化学选修三配合物.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,新课标资源网,老师都说好,!,杂化轨道理论的理论要点,形成分子时，由于原子间的相互作用，使,同一原子中能量相近的不同类型原子轨道,，发生混合，重新组合为一组,能量相等的新轨道,称为杂化轨道。,复习,杂化轨道的角度部分,一头大，一头小，,成键时利用大的一头，可以使轨道重叠程度更大，从而形成稳定的化学键。即,杂化轨道增强了成键能力,。,杂化前后,原子轨道数目不变,。,杂化后,轨道伸展方向，形状发生改变,。,杂 化,类 型,sp,sp,2,sp,3,参与杂化的原子轨道,1,个,s+1,个,p,1,个,s+2,个,p,1,个,s+3,个,p,杂 化,轨 道 数,2,个,sp,杂化轨道,3,个,sp,2,杂化轨道,4,个,sp,3,杂化轨道,杂化轨道,间夹角,180,0,120,0,109,0,28,空 间,构 型,直 线,正三角形,正四面体,实 例,BeCl,2,C,2,H,2,BF,3,C,2,H,4,CH,4,CCl,4,三种,SP,杂化轨道的比较,杂化轨道的应用范围,:,杂化轨道只应用于形成,键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。,杂化方式的判断方法：,价层电子对数,n,（主族元素）,AB,n,立体结构 中心原子杂化方式,n,=2,直线形,sp,n,=3,平面三角形,sp,2,n,=4,正四面体形,sp,3,=,中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数,杂化轨道数,=,价层电子对数,中心原子结合的原子数,中心原子孤对电子数,中心原子结合的原子数,杂化轨道数,杂化类型,空间结构,HCN,SO,2,NH,2,BF,3,H,3,O,+,SiCl,4,CHCl,3,NH,4,+,SO,4,2,0,2,2,sp,直线形,1,2,3,sp,2,V,形,2,2,4,sp,3,V,形,0,3,3,sp,2,平面三角形,1,3,4,sp,3,三角锥形,0,4,4,sp,3,正四面体,0,4,4,sp,3,四面体,0,4,4,sp,3,正四面体,0,4,4,sp,3,正四面体,1,、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是,(),A,CO,2,与,SO,2,B,CH,4,与,NH,3,C,BeCl,2,与,BF,3,D,C,2,H,2,与,C,2,H,4,B,课堂练习,2,、,对,SO,2,与,CO,2,说法正确的是,(),A.,都是直线形结构,B.,中心原子都采取,sp,杂化轨道,C.S,原子和,C,原子上都没有孤对电子,D.SO,2,为,V,形结构，,CO,2,为直线形结构,D,课堂练习,中心原子结合的原子数,中心原子孤对电子数,中心原子结合的原子数,杂化轨道数,杂化类型,空间结构,PCl,3,BCl,3,CS,2,Cl,2,O,1,3,4,直线形,0,3,3,sp,2,sp,3,V,形,0,2,2,sp,2,平面三角形,2,2,4,sp,3,三角锥形,3,、写出下列分子的中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。,(1)PCI,3,(2)BCl,3,(3)CS,2,(4)C1,2,O,第二节 分子的立体构型,第三课时,CuSO,4,5H,2,O,CuSO,4,5H,2,O,晶体,四、配合物理论简介,Cu(NH,3,),4,2+,Cu(H,2,O),4,2+,SO,4,2,天蓝色,天蓝色,天蓝色,无色,无色,无色,Na,+,Cl,-,K,+,Br,-,K,+,实验探究21,固体,溶液颜色,无色离子：,CuSO,4,CuCl,2,2H,2,O,CuBr,2,NaCl,K,2,SO,4,KBr,向盛有固体样品的试管中，分别加1/3试管水溶解固体，观察实验现象并填写下表,什么离子呈天蓝色：,白色,白色,白色,白色,绿色,深褐色,思考与交流1,为什么,CuSO,4,5H,2,O,晶体是蓝色而无水,CuSO,4,是白色？,思考与交流2,Cu,2+,与,H,2,O,是如何结合的呢？,1、在强酸溶液电离的过程中，,H,2,O,能与,H,+,结合形成,H,3,O,+,，,请用电子式表示,H,与,O,形成,H,2,O,的过程，比较,H,2,O,和,H,3,O,+,的电子式，讨论,H,2,O,与,H,+,是如何形成,H,3,O,+,？,O,H,2,X,O,X,H,H,X,+,H,2,O,和,H,+,是如何结合的？