高中化學(xué) 2.1化學(xué)能與熱能 新人教必修2

第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。2.知道物質(zhì)總能量是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素。3.通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。4.了解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用及其對人類文明發(fā)展的貢獻。學(xué)習(xí)重點化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因;化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的重大意義。【自主預(yù)習(xí)】一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量①變化的關(guān)系1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因②：吸收能量放出能量2.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素：反應(yīng)物總能量>生成物總能量：反應(yīng)_____能量。反應(yīng)物總能量<生成物總能量：反應(yīng)_____能量。放出吸收二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1.兩條基本的自然規(guī)律：2.化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化：(1)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)：①吸熱反應(yīng)：_____熱量的化學(xué)反應(yīng)。②放熱反應(yīng)：_____熱量的化學(xué)反應(yīng)。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明屬于吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。①鋁與稀鹽酸：________________________,_____反應(yīng)。②Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體：_________________________________________,_____反應(yīng)。③NaOH溶液與稀鹽酸：____________________,_____反應(yīng)。吸收放出2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑放熱Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+2NH3↑+10H2O吸熱NaOH+HCl====NaCl+H2O放熱3.化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的意義：4.人類對能源③的利用：【自我小測】判斷或回答下列問題：1.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化嗎?提示：是。因為任何化學(xué)反應(yīng)中,舊鍵斷裂時吸收的能量與新鍵形成時放出的能量均不相等,所以任何化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化。2.加熱條件下進行的反應(yīng)是否一定是吸熱反應(yīng)?不需加熱就能進行的反應(yīng)是否一定是放熱反應(yīng)?提示：不一定。加熱條件下進行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),如2Na+O2Na2O2是放熱反應(yīng)。不需加熱就能進行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng),如NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),常溫下即可發(fā)生,不需加熱。△====3.任何化學(xué)反應(yīng)都有化學(xué)鍵的斷裂,那么有化學(xué)鍵斷裂的過程都是化學(xué)反應(yīng)嗎?提示：化學(xué)反應(yīng)中既有舊化學(xué)鍵的斷裂,同時也有新化學(xué)鍵的形成,若過程中只有化學(xué)鍵的斷裂而沒有新化學(xué)鍵的形成(如NaCl的熔化、HCl溶于水),則不屬于化學(xué)反應(yīng)。4.(判一判)物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)鍵越牢固,物質(zhì)本身具有的能量越低。()提示：物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)鍵越牢固,則形成該化學(xué)鍵所釋放的能量越多,物質(zhì)本身所具有的能量則越低。5.(判一判)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化全部是熱能的變化。()提示：化學(xué)反應(yīng)過程的能量變化有多種形式,如光能、電能、熱能等?！獭痢踞屃x鏈接】①能量能量是度量物質(zhì)運動的一種物理量。相應(yīng)于不同形式的運動,能量分為機械能、熱能、光能、電能、化學(xué)能、原子能等多種形式,在一定條件下,不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。②化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因一個化學(xué)反應(yīng)的過程,本質(zhì)上是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。舊鍵斷裂需要吸收能量,新鍵形成需要放出能量,因為吸收和放出的能量不同,必然導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)會吸收或放出能量,因此化學(xué)鍵斷裂和形成時的能量差別是化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化的本質(zhì)原因。