化学第二章第二节第四课时配合物剖析
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课时跟踪检测〔七〕杂化轨道理论配合物理论1.下列画线的原子的杂化轨道类型属于sp杂化的是()A.H2O B.NH3C.C6H6D.C2H2解析:选D H2O中O、NH3中N价层电子对数均为4,均采取sp3杂化,C6H6分子为平面形分子,C采取sp2杂化,C2H2分子中含有两个π键,C采取sp杂化。
2.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是()①BF3②CH2===CH2③④CHCH⑤NH3⑥CH4A.①②③B.①⑤⑥C.②③④D.③⑤⑥解析:选A①BF3是平面三角形分子,且B—F键夹角为120°;②CH2===CH2是平面形分子,其中碳原子以sp2杂化,未杂化的2p轨道形成π键;③中碳原子以sp2杂化,未杂化的2p轨道形成特殊的π键;④CHCH为直线形分子,其中碳原子为sp杂化;⑤NH3是三角锥形分子,中心原子氮原子为sp3杂化;⑥CH4是正四面体形分子,中心碳原子为sp3杂化。
3.三氯化磷分子中的中心原子以sp3杂化,下列有关叙述正确的是()①3个P—Cl键长、键角均相等②空间构型为平面三角形③空间构型为正四面体④空间构型为三角锥形A.①②B.②③C.③④D.①④解析:选D PCl3中P以sp3杂化,有一对孤对电子,结构类似于NH3分子,3个P—Cl 键长、键角均相等,空间构型为三角锥形。
4.下列关于配位化合物的叙述中,不正确的是()A.配位化合物中必定存在配位键B.配位化合物中只有配位键C.[Fe(SCN)6]3-中的Fe3+提供空轨道,SCN-中的硫原子提供孤电子对形成配位键D.许多过渡元素的离子(如Cu2+、Ag+等)和某些主族元素的离子或分子(如NH3、H+等)都能形成配合物解析:选B配位化合物中一定含有配位键,但也可能含有离子键等其他化学键,A正确,B错误;Fe3+、Cu2+、Ag+等过渡元素的离子有空轨道,可形成配合物;NH3中的氮原子、SCN-中的硫原子等有孤电子对,H+有空轨道,也可以形成配合物,C、D均正确。
配合物的形成和应用【学习目标】1.掌握配合物的概念2.了解配合物是如何形成的【学习重、难点】配合物的基本概念【教学过程】复习:水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+).下列对上述水变为H3O+过程的描述不合理的是______A.氧原子的杂化类型发生了改变 B.微粒的形状发生了改变C.微粒的化学性质发生了改变 D.微粒中的键角发生了改变分析:水中氧的杂化为sp3,H3O+中氧的杂化为sp3,则氧原子的杂化类型没有改变,故A 不合理;B、水分子为V型,H3O+为三角锥型,则微粒的形状发生了改变,故B合理;C、因结构不同,则性质不同,微粒的化学性质发生了改变,故C合理;D、水分子为V型,H3O+为三角锥型,微粒中的键角发生了改变,故D合理;故答案为:A。
〖活动与探究〗书P76 实验1、实验2 观察实验现象,讨论所得结论。
在CuSO4溶液中滴入少量稀氨水,现象是:__________,反应的离子方程式为_________ ___________;继续滴入过量稀氨水,发现难溶物溶解并生成深蓝色溶液,测得该溶液中的主要离子是[Cu(NH3)4]2+,反应的离子方程式为___________________。
〖交流与讨论〗分析[Cu(NH3)4]2+的形成过程,讨论所得结论。
答案:出现淡蓝色沉淀;Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+ 2NH4+ ;Cu(OH)2+ 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-一、配位化合物的形成1.配位化合物(配合物):由____________的_______与____________的_______以___________结合形成的化合物。
常见配合物:因为过渡金属____________或_________都有接受_________的________,它们都能与可提供孤电子对的_______或_______以______________结合形成配合物。
第二章配合物的化学键理论配合物的化学键理论:中心离子与配位体之间的化学键。
