化学键与能量变化
化学反应中的能量变化与化学键
化学反应中的能量变化与化学键化学反应是指物质之间发生化学变化的过程。
在化学反应中,能量的转移和变化起着重要的作用。
能量在化学反应中的变化是由于化学键的形成和断裂引起的。
本文将探讨化学反应中的能量变化与化学键的关系。
一、能量变化的概念和表达方式能量是物质存在、变化和运动的基本属性,它存在于物质的各种形式中,包括热能、化学能、光能等。
在化学反应中,化学能是特别重要的一种能量形式。
在描述化学反应中的能量变化时,通常使用焓变(ΔH)来表示。
焓变是指反应物与生成物之间焓的差异。
焓是热力学中的状态函数,它与系统的温度、压强等有关。
焓变可以表示为ΔH = H(生成物) -H(反应物)。
焓变的正负可以表征反应是放热反应还是吸热反应。
当焓变为负值时,表示反应放出热量,称为放热反应;当焓变为正值时,表示反应吸收热量,称为吸热反应。
二、化学键的形成与断裂化学键是化学反应中能量变化的基本单位。
在化学反应中,原子通过形成、断裂化学键来实现化学反应的进行。
在一个化学键形成的过程中,各原子之间的电子重新排列,电子云密度分布发生改变,从而使得键能降低,形成较稳定的分子。
在这个过程中,能量被释放出来,导致焓的降低,反应发热。
而在一个化学键断裂的过程中,原子之间原本共用的电子被重新分配,从而形成两个新的物质。
在断裂的过程中,需要吸收能量以克服吸引力,使键能升高,焓升高,反应吸热。
因此,化学反应中的能量变化与化学键的形成和断裂密切相关,能够通过焓变来定量描述。
三、反应热和化学键能反应热是描述化学反应放热或吸热程度的物理量,它与化学键的能量有关。
化学键的能量可以通过键能来表示,它是指在形成和断裂化学键时,需要释放或吸收的能量。
不同化学键的键能不同,一般来说,单键的键能最低,双键次之,三键最高。
因此,形成三键时能量变化较大。
在反应过程中,如果产生了新的化学键,则系统的键能发生变化,从而引起焓变,反应释放或吸收相应的能量。
化学键的强度和键能大小与键的成键与解离有关。
化学键与化学反应中能量变化的关系
化学键与化学反应中能量变化的关系示例文章篇一:《化学键与化学反应中能量变化的关系》嘿,同学们!你们有没有想过,为什么有些化学反应会放出大量的热,而有些却需要吸收很多的能量呢?这可都和化学键有着大大的关系哟!就拿我们烧煤取暖来说吧,煤炭燃烧的时候,那可是呼呼地往外释放热量啊!这是因为在煤炭燃烧的化学反应中,化学键发生了变化,就像一群调皮的小精灵,它们重新组合,把储存的能量给释放了出来。
这不就跟我们下课冲出教室一样吗?一下子就自由啦,能量也就跑出来啦!再说说植物的光合作用,这可神奇啦!植物吸收阳光的能量,把二氧化碳和水变成了氧气和有机物。
这过程中化学键也是在努力工作呢,它们吸收了能量,把小分子变成了大分子。
这就好像我们努力学习新知识,把零散的知识点组合成一个完整的知识体系,多厉害呀!那化学键到底是怎么在化学反应里发挥作用的呢?咱们来好好琢磨琢磨。
比如说氢气和氧气反应生成水,氢气和氧气分子里的化学键就像是紧紧拉着的小手,当它们反应的时候,这些小手松开了,重新拉起了新的伙伴,变成了水分子里的化学键。
在这个过程中,能量就有了变化。
如果新形成的化学键比原来的化学键更稳定,那就会放出能量;要是新的化学键没有原来的稳定,那就得吸收能量啦。
这难道不像我们换座位吗?换到一个更喜欢的座位就开心,换到不喜欢的就有点小郁闷,能量的变化也就跟着来啦!我曾经问过老师:“为什么化学反应中的能量变化这么复杂呀?”老师笑着说:“这就像一个神秘的宝藏,需要我们一点点去探索。
”还记得有一次实验课,我们做了一个酸碱中和的实验。
哇塞,那个反应可真激烈,杯子都变得热乎乎的。
同学们都惊讶地叫起来:“这也太神奇啦!”后来老师解释说,这就是因为化学键在发生变化,释放出了热量。
所以说呀,化学键和化学反应中的能量变化就像是一对形影不离的好伙伴。
它们相互影响,共同决定着化学反应是放热还是吸热。
我们只有了解了它们之间的关系,才能更好地理解这个奇妙的化学世界。
2.2.1.1 化学键与化学反应中能量变化的关系
即:由1mol的H2和1mol的F2,会释放出: 2×565kJ—436kJ—155kJ=539kJ
4、下列各图中,表示正反应是吸热反应的是( A )
5、常温常压下,已知反应:2H2+O2=2H2O,有关 键能为:H-H:436kJ/mol、O=O:496kJ/mol、H-O: 463kJ/mol,这个反应是放热还是吸热反应?
