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第三章 第四節 第1課時 《配合物與超分子》
人教版 選擇性必修2
配位鍵和配合物在生命體中大量存在，對于生命活動具有重要意義。
葉綠素 血紅蛋白 維生素B12
什么是配位鍵和配合物？配位鍵是怎樣形成的？
無水CuSO4固體是白色的，但CuSO4·5H2O晶體卻是藍色的，為什么呢？
CuSO4 CuSO4·5H2O
實驗探究
觀察下列固體的顏色，填寫在表格中
課本95頁【實驗 3-2】
實驗探究
觀察固體溶于水后形成溶液的顏色，填寫在表格中
課本95頁【實驗 3-2】
溶于水后
觀察思考
觀察下列固體和溶液的顏色，填寫下表，分析什么離子呈天藍色？
課本95頁【實驗 3-2】
固體顏色 CuSO4 白色 CuCl2 綠色 CuBr2 深褐色 NaCl 白色 K2SO4 白色 KBr
白色
溶液顏色
無色離子 什么離子呈天藍色 SO42－
Na+
Cl－
K+
Br－
無色 無色 無色
天藍色 天藍色 天藍色
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+ ？
四水合銅離子
Cu2+與H2O間是通過什么化學鍵形成[Cu(H2O)4]2+呢？
思考討論
依據反應 NH3 +H+ =NH4+ ，討論NH3是如何與H＋形成NH4＋的？
思考討論
NH3
H＋
NH4＋
H2O
Cu2＋
[Cu(H2O)4]2＋
＋
＋
配位鍵
類比NH4＋ 的形成，推測Cu2+與H2O間是怎樣形成[Cu(H2O)4]2＋的？
提供孤電子對
提供空軌道
概 念
1、配位鍵：由一個原子單獨提供孤電子對，另一個原子提供空軌道而形成的化學鍵，即“電子對給予—接受”鍵。
配位鍵
[Cu(H2O)4]2＋
有空軌道接受孤電子對
提供孤電子對
電子對給予體
電子對接受體
Cu2+
H2O
2、形成條件：
①成鍵原子一方要有孤電子對（如H2O、NH3 、 CO、OH-、Cl-等）；
②成鍵原子另一方有空軌道（如H+、Al3+、B及過渡金屬的原子或離子） 。
配位鍵
Cu
OH2
H2O
H2O
2+
OH2
3、表示方法：
A—B
電子對給予體
電子對接受體
H
N
H
H
H
[ ]
+
配位鍵其實就是一種特殊的共價鍵，也具有方向性和飽和性。
四個 N－H 鍵性質完全相同
（或A B）
[Cu(H2O)4]2＋
NH4＋
思考
請根據提供的球棍模型嘗試畫出以下兩個微粒中的配位鍵
配合物
概 念
1、配位化合物：通常由金屬離子或原子 與某些分子或離子 以配位鍵結合形成的化合物，簡稱配合物。
[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4] SO4
2、組成結構：一般是由內界和外界構成，內界由中心離子（或原子）、配位體構成。
[Cu(NH3)4] SO4
外界
內界
（配離子）
中心離子
配位體
配位數
配位原子：配位體中提供孤電子對的原子。常見的配位原子有 X、O、S、N、P 等
（稱為中心離子或原子）
（稱為配位體或配體）
思考討論
配合物 內界 外界 中心粒子 配位體 配位數
[Ag(NH3)2]OH
K3[Fe(CN)6]
[Co(NH3)5Cl]Cl2
Ni(CO)4
請根據給出的配合物完成下表
思考討論
配合物 內界 外界 中心粒子 配位體 配位數
[Ag(NH3)2]OH 氫氧化二氨合銀
K3[Fe(CN)6]
[Co(NH3)5Cl]Cl2
Ni(CO)4
請根據給出的配合物完成下表
[Ag(NH3)2]＋
OH-
Ag+
NH3
2
思考討論
配合物 內界 外界 中心粒子 配位體 配位數
[Ag(NH3)2]OH 氫氧化二氨合銀 [Ag(NH3)2]＋ OH- Ag+ NH3 2
K3[Fe(CN)6] 六氰合鐵酸鉀 [Fe(CN)6]3－ K＋ Fe3＋ CN－ 6
[Co(NH3)5Cl]Cl2 [Co(NH3)5Cl]2＋ Cl－ Co3＋ NH3、Cl－ 6
Ni(CO)4 四羰基鎳 Ni(CO)4 無 Ni CO 4
請根據給出的配合物完成下表
配合物結構小結：
1、配合物有些存在外界、有些無外界；
2、中心粒子可以是陽離子，也可以是中性原子；
3、配位體可以是離子或分子，可以有一種或同時存在多種；
4、配位數通常為2、4、6、8這樣的偶數。
配合物的結構特點
思考
對于具有內外界的配合物，內外界之間以離子鍵結合，在水溶液中內外界之間完全電離，但內界離子較穩定一般不能電離出來。
[Cu(NH3)4]SO4＝[Cu(NH3)4]2＋＋SO42－
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
B
配合物的性質特點
無水CuSO4固體是白色的，但CuSO4·5H2O晶體卻是藍色的，為什么呢？