,O,X,H,H,X,H,+,X,H,O,+,H,H,X,+,1s,0,孤电子对,共用电子对,一）配位键,1 定义,：,2 配位键的形成条件,一方提供,孤电子对,另一方提供,空轨道,提供孤电子对,的原子(或分子)与,接受孤电子对,的原子（或离子）之间形成的共价键,注意：,配位键是,特殊,的共价键,X,H,O ,+,H,H,X,3 配位键的表示方法,H,H,O,H,H,H,+,O,H,H,H,可用,AB,表示,A,表示提供孤对电子的原子，叫电子给予体或配位体，常为,N,、,O,、,P,、,S,、卤素的原子或离子,B,表示接受电子的原子，叫接受体，一般为,过渡金属,Cu,2,+,与,H,2,O,是如何结合的呢？,Cu,2,+,提供,空轨道接受孤对电子,提供,孤电子对,H,2,O,Cu(H,2,O),4,2,+,思考,Cu,OH,2,H,2,O,H,2,O,H,2,O,2+,除水外，是否有其他配体？,实验2-2,思考,向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，若加入极性较小的溶剂（如乙醇），将析出深蓝色的晶体。,天蓝色溶液,蓝色沉淀,深蓝色溶液,Cu(OH),2,H,2,O,Cu,H,2,O,H,2,O,OH,2,2+,Cu,H,3,N,2+,NH,3,NH,3,NH,3,深蓝色晶体,Cu(NH,3,),4,SO,4,H,2,O,+,乙醇,静置,思考与交流3,原因是乙醇溶解后，降低了,Cu(,NH,3,),4,SO,4,H,2,O,的溶解度,氨水,氨水,原因分析：,Cu,2,+,+2NH,3,H,2,O,=,Cu(OH),2,+2NH,4,+,Cu(OH),2,+4NH,3,H,2,O,=,+,2OH,-,+4,H,2,O,Cu,2,+,+,4,NH,3,H,2,O,=,Cu(NH,3,),4,2,+,+4,H,2,O,总反应的离子方程式,第一步得蓝色沉淀,第二步沉淀溶解，得深蓝色透明溶液,Cu(NH,3,),4,2,+,NH,3,的电子式为,N,H,H,H,：,：,Cu,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,Ar,3d,10,4s,1,3d,4s,4p,dsp,2,杂化轨道,Cu,2,+,Ar 3d,9,4s,0,4p,0,sp,3,杂化轨道,Cu(NH,3,),4,2,+,离子,NH,3,NH,3,NH,3,H,3,N,Cu,2,+,平面正方形,向实验22深蓝色溶液中,滴加硫酸,，观察实验现象，由此现象变化说明了什么,天蓝色溶液,+硫酸,H,2,O,Cu,H,2,O,H,2,O,OH,2,2+,Cu,2+,OH,2,Cu,2+,NH,3,H,+,NH,3,配位键的稳定性,H,N,H,H,H,+,深蓝色溶液,Cu,H,3,N,2+,NH,3,NH,3,NH,3,H,2,O,Cu,H,2,OH,2,O,OH,2,2+,天蓝色溶液,NH,3,+H,+,NH,4,+,孤对电子,空轨道,配位键的强度有大有小,，当遇上配合能力更强的配体时，一种配离子可能会转变成另一种,更稳定的配离子,。,在盛有未知溶液的试管中滴加硫氰化钾（,KSCN,）溶液,现象：,生成血红色溶液,原因：,生成,Fe(SCN),n,3-n,(,n=1,6,),作用：,检验或鉴定,Fe,3+,Fe,3,+,+3SCN,=Fe(SCN),3,血红色,实验,2-3,由于该离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术表演。,二）配合物,1,定义,通常把,接受孤电子对,的金属离子（或原子）与某些,提供孤电子对,的分子或离子以,配位键,结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物,2,配合物的组成,主要是一些过渡金属,，如铁、钴、镍、铜、银、金、铂等金 属元素的离子；,或是具有高化合价的非金属元素，,硼，硅、磷等，如,NaBF,4,中的,B(),、,K,2,SiF,6,中的,Si(),和,NH,4,PF,6,中的,P(),；,或是不带电荷的中性原子，,如,Ni(CO),4,Fe(CO),5,中的,Ni,Fe,都是中性原子，,（1）中心原子（离子,提供空轨道,接受,孤对电子的原子（离子）,Cu(NH,3,),4,SO,4,中，,NH,3,是配位体，,N,为配位原子。