2H2 + O2 = 2H2O
放 热
2mol
1mol
2mol
反 断吸 断吸
形放
应 裂收 裂收
成出
2×436kJ 496kJ 4×463kJ 共吸收1368kJ 共放出1852kJ 断键吸收总能量 <成键放出总能量
例题
一个简单的计算:在25℃和101kPa的条件下,
H-H
H + H 吸收436kJ/mol
F-F
F + F 吸收155kJ/mol
H+F H2 + F2
H-F 放出565kJ/mol 2HF 放出539 kJ
2. 化学键与能量变化的内在联系
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的 主要原因。 旧键的断裂: 吸收能量 新键的生成: 放出能量
[思考]一个化学反应吸收能量还是放出能量是 怎么判断的呢?
例:在25℃、101kPa条件下H2
+
点燃
Cl2 = 2HCl
断开1 mol H-H键和1mol Cl-Cl键吸收的总能量为
C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D. 该反应为放热反应,故不必加热就一定
发生
3、下列说法正确的是( CD ) A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应 C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应
键能与化学反应的能量变化
键能与化学反应的能量变化化学反应是物质转化的过程,其中键能的变化是非常重要的。
键能是化学键在形成或断裂过程中所涉及的能量变化。
在化学反应中,键能的变化直接影响着反应的热效应以及反应速率。
本文将探讨键能与化学反应的能量变化之间的关系。
一、化学键的能量变化化学键是由原子中的电子云之间的相互作用形成的。
当化学键形成时,原子中的电子云被共享或转移形成新的化学键。
而在化学键断裂时,原子中的电子云被重新分配到其他原子上。
在化学反应中,化学键的形成和断裂导致键能的变化。
当化学键形成时,释放出能量,称为化学键的析能。
而当化学键断裂时,需要吸收能量,称为化学键的解离能。
二、键能与热效应的关系键能的变化直接影响着化学反应的热效应。
热效应指的是反应过程中释放或吸收的能量。
根据键能的变化情况,可以分为放热反应和吸热反应。
1. 放热反应放热反应是指在反应过程中释放能量的反应。
这种反应通常伴随着一些键的断裂和其他键的形成。
在放热反应中,成键反应释放的能量大于断键反应需要的能量,所以反应释放出热量。
例如,燃烧反应是一种放热反应,通过氧化反应释放出大量的能量。
2. 吸热反应吸热反应是指在反应过程中吸收能量的反应。
这种反应通常伴随着一些键的形成和其他键的断裂。
在吸热反应中,成键反应释放的能量小于断键反应需要的能量,所以反应需要吸收热量。
例如,蒸发水的过程是一种吸热反应,需要吸收周围环境的热量。
三、键能与反应速率的关系键能的变化还会影响化学反应的速率。
反应速率是指单位时间内反应物的浓度变化。
键能的变化可以影响反应进程中反应物和产物之间的活化能。
活化能是化学反应中反应物转化为产物所需要克服的能垒。
键能的变化会改变反应物和产物之间的活化能大小。
当键能的变化降低了反应物到达活化态的能量,反应速率将增加。
而当键能的变化增加了反应物到达活化态的能量,反应速率将减慢。
四、结论键能与化学反应的能量变化密不可分。
在化学反应中,键能的形成和断裂导致了反应的热效应和反应速率的变化。
化学键的键能化学反应中的能量变化
