2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章本章重難點專題突破五配合物的結(jié)構(gòu)教案魯科版選修3

PAGEPAGE35協(xié)作物的結(jié)構(gòu)協(xié)作物是一個浩大的化合物家族，其中已知協(xié)作物的品種超過數(shù)百萬。這類物質(zhì)大多是由過渡金屬的原子或離子(價電子層的部分d軌道和p軌道是空軌道)與含有孤對電子的分子或離子通過配位鍵構(gòu)成。例如：[Cu(NH3)4]SO4。1．協(xié)作物空間構(gòu)型協(xié)作物的空間構(gòu)型指的是配離子的空間構(gòu)型，它與中心原子的雜化軌道類型、配位體種類和數(shù)目有關(guān)系。同樣是配位數(shù)為4，若中心原子實行sp3雜化，配離子的空間構(gòu)型為(正)四面體，如[Zn(NH3)4]2＋；若中心原子實行sp2d或dsp2雜化，配離子的空間構(gòu)型為平面正方形，如[Cu(NH3)4]2＋、[Pt(NH3)2Cl2]。常見的配離子的空間構(gòu)型如下：配位數(shù)軌道雜化類型空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)示意圖實例2sp1直線形[Ag(NH3)2]＋[Cu(NH3)2]＋[Ag(CN)2]－4sp3四面體[Zn(NH3)4]2＋[ZnCl4]2－[FeCl4]－[Zn(CN)4]2－4dsp2(sp2d)平面正方形[Pt(NH3)2Cl2][Cu(NH3)4]2＋[PtCl4]2－[Ni(CN)4]2－6d2sp3(sp3d2)正八面體[AlF6]3－[Fe(CN)6]4－[Co(NH3)6]3＋[Ti(H2O)6]3＋圖中“○”代表中心原子，“●”代表配位體?！镜淅?】金屬鎳在電池、合金、催化劑等方面應(yīng)用廣泛。(1)下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法正確的是________。a．金屬鍵具有方向性與飽和性b．金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用c．金屬導(dǎo)電是因為在外加電場作用下產(chǎn)生自由電子d．金屬具有光澤是因為金屬陽離子汲取并放出可見光(2)Ni是元素周期表中第28號元素，第2周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負性最小的元素是_________________________________________________________。(3)過渡金屬協(xié)作物Ni(CO)n的中心原子價電子數(shù)與配位體供應(yīng)電子總數(shù)之和為18，則n＝________。CO與N2結(jié)構(gòu)相像，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之比為________________________________________________________________________。(4)甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3解析(1)金屬鍵沒有方向性和飽和性，a錯；b對；金屬內(nèi)部本身就存在自由電子，金屬導(dǎo)電是由于在外加電場的作用下電子發(fā)生了定向移動，c錯；金屬具有光澤是因為電子汲取并放出可見光，d錯。(2)Ni有2個未成對電子，第2周期所含元素的基態(tài)原子中有2個未成對電子的原子為碳原子和氧原子，電負性最小的元素為碳。(3)由題意知：中心原子Ni的價電子數(shù)為10，而每個CO供應(yīng)電子數(shù)為2，故n＝4；CO與N2分子中都存在叁鍵，故σ鍵與π鍵個數(shù)比為1∶2。(4)甲醇中碳原子的雜化方式為sp3，分子構(gòu)型為四面體，而甲醛中碳原子的雜化方式為sp2，分子構(gòu)型為平面三角形，其O—C—H鍵角為120°，比甲醇中的O—C—H鍵角大。答案(1)b(2)C(碳)(3)41∶2(4)sp3小于2．協(xié)作物的同分異構(gòu)現(xiàn)象化學(xué)組成相同的協(xié)作物可以有不同的結(jié)構(gòu)，這就是協(xié)作物的異構(gòu)現(xiàn)象。如Pt(NH3)2Cl2有順式和反式兩種異構(gòu)體：PtClClNH3NH3PtH3NClNH3Cl。3．血紅蛋白中的配位鍵在血液中氧氣的輸送是由血紅蛋白來完成的。載氧前，血紅蛋白中的Fe2＋與血紅蛋白中的氮原子通過配位鍵相連；載氧后，氧分子通過配位鍵與Fe2＋結(jié)合而進入血液。當一氧化碳進入人體后，由于一氧化碳分子也能通過配位鍵與血紅蛋白中的Fe2＋結(jié)合，并且結(jié)合實力比氧氣分子與Fe2＋的結(jié)合實力強得多，從而導(dǎo)致血紅蛋白失去載氧實力，所以一氧化碳能導(dǎo)致人體因缺氧而中毒?！镜淅?0】下表中實線是元素周期表的部分邊界，其中上邊界并未用實線標出。依據(jù)信息回答下列問題：(1)周期表中基態(tài)Ga原子的最外層電子排布式為____________________________。(2)Fe元素位于周期表的________分區(qū)；Fe與CO易形成協(xié)作物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中鐵的化合價為________；已知：原子數(shù)目和電子總數(shù)(或價電子總數(shù))相同的微?；榈入娮芋w，等電子體具有相像的結(jié)構(gòu)特征。與CO分子互為等電子體的分子和離子分別為________和________(填化學(xué)式)。(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子實行sp3雜化的分子有____________。(4)依據(jù)價電子對互斥理論預(yù)料EDeq\o\al(－,4)離子的空間構(gòu)型為____________________。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，全部原子都滿意最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的分子式為____________________(寫2種)。解析協(xié)作物Fe(CO)5中鐵原子是中心原子，一氧化碳是配位體，鐵的化合價是0價。10個價電子的雙原子分子、離子分別是N2、CN－。CO的結(jié)構(gòu)式與N2相像。形成4個單鍵的C原子實行sp3雜化。由A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知，它們分別是H、C、N、O、Cl。ClOeq\o\al(－,4)中1個Cl原子結(jié)合4個氧原子，是正四面體形。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，全部原子都滿意最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的有CO2、NCl3、CCl4等。答案(1)4s24p1(2)d0價N2CN－(3)CH4、