第一节配合物的静电理论静电理论的基本观点:认为中心离子是带正电荷的粒子,而配位体是带负电荷的粒子,配合物中的配位键是由单纯的静电相互吸引而形成的,形成配合物的结合能有两项:1 配体与中心离子的吸引能2 配体与配体之间的排斥能U结合=U吸引+U排斥有一些现象不能很好解释:配体一定时,半径相近的金属离子与之形成的配合物的稳定性应相近。
如Na b半径为0.95, Cu+半径为0.96形成的配合物的稳定性却相差很大改进的静电理论:静电极化理论,即中心离子和配位体在静电的作用下,相互会产生变形,中心离子的正电荷可吸引配体的电子,而配体的负电荷则排斥中心离子的电子。
1 自己变形两方面的作用2 使对方变形Na b , K+ , Mg2+ , Ca2+等离子,具有8电子结构,极化弱,因而与配体配位时,变形小Cu2+,Ag+ , Zn2+ , Cd2+等离子,具有18电子结构,极化强,与配体配位时,变形大规则:中心离子具有较强的极化作用或变形性强,与变形性强的配位体配位时,形成的配合物稳定静电理论的评价:提出较早,对早期的配合物的化学键理论有贡献。
不足之处:1 不能解释象Ni(CO)4这样的配合物2 不能解释配合物的磁性和光谱第二节价键理论Sidywich 的配键理论主要的价键理论 Pauling 的电价和共价配位理论 Taube 的内轨和外轨理论主要介绍的价键理论的内容:1 Pauling 提出的杂化轨道理论 2 Taube 提出的内轨和外轨理论 IIIB IVB VB VIB VIIB VB IB IIB Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 3d 1 4S 2 3d 2 4S 2 3d 3 4S 2 3d 5 4S 1 3d 5 4S 2 3d 6 4S 2 3d 7 4S 2 3d 8 4S 2 3d 94S 13d 10 4S 2Pauling 杂化轨道理论,用于处理配合物的形成其基本假设:中心离子,主要指过渡金属离子的价电子层中能量相近的(n-1)d, ns, np 或nd 轨道杂化后,形成能量等同的杂化轨道,接受配体的孤对电子而形成配合物,Pauling 称这种成键方式形成的为共价配合物。
依托真实情境培养化学核心素养——以“配合物的形成”为例摘要:情境是知识通向素养的有效措施,作为一名高中化学教师,如何将素养实实在在地落实到课堂当中。
为此,我们需要在课堂中创设情境。
关键词:核心素养;情境;配合物1 指导思想素养是指人在特定情境中综合运用知识、技能和态度解决问题的高级能力和人性能力,它是可以通过学习和实践获得的素质和修养[1]。
在深化课程改革的今天,作为一名化学教师的重要任务是:如何将素养实实在在地落实到课堂当中。
为此,我们需要在课堂中创设情境。
情境是知识通向素养的有效措施,情境化解决的是知识与背景、理论与实践、文字符号与实际事物之间的关系问题[2]。
”化学学科尤其要重视实验情境的创设,从而促进学生知识建构与升级。
2 教学背景分析2.1 教材分析本节课内容选自高中化学苏教版选修3《物质结构与性质》专题四第二单元第一课时,本节课的内容是对微粒间作用力的补充,配合物中含有特殊的共价键——配位键。
而必修2及选修3中有关共价键及配位键的知识为该部分内容做了必要的铺垫。
2.2学情分析学生已有的知识储备足够分析相关的实验,不能分析的提供信息提示。
学生对“结构决定性质,性质反映结构”这一学科思想有了比较强烈的认识。
3 教学目标3.1学习目标(1)理解配位键、配合物的概念,知道简单配合物的基本组成和结构。
(2)理解配合物的结构和性质之间的关系。
(3)通过实验制取简单配合物,并进行成分探究。
3.2素养目标(1)培养学生结构决定性质的辩证唯物主义观。
提升宏观辨识与微观探析的学科素养。
(2)了解配合物理论形成历史,以及我国科学家对配位化学的贡献,增强社会责任感。
4 教学过程[引入]有一类物质在生产生活中扮演着重要的角色,这节课,我们就来揭开这一类物质的奥秘,首先请同学们完成实验。
[实验]向试管1中加入2mL5%的硫酸铜溶液(作空白对照)向试管2中加入2mL5%的硫酸铜溶液,再逐滴加入浓氨水,振荡,观察、描述实验现象。
《配合物》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《配合物》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课选自人教版化学选修 3《物质结构与性质》的第四章《分子结构与性质》中的第四节。
配合物是一类特殊的化合物,在化学学科中具有重要的地位。