化学键的键能化学反应中的能量变化化学键的键能在化学反应中的能量变化化学键是连接原子的强力共享电子对的力。
它在化学反应中起到重要的作用,不仅影响反应速率和平衡常数,还决定反应的热力学性质。
本文将探讨化学键在化学反应中的能量变化,并分析其对反应过程的影响。
1. 化学键能的定义和计算方法化学键能是指形成或断裂一个化学键所需的能量。
它可以通过实验方法测定,也可以通过计算方法估算。
实验方法包括热量法、光谱法和电子顺磁共振法等。
计算方法则基于量子化学的理论和方法,如密度泛函理论和分子轨道理论。
2. 化学键断裂的能量变化当化学键断裂时,需要输入能量才能克服束缚力,使原子或离子分离。
这个过程需要吸热,因此可以表示为:AB(键)→ A + B(吸热)。
在单一化学键断裂的情况下,键断裂能可以用化学键能来描述。
根据化学键的类型和键强度不同,键断裂能也会有所不同。
例如,氢键的断裂能相对较低,而金属键则相对较高。
3. 化学键形成的能量变化当化学键形成时,原子或离子之间的引力会释放出能量。
这个过程会放热,因此可以表示为:A + B(释热)→ AB(键)。
化学键形成能在化学反应中起到重要的作用,它不仅能释放能量,推动反应向正向方向进行,还能稳定产物。
化学键的形成能与原子或离子之间的键强度有关,形成能越高,键越稳定。
4. 化学反应中的键能变化化学反应是指原子或分子之间发生变化,形成新的化学物质。
在反应过程中,化学键断裂和形成是同时进行的。
在化学反应中,反应物的键能总和大于产物的键能总和,这导致反应释放能量。
反应释放的能量可以用反应热(enthalpy)来表示。
反应热可以通过实验方法测定,也可以通过计算方法估算。
5. 键能变化对反应速率的影响化学键断裂和形成的能量变化会影响反应速率。
在反应开始时,键断裂需要克服一定的能垒才能开始反应,这称为活化能。
活化能的大小与键能有关,反应物的键能越高,活化能越大,反应速率越慢。
另外,反应中的键形成能也会影响反应速率。
吸收能量放出能量化学键与化学反应中能量变化的关系1
3、已知反应A+B=C+D为放热反应, 对该反应 的下列说法中正确的是( C ) A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D C. A和B的总能量一定高于C和D的 总能量 D. 该反应为放热反应,故不必加热 就一定 能发生
化学能与热能 二、化学能与热能的相互转化 1、化学反应中的能量变化,通常表 现为热量的变化-吸热或放热。
实验2-1
现象
结论
铝与盐酸反应,放出大 量气泡,温度升高
该反应是 放热反应
实验2-2
现象:1、玻璃片(小木板)会与小烧杯粘结在 一起 2、有少许刺激性气味气体产生 3、有水生成
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl=BaCl2 +2NH3 +10H2O 玻璃棒的作用:搅拌,使混合物充分接触
反应物成糊状的原因: 结冰粘结
4、 如右图所示,把试管放入盛有25℃时饱 和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块 镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回 答下列问题: (1)实验中观察到的现象是
(2)产生上述现象的原因是
(3)写出有关反应的离子方程式 (4) 由实验推知, MgCl2 溶液和 H2 的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和 盐酸的总能量.
