H2O H2O Cu OH2 H2O [板书]1、配位键 2+ (1)定义:“电子对给予—接受键”被称为配位键。一方提供孤对电子;一方有空轨道,接受孤对电子。如:[Cu(H20)2]、NH4中存在配位键。 [讲]配位键是一种特殊的共价键,但形成配位键的共用电子对由一方提供而不是由双方共同提供的。 [板书](2)成键粒子:原子 (3)成键性质:共用电子对对两原子的电性作用 (4)成键条件:形成配位键的一方是能够提供孤对电子的原子,另一方是具有能够接受孤对电子的空轨道原子。 (5)配位键的表示方法:A→B(表明共用电子对由A原子提供而形成配位键) [讲]存在配位键的物质有很多,比如我们常见的NH4、H3O、SO4、P2O5、Fe(SCN)3、血红蛋白等等。通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。 [板书]2、配合物 (1)定义:通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物。 [讲]已知配合物的品种超过数百万,是一个庞大的化合物家族。 [板书](2)配合物的组成 中心原子:配合物的中心原子一般都是带正电的阳离子,过渡金属离子最常见。 配位体:可以是阴离子,也可以是中性分子,配位体中直接同中心原子配合的原子叫配位原子,配位原子必须是含有孤对电子的原子。 配位数:直接同中心原子配位的原子的数目叫中心原子的配位数。 配离子的电荷数:配离子的电荷数等于中心离子和配位体的总电荷数的代数和。 ++2-++ 21
[投影] [讲]如:[Co(NH3)5Cl]Cl2 这种配合物,其配位体有两种:NH3、Cl,配位数为5+1=6。 [讲]配合物的命名,关键在于配合物内界(即配离子)的命名。命名顺序:自右向左:配位体数(即配位体右下角的数字)——配位体名称——“合”字或“络”字——中心离子的名称——中心离子的化合价。例如[Zn(NH3)2]SO4读作硫酸二氨合锌 [实验2-2]向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解,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。 [投影] - [问题]有谁上黑版写出有关的化学方程式? [板书]3、配合物的形成: Cu+2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4 Cu(OH)2+4 NH3·H2O=[Cu(NH3)4]+2OH+4H2O [Cu(NH3)4]深蓝色 2+2+-2++ 22
[讲]在[Cu(NH3)4]里,NH3分子的氮原子给出孤对电子对,Cu接受电子对,以配位键形成了[Cu(NH3)4][投影] 2+ 2+2+NH3 H3N Cu NH3 NH3 [板书]4、配合物的性质 (1)配合物溶于水后难电离 2+ [讲]配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子,而内界的配体离子和分子通常不能电离。 [魔术表演]向黑板上悬挂的一副人物素描图象上喷洒一无色溶液,结果眼眶中流出了血泪 [实验2-3]向盛有氯化铁溶液(或任何含Fe的溶液)的试管中滴加1滴硫氰化钾(KSCN)溶液,观察实验现象。 [实验现象]看到试管里溶液的颜色跟血液极为相似。 [讲]这种颜色是三价铁离子跟硫氰酸根(SCN)离子形成的配离子。利用该离子的颜色,可鉴定溶液中存在Fe;又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。 [讲]配位键的强度有大有小,因而有的配合物很稳定,有的很不稳定。许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力,是因为过渡金属原子或离子都有接受孤对电子的空轨道,对多种配体具有较强的结合力,因而,过渡金属配合物远比主族金属配合物多。 [板书](2)配位键越强,配合物越稳定。 [投影]科学视野:已知的配合物种类繁多,新的配合物由于纷繁复杂的有机物配体而层出不穷,使得无机化合物的品种迅速增长。叶绿素、血红素和维生素B12都是配合物,它们的配体大同小异,是一种称为卟3+—3+ 23
啉的大环有机物,而中心离子分别是镁离子、亚铁离子和钴离子。图2—25是叶绿素的结构示意图: [实践活动]用计算机软件Chemsketch制作分子立体模型。 练习1、制作甲烷分子的立体结构模型 步骤:(1)在程序第一个界面“Chemsketch Window” (化学作图视窗)上(当界面上的三个图标处于白色背景的状态时)用鼠标做一次点击,界面上呈现“CH4”; (2)点击视窗左下角的“Copy to 3D”,进入该程序的第二个界面“ACD/3D”(三维模型视窗),出现一个球; (3)点击该界面上的图标,得到甲烷的立体结构模型; (4)用鼠标点住模型移动,模型将随之旋转; (5)点击图标(6)点击图标形式。再次点击图标,模型会自动旋转; 之一,模型一边旋转,一边将变换成不同显示,图形停止转动; (7)点击左下角“C11ernsr返回第一个界面,用鼠标点击图标图,直至界面清空。 练习2、制作水分子的立体结构模型 步骤:(1)用鼠标点击左侧的图标“O”,使该图标变为白色背景,在界面上点击一次,出现“H2O”; (2)重复练习l的(2)一(7)的操作。 练习3、制作氨分子结构模型 步骤:(1)用鼠标点击左侧的图标“N”,使该图标变为白色背景,在界面上点击一次,出现“NH3”; (2)重复练习l的(2)一(7)的操作。 练习4、制作二氧化碳分子结构模型 步骤:(1)用鼠标点击左侧的图标“C”,使该图标变为白色背景,在界面土点击一次,出现“CH4”,用鼠标点击左侧的图标“O”,然后用鼠标点住界面上“CH4”,向任一方向拖拉鼠标,图形变为“CH3一OH”,再用鼠标,长住图形“CH3一OH”中的“CH3向任一方向拖拉鼠标,图
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形变为HOOH,用鼠标点击图形中的“一”, 图形变为“O O”; OH”,再次用鼠标点击图中的“一”,图形变为“O(2)重复练习1的(2)一(7)的操作。 [小结]在工业生产中,配合物的性质应用于湿法冶金、物质的分离和提纯、合成功能分子。在定量分析中,用于检验离子、作隐蔽剂、有机沉淀剂和萃取分离等。配合物还和生物体内许多酶与金属离子的配合物有关。 [随堂练习] 1、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 2、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对电子。 B、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离子。 D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。 教学回顾:
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