2026年人教版高考化学一轮复习课件 第五章 第4讲 配合物

这是一份2026年人教版高考化学一轮复习课件 第五章 第4讲 配合物，共60页。PPT课件主要包含了配合物的形成，考点一，孤电子对，空轨道，金属离子，配位原子，两种或两种以上，分子间相互作用，配合物的制备，学生必做实验二等内容，欢迎下载使用。
1.了解配位键形成的条件。2.认识配位化合物的组成。
1.配位键和配合物(1)配位键。①配位键的形成:成键原子一方提供 ,另一方提供 形成共价键,这类“电子对给予—接受”键被称为配位键。
(2)配位化合物。①概念:由 或原子(称为中心离子或原子)与含有孤电子对的分子或离子(称为配体或配位体)通过配位键构成的物质,简称配合物。
②配合物的组成:如[Cu(NH3)4]SO4。
a.配体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。b.中心原子有空轨道,一般是带正电的金属离子,特别是过渡金属离子,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等,也有电中性的原子。
c.配位原子:配体中提供孤电子对的原子叫配位原子,如H2O中的O、NH3中的N。d.配位数:作为配体直接与中心原子结合的离子或分子的数目,即形成的配位键的数目称为配位数。如[Cu(NH3)4]2+的配位数为4,[Ag(NH3)2]+的配位数为2。
(3)配合物形成时性质的改变。①溶解度的改变:一些难溶于水的金属化合物形成配合物后,易溶解,如AgCl→[Ag(NH3)2]+。②颜色的改变:当简单离子形成配合物时颜色会发生改变,如Fe(SCN)3的形成。利用此性质可检验离子的存在。③稳定性改变:形成配合物后,物质的稳定性增强。
2.超分子(1)概念。超分子是由 的分子通过 形成的具有特定结构和功能的,能表现出不同于单个分子的性质的聚集体。这里的分子也包含离子。(2)超分子内分子间的作用力。超分子内部分子之间通过非共价键相结合,包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。
(3)超分子的两个重要特征是分子识别和自组装。(4)超分子的应用。①分子梭。②冠醚识别碱金属离子:冠醚与合适的碱金属离子形成超分子。
[理解·辨析] 判断正误(1)配位键实质上是一种特殊的共价键。(　 　)(2)提供孤电子对的微粒既可以是分子,也可以是离子。(　 　)(3)在配合物[C(NH3)5Cl]Cl2中的Cl-均可与AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀。(　 　)(4)配位化合物都很稳定。(　 　)(5)Ni(CO)4是配合物,它是由中心原子与配体构成的。(　 　)
配位键与配位化合物1.(2024·河北邢台模拟)Zn(OH)2溶于氨水可生成可溶性配合物[Zn(NH3)4](OH)2,下列说法正确的是(　　)[A] 根据上述信息可推导出氢氧化锌为两性氢氧化物[B] 该配合物中只有离子键和配位键
[D] 该配合物中由NH3提供空轨道,Zn2+提供孤电子对
2.含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+配合物的结构如图所示。下列说法正确的是(　　)[A] 该配合物结构中通过螯合作用形成的配位键有6个,Cd2+的配位数为7[B] 该螯合物中N的杂化方式有2种[C] 其中基态原子的第一电离能最小的元素为H[D] 该配合物中的H和O可形成分子内氢键
3.(2025·河南高考适应性考试)配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2,如图所示。下列说法错误的是(　　)[A] 配合物1中含有2种配体[B] 配合物2中氮原子采取sp2杂化[C] 转变过程中涉及配位键的断裂和形成[D] 转变前后,C的化合价由+2价变为0价
1.探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化
2.分别以氯化铁和硝酸铁为原料,探究Fe3+溶液显色的原因
3.制备[Ag(NH3)2]+并用于与葡萄糖反应得到银镜
4.对比Cu2+与氨水和OH-反应的差异
1.FeCl3与K3[Fe(CN)6] 都含有+3价铁离子,在溶液中是否都能电离出Fe3+?
【提示】 FeCl3在溶液中能电离出Fe3+,K3[Fe(CN)6] 在溶液中很难电离出Fe3+。
【提示】 溶液红色加深;平衡正向移动,Fe(SCN)3的浓度增加。
(2)向上述红色溶液中加入NaF溶液振荡,只观察到红色溶液迅速褪成无色,能使该反应发生的可能原因是什么?