练习:
1、当物质发生化学反应时,断开反应
物中 的化学键要 吸收能量 ;而形成生成 物中 的化学键要 放出能量。一个化学 反应是 释放能量还是吸收能量取决于 反应物总能量与生成物总能量的 。 相对大小
2、若反应物的总能量>生成物的 总能量, 放出 化学反应 能量。
若反应物的总能量<生成物的 总能量, 吸收 化学反应 能量。
作业
;
; ;
;
4、判断: (1)加热的反应一定是吸热反应 (2)不需要加热的反应一定是放热反应 (3)一个反应是吸热还是放热与反应 条 件没有直接联系,与反应物及生 成物的总能量的相对大小有关。
化学反应中的能量变化与化学键
化学反应中的能量变化与化学键在化学领域中,我们经常听到能量变化与化学反应的密切关系。
化学反应不仅仅是物质间原子的重新排列,同时也涉及能量的转化和变化。
这种能量变化与化学键的形成和断裂密切相关。
本文将就化学反应中的能量变化和化学键这两个关键概念进行探讨。
一、能量变化与化学反应化学反应过程中,物质间的化学键会发生断裂和形成,从而导致反应物转化为生成物。
而在这一过程中,能量也会发生变化。
根据能量的转移方向,化学反应可以分为吸热反应和放热反应两种类型。
1. 吸热反应在一些化学反应中,反应物吸收外界热量,从而使反应体系的温度升高。
这种反应称为吸热反应。
在吸热反应中,生成物的能量高于反应物的能量,化学键的形成需要外界能量的输入。
以燃烧反应为例,例如乙醇和氧气发生燃烧反应生成二氧化碳和水。
在这个过程中,乙醇和氧气的化学键断裂,同时新的化学键形成。
由于燃烧反应伴随着大量的热量释放,因此属于放热反应。
2. 放热反应在另一些化学反应中,反应物的分子能量高于生成物,因此在反应过程中会释放出能量。
这种反应称为放热反应。
在放热反应中,化学键的形成释放出的能量大于化学键断裂时吸收的能量。
例如合成反应中的酸与碱反应生成盐和水。
在这个反应中,盐的生成与酸和碱分子间的化学键形成相关,这种化学键的形成会伴随着能量的释放。
二、化学键的能量变化化学键是原子间通过共享电子而形成的连接。
在化学反应中,化学键的形成和断裂直接影响着整个反应的能量变化。
1. 化学键的形成化学键的形成是有吸热性质的,它需要消耗一定的能量。
在反应物中,原子之间的电子发生重新分配和再组合,形成较为稳定的结构。
这个过程是伴随着能量的吸收的。
2. 化学键的断裂化学键的断裂是有放热性质的,它会释放出能量。
当反应物中的原子重新排列时,原本连接的化学键会被断裂,这个过程中释放出的能量可以用于反应物向生成物的能量转化。
化学键的形成和断裂对整个反应过程的能量变化起着至关重要的作用。
高中人教版化学必修二专题11 化学键与化学反应中能量变化的关系(教师版)
专题11 化学键与化学反应中能量变化的关系宏观与微观角度认识能量变化1.化学键与能量变化的关系(1)化学反应的实质:原子的重新组合,即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成的过程。
(2)化学反应中能量变化的本质原因(微观角度)E 1>E 2,反应吸收能量;E 1<E 2,反应放出能量。
2.化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度) (1)物质的稳定性与能量的关系(2)化学反应中能量变化的决定因素(用E 表示物质能量)⎩⎪⎨⎪⎧E (反应物)>E (生成物)⇒化学反应放出能量E (反应物)<E (生成物)⇒化学反应吸收能量 【典例1】已知断裂1 mol 共价键所需要吸收的能量分别为H—H :436 kJ ,I—I :151 kJ ,H—I :299 kJ ,下列对H 2(g)+I 2(g)2HI(g)的反应类型判断错误的是( )A .放出能量的反应B .吸收能量的反应C .氧化还原反应D .化合反应【答案】B【解析】依题意,断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键吸收的能量为436 kJ+151 kJ=587 kJ,生成2 mol H—I 键放出的能量为299 kJ×2=598 kJ,因为598 kJ>587 kJ,所以,该反应的正反应是放出能量的反应;根据反应式可知该反应是化合反应,也是氧化还原反应。
能量图在解题中的应用1.如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时化学反应放出能量,反之,化学反应吸收能量。
如图所示:2.既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量变化,又可以根据化学反应中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能。
