化學(xué)選修三配合物課件

1、雜化軌道理論的理論要點(diǎn) 形成分子時(shí)，由于原子間的相互作用，使同一原子中能量相近的不同類型原子軌道，發(fā)生混合，重新組合為一組能量相等的新軌道稱為雜化軌道。復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)雜化軌道的角度部分雜化軌道的角度部分一頭大，一頭小，一頭大，一頭小，成鍵時(shí)利用大的一頭，可以使軌道重疊成鍵時(shí)利用大的一頭，可以使軌道重疊程度更大，從而形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。即程度更大，從而形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。即雜化軌道增強(qiáng)了成鍵能力雜化軌道增強(qiáng)了成鍵能力。 雜化前后雜化前后原子軌道數(shù)目不變原子軌道數(shù)目不變。雜化后雜化后軌道伸展方向，形狀發(fā)生改變軌道伸展方向，形狀發(fā)生改變。雜雜 化化 類類 型型spspspsp2 2spsp3 3參與雜化的參與

2、雜化的原子軌道原子軌道1 1個個 s + 1s + 1個個p p1 1個個s + 2s + 2個個p p1 1個個s + 3s + 3個個p p雜雜 化化 軌軌 道道 數(shù)數(shù)2個sp雜化軌道3個sp2雜化軌道4個sp3雜化軌道雜化軌道雜化軌道間夾角間夾角180012001090 28 空空 間間 構(gòu)構(gòu) 型型直 線正三角形正四面體實(shí)實(shí) 例例BeCl2 , C2H2BF3 , C2H4CH4 , CCl4三種三種SPSP雜化軌道的比較雜化軌道的比較 雜化軌道的應(yīng)用范圍雜化軌道的應(yīng)用范圍: : 雜化軌道只應(yīng)用于形成雜化軌道只應(yīng)用于形成 鍵或者用鍵或者用來容納未參加成鍵的孤對電子。來容納未參加成鍵的孤對

3、電子。雜化方式的判斷方法：雜化方式的判斷方法：價(jià)層電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù)n （主族元素）（主族元素）ABn 立體結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu) 中心原子雜化方式中心原子雜化方式n=2 直線形直線形 spn=3 平面三角形平面三角形 sp2n=4 正四面體形正四面體形 sp3 =中心原子孤對電子對數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)中心原子孤對電子對數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)雜化軌道數(shù)雜化軌道數(shù) = = 價(jià)層電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù)中心原子結(jié)中心原子結(jié)合的原子數(shù)合的原子數(shù)中心原子孤中心原子孤對電子數(shù)對電子數(shù)中心原子結(jié)中心原子結(jié)合的原子數(shù)合的原子數(shù)雜化軌道數(shù)雜化軌道數(shù)雜化類型雜化類型空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl

4、4CHCl3NH4+SO4 2022sp直線形直線形123sp2V形形224sp3V形形033sp2平面三角形平面三角形134sp3三角錐形三角錐形044sp3正四面體正四面體044sp3四面體四面體044sp3正四面體正四面體044sp3正四面體正四面體 1、下列分子中的中心原子雜化軌道、下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是的類型相同的是 ( ) ACO2與與SO2 BCH4與與NH3 CBeCl2與與BF3 DC2H2與與C2H4B2 2、對對SOSO2 2與與COCO2 2說法正確的是說法正確的是( )( )A.A.都是直線形結(jié)構(gòu)都是直線形結(jié)構(gòu)B.B.中心原子都采取中心原子都采取s