通过对配合物的学习,学生能够进一步深化对化学键和物质结构的理解,为后续学习打下坚实的基础。
在教材内容的编排上,先介绍了配合物的基本概念,包括配合物的定义、组成和形成条件,然后通过实验探究和实例分析,帮助学生理解配合物的性质和应用。
教材注重知识的系统性和逻辑性,同时也注重培养学生的实验探究能力和思维能力。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了原子结构、化学键、分子结构等基础知识,具备了一定的抽象思维能力和逻辑推理能力。
但是对于配合物这一较为抽象的概念,学生可能会感到陌生和难以理解。
因此,在教学过程中,需要通过实验、模型、多媒体等多种教学手段,帮助学生建立起配合物的概念,引导学生从微观角度去理解物质的结构和性质。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)了解配合物的概念、组成和形成条件。
(2)掌握配合物的结构和性质,能够书写常见配合物的化学式。
(3)了解配合物在生产生活中的应用。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究和分析,培养学生的观察能力、实验操作能力和数据分析能力。
(2)通过对配合物结构的分析,培养学生的空间想象能力和抽象思维能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生学习化学的兴趣,培养学生的科学探究精神。
(2)让学生认识到化学在生产生活中的重要作用,培养学生的社会责任感。
四、教学重难点1、教学重点(1)配合物的概念、组成和形成条件。
(2)配合物的结构和性质。
2、教学难点(1)配合物的形成过程和结构特点。
(2)配合物中化学键的类型和作用。
五、教学方法1、讲授法通过教师的讲解,让学生了解配合物的基本概念和相关知识。
配合物的形成和应用【学习目标】1.掌握配合物的概念2.了解配合物是如何形成的【学习重、难点】配合物的基本概念【教学过程】复习:水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+).下列对上述水变为H3O+过程的描述不合理的是______A.氧原子的杂化类型发生了改变 B.微粒的形状发生了改变C.微粒的化学性质发生了改变 D.微粒中的键角发生了改变分析:水中氧的杂化为sp3,H3O+中氧的杂化为sp3,则氧原子的杂化类型没有改变,故A 不合理;B、水分子为V型,H3O+为三角锥型,则微粒的形状发生了改变,故B合理;C、因结构不同,则性质不同,微粒的化学性质发生了改变,故C合理;D、水分子为V型,H3O+为三角锥型,微粒中的键角发生了改变,故D合理;故答案为:A。
〖活动与探究〗书P76 实验1、实验2 观察实验现象,讨论所得结论。
在CuSO4溶液中滴入少量稀氨水,现象是:__________,反应的离子方程式为_________ ___________;继续滴入过量稀氨水,发现难溶物溶解并生成深蓝色溶液,测得该溶液中的主要离子是[Cu(NH3)4]2+,反应的离子方程式为___________________。
〖交流与讨论〗分析[Cu(NH3)4]2+的形成过程,讨论所得结论。
答案:出现淡蓝色沉淀;Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+ 2NH4+ ;Cu(OH)2+ 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-一、配位化合物的形成1.配位化合物(配合物):由____________的_______与____________的_______以___________结合形成的化合物。
常见配合物:因为过渡金属____________或_________都有接受_________的________,它们都能与可提供孤电子对的_______或_______以______________结合形成配合物。
2.配合物的组成(1)中心原子:含有空轨道的原子或离子。
一般是过渡金属的阳离子,如______________;也有中性原子,如_________________。
(2)配位体:含有孤电子对的分子、离子、离子团等。
常见分子配体:________________;常见离子配体:___________________;常见离子团配体:_______________________。
(3)配位原子:配位体中直接与中心原子配合的原子。