计算公式:化学反应中的能量变化值=反应物的断键吸收的总能量(或总键能)-生成物的成键放出的总能量(或总键能)。
计算出的数值如果为正值,意味着该反应为吸热反应;计算出的数值如果是负值,意味着该反应为放热反应。
化学键的能量键能与化学反应的能量变化
化学键的能量键能与化学反应的能量变化化学键是化学物质中原子之间的强有力连接。
化学键的能量决定了化学反应的进行和能量的变化。
在化学反应中,化学键能量的变化直接影响着反应的放热或吸热性质。
一、化学键能量的定义与测定化学键能量是指在形成化学键过程中,断开1摩尔一种化学键所需吸收的能量,单位通常用焦耳(J)或千焦耳(kJ)表示。
化学键能量的测定主要方法有谱学方法、能量守恒定律以及热效应法。
二、化学反应中的能量变化化学反应涉及反应物之间的化学键的破裂和新化学键的形成。
根据能量守恒定律,反应物中化学键的能量变化等于生成物中化学键的能量变化,同时还包括其他能量变化,如放热或吸热。
根据反应物与生成物的化学键能量差,化学反应可以分为放热反应和吸热反应。
1. 放热反应放热反应指在反应过程中,化学键能量的变化导致反应释放能量。
反应物中的化学键能量高于生成物中的化学键能量,因此在反应过程中,放热反应会释放出热量,使周围环境升温。
例如,燃烧反应是一种放热反应,燃烧过程中化学键能量的释放导致火焰和热量的产生。
2. 吸热反应吸热反应指在反应过程中,化学键能量的变化导致反应吸收能量。
反应物中的化学键能量低于生成物中的化学键能量,因此在反应过程中,吸热反应会吸收外界热量,导致周围环境降温。
例如,溶解反应是一种吸热反应,溶解过程中化学键能量的吸收导致溶液的温度下降。
三、化学键能量与反应的速率和平衡化学键能量的大小与反应速率和反应平衡关系密切。
1. 反应速率反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物的生成量。
化学键能量越高,反应物分子之间的吸引力越大,反应速率越慢。
相反,化学键能量越低,反应物分子活动性越高,反应速率越快。
2. 反应平衡化学键能量对反应平衡也有影响。
在反应初期,反应物浓度较高,反应速率较快。
但随着反应的进行,生成物浓度增加,化学键能量的变化导致反应速率逐渐降低。
当反应物和生成物之间的化学键能量相等时,反应达到平衡,反应速率不再改变。
第二章 第一节化学能与热能 第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系
第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系思维激活寒冷的冬天,有时会禁不住打一个寒战,此时人体内会产生部分热量,那么这些热量来自哪里?实验课上用酒精灯将镁条点燃,镁条发出耀眼的强光,那么这种光能来源于哪里?人类社会的发展一刻也离不开能源,且要不断地开发出新能源以满足生活与社会发展的需求。
自学导引一、化学键与能量物质中的原子之间是通过化学键相结合的。
当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。
化学键的断裂和形成是物质在化学反应中能量发生变化的主要原因。
物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的。
思考题1形成1 mol C—H键要放出415 kJ能量,则断开1 mol CH4中所有的C—H键要吸收多少能量?答案1660 kJ。
二、化学反应中的吸热与放热各种物质都储有化学能。
一个化学反应完成后是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
思考题2若反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应________能量;若反应物的总能量小于生成物的总能量,则反应________能量。
答案放出;吸收名师解惑一、从微观结构角度理解化学反应中的能量变化从微观分析看,化学反应是原子(或离子)重新组合的过程。
即在一定条件下,分子(或其他形式的微粒)中的化学键吸收能量后被破坏,形成原子(或离子),而后又相互结合成新的分子,在此过程中由于原子间(或离子间)的相互结合而放出能量。
下图为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程的能量变化示意图,由图可知,当1 mol N2(g)与1 mol O2(g)在一定条件下反应生成2 mol NO(g)时,1 mol N2分子中的化学键断裂需要吸收946 kJ能量,1 mol O2分子中的化学键断裂需吸收498 kJ能量,形成2 mol NO分子中的化学键要释放632 kJ·mol-1×2 mol =1264 kJ能量。
化学键与能量变化关系
化学键与能量变化关系
