大。配位数越大。AlF63-AlCl4-BF4-AgI2-AgI42-从这些配离子你看出配位数有什么规律？从这些配离子你看出配位数有什么规律？配位数的大小主要决定于中心离子的性质大小、电荷数的多少，配体大小有关 4.4.配离子的电荷配离子的电荷配离子的电荷等于中心离子电荷与配位体总电配离子的电荷等于中心离子电荷与配位体总电荷的代数和。荷的代数和。如如 K2PtCl4 配合物的盐与复盐的比较(科学视野)n 复盐复盐,能电离出两种或两种以上阳离子的盐如明矾能电离出两种或两种以上阳离子的盐如明矾 KAl(SO4)212H2O、光卤石、光卤石 KCl MgCl2 6H2O等，仅等，仅在固态时稳定存在，一旦溶于水，几乎全部解离成各组在固态时稳定存在，一旦溶于水，几乎全部解离成各组分离子：分离子：KAl(SO4)212H2O(溶于水溶于水)K+Al3+2SO42-+12 H2O KCl MgCl2 6H2O(溶于水溶于水)K+Mg2+3Cl-+6H2On 配合物盐，是在配合物的溶液或晶体中，十分明确地存配合物盐，是在配合物的溶液或晶体中，十分明确地存在着在着 含有配位键的、能独立存在的复杂组成的离子：含有配位键的、能独立存在的复杂组成的离子：Cu(NH3)4SO4H2O Cu(NH3)42+SO42-+H2O2+CuNH3H3NNH3NH3实验实验2-2 已知氢氧化铜与足量氨水反已知氢氧化铜与足量氨水反应后溶解是因为生成应后溶解是因为生成Cu(NH3)42+，其结构简式为：其结构简式为：试写出实验中发生的两个反应的离试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？加乙醇？子方程式？加乙醇？Cu 2+2NH3.H2O Cu（OH）2 +2 NH4+Cu（OH）2+4NH3.H2O Cu(NH3)42+2OH +4H2O蓝色蓝色沉淀沉淀深蓝色溶液深蓝色溶液或或Cu 2+4NH3.H2O Cu(NH3)42+2OH-形成配合物时性质的改变1、颜色的改变、颜色的改变Fe3+nSCN-=Fe(CSN)n(n-3)-n=132、溶解度的改变：平衡移动、溶解度的改变：平衡移动（以下方程看看即可）（以下方程看看即可）AgCl HCl AgCl2-+H+AgCl+2NH3=Ag(NH3)2+Cl-Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2O 3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2O 例题一：下列分子或离子中都存在着例题一：下列分子或离子中都存在着配位键的是配位键的是 ()ANH3、H2O BNH4+、H3O+CN2、HClO D Cu(NH3)42+、PCI3B 例题二：下列各种说法中错误的是（例题二：下列各种说法中错误的是（）A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。对电子。B、配位键是一种特殊的共价键。、配位键是一种特殊的共价键。C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。离子。D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。电子。D现有两种配合物晶体现有两种配合物晶体Co(NH3)6Cl3和和Co(NH3)5ClCl2，一种为橙黄色，另一，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。（提示：先写出种配合物区别开来。（提示：先写出两者的电离方程式进行比较）两者的电离方程式进行比较）练习练习取相同质量的两种晶体分别配成溶液，向两种溶液中分别滴加足量AgNO3溶液，静置、过滤、干燥、称量，沉淀质量大的，原晶体为Co(NH3)6Cl3，另一种为Co(NH3)5ClCl2 小结：小结：极性键极性键单键单键双键双键三键三键（1）按成键方式分）按成键方式分（2）按共用电子对有）按共用电子对有 无偏移分无偏移分（3）按两原子间的共用）按两原子间的共用 电子对的数目分电子对的数目分2 2一种特殊的共价键一种特殊的共价键 -配位键配位键键：头碰头重叠键：头碰头重叠键：肩并肩重叠键：肩并肩重叠非极性键非极性键（1）定义：）定义：1.1.共价键共价键的类型的类型（3）配位键的存在）配位键的存在（2）配位键的成键条件）配位键的成键条件非极性键、极性键与配位键的比较非极性键、极性键与配位键的比较共共价价键键键键 型型特特 点点形成条件形成条件示示例例非极性键非极性键极性键极性键配位键配位键共用电子对不共用电子对不发生偏移发生偏移共用电子对共用电子对偏向一方原子偏向一方原子共用电子对共用电子对由一方提供由一方提供相同非金属元素原相同非金属元素原子的电子配对成键子的电子配对成键不同非金属元素原不同非金属元素原子的电子配对成键子的电子配对成键一方原子有孤电子对，另一方原子有孤电子对，另一方原子有价层空轨道一方原子有价层空轨道H H2 2HClHClNHNH4 4+已知水电离成为氢氧根离子和水合已知水电离成为氢氧根离子和水合氢离子，试写出阳离子的结构。氢离子，试写出阳离子的结构。HH O +H 练练 习习