③能源的分類能源就是向自然界提供能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì),能源是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。能源有以下幾種分類方式：a.按開發(fā)早晚：常規(guī)能源(如煤、石油、電能等)和新能源(如太陽能、氫能、風(fēng)能、核能等)。b.按加工方式：一次能源(如煤、石油、風(fēng)能等)和二次能源(如電能、氫能、乙醇等)。c.按是否再生：可再生能源(如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等)和不可再生能源(如煤、石油、核能等)。化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1.化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)之間有何內(nèi)在聯(lián)系?提示：從能量變化角度看,化學(xué)反應(yīng)過程是熱能、光能或電能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學(xué)能)被“儲存”起來,或“儲存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為熱能等釋放出來的過程,故化學(xué)反應(yīng)過程中,若化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,為放熱反應(yīng),若熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能則為吸熱反應(yīng)。2.化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱,與反應(yīng)條件有沒有關(guān)系?提示：沒有關(guān)系。反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小,而反應(yīng)條件只是對反應(yīng)能否進行或進行快慢產(chǎn)生影響,對反應(yīng)的能量變化無影響。3.已知Al與稀鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng),能否說明Al的能量大于H2的能量?提示：不能。反應(yīng)放熱說明反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,即Al與稀鹽酸具有的總能量大于AlCl3溶液與H2所具有的總能量,而Al與H2的能量大小無法比較。4.如圖是1mol氫氣燃燒的能量變化圖,試分析a、b表示的含義?提示：化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時首先斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵,再形成生成物中的化學(xué)鍵,故a表示破壞1molH—H鍵、0.5molO＝O鍵所吸收的能量,b表示形成2molH—O鍵所放出的能量與斷鍵所吸收的總能量的差?！咎骄刻嵘俊局R點睛】放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的區(qū)別

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量類型比較

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)與化學(xué)鍵強弱的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷裂時吸收的總能量能量轉(zhuǎn)換形式化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能實例C+O2CO2CaCO3CaO+CO2↑類型比較點燃====高溫====【規(guī)律方法】吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷方法(1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小判斷——決定因素。若反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,屬于放熱反應(yīng),否則是吸熱反應(yīng)。(2)根據(jù)化學(xué)鍵破壞或形成時的能量變化判斷——用于計算。若破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量,屬于放熱反應(yīng),否則是吸熱反應(yīng)。(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的相對穩(wěn)定性判斷。由不穩(wěn)定的物質(zhì)(能量高)生成穩(wěn)定的物質(zhì)(能量低)的反應(yīng)為放熱反應(yīng),反之為吸熱反應(yīng)。(4)根據(jù)反應(yīng)條件判斷。凡是持續(xù)加熱才能進行的反應(yīng)一般就是吸熱反應(yīng)。特別注意：化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無必然的關(guān)系。具體如下：條件實例放熱反應(yīng)加熱或點燃2H2+O22H2O不需外加條件2Na+2H2O====2NaOH+H2↑吸熱反應(yīng)加熱或點燃C+2CuO2Cu+CO2↑不需外加條件Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+2NH3↑+10H2O經(jīng)驗規(guī)律持續(xù)加熱的反應(yīng)一般為吸熱反應(yīng)結(jié)論吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無必然的關(guān)系點燃====△====【誤區(qū)警示】正確認(rèn)識吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)一個化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱,只與反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對大小有關(guān),而與反應(yīng)是否需要加熱無關(guān),吸熱反應(yīng)也可能不需加熱,而放熱反應(yīng)也可能需要在高溫條件下進行。(2)NaOH、濃硫酸溶于水,是放熱過程,不屬于放熱反應(yīng);電離、升華、蒸發(fā)是吸熱過程,但不屬于吸熱反應(yīng)。(2013·北京海淀區(qū)高一檢測)已知某反應(yīng)的能量變化如圖所示,下列說法正確的是(