化学键是指两个原子之间的相互作用力,它们之间会通过共享电子或转移电子建立化学键。
在形成化学键的过程中,原子之间会发生能量的变化。
当原子之间形成化学键时,需要克服原子间的排斥力,进行电子重排等能量有利变化,因此会释放能量。
这个能量释放的过程可以看作是一个放出能量的过程,通常被称为化学键的生成能。
然而,不同类型的化学键的能量变化不同。
一般而言,离子键的生成能最高,共价键次之,金属键再次之。
这是因为离子键的形成需要原子间的电子完全转移,共价键的形成需要原子间电子的共享,金属键的形成则涉及到金属离子之间的电子云的重叠。
反过来,当破坏化学键时,需要向体系中输入能量。
这个过程被称为化学键的断裂能。
总的来说,化学键的生成能和断裂能之间存在一个能量差,即热变化ΔH。
当化学键的生成能大于断裂能时,反应是放热的;当生成能小于断裂能时,反应是吸热的。
需要注意的是,化学键能量变化与它的强度和稳定性并不完全相关。
有些化学键强度很高,但能量变化却很小,而有些化学键能量变化很大,但强度较低。
这是因为化学键的能量变化还受到其他因素的影响,如分子结构、电子云的重叠等。
研究化学键的种类和化学反应的能量变化
研究化学键的种类和化学反应的能量变化化学键是指形成化合物的原子之间的连接。
它们在分子中起着至关重要的作用,决定了化合物的性质和反应行为。
本文将探讨化学键的种类以及在化学反应中的能量变化。
一、离子键离子键是由电荷相反的离子之间的吸引力形成的。
一个离子会通过向另一个离子中转移一个或多个电子而形成带电离子。
这种键的形成通常涉及金属和非金属之间的相互作用,例如钠和氯之间的反应形成氯化钠。
离子键的形成涉及到一定的能量变化。
首先,电子从金属离子转移到非金属离子中,需要吸收能量。
其次,在形成晶体化合物时,吸引离子间的排斥力减小,释放出能量。
因此,离子键的形成是一个放出能量的过程。
二、共价键共价键是由共享电子对形成的,其中两个或多个原子共享它们的外层电子。
共价键通常形成在非金属原子之间。
根据原子之间电子的共享程度,可以进一步将共价键分为单键、双键和三键。
单键是最常见的共价键,其中两个原子共享一个电子对。
例如,氢气分子(H2)通过共享一个电子对来形成单键。
双键和三键的共价键则是通过共享两个和三个电子对来形成的,例如氧气分子(O2)和氮气分子(N2)。
共价键的形成同样伴随着能量变化。
原子在形成共价键时,会释放出能量。
这是因为电子通过共享而更加稳定,电子间的排斥作用降低。
因此,共价键的形成是一个放出能量的过程。
三、金属键金属键是金属原子之间的一种特殊类型的化学键。
金属中的原子可以被描述为正离子,而它们的外层电子则以海洋模型存在。
金属中的原子通过它们的外层电子形成互相重叠的电子云,从而形成金属键。
金属键的形成涉及到金属中自由电子的移动。
由于金属中的外层电子可以自由移动,形成由正离子构成的离子晶格。
金属键的形成过程中会释放出能量,因此也属于放出能量的类型。
四、化学反应的能量变化化学反应可以释放出能量,也可以吸收能量。
当化学键在反应中断裂时,需要吸收能量,这称为吸热反应。
反之,当新的化学键形成时,会释放出能量,这称为放热反应。
化学键与化学反应的能量变化及应用
化学键与化学反应的能量计应用一、化学键1.化学键a.概念:_______________________________的作用力。
b.分类 ________键化学键 ________键2.离子键(1)概念:________________________之间的相互作用。
(2)成键微粒:________________离子。
(3)成键实质:_________作用。
(4)形成条件:____________与____________化合时,一般形成离子键。
(5)存在:所有的离子化合物都有________键。
3.共价键(1)概念:原子之间通过共用电子对所形成的相互作用 叫共价键。
(2)成键微粒: 原子(3)成键实质:原子间通过共用电子对所产生的强烈的相互作用。
(4)成键条件:由同种或不同种非金属与非金属原子相结合时,一般形成共价键。
4.离子化合物和共价化合物离子化合物: 。
如: 等;共价化合物: 。
如: 等。
例题:KOH 、NH 4Cl 中所含有 键,它们分别属于 化合物。
总结:(1)当一种化合物中存在 时,该化合物是离子化合物;(2)当化合物中只.存在 时,该化合物才称为共价化合物。
5.电子式的书写电子式是表示物质结构的一种式子,气写法是在元素符号的周围用“· ”或“× ”表示原子或离子的最外层电子,若为离子还需要“n+”或“n-”表示离子所带电荷。
书写时要注意以下几点:(1)同一个式子中的同一元素的原子要用同一符号表示,都用“·”或“×”(2)主族元素的简单离子中,阳离子的电子式就是离子符号。