5、psp雜化軌道雜化軌道C.SC.S原子和原子和C C原子上都沒有孤對電子原子上都沒有孤對電子D.SOD.SO2 2為為V V形結(jié)構(gòu)，形結(jié)構(gòu)， COCO2 2為直線形結(jié)構(gòu)為直線形結(jié)構(gòu)D中心原子結(jié)中心原子結(jié)合的原子數(shù)合的原子數(shù)中心原子孤中心原子孤對電子數(shù)對電子數(shù)中心原子結(jié)中心原子結(jié)合的原子數(shù)合的原子數(shù)雜化軌道數(shù)雜化軌道數(shù)雜化類型雜化類型空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)PCl3BCl3CS2Cl2O134直線形直線形033sp2sp3V形形022sp2平面三角形平面三角形224sp3三角錐形三角錐形3 3、寫出下列分子的中心原子可能采用的雜化軌、寫出下列分子的中心原子可能采用的雜化軌道類型，并預(yù)測分子的幾何構(gòu)型。道

6、類型，并預(yù)測分子的幾何構(gòu)型。 (1)PCI(1)PCI3 3 (2)BCl (2)BCl3 3 (3)CS (3)CS2 2 (4) C1 (4) C12 2O O第二節(jié)第二節(jié) 分子的立體構(gòu)型分子的立體構(gòu)型第三課時(shí)CuSO45H2OCuSO4 5H2O晶體晶體四、配合物理論簡介四、配合物理論簡介Cu(NH3)42+Cu(H2O)42+SO42 天藍(lán)色天藍(lán)色 天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色 無色無色 無色無色 無色無色Na+Cl-K +Br -K +實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究2121固體固體溶液溶液顏色顏色無色離子：無色離子：CuSO4CuCl22H2O CuBr2NaClK2SO4KBr向盛有固體樣品的試管中

7、，分別加向盛有固體樣品的試管中，分別加1/31/3試管試管水溶解固體，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并填寫下表水溶解固體，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并填寫下表什么離子什么離子呈天藍(lán)色：呈天藍(lán)色：白色白色白色白色白色白色 白色白色綠色綠色深褐色深褐色思考與思考與交流交流1 1為什么為什么CuSO4 5H2O晶體是藍(lán)晶體是藍(lán)色而無水色而無水CuSO4 是白色？是白色？思考與思考與交流交流2 2CuCu2+2+與與H H2 2O O是如何結(jié)合的呢？是如何結(jié)合的呢？ 1 1、在強(qiáng)酸溶液電離的過程中，、在強(qiáng)酸溶液電離的過程中， H H2 2O O能與能與H H+ +結(jié)結(jié)合形成合形成H H3 3O O+ +，請用電子式表示請用電子式表示

8、H H與與O O形成形成H H2 2O O的的過程，比較過程，比較H H2 2O O和和H H3 3O O+ +的電子式，討論的電子式，討論H H2 2O O與與H H+ +是如何形成是如何形成H H3 3O O+ +？OH2XOXHHX+H2O和和H+是如何結(jié)合的？是如何結(jié)合的？OXHHXH+XH O +HHX+1s0孤電子對孤電子對共用電子對共用電子對一）配位鍵一）配位鍵 1 1 定義定義： 2 2 配位鍵的形成條件配位鍵的形成條件一方提供一方提供孤電子對孤電子對另一方提供另一方提供空軌道空軌道提供孤電子對提供孤電子對的原子的原子( (或分子或分子) )與與接接受孤電子對受孤電子對的原子（

9、或離子）之間的原子（或離子）之間形成的共價(jià)鍵形成的共價(jià)鍵注意：注意： 配位鍵是配位鍵是特殊特殊的共價(jià)鍵的共價(jià)鍵XH O +HHX 3 3 配位鍵的表示方法配位鍵的表示方法HHO HHH+O HHH可用可用AB表示表示A表示提供孤對電子的原子，叫電子給予體或配表示提供孤對電子的原子，叫電子給予體或配位體，常為位體，常為N、O、P、S、鹵素的原子或離子、鹵素的原子或離子B表示接受電子的原子，叫接受體，一般為表示接受電子的原子，叫接受體，一般為過渡過渡金屬金屬Cu2+與與H2O是如何結(jié)合的呢？是如何結(jié)合的呢？Cu2+提供提供空軌道接空軌道接受孤對電子受孤對電子提供提供孤電子對孤電子對H2OCu(H2