)A.該反應(yīng)可用于表示燒堿與硫酸的反應(yīng)B.該反應(yīng)只有在加熱條件下才能進行C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D.該反應(yīng)可用于表示碳酸鈣受熱分解的反應(yīng)【解析】選D。根據(jù)圖示可知該反應(yīng)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),C錯;燒堿與硫酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng),不能用該圖示表示,A錯;吸熱反應(yīng)也可能不需加熱即可進行,B錯;碳酸鈣受熱分解為吸熱反應(yīng),可用該圖示表示,D正確。【變式訓(xùn)練】(2013·長春高一檢測)已知,碳在不足量的氧氣中燃燒生成一氧化碳,放出熱量;一氧化碳在氧氣中能繼續(xù)燃燒生成二氧化碳,放出熱量。反應(yīng)方程式分別為2C(s)+O2(g)(不足)2CO(g);2CO(g)+O2(g)(充足)2CO2(g),在其他條件相同時,下列說法錯誤的是(

)A.12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B.56gCO和32gO2所具有的總能量一定高于88gCO2所具有的總能量C.12gC和32gO2所具有的總能量一定高于44gCO2所具有的總能量D.將相同質(zhì)量的碳燃燒,生成CO2比生成CO放出的熱量多點燃====點燃====【解析】選A。由題給信息無法比較12gC與28gCO所具有能量的相對大小,A錯;因2CO(g)+O2(g)2CO2和C+O2CO2都為放熱反應(yīng),反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量,B、C正確;因CO可繼續(xù)燃燒生成CO2,同時放出熱量,故D正確。點燃====點燃====【知識拓展】常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)放熱反應(yīng)：①一切燃燒反應(yīng),如CH4+2O2CO2+2H2O;②活潑金屬與酸或水的反應(yīng),如Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑;③酸堿中和反應(yīng),如HCl+NaOH====NaCl+H2O;④大多數(shù)化合反應(yīng),如2H2+O22H2O;⑤物質(zhì)的緩慢氧化。點燃====點燃====(2)吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)的分解反應(yīng),如NH4ClHCl↑+NH3↑;②一些晶體的反應(yīng),如Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+2NH3↑+10H2O;③少數(shù)化合反應(yīng),如C+CO22CO。△====高溫====1.（雙選）下列對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識正確的是（）A．一定會有化學(xué)鍵的變化B．一定會產(chǎn)生新的物質(zhì)C．必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化D．不一定伴隨著能量的變化【解析】選A、B?；瘜W(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂、新化學(xué)鍵的形成，化學(xué)反應(yīng)中一定有新的物質(zhì)生成并一定伴隨能量變化，但物質(zhì)狀態(tài)不一定發(fā)生變化。2.（2013·杭州高一檢測）下列敘述正確的是（）A．化學(xué)反應(yīng)除了生成新的物質(zhì)外，還伴隨著能量的變化B．物質(zhì)燃燒不一定是放熱反應(yīng)C．放熱的化學(xué)反應(yīng)都不需要加熱就能發(fā)生D．吸熱反應(yīng)不加熱就不能發(fā)生【解析】選A?；瘜W(xué)反應(yīng)的基本特征是有新物質(zhì)生成，同時伴隨能量的變化，A正確；所有燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)也可能需要加熱才能發(fā)生，而吸熱反應(yīng)不加熱也可能發(fā)生，B、C、D錯。3.（2013·成都高一檢測）下列反應(yīng)中，既屬于氧化還原反應(yīng)同時又是放熱反應(yīng)的是（）A．酸堿中和反應(yīng)B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)C．灼熱的炭與CO2反應(yīng)D．甲烷與O2的燃燒反應(yīng)【解析】選D。A、B為非氧化還原反應(yīng)，C、D為氧化還原反應(yīng)，其中C為吸熱反應(yīng)，D為放熱反應(yīng)。4.在研究物質(zhì)變化時，人們可以從不同的角度，不同的層面來認(rèn)識物質(zhì)變化時所引起的化學(xué)鍵及其能量變化，據(jù)此判斷以下敘述中錯誤的是（）A.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵生成B.所有化學(xué)變化一定遵循質(zhì)量守恒和能量守恒C.在化學(xué)反應(yīng)中，破壞舊化學(xué)鍵吸收的能量大于形成新化學(xué)鍵釋放的能量時，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D.化學(xué)鍵的變化必然會引起能量變化，所以，能量變化也一定會引起化學(xué)變化【解析】選D?；瘜W(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵的斷裂和生成物中新化學(xué)鍵的形成，A正確；物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時遵循質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律，B正確；化學(xué)反應(yīng)時，反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時吸收的能量大于生成物中新化學(xué)鍵形成時放出的能量，該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，C正確；化學(xué)鍵的變化必然有能量的變化，但是能量變化時不一定有化學(xué)變化，如物質(zhì)三態(tài)變化時有能量變化，但未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，D錯誤。