(3)离子化合物中阴、阳离子个数比不是1:1时,要注意每一个离子都带相反电荷的离子直接相邻。
(4)写双原子分子的电子式时,要注意共用电子对的数目和表示方法。
(5)要注意共价化合物与离子化合物的电子式的区别。
二、分子间作用力/氢键1.分子间作用力(1)概念:___________存在一种把分子聚集在一起的作用力叫作分子间作用力(又称范德华力)。
化学键与化学反应中的能量变化
4.石灰石分解时要吸收大量的热,能说明CaCO3的能量比CaO 能量低吗? 提示:不能。用物质的固有能量判断反应放热还是吸热时,应 是所有反应物的能量总和与所有生成物的能量总和相比,
CaCO3分解的产物是CaO和CO2,所以应是CaCO3的能量低于CaO和
CO2的能量和。
在化学反应中,往往伴随着能量的变化,如物质的燃烧。
【思路分析】氢气燃烧生成水时的化学键及能量变化如下:
提示:反应放热。在氢气燃烧生成水蒸气的过程中, 1 mol氢气
的化学键断裂需要吸收的能量为436 kJ,0.5 mol氧气中的化学
键断裂需要吸收的能量为249 kJ,而生成1 mol水蒸气时形成化 学键释放的能量为930 kJ。因为436 kJ+249 kJ<930 kJ,所以
有关化学 方程式及 结论
物质 变化,而且一定伴随着_____ 能量 变化。 2.结论:化学反应不仅有_____
二、化学反应中能量变化的原因
1.化学反应的实质 旧化学键 的断裂和生成物中 化学反应的实质是反应物中_________ 新化学键 的形成。 _________ 2.化学反应中能量变化的原因 吸收 _____ 释放 _____
提示:不一定。既有化学键的断裂也有化学键的生成的反应属
于化学反应,仅有化学键的断裂不属于化学变化,如电解质溶 于水或熔融时的电离过程。
3.苛性钠(NaOH)溶于水是放热反应吗? 提示:不是。该过程放热,但不是化学反应。类似的还有:浓
硫酸溶于水稀释时放热,NH4NO3溶于水时吸热,这些都不是化
学反应。
反应放热。
3.已知石墨吸收能量生成金刚石,思考石墨和金刚石哪个 更稳定?石墨转化成金刚石是放热反应还是吸热反应? 提示:相同质量的石墨和金刚石,石墨具有的能量低,因 此石墨比金刚石稳定。石墨转化成金刚石是吸热反应。
化学键 化学反应与能量变化
3、共价键:
原子间通过共用电子对所形成的化学键。
⑴成键微粒:原子
⑵成键本质:共用电子对。
⑶成键条件:非金属元素的原子间。
⑷共价键的存在:所有的非金属元素单质中;非金属
与非金属之间形成的化合物;复杂离子或离子化合
物中。如H2、O2、HCl、CO2、NH4+、NaOH等。
⑸键的极性:
3、共价键:
原子间通过共用电子对所形成的化学键。
⑴成键微粒:原子
⑵成键本质:共用电子对。
⑶成键条件:非金属元素的原子间。
⑷共价键的存在:所有的非金属元素单质中;非金属 无论是离子键还是共价键,成键原因都是原子都 与非金属之间形成的化合物;复杂离子或离子化合 有使自己的最外层达到稳定结构状态的趋势。(稀有 物中。如H2、O2、HCl、CO2、NH4+、NaOH等。 气体原子的最外层都已达到稳定结构,因此稀有气体 ⑸键的极性: 分子都是单原子分子,分子内不形成化学键)
D、乙醇在氧气中的燃烧反应
4、1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol
H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为
△H= +131.5 kJ/mol。
5、拆开 lmol H—H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分 别需要的能量是436kJ、391kJ、946kj,则1mol N2生 成NH3的反应热为 -92KJ/mol ,1mol H2生成NH3的反 应热为 -30.6KJ/mol 。
热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式 200℃ H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=-14.9kJ/mol 101kPa 1 H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=-241.8kJ/mol 2
化学键与化学反应中能量变化的关系
第一节化学能与热能第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系[学习目标定位] 1.运用微观的思想,从反应物分子和生成物分子中化学键变化的角度,在本质上认识物质变化与能量变化的关系。
2.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。
