高中化学 第2章 第3节 第2课时 配位键学案 鲁科版选修3

高中化学第2章第3节第2课时配位键学案鲁科版选修3 学习目标 1.掌握配位键的形成条件、表示方法，并知道配位键与共价键的区别和相似之处。

2.知
道一些常见的配合物的组成和结构。

一、配位键
1．概念
单方提供____________，另一方提供____________所形成的化学键。

2．形成条件
形成配位键的一方(如A)是能够提供____________的原子，另一方(如B)是具有能够接受____________的空轨道的原子。

3．表示方法
若A提供孤对电子，B提供空轨道，则配位键表示为________。

如[Ag(NH3)2]OH中的配位键可表示为
________________，[Cu(NH3)4]SO4中的配位键可表示为________________。

4．配位键与共价键的相似之处与区别
相似之处：都是原子间通过共用电子形成的化学键。

区别：配位键的共用电子对是由____________，不是由________________的。

二、配合物
由____________的原子或离子，与含有____________的分子或离子通过__________构成的化合物。

1．下列不属于配合物的是( )
A．[Cu(NH3)4]SO4·H2O
B．[Ag(NH3)2]OH
C．KAl(SO4)2·12H2O
D．Na[Al(OH)4]
2．在[Cu(NH3)4]2＋离子中NH3与中心离子Cu2＋结合的化学键是( )
A．离子键 B．非极性键
C．极性键 D．配位键
3．向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，下列关于实验现象的叙述不正确的是( )
A．先生成白色沉淀，加入足量氨水后沉淀消失
B．生成的沉淀为AgCl，它不溶于水，但溶于氨水，重新电离成Ag＋和Cl－
C．生成的沉淀是AgCl，加入氨水后生成了可溶性的配合物[Ag(NH3)2]Cl
D．若向AgNO3溶液中直接滴加氨水，产生的现象也是先出现白色沉淀后又消失
4．已知Zn2＋的4s和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的空间构型为( )
A．直线形 B．平面正方形
C．正四面体形 D．正八面体形
5．气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系如下图所示。

请将下图中你认为是配位键的斜线加上箭头。

练基础落实
知识点一配位键
1．下列物质中，存在的化学键的种类最多的是( )
A．NaOH B．HClO
C．MgCl2 D．NH4Cl
2．以下微粒含配位键的是( )
①N2H＋5②CH4③OH－④NH＋4⑤Fe(CO)3
⑥Fe(SCN)3⑦H3O＋⑧[Ag(NH3)2]OH
A．①②④⑦⑧ B．③④⑤⑥⑦
C．①④⑤⑥⑦⑧ D．全部
知识点二配位键的形成条件
3．下列不能形成配位键的组合是( )
A．Ag＋、NH3 B．H2O、H＋
C．Co3＋、CO D．Ag＋、H＋
4．下列微粒中，不含孤对电子的是( )
A．H2O B．NH＋4
C．Cl－ D．NH3
知识点三配合物
5．下列物质不属于配位化合物的是( )
A．CuSO4·5H2O B．[Fe(SCN)2]Cl2
C．NH2Cl D．[Ag(NH3)2]OH
6．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．[Cu(H2O)6]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤对电子形成配位键
D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用
练综合拓展
7．下列物质不能溶于浓氨水的是( )
A．AgCl B．Cu(OH)2
C．AgOH D．Fe(OH)3
8．在NH＋4中存在4个N—H共价键，则下列说法正确的是( )
A．4个共价键的键长完全相同
B．4个共价键的键长完全不同
C．原来的3个N—H键的键长完全相同，但与由配位键形成的N—H键不同
D．4个N—H键的键长相同，但键能不同
9．下列现象的变化与配合物的形成无关的是( )
A．向FeCl3溶液中滴加KSCN，出现红色
B．向Cu与Cl2反应的集气瓶中加入少量H2O，呈绿色，再加水，呈蓝色
C．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变深
D．向AlCl3溶液中逐滴加入NH3·H2O溶液至过量，出现白色沉淀
10.NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。

(1)配位键的形成条件是__________________________________________________
__________________________________________。

(2)NH3·BF3中____________原子提供孤对电子，
____________原子提供空轨道。

11．已知Ti3＋可形成配位数为6的配合物。

现有含钛的两种颜色的晶体，一种为紫色，另一种为绿色，但相关实验证明，两种晶体的组成皆为TiCl3·6H2O，为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：
(1)分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；
(2)分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液，均产生白色沉淀；
(3)沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的沉淀质量的2/3，则绿色晶体配合物的化学式为____________________________，该配合物中的配位体为________，含有的化学键类型是
________________________。

12．水是生命之源，它与我们的生活密切相关。

在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。

(1)写出与H2O分子电子数相等的微粒________(写一个即可)。

(2)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
(3)将白色的无水CuSO4固体溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配合离子。

请写出生成此配合离子的离子方程式：
________________________________________________________________________。