5.（2013·鄭州高一檢測）已知2SO2+O2====2SO3為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（）A.SO2和O2的總能量一定低于SO3的總能量B.SO2和O2的總能量一定高于SO3的總能量C.SO2的能量一定高于SO3的能量D.因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就可發(fā)生【解析】選B。放熱反應(yīng)中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故SO2和O2的總能量一定高于SO3的總能量，該反應(yīng)需加熱且有催化劑存在才能進行。6.下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量（kJ）：根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題：（1）下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是_____。A.H2B.Cl2C.Br2D.I2物質(zhì)Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ243193151432366298436（2）X2+H2====2HX(X代表Cl、Br、I）的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？_______________________________。（3）相同條件下，X2（X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng)，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時，放出或吸收的熱量最多的是___________________________。（4）若無上表中的數(shù)據(jù)，你能回答問題（3）嗎？____（填“能”或“不能”）。你的依據(jù)是_____________?！窘馕觥科茐?mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量越高，物質(zhì)所具有的能量越低，由表中數(shù)據(jù)可知能量最低的是H2；根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算可知，反應(yīng)X2+H2====2HX，X無論是Cl、Br、I，該反應(yīng)中舊鍵斷裂吸收的能量都小于新鍵形成放出的能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出熱量最多的為Cl2；判斷生成氫化物放出熱量的多少，可根據(jù)氫化物的穩(wěn)定性強弱，氫化物越穩(wěn)定，所含能量越低，形成該氫化物所放出的熱量越多。答案：（1）A（2）放熱反應(yīng)（3）Cl2（4）能生成物越穩(wěn)定，放出的熱量越多，在HX中，元素的非金屬性越強，形成氫化物的穩(wěn)定性越強7.在一只小燒杯里，加入20gBa(OH)2·8H2O粉末，將小燒杯放在事先已滴有3滴～4滴水的玻璃片上，然后加入10gNH4Cl晶體，并用玻璃棒迅速攪拌。（1）實驗中玻璃棒的作用是_____________________。（2）寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________，該反應(yīng)屬于_______反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）。（3）實驗中觀察到的現(xiàn)象有______________________、_____________________________且反應(yīng)混合物呈糊狀。（4）通過__________________________________現(xiàn)象，說明該反應(yīng)為_____熱反應(yīng)，這是由于反應(yīng)物的總能量_____生成物的總能量。

【解析】（1）由于Ba(OH)2·8H2O粉末及NH4Cl晶體均為固體，故利用玻璃棒迅速攪拌使兩者充分混合。（2）Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+2NH3↑+10H2O，此反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)。（3）由于Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，玻璃片溫度降低，使玻璃片上的水結(jié)冰與燒杯黏結(jié)。同時兩者發(fā)生反應(yīng)生成NH3和H2O，故有刺激性氣味，而混合物也在玻璃棒的攪拌和水作用下呈糊狀。（4）玻璃片上的水結(jié)冰說明此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量要小于生成物的總能量。答案：（1）攪拌使混合物充分接觸并發(fā)生反應(yīng)（2）Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+2NH3↑+10H2O復(fù)分解（3）玻璃片上結(jié)冰而與小燒杯黏結(jié)在一起有刺激性氣味（4）結(jié)冰吸小于8.某同學(xué)做如下實驗，以檢驗反應(yīng)中的能量變化。（1）實驗中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后（a）中溫度升高，由此可以判斷(a)中反應(yīng)是_____熱反應(yīng)；（b）中溫度降低，由此可以判斷(b)中反應(yīng)是_____熱反應(yīng)。（2）寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________。（3）根據(jù)能量守恒定律,(b)中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該____其生成物的總能量?！窘馕觥浚?）反應(yīng)后（a）中溫度升高，（b）中溫度降低，說明（a）中反應(yīng)為放熱反應(yīng)，（b）中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。