10、O)42+思考CuOH2H2OH2OH2O2+ 除水外，是否有其他配體？ 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-22-2 思考 向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成藍(lán)色沉淀，繼續(xù)添加氨水，沉淀溶解首先形成藍(lán)色沉淀，繼續(xù)添加氨水，沉淀溶解，得到深藍(lán)色的透明溶液，若加入極性較小的，得到深藍(lán)色的透明溶液，若加入極性較小的溶劑（如乙醇），將析出深藍(lán)色的晶體。溶劑（如乙醇），將析出深藍(lán)色的晶體。天藍(lán)色天藍(lán)色溶液溶液藍(lán)色藍(lán)色沉淀沉淀深藍(lán)色深藍(lán)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 3

11、N N2+NHNH3 3NHNH3 3NHNH3 3深藍(lán)色深藍(lán)色晶體晶體Cu(NH3) 4 SO4H2O+乙醇乙醇靜置靜置思考與交流思考與交流3 3 原因是乙醇溶解后，降低了原因是乙醇溶解后，降低了 Cu(Cu(NHNH3 3) )4 4 SOSO4 4 H H2 2O O 的溶解度的溶解度氨水氨水氨水氨水原因分析原因分析：Cu2+2NH3H2O = Cu(OH)2+2NH4+Cu(OH)2+4NH3H2O = + 2OH-+4H2OCu2+4NH3H2O = Cu(NH3)42+4H2O總反應(yīng)的離子方程式總反應(yīng)的離子方程式第一步得藍(lán)色沉淀第一步得藍(lán)色沉淀第二步沉淀溶解，得深藍(lán)色透明溶液第二步

12、沉淀溶解，得深藍(lán)色透明溶液 Cu(NH3)42+NH3 的電子式為的電子式為NHHH：Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ar 3d104s13d4s4pdsp2雜化軌道雜化軌道 Cu2+ Ar 3d94s04p0sp3雜化軌道雜化軌道 Cu(NH3)42+離子離子NH3NH3NH3H3NCu2 2+ +平面正方形平面正方形向?qū)嶒?yàn)向?qū)嶒?yàn)2222深藍(lán)色溶液中深藍(lán)色溶液中滴加硫酸滴加硫酸，觀察，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，由此現(xiàn)象變化說明了什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，由此現(xiàn)象變化說明了什么天藍(lán)色天藍(lán)色溶液溶液+ +硫酸硫酸H H2 2O OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+CuCu

13、2+2+ OHOH2 2CuCu2+2+ NHNH3 3H H+ + NHNH3 3配位鍵的穩(wěn)定性配位鍵的穩(wěn)定性H HN N H HH HH H+深藍(lán)色深藍(lán)色溶液溶液Cu Cu H H3 3N N2+NHNH3 3NHNH3 3NHNH3 3H H2 2O OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+天藍(lán)色天藍(lán)色溶液溶液NH3 + H+ NH4+N:HHH+ H+NHHHH+孤對電子孤對電子空軌道空軌道 配位鍵的強(qiáng)度有大有小配位鍵的強(qiáng)度有大有小，當(dāng)遇上配合能，當(dāng)遇上配合能力更強(qiáng)的配體時(shí)，一種配離子可能會轉(zhuǎn)變成力更強(qiáng)的配體時(shí)，一種配離子可能會轉(zhuǎn)變成另一種另一種更穩(wěn)定的配離

14、子更穩(wěn)定的配離子。在盛有未知溶液的試管中滴在盛有未知溶液的試管中滴加硫氰化鉀（加硫氰化鉀（KSCNKSCN）溶液）溶液現(xiàn)象：現(xiàn)象：生成血紅色溶液生成血紅色溶液原因：原因：生成生成Fe(SCN)n3-n(n=16)作用：作用：檢驗(yàn)或鑒定檢驗(yàn)或鑒定Fe3+Fe3+3SCN = Fe(SCN)3 血紅色血紅色實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-32-3 由于該離子的顏色極似血液，常被用于電由于該離子的顏色極似血液，常被用于電影特技和魔術(shù)表演。影特技和魔術(shù)表演。二）配合物二）配合物 1 1 定義定義 通常把通常把接受孤電子對接受孤電子對的金屬離子的金屬離子（或原子）與某些（或原子）與某些提供孤電子對提供孤電子對的分的分子或離