膽礬CuSO4·5H2O可寫[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結構示意圖如上：
學以致用
天藍色[Cu(H2O)4]2+
課堂小結：
配位鍵 → 配合物
概 念
形成條件
表示方法
概 念
組成結構
性質特點
1．下列不能形成配位鍵的組合是(　D　)
A．Ag＋、NH3 B．H2O、H＋
C．Co3＋、CO D．Ag＋、H＋
課堂練習
2．下列分子或離子中，能提供孤電子對與某些金屬離子形成配位鍵的是(　D　)
①H2O　②NH3　③F－　④CN－　⑤CO
A．①② B．①②③
C．①②④ D．①②③④⑤
3．下列化合物屬于配合物的是(　C　)
A．Cu2(OH)2SO4 B．NH3
C．[Zn(NH3)4]SO4 D．KAl(SO4)2
課堂練習
4．配位化合物的數量巨大，組成和結構形形色色。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子、配體、中心離子的化合價和配位數分別為(A　　)
A．Cu2＋、NH3、＋2、4
B．Cu＋、NH3、＋1、4
C．Cu2＋、OH－、＋2、2
D．Cu2＋、NH3、＋2、2
5．某物質A的實驗式為CoCl3·4NH3，1molA中加入足量的AgNO3溶液中能生成1mol白色沉淀，以強堿處理并沒有NH3放出，則關于此化合物的說法中正確的是(D　　)
A．Co3＋只與NH3形成配位鍵
B．配合物配位數為3
C．該配合物可能是平面正方形結構
D．此配合物可寫成[Co(NH3)4Cl2] Cl
課堂練習
6.某物質A的實驗式為CoCl3·4NH3，1 mol A中加入足量的AgNO3溶液中能生成1 mol白色沉淀，以強堿處理并沒有NH3放出，則關于此化合物的說法中正確的是(　　)
A.Co3＋只與NH3形成配位鍵
B.配合物配位數為3
C.該配合物可能是平面正方形結構
D.此配合物可寫成[Co(NH3)4Cl2] Cl
D
解析：由題意可知，Cl－與NH3均與Co3＋形成配位鍵，A錯誤；配合物中中心原子的電荷數為3、配位數為6，B錯誤；該配合物應呈八面體結構，Co與6個配體成鍵，C錯誤。
(1)配位化學創始人維爾納發現，取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1 mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產生氯化銀，沉淀的物質的量分別為3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。
①請根據實驗事實用配合物的形式寫出它們的化學式。
CoCl3·6NH3________________________，CoCl3·4NH3(綠色和紫色)__________________________。
②上述配合物中，中心離子的配位數都是________。
拓展
(2)向黃色的三氯化鐵溶液中加入無色的KSCN溶液，溶液變成紅色，該反應在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。經研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋與SCN－不僅能以1∶3的個數比配合，還可以以其他個數比配合，請按要求填空：
①Fe3＋與SCN－反應時，Fe3＋提供____________，SCN－提供____________，二者通過配位鍵結合。
②所得Fe3＋與SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個數比為1∶1配合所得離子顯紅色，含該離子的配合物的化學式是____________________。
答案　(1)①[Co(NH3)6]Cl3　[Co(NH3)4Cl2]Cl　②6 (2)①空軌道　孤電子對　②[Fe(SCN)]Cl2
解析：(1)CoCl3·6NH3中有3個Cl－為外界離子，配體為6個NH3，化學式為[Co(NH3)6]Cl3；CoCl3·4NH3(綠色和紫色)中有1個Cl－為外界離子，配體為4個NH3和2個Cl－，化學式均為[Co(NH3)4Cl2]Cl。②這幾種配合物的化學式分別是[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl，其配位數都是6。(2)①Fe3＋與SCN－反應生成的配合物中，Fe3＋提供空軌道，SCN－提供孤電子對，二者通過配位鍵結合。②Fe3＋與SCN－以個數比1∶1配合所得的離子為[Fe(SCN)]2＋，故FeCl3與KSCN在水溶液中反應生成[Fe(SCN)]Cl2與KCl。

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