(1)向上述红色溶液中继续加入浓KSCN溶液,有何现象?说明原因。
[A] 邻二氮菲分子中C、N两种元素原子的杂化方式均为sp2[B] 根据实验现象推测,依地酸铁钠中含有Fe(Ⅲ)[C] 依据①②和③现象推测,SCN-与Fe3+形成配合物的稳定性强于依地酸铁钠的稳定性[D] 依据①④和⑤现象推测,与依地酸根离子相比,邻二氮菲与Fe2+形成的配合物更稳定
【解析】 由结构简式可知,邻二氮菲分子中碳原子和氮原子的杂化方式都为sp2杂化,故A正确;由加入具有还原性的维生素C后溶液变为橙红色可知,依地酸铁钠与维生素C反应生成Fe2+,Fe2+与邻二氮菲形成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子,说明依地酸铁钠中含有Fe(Ⅲ),故B正确;依据①②和③现象推测,依地酸铁钠的稳定性强于Fe3+与硫氰酸根离子形成的配合物的稳定性,故C错误;由加入具有还原性的维生素C后溶液变为橙红色可知,与依地酸根离子相比,邻二氮菲与亚铁离子形成的配合物更稳定,故D正确。
2.(2023·全国甲卷,27)钴配合物[C(NH3)6]Cl3溶于热水,在冷水中微溶,可通过如下反应制备:
具体步骤如下:Ⅰ.称取2.0 g NH4Cl,用5 mL水溶解。Ⅱ.分批加入3.0 g CCl2·6H2O后,将溶液温度降至10 ℃以下,加入1 g活性炭、7 mL浓氨水,搅拌下逐滴加入10 mL 6%的双氧水。Ⅲ.加热至55～60 ℃反应20 min。冷却,过滤。Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25 mL沸水中,趁热过滤。Ⅴ.滤液转入烧杯,加入4 mL浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到橙黄色晶体。
仪器a的名称是　　　　。加快NH4Cl溶解的操作有　　 　　　 　 　。
回答下列问题。(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
升温、搅拌(合理即可)
【解析】 称取2.0 g氯化铵,用5 mL水溶解后,分批加入3.0 g CCl2·6H2O后,降温,再加入1 g活性炭、7 mL浓氨水,搅拌下逐滴加入10 mL 6%的双氧水,加热反应20 min,反应完成后,冷却,过滤,钴配合物在冷水中会析出固体,过滤所得固体为钴配合物[C(NH3)6]Cl3和活性炭的混合物,将所得固体转入含有少量盐酸的沸水中,趁热过滤,除去活性炭,将滤液转入烧杯中,加入浓盐酸,可促进钴配合物[C(NH3)6]Cl3析出,提高产率。(1)由图中仪器的结构特征可知,a为锥形瓶;加快氯化铵溶解可采用升温、搅拌等操作。
(2)步骤Ⅱ中,将温度降至10 ℃以下以避免　　　　　　　、　　　　 　;可选用　　　　降低溶液温度。 
【解析】 (2)步骤Ⅱ中使用了浓氨水和双氧水,高温下浓氨水易挥发,双氧水易分解,所以要控制温度在 10 ℃以下,避免浓氨水挥发、双氧水分解;要控制温度在10 ℃以下,通常采用冰水浴降温。
(3)指出下列过滤操作中不规范之处: 　　 。 
玻璃棒没有紧靠三层滤纸处,漏斗末端
较长处(尖嘴部分)没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁
【解析】 (3)题图为过滤装置,图中玻璃棒没有紧靠三层滤纸处,漏斗末端较长处(尖嘴部分)没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁,可能导致液滴飞溅。
(4)步骤Ⅳ中,趁热过滤,除掉的不溶物主要为　 　　　。 
【解析】 (4)步骤Ⅳ中,将所得固体转入有少量盐酸的沸水中,根据题目信息,钴配合物[C(NH3)6]Cl3溶于热水,活性炭不溶于热水,所以趁热过滤可除去活性炭。
(5)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是  　　 　　　　　　。 
利用同离子效应,促进钴配合物
[C(NH3)6]Cl3尽可能完全析出,提高产率
【解析】 (5)步骤Ⅴ中,将滤液转入烧杯,由于钴配合物[C(NH3)6]Cl3中含有氯离子,加入4 mL浓盐酸,可利用同离子效应,促进钴配合物[C(NH3)6]Cl3尽可能完全析出,提高产率。
1.物质检验(1)许多金属离子配合物都具有鲜艳的颜色,配合物的颜色越深,越利于检验出金属离子;稳定性越强,受环境干扰越小。(2)选择适当的检验试剂。①生成的配离子具有明显的颜色。②配离子具有较大的稳定常数——离子浓度较小时,也有明显的现象。③生成配离子的反应是可逆反应,需要调整溶液恰当的酸碱性。
结论:检验Fe2+的最佳试剂是　　　　　　 　;检验Fe3+的最佳试剂是　　　　　。 
2.物质制备(1)由于生成配离子后,离子的溶解性发生了变化,冶金工业可以用来提取金属。(2)有机合成反应中过渡金属配合物作为催化剂。乙烯在钯配合物上直接氧化制取乙醛。(3)配位金属染料。(4)利用金属离子配合物进行电镀,可得到牢固、致密、均匀、光亮的镀层。如银镜反应镀银。