15、子以子或離子以配位鍵配位鍵結(jié)合形成的化合物結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物稱為配位化合物，簡稱配合物2 配合物的組成配合物的組成主要是一些過渡金屬主要是一些過渡金屬，如鐵、鈷、鎳、銅、，如鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、鉑等金銀、金、鉑等金 屬元素的離子；屬元素的離子； 或是具有高化合價(jià)的非金屬元素，或是具有高化合價(jià)的非金屬元素，硼，硅、硼，硅、磷等，如磷等，如NaBF4 中的中的B()、K2SiF6中的中的Si()和和NH4PF6中的中的P()；或是不帶電荷的中性原子，或是不帶電荷的中性原子，如如Ni(CO)4, Fe(CO)5中的中的Ni, Fe都是中性原子，都是中性原子，（1 1）中心

16、原子（離子）中心原子（離子 提供空軌道提供空軌道接受接受孤對電子的原子（離子）孤對電子的原子（離子） Cu(NH3)4SO4中，中，NH3是配位體，是配位體，N為配位原子。為配位原子。a. 單齒配位體單齒配位體(一個配位體中只有一個配位原子一個配位體中只有一個配位原子)含氮配位體含氮配位體 NH3 , NCS - ;含硫配位體含硫配位體 SCN- ;含鹵素配位體含鹵素配位體 F- , Cl- , Br- , I- ; 含碳配位體含碳配位體 CN- , CO 含氧配位體含氧配位體 H2O, OH- ，羧酸，醇，醚等，羧酸，醇，醚等b. 多齒配位體多齒配位體(有兩個或兩個以上的配位原子有兩個或兩個

17、以上的配位原子) 如乙二胺如乙二胺 NH2一一CH2一一CH2一一NH2 簡寫為簡寫為en，（2）配位體配位體和配位原子和配位原子 ：提供提供孤對電子的離子或分子；可以是中性分子或陰離子孤對電子的離子或分子；可以是中性分子或陰離子配位原子通常是配位原子通常是主族非金屬原子主族非金屬原子 （3 3）配位數(shù)）配位數(shù)與中心離子直接以配位鍵結(jié)合的配位體原子個數(shù)與中心離子直接以配位鍵結(jié)合的配位體原子個數(shù)例：例：AlF63- 配位數(shù)配位數(shù)6 、 Cu(NH3)4SO4 配位數(shù)配位數(shù)4 、 Co(NH3)2(en)2(NO3)3 配位數(shù)配位數(shù)6 *中心離子的電荷高，對配位體的吸引力較強(qiáng)中心離子的電荷高，對配

18、位體的吸引力較強(qiáng)，有，有利于形成配位數(shù)較高的配合物。利于形成配位數(shù)較高的配合物。 常見的配位數(shù)與中心離子的電荷數(shù)有如下的關(guān)系：常見的配位數(shù)與中心離子的電荷數(shù)有如下的關(guān)系： 中心離子的電荷：中心離子的電荷：+1 +2 +3 +4 常見的配位數(shù)：常見的配位數(shù)： 2 4(或或6) 6(或或4) 6(或或8)*中心離子半徑越大，其周圍可容納配體就越多，中心離子半徑越大，其周圍可容納配體就越多，配位數(shù)越大配位數(shù)越大。（4）內(nèi)界離子很難電離，其電 離程度很小 Cu(NH3)4SO4=Cu(NH3)42+SO42- Cu(NH3)42+ Cu2+4NH3 3. 3. 配離子的電荷配離子的電荷配離子的電荷等于