（2）鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為2Al+6H+====2Al3++3H2↑。（3）（b）中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量守恒定律，（b）中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該低于其生成物的總能量。答案：（1）放吸（2）2Al+6H+====2Al3++3H2↑（3）低于第二單元配合物的形成和應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航1.了解人類對配合物結(jié)構(gòu)認(rèn)識的歷史。2.知道簡單配合物的基本組成和形成條件。3.掌握配合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。4.認(rèn)識配合物在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究方面的廣泛應(yīng)用。新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)(2)配位鍵：共用電子對由一個原子單方向提供而跟另一個原子共用的共價鍵叫配位鍵。配位鍵可用A→B形式表示，A是_________________的原子，叫做電子對給予體，B是____________________的原子叫接受體。(3)形成配位鍵的條件提供孤電子對接受孤電子對①有能夠提供_______________的原子，如______________等。②另一原子具有能夠接受__________的空軌道，如___________________________等。孤電子對N、O、F孤電子對Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋想一想1.在水溶液中，Cu2＋與氨分子是如何結(jié)合成［Cu(NH3)4］2＋的呢？2.配位化合物(1)寫出向CuSO4溶液中滴加氨水，得到深藍色溶液整個過程的反應(yīng)離子方程式。____________________________________;___________________________________________________________________________.Cu(OH)2+4NH3·H2O===［Cu(NH3)4］2++2OH-+4H2O(2)［Cu(NH3)4］SO4的名稱為_______________________,它的外界為__________，內(nèi)界為________________，中心原子為______，配位體為_______分子，配位數(shù)為_______。(3)配合物的同分異構(gòu)體：含有兩種或兩種以上配位體的配合物，若配位體在____________________不同，就能形成不同幾何構(gòu)型的配合物，如Pt(NH3)2Cl2存在______和______兩種異構(gòu)體。硫酸四氨合銅［Cu(NH3)4］2＋Cu2+NH34空間的排列方式順式反式想一想2.順式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的化學(xué)式相同，它們的性質(zhì)也相似嗎？提示：不同，由于結(jié)構(gòu)不同，所以其化學(xué)性質(zhì)不相同。二、配合物的應(yīng)用1.在實驗研究中，人們常用形成配合物的方法來檢驗__________、分離物質(zhì)、定量測定物質(zhì)的組成。(1)向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的現(xiàn)象為:_________________________________。產(chǎn)生的配合物是____________________。金屬離子先生成沉淀，然后沉淀再溶解［Ag(NH3)2］OH(2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液的現(xiàn)象：____________________________。產(chǎn)生的配合物是______________。2.在生產(chǎn)中，配合物被廣泛用于________、______、___________、___________領(lǐng)域。3.生命體中的許多金屬元素都以配合物形式存在。4.配合物在醫(yī)療方面應(yīng)用也很廣泛。5.模擬生物固氮也與配合物有關(guān)。有血紅色溶液出現(xiàn)Fe(SCN)3染色電鍍硬水軟化金屬冶煉自主體驗1.配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子的配位數(shù)是()A.2 B.3C.4 D.5解析：選C。配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子是Zn2＋，配位體是NH3，配位數(shù)是4。2.下列不能形成配位鍵的組合是()A.Ag＋、NH3 B.H2O、H＋C.Co3＋、CO D.Ag＋、H+解析：選D。配位鍵的形成條件必須是一方能提供孤電子對，另一方能提供空軌道，A、B、C三項中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空軌道，NH3、H2O、CO能提供孤電子對,所以能形成配位鍵，而D項Ag＋與H＋都只能提供空軌道，而無法提供孤電子對,所以不能形成配位鍵。3.下列不屬于配離子的是()A.［Ag(NH3)2］＋ B.［Cu(CN)4］2－C.［Fe(SCN)6］3－ D.MnO－4解析：選D。MnO－4無配位原子。4.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能生成AgCl沉淀的是()A.［Co(NH3)4Cl2］Cl B.［Co(NH3)3Cl3］C.［Co(NH3)6］Cl3 D.［Co(NH3)5Cl］Cl2解析：選B。在配合物中，內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離；內(nèi)界和外界之間以離子鍵相結(jié)合，在溶液中能夠完全電離。不難看出A、C、D三項中配合物在水中均電離產(chǎn)生Cl-，而B項無外界離子，不能電離。要點突破講練互動探究導(dǎo)引1指出配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子、中心離子、配位體、配位數(shù)及配位原子。提示：配離子指配合物的內(nèi)界，中心原子指提供空軌道的原子或離子，要點一配合物的組成和結(jié)構(gòu)配位體指提供孤電子對的分子或離子，配位數(shù)是配位體的總個數(shù)，配位原子指配位體中提供孤電子對的原子。配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子為[Pt(NH3)4Cl2]2＋,中心原子是Pt4＋，配位體是NH3、Cl－，配位數(shù)為6，配位原子為N和Cl。探究導(dǎo)引2配離子[Ag(NH3)2]＋是如何形成的？提示：配離子[Ag(NH3)2]＋是由Ag＋和NH3分子反應(yīng)生成的，由于Ag＋空的5s軌道和5p軌道形成sp雜化軌道，接受2個NH3分子提供的孤電子對，形成直線形的[Ag(NH3)2]＋，該過程圖示如下。