如NH3中的N原子,H2O中的O原子。
(4)配位数:直接同中心原子配位的原子数。
如[Zn(NH3)4]SO4中的配数为4。
配离子属于内界,配离子以外的其他离子属于外界。
内、外界之间以离子键结合。
外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。
配离子的电荷数等于中心原子的电荷数与配位体所带电荷数的代数和。
3.配合物的电离一般来说,内界和外界完全电离,内界配离子较难电离,一般需加强热才能破坏。
[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO42-[Ag(NH3)2] OH=[Ag(NH3)2]++OH—[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3例1:[Cu(NH3)4]2+配离子中,中心离子的配位数为()A.1 B.2 C.3 D.4例2有两种化合物,A、B的化学式都是C O Cl3·5NH3·H2O;根据下面的实验结果,确定它们的配离子、中心离子和配体。
(1)分别取A和B的固体于试管中微热,A中未见明显现象,B中试管口出现少量水珠。
(2)向A和B的溶液中加入AgNO3溶液后均有AgCl沉淀。
(3)沉淀过滤后,分别向滤液中加AgNO3溶液均无变化,但加热煮沸,B溶液中又有AgCl沉淀生成,其沉淀量为原来B溶液中AgCl的一半。
又已知该化合物中心离子配位数均为6,试按照“[Ag(NH3)2] OH”的书写格式写出A、B的化学式:A ____ ________,B 。
4、配合物的性质(1)配合物的颜色:当简单离子形成配合物时,性质往往变化很大,多数配合物都有颜色。
如①[Cu(NH3)4]2+为________色②[CuCl4]2—为________色③[Fe(SCN)6]3—为________色④[Cu(H2O)4]2+为________色⑤[Fe(C6H5O)6]3—为________色⑥顺式Pt(NH3)2Cl2为________色⑦反式Pt(NH3)2Cl2为_______色⑧[Ag(NH3)2]+为____色等。
(2)配合物的溶解度①有的配合物易溶于水:如:[Ag(NH3)2]OH、[Zn(NH3)4]SO4等。
②有的配合物难溶于水:一般无外界的配合物难溶于水如:[Co(NH3)Cl3]、Fe(CO)5等③有的配合物的溶解度还与配合物的空间结构有关。
如:顺式Pt(NH3)2Cl2的溶解度比反式Pt(NH3)2Cl2的溶解度稍_____(填“大”或“小”)原因:__________________________________________________________________ 二、配合物的同分异构现象例:科学家发现铂的两种化合物,其化学式都为PtCl2(NH3)2,且均为平面正方形结构,但一种为黄色,在水中溶解度较大,具有抗癌作用,另一种为淡黄色,在水中溶解度较小,不具有抗癌作用。
试回答:(1)画出两种铂化合物的几何构型图(2)解释黄色固体在水中溶解度大的原因。
解析:根据相似相溶原理,水为极性溶剂,黄绿色固体在水中溶解度大,说明它是极性分子,正、负电荷中心不重合;而淡黄色固体在水中溶解度小,说明它是非极性分子,正、负电荷中心重合。
(1)(2)它为极性分子,易溶于极性溶剂水中三、配合物的应用活动与探究:课本p79,写离子方程式和实验现象、结论1、配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化等领域2、用形成配合物的方法检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成3、配合物在生命体、药物研制中发挥重要作用:叶绿素、血红素中的配位键和配位化合物。
……小结:配合物1.配位键是一种特殊的共价键,但形成配位键的共用电子是由一方提供而不是由双方共同提供的。
2.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。
3.配合物的电离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。
如[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-,有三分之一的氯不能电离。