19、中心離子電荷與配位體總電配離子的電荷等于中心離子電荷與配位體總電荷的代數(shù)和荷的代數(shù)和。 如如 K2PtCl44 4 配合物的命名配合物的命名（1 1）配離子配離子 ：從右向左從右向左六氰合鐵（六氰合鐵（）酸鉀）酸鉀氫氧化二氨合銀（氫氧化二氨合銀（）三氯一氨合鉑（三氯一氨合鉑（）酸鉀）酸鉀硫酸四氨合銅（硫酸四氨合銅（）Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 SOSO4 4K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 Ag(NHAg(NH3 3) )2 2OH OH KPt(NHKPt(NH3 3)Cl)Cl3 3 練習(xí)：練習(xí)：配位數(shù)配位數(shù)配位體名稱配位體名稱合合中心離子中心離子(用羅馬數(shù)用羅馬數(shù)字

20、表示化合價(jià)字表示化合價(jià))，（2 2）配合物）配合物類似于酸、堿、鹽類似于酸、堿、鹽 形成配合物時(shí)性質(zhì)的改變形成配合物時(shí)性質(zhì)的改變1、顏色的改變、顏色的改變Fe3+ + nNCS- = Fe(NCS)n(n-3)- 2、溶解度的改變：、溶解度的改變：AgCl HCl AgCl2- + H+ AgCl + 2NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl-Au + HNO3 + 4HCl = HAuCl4 + NO + 2H2O 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2PtCl6 + 4NO + 8H2O 5 配合物的性質(zhì)配合物的性質(zhì) 配合物中，中心原子在配位體的影響下，其配合物中，中心原子在

21、配位體的影響下，其價(jià)層電子原子軌道進(jìn)行雜化，配位原子的孤對電價(jià)層電子原子軌道進(jìn)行雜化，配位原子的孤對電子進(jìn)入中心原子的空軌道，產(chǎn)生較強(qiáng)的作用，因子進(jìn)入中心原子的空軌道，產(chǎn)生較強(qiáng)的作用，因而配合物有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。而配合物有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。配位鍵越強(qiáng)，配合物越穩(wěn)定配位鍵越強(qiáng)，配合物越穩(wěn)定1 1）配合物有較強(qiáng)的穩(wěn)定性）配合物有較強(qiáng)的穩(wěn)定性2 2）配合物溶于水后配離子難電離）配合物溶于水后配離子難電離 能形成配離子的離子間不能共存能形成配離子的離子間不能共存6 6 配合物的應(yīng)用配合物的應(yīng)用（1 1）在生命體中的應(yīng)用）在生命體中的應(yīng)用葉綠素葉綠素血紅蛋白血紅蛋白酶酶含鋅的配合物含鋅的配合物維生素維生素B

22、B1212(2) (2) 醫(yī)藥中的抗癌物質(zhì)醫(yī)藥中的抗癌物質(zhì) （3 3）生活中的應(yīng)用）生活中的應(yīng)用電解氧化鋁的助熔劑電解氧化鋁的助熔劑Na3AlF6熱水瓶膽鍍銀熱水瓶膽鍍銀王水溶金王水溶金HAuCl4葉綠素結(jié)構(gòu)示意圖葉綠素結(jié)構(gòu)示意圖NNNNFeCH3CH3H3CCOHOCOOHH3C血紅素血紅素(Fe2+ )結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖OCNH3CH2Pt2+第二代鉑類抗癌藥（碳鉑）第二代鉑類抗癌藥（碳鉑）MoFeS固氮酶中固氮酶中FeMo中心結(jié)構(gòu)示意圖中心結(jié)構(gòu)示意圖鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)氣態(tài)氯化鋁（氣態(tài)氯化鋁（AlAl2 2ClCl6 6）是具有配位鍵的化合物，是具有配位鍵的化合物，分子中原子間成鍵關(guān)系如圖所示，請將下列分子中原子間成鍵關(guān)系如圖所示，請將下列結(jié)構(gòu)中你認(rèn)為是配位鍵的斜線上加上箭頭。結(jié)構(gòu)中你認(rèn)為是配位鍵的斜線