3.生命活动(1)以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用,将太阳能转换成化学能。(2)在人和动物体内起运输氧气作用的血红素,是Fe2+的配合物。(3)维生素B12是钴的配合物。(4)生命体内的很多重要的酶都是金属离子配合物。
[理解·辨析] 判断正误(1)只要金属离子能生成配合物就可用于离子检验。(　 　)(2)利用配合物原理进行离子检验时,恰当的酸碱性可以提高相应粒子的配位能力。(　 　)(3)配离子一旦生成就非常稳定,不易发生反应。(　 　)(4)血红素是Fe3+的配合物,与O2结合能力强于CO。(　 　)(5)人们寻找适当的配合物是模拟生物转化的重要方向。(　 　)
1.在生物化学中,叶绿素是(　　)[A] 镁的配合物[B] 钴的配合物[C] 铁的配合物[D] 铜的配合物
[A] 邻二氮菲的一氯代物有3种[B] [Fe(phen)3]2+中Fe2+的配位数为3[C] 邻二氮菲的熔点主要取决于所含化学键的键能[D] 溶液酸性太强时无法用邻二氮菲测定Fe2+的浓度,其原因可能是邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键而减弱与Fe2+的配位能力
【解析】 邻二氮菲分子中含有4种处于不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有4种,A错误;由题给结构可知,[Fe(phen)3]2+中Fe2+的配位数为6,B错误;邻二氮菲是由分子构成的分子晶体,其熔、沸点高低主要取决于分子间作用力的大小,C错误;用邻二氮菲测定Fe2+浓度,当H+浓度高时,邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键,导致与Fe2+配位能力减弱,当OH-浓度较高时,OH-与Fe2+反应,也影响Fe2+与邻二氮菲配位,D正确。
1.判断正误。(1)(2023·河北卷)BF3与NH3形成配合物[H3N→BF3],BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对。(　　)
【解析】 (1)三氟化硼分子中硼原子具有空轨道,能与氨分子中具有孤电子对的氮原子形成配位键,所以三氟化硼能与氨分子形成配合物[H3N→BF3]。
(2)(2022·湖北卷)Be2+与Al3+都能在水中与氨形成配合物。(　　)
【解析】 (2)Al3+半径小,则不能在水中与氨形成配合物。
2.(2024·福建卷,4)用CuCl探究Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)性质,实验步骤及观察到的现象如下:
下列说法错误的是(　　)[A] 与Cu2+的配位能力:NH3H2O[D] a、b、c三种溶液中加入BaCl2溶液均会产生白色沉淀
【解析】 加热c中溶液会促进一水合氨向电离的方向进行,使得一水合氨浓度减小,导致[Cu(NH3)4]2+转化为氢氧化铜沉淀,故有可能得到蓝色浑浊液,故A正确;往c溶液中滴加95%乙醇,乙醇极性小,溶液会有蓝色晶体析出,故B正确;硫酸铜溶液呈蓝色的原因是[Cu(H2O)4]2+的颜色所致,此时配体是H2O,加入氢氧化钠或一水合氨后转化为其他物质,可知H2O的配位能力最差,由实验a、c可知,NH3的配位能力比OH-强,综合可知,与Cu2+的配位能力NH3>OH->H2O,C错误;a、b、c三种溶液中均有硫酸根离子,所以加入BaCl2溶液均会产生白色沉淀,故D正确。
7.(双选)(2025·山东济南开学考试)配合物的性质是高中化学的重要内容。取0.1 ml·L-1的[Cu(H2O)4]SO4溶液和[Cu(NH3)4]SO4溶液各 1 mL,分别进行如下表所示的实验,
下列所得结论正确的是(　　 )
[A] 邻二氮菲分子中C、N两种元素原子的杂化方式均为sp2[B] 根据实验现象推测,依地酸铁钠中含有Fe(Ⅲ)[C] 依据现象①②和③推测,SCN-与Fe3+形成配合物的稳定性强于依地酸铁钠的稳定性[D] 依据现象①④和⑤推测,与依地酸根离子相比,邻二氮菲与Fe2+形成的配合物更稳定
【解析】 由结构简式可知,邻二氮菲分子中碳原子和氮原子都存在1个π键,则碳原子和氮原子的杂化方式都为sp2杂化,故A正确;由加入具有还原性的维生素C后溶液变为橙红色可知,依地酸铁钠与维生素C反应生成Fe2+,Fe2+与邻二氮菲形成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子,说明依地酸铁钠中含有Fe(Ⅲ),故B正确;依据现象①②和③推测,依地酸铁钠的稳定性强于Fe3+与硫氰酸根离子形成配合物的稳定性,故C错误;由加入具有还原性的维生素C后溶液变为橙红色可知,与依地酸根离子相比,邻二氮菲与亚铁离子形成的配合物更稳定,故D正确。
二、非选择题(共2小题,共24分)
F的电负性大于N的,N—F键中共用电子对偏向F,导致NF3中的氮原子核对孤电子对的吸引力增强,难以形成配位键
(2)CO为配合物中常见的配体。CO作配体时,提供孤电子对的通常是C而不是O,其原因是  。 
C的电负性比O的小,C提供孤电子对的倾向更大,更易形成
【解析】 (2)CO中C、O各有一个孤电子对,但电负性C