【巩固练习】1.下列不能形成配位键的组合是()A.Ag+、NH3 B.BF3、NH3 C.Co3+、CO D.Ag+、H+2.在[Fe(CN)6]3-配离子中,中心离子的配位数为()A.3 B.4 C.5 D.63.下列不能作为配合物配体的是()A.H2O B.NH3 C.CH4 D.Cl-4.下列现象与配合物无关的是()A.向FeCl3中滴加KSCN溶液,出现血红色。
B.向Cu与Cl2反应后的集气瓶中加入少量H2O,呈绿色,再加水,呈蓝色C.Cu与浓HNO3反应后,溶液呈绿色,与稀HNO3反应后溶液呈蓝色。
D.向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH至过量,先出现白色沉淀,继而消失。
5.下列不属于配合物的是()A .[Cu(H 2O)4]SO 4·H 2OB .[Ag(NH 3)2]OHC .KAl(SO 4)2·12H 2OD .Na[Al(OH)4] 6.Co 3+的6配位体的配合物CoClm (NH 3) n ,若1mol 此配合物与AgNO 3反应生成1mol 的AgCl 沉淀,则m 、n 的值是( )A .m =1、n =5B .m =3、n =4C .m =5、n =1D .m =4、n =5 7.配合物[Cr(H 2O)4Br 2]Br ·2H 2O 中,中心离子的电荷数为_____,配离子的电荷数为______。
8.对配位体的说法正确的是( )A .应该是带负电荷的阴离子B .应该是中性分子C .可以是中性分子,也可以是阴离子D .应该是多电子原子(或离子),常见的是V A 族、VIA 族、VIIA 族等族原子 9.在配合物中,一般作为中心原子的元素是( ) A .非金属元素 B .过渡金属元素 C .金属元素 D .IIIB -VIIB 族元素 10.下列化合物中,既有离子健,又有极性共价键和配位键的是( )A .硝酸B .苛性钠C .硝酸铵D .三氧化硫11.在配位键形成的离子[Pt(NH 3)4]2+和[PtCl 4]2-中,两个中心离子铂的化合价是( ) A .都是+8B .都是+6C .都是+4D .都是+2 12.已知NH 3分子可与Cu 2+形成配合物离子[Cu(NH 3)4]2+,则除去硫酸铜溶液中少量的硫酸可选用的试剂是( )A .NaOHB .NH 3C .BaCl 2D .Cu (OH )213.N 2F 2存在顺式和反式两种异构体,据此事实判断N 2F 2分子中两个氮原子之间的键型组成为( )A .仅有一个单键B .有一个双键C .有一个叁键D .有配位键 14.气态氯化铝(Al 2Cl 6)是具有配位键的化合物,分子中原子间成键的关系如图所示,请将图中你认为是配位键的斜线加上箭头。
15.CuCl 2溶液有时呈黄色,有时呈黄绿色或蓝色,这是因为在CuCl 2的水溶液中存在如下平衡:[Cu(H 2O)4]2+(蓝色)+ 4Cl-[CuCl 4]2-(黄色)+ 4H 2O现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色,请写出两种可采用的方法:①____________________________________②____________________________________。
16.锌和铝都是活泼金属,其氢氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱。
但氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌能溶于氨水,生成配合物离子[Zn(NH 3)4]2+。
回答下列问题:(1)单质铝溶于氢氧化钠后,溶液中铝元素存在形式为______________(用化学式表示)。
(2)写出Zn 和氢氧化钠溶液反应的化学方程式:__________________________________。
(3)下列各组中的两溶液,用相互滴加的实验方法即可鉴别的是________________。
①硫酸铝和氢氧化钠溶液②硫酸铝和氨水溶液Al ClClAlClCl③硫酸锌和氢氧化钠溶液④硫酸锌和氨水溶液(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式:______________________________,试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐和氨水反应制备氢氧化锌的原因是:________________________________________________。