,a.,单齿配位体,(,一个配位体中只有一个配位原子,),含氮配位体,NH,3,NCS,-,;,含硫配位体,SCN,-,;,含卤素配位体,F,-,Cl,-,Br,-,I,-,;,含碳配位体,CN,-,CO,含氧配位体,H,2,O,OH,-,，羧酸，醇，醚等,b.,多齿配位体,(,有两个或两个以上的配位原子,),如乙二胺,N,H,2,一,CH,2,一,CH,2,一,N,H,2,简写为,en,，,（2）,配位体,和配位原子,：,提供,孤对电子的离子或分子；可以是中性分子或阴离子,配位原子通常是,主族非金属原子,（,3,）配位数,与中心离子直接以配位键结合的配位体原子个数,例：,AlF,6,3-,配位数,6,、,Cu(NH,3,),4,SO,4,配位数,4Co(NH,3,),2,(en),2,(NO,3,),3,配位数,6,*,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。,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：,+1 +2 +3 +4,常见的配位数：,2 4(,或,6)6(,或,4)6(,或,8),*,中心离子半径越大，其周围可容纳配体就越多，,配位数越大,。,（4）内界离子很难电离，其电 离程度很小,Cu(,NH,3,),4,SO,4,=Cu(,NH,3,),4,2,+,+SO,4,2,-,Cu(,NH,3,),4,2,+,Cu,2,+,+4,NH,3,3.,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荷的代数和,。,如,K,2,PtCl,4,4,配合物的命名,（,1,）,配离子：,从右向左,六氰合铁（,）酸钾,氢氧化二氨合银（,）,三氯一氨合铂（,）酸钾,硫酸四氨合铜（,）,Cu(NH,3,),4,SO,4,K,3,Fe(CN),6,Ag(NH,3,),2,OH,KPt(NH,3,)Cl,3,练习：,配位数,配位体名称,合,中心离子,(,用罗马数字表示化合价,),，,（,2,）配合物类似于酸、碱、盐,形成配合物时性质的改变,1,、颜色的改变,Fe,3+,+nNCS,-,=Fe(NCS),n,(n-3)-,2,、溶解度的改变：,AgCl,HCl,AgCl,2,-,H,+,AgCl+2NH,3,=Ag(NH,3,),2,+,+Cl,-,Au+HNO,3,+4HCl=HAuCl,4,+NO+2H,2,O,3Pt+4HNO,3,+18HCl=3H,2,PtCl,6,+4NO+8H,2,O,5,配合物的性质,配合物中，中心原子在配位体的影响下，其价层电子原子轨道进行杂化，配位原子的孤对电子进入中心原子的空轨道，产生较强的作用，因而配合物有较强的稳定性。,配位键越强，配合物越稳定,1,）配合物有较强的稳定性,2,）配合物溶于水后配离子难电离,能形成配离子的离子间不能共存,6,配合物的应用,（1）在生命体中的应用,叶绿素,血红蛋白,酶含锌的配合物,维生素B,122)医药中的抗癌物质,（3）生活中的应用,电解氧化铝的助熔剂,Na,3,AlF,6,热水瓶胆镀银,王水溶金,HAuCl,4,叶绿素结构示意图,N,N,N,N,Fe,CH,3,CH,3,H,3,C,C,O,HO,C,O,OH,H,3,C,血红素(,Fe,2+,),结构示意图,O,C,NH,3,CH,2,Pt,2+,第二代铂类抗癌药（碳铂）,Mo,Fe,S,固氮酶中,FeMo,中心结构示意图,巩固练习,气态氯化铝（,Al,2,Cl,6,）,是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系如图所示，请将下列结构中你认为是配位键的斜线上加上箭头。,1,Al,Cl,Cl,Cl,Cl,Al,Cl,Cl,巩固练习,向下列配合物的水溶液中加入,AgNO,3,溶液，不能生成,AgCl,沉淀的是（）,A:Co(NH,3,),4,Cl,2,Cl,B:Co(NH,3,),3,Cl,3,C:Co(NH,3,),6,Cl,3,D:Co(NH,3,),5,Cl Cl,2,2、,B,3、人体内血红蛋白是,Fe,2+,卟林配合物，,Fe,2+,与,O,2,结合形成配合物，而,CO,与血红蛋白中的,Fe,2+,也能生成配合物，根据生活常识，比较说明其配合物的稳定性。若发生,CO,使人中毒事故，首先该如何处理？还有哪种氧化物也可与血红蛋白中的,Fe,2+,结合？,血红蛋白,CO,形成的配合物更稳定,发生,CO,中毒事故，应首先将病人移至通风处，必要时送医院抢救。,NO,中毒原理同,CO,巩固练习,4,、下列分子或离子中都存在着配位键的是,(),A,NH,3,、,H,2,O B,NH,4,+,、,H,3,O,+,C,N,2,、,HClO D,Cu(NH,3,),4,2+,、,PCI,3,B,小结,1、配位键,定义,配位键的形成条件,一方,提供孤电子对,一方,提供空轨道,“电子对给予接受键”,2、配合物,配合物的组成,定义,配合物的应用,配合物的性质,