要點歸納1.配合物的組成內(nèi)界：中心體(原子或離子)與配位體，以配位鍵成鍵。外界：與內(nèi)界電荷平衡的相反離子。有些配合物不存在外界，如[PtCl2(NH3)2]、[CoCl3(NH3)3]等。另外，有些配合物是由中心原子與配位體構(gòu)成，如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。2.配合物的結(jié)構(gòu)配位數(shù)雜化軌道類型空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)示意圖實例2sp直線形[Ag(NH3)2]＋[Cu(NH3)2]＋配位數(shù)雜化軌道類型空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)示意圖實例4sp3正四面體形[Zn(NH3)4]2＋[ZnCl4]2－dsp2(sp2d)平面正方形[Ni(CN)4]2－[Cu(NH3)4]2＋6sp3d2(d2sp3)正八面體[AlF6]3－[Co(NH3)6]3＋即時應(yīng)用1.化學(xué)家維多克·格利雅因發(fā)明了格氏試劑(RMgX)而榮獲諾貝爾化學(xué)獎。RMgX是金屬鎂和鹵代烴反應(yīng)的產(chǎn)物，它在醚的稀溶液中以單體形式存在，并與二分子醚絡(luò)合，在濃溶液中以二聚體存在，結(jié)構(gòu)如下圖：上述2種結(jié)構(gòu)中均存在配位鍵，把你認(rèn)為是配位鍵的用“→”在結(jié)構(gòu)圖中標(biāo)出。解析:配位鍵是由孤電子對與空軌道形成的,Mg最外層有兩個電子，可以與R、X形成離子鍵，而O原子中存在孤電子對，所以兩個O(C2H5)2可以與Mg形成配位鍵。在二聚體中，同理，一個Mg與R、X相連，則另外一個X和O(C2H5)2，則與Mg形成配位鍵。答案：要點二配合物的性質(zhì)探究導(dǎo)引現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一種為橙黃色，另一種為紫紅色。請設(shè)計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來。提示：在[Co(NH3)6]Cl3中Co3＋與6個NH3分子配合成[Co(NH3)6]3＋，3個Cl－都是外界離子。而[Co(NH3)5Cl]Cl2中Co3＋與5個NH3分子和1個Cl－配合成[Co(NH3)5Cl]2＋,只有兩個Cl－是外界離子。由于配合物中內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離，而內(nèi)界和外界之間以離子鍵結(jié)合，在溶液中能夠完全電離。不難看出，相同質(zhì)量的兩種晶體在溶液中能夠電離出的Cl－數(shù)是不同的，我們可以利用這一點進行鑒別。要點歸納1.配合物的顏色：當(dāng)簡單離子形成配合物時,其性質(zhì)往往有很大的差異，顏色發(fā)生改變就是一種常見的現(xiàn)象，多數(shù)配離子都有顏色，如[Fe(SCN)6]3－為血紅色、[Cu(NH3)4]2＋為深藍色、[Cu(H2O)4]2＋為藍色、[CuCl4]2－為黃色、[Fe(C6H6O)6]3－為紫色等等。我們根據(jù)顏色的變化就可以判斷配離子是否生成，如Fe3＋離子與SCN－離子在溶液中可生成配位數(shù)為1～6的硫氰合鐵(Ⅲ)配離子，這種配離子的顏色是血紅色的，反應(yīng)如下：Fe3＋＋nSCN－====[Fe(SCN)n]3－n，實驗室通常用這一方法檢驗鐵離子的存在。2.配合物的溶解性:有的配合物易溶于水，如[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4、Fe(SCN)3等。利用配合物的這一性質(zhì)，可將一些難溶于水的物質(zhì)如AgOH、AgCl、Cu(OH)2等溶解在氨水中形成配合物。如在照相底片的定影過程中，未曝光的AgBr常用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：AgBr＋2Na2S2O3====Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr。金和鉑之所以能溶于王水中，也是與生成配合物的溶解性有關(guān)，反應(yīng)式為：Au＋HNO3＋4HCl====H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O，3Pt＋4HNO3＋18HCl====3H2[PtCl6]＋4NO↑＋8H2O。配合物的顏色和溶解性還與配合物的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，如順式[Pt(NH3)2Cl2]和反式[Pt(NH3)2Cl2]的溶解性和顏色等性質(zhì)有一定的差異，其中順式[Pt(NH3)2Cl2]為極性分子,根據(jù)相似相溶原理,它在水中的溶解度較大,具體情況見前面的表格。3.配合物的穩(wěn)定性：配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強,配合物越穩(wěn)定.當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時，配合物的穩(wěn)定性與配位體的性質(zhì)有關(guān)。例如，血紅素中的Fe2＋與CO分子形成的配位鍵比Fe2＋與O2分子形成的配位鍵強，因此血紅素中的Fe2＋與CO分子結(jié)合后，就很難再與O2分子結(jié)合，血紅素就失去了輸送氧氣的功能，從而導(dǎo)致人體CO中毒。即時應(yīng)用2.配合物CrCl3·6H2O的中心原子Cr3＋的配位數(shù)為6，H2O和Cl－均可作配位體，H2O、Cl－和Cr3＋有三種不同的連接方式，形成三種物質(zhì)：一種呈紫羅蘭色、一種呈暗綠色、一種呈亮綠色。將它們配成相同物質(zhì)的量濃度溶液，各取相同體積的溶液，向其中分別加入過量的A