13．在Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋、H2O、NH3、F－、CN－、CO中，哪些可以作为中心原
子？哪些可以作为配位体？
中心原子：____________________________________________________________；
配位体：______________________________________________________________。

第2课时配位键
双基落实
一、
1．孤对电子空轨道
2．孤对电子孤对电子
3．A→B H3N→Ag＋H3N→Cu2＋
4．一方提供双方共同提供
二、
过渡金属孤对电子配位键
课堂练习
1．C [[Cu(NH3)4]SO4·H2O中[Cu(NH3)4]2＋中的Cu2＋与4个NH3形成4个配位键；[Ag(NH3)2]OH中[Ag(NH3)2]＋中的Ag＋与2个NH
－中的Al3＋与4个OH－中的1个形成配位键；
3形成2个配位键；Na[Al(OH)4]中[Al(OH)4]
因此，[Cu(NH3)4]SO4·H2O、[Ag(NH3)2]OH、Na[Al(OH)4]都属于配合物，而KAl(SO4)2·12H2O中K＋、Al3＋与SO2－4之间只存在离子键，故KAl(SO4)·12H2O是盐。

]
2．D
3．B [本题考查AgCl的生成与溶解的实验现象，由于Ag＋与NH3分子能通过配位键而发生反应：Ag＋＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋，所以AgCl、AgOH等沉淀都能溶于氨水中。

]
4．C [本题考查杂化轨道类型与配合物的空间构型的关系。

Zn2＋的4s和4p轨道形成的4个sp3杂化轨道，与4个Cl－形成4个配位键，所以[ZnCl4]2－的空间构型为正四面体形。

]
5.
解析Cl原子最外层有7个电子(其中1个为未成对电子)，Al原子最外层有3个电子，每个Al原子与三个氯原子形成三对共用电子，总共为6个电子，不能满足8电子稳定结构，而每个氯原子各有三对孤对电子，可以通过配位键满足Al的8电子稳定结构。

课时作业
1．D [NaOH中存在离子键和极性共价键，HClO中只存在极性共价键，MgCl2中只存在离子键，NH4Cl 中存在离子键、极性共价键和配位键三种。

]
2．C
3．D [配位键的形成条件必须是一方能提供孤对电子，另一方能提供空轨道，A、B、C三项中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空轨道，NH3、H2O、CO能提供孤对电子，所以能形成配位键，而D项Ag＋与H＋都只能提供空轨道，而无法提供孤对电子，所以不能形成配位键。

]
4．B
5．C [配位化合物为过渡元素的原子提供空轨道，其他粒子提供孤对电子形成的化合物，但C选项中无过渡元素的原子。

A、B、D中均有，所以选C。

]
6．B [配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有其他化学键，Cu2＋有空轨道，H2O中氧原子有孤对电子，可以形成配位键，配位化合物应用领域特别广泛，D选项中提到的几个领域都在其中。

] 7．D [本题考查常见配合物的形成。

AgCl、Cu(OH)2、AgOH与氨水分别形成[Ag(NH3)2]＋、[Cu(NH3)4]2
＋、[Ag(NH
3)2]＋而使沉淀溶解，Fe(OH)
3不与浓氨水反应，选D。

]
8．A
9．D [Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Al3＋的外围电子排布分别为3s23p63d5、3s23p63d9、3s23p63d6、2s22p6，Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋具有3d空轨道，而Al3＋不具有空轨道。

A项Fe3＋与SCN－形成配合物离子；B项Cu2＋与H2O形成配合物离子；C项Fe2＋、Fe3＋与H2O形成配合物离子而有颜色；D项Al3＋与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀。

] 10．(1)一方提供空轨道，另一方提供孤对电子(2)N B
11．[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O H2O、Cl－离子键、共价键、配位键
解析根据实验，等质量的两种晶体的样品配成溶液，最后所得AgCl白色沉淀的质量：绿色晶体为紫色晶体的2/3，可知绿色晶体中有2个Cl－位于外界，结合Ti3＋形成配位数为6的配合物，可得绿色晶体配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。

该配合物中的配位体有两种，为H2O、Cl－。

含有的化学键类型是离子键、共价键、配位键。

12．(1)NH3(或NH－2、CH4、NH＋4、HF等) (2)A
(3)Cu2＋＋4H2O===[Cu(H2O)4]2＋
解析(2)水分子中氧原子采取sp3杂化形成4个杂化轨道，其中2个轨道由孤对电子占据，依据价层电子对互斥模型，孤对电子互相排斥，使水的空间构型呈V形。

在一定条件下水分子与氢离子结合形成配位键，这样氧原子与三个氢原子间的共用电子对和剩下的一对孤对电子相互排斥形成了三角锥形结构，同时其键角也发生了改变，形成的微粒兼有水分子和氢离子的性质，故只有A项不正确。

13．Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋H2O、NH3、F－、CN－、CO
解析配合物的中心原子需要有接受孤对电子的空轨道，过渡金属元素的离子存在空轨道，可以作中心原子。

配位体要提供孤对电子，所以配位体中必须含有孤对电子的配位原子。