一断开或形成1 mol某化学键的能量变化1.化学反应的本质是原子(或原子团)的重新组合,即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。
2.物质中的原子之间是通过化学键结合的。
断开反应物中的化学键要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。
3.断开或形成1 mol H2中化学键的能量变化(1)在1 mol氢分子中,含有2 mol氢原子,含有1 mol H—H键。
(2)已知在25 ℃和101 kPa条件下,由2 mol H原子形成1 mol H—H键时,放出436 kJ的能量。
若要使1 mol氢分子变为2 mol氢原子时,需要断开1 mol H—H键,其能量变化是吸收436_kJ的能量。
4.断开或形成1 mol CH4中化学键的能量变化(1)CH4的电子式是,结构式是,1 mol CH4分子中含有4 mol C—H键。
(2)在CH4中,断开1 mol C—H键要吸收415 kJ的能量。
若要形成1 mol CH4中的C—H键其能量变化是放出4_mol×415_kJ·mol-1=1_660_kJ的能量。
[归纳总结]在25 ℃和101 kPa的条件下,由原子形成1 mol化学键时所放出的能量,与断开1 mol相同化学键所吸收的能量是相等的。
[活学活用]1.已知1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ ,且氧气中1 mol O===O 键完全断裂时需要吸收能量496 kJ ,水蒸气中1 mol H —O 键形成时放出能量463 kJ ,则氢气中1 mol H —H 键断裂时吸收能量为( )A.920 kJB.557 kJC.436 kJD.188 kJ答案 C解析 由1 g H 2完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ 可知:2 g H 2(即含1 mol H —H 键)完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为121 kJ ×2=242 kJ 。
化学键与化学反应中能量变化的关系
2.吸热反应和放热反应 (1)定义
吸热反应:___吸__收__热__量__的化学反应。 放热反应:___放__出__热__量__的化学反应。 (2)中和热
2.常见的吸热反应和放热反应 (1)放热反应 ①所有的燃烧反应;②活泼金属与水或酸的反应;③酸碱 中和反应;④大多数化合反应;⑤物质的缓慢氧化。
(2)吸热反应 ①大多数分解反应;②C、CO、H2 还原金属氧化物的反应; ③氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应。
物质具有的能量与其稳定性之间的关系 (1)物质具有的能量越低越稳定,参加反应时,化学键断裂吸 收的能量就越多,而生成该物质,形成新键放出的能量就越多。 (2)物质具有的能量高,则其不稳定,参加反应时断键所需 能量低,该物质性质活泼,而形成该物质时,放出的能量较少。
稀的强酸与稀的强碱发生中和反应生成__1_m__o_l_H_2_O___时所释放的热量。 3.化学能与热能相互转化的意义
(1)化学反应伴随着_能__量__变__化_是化学反应的基本特征之一。 (2)化学物质中的_化__学__能_通过化学反应转化成_热__能__,提供 了人类生存和发展所需要的能量和动力;而_热__能__转化成化__学__能__ 又是人们进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径。
一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能 量,取决于反__应__物__的__总__能__量__和_生__成__物__的__总__能__量__的相对高低,即:
(1)反应物的总能量大于生成物的总能量,化学反应_放__出___ 能量。
化学键与化学反应中能量变化的关系
第一节化学能与热能第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系[学习目标定位] 1.运用微观的思想,从反应物分子和生成物分子中化学键变化的角度,在本质上认识物质变化与能量变化的关系。
2.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。
一断开或形成1 mol某化学键的能量变化1.化学反应的本质是原子(或原子团)的重新组合,即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。
2.物质中的原子之间是通过化学键结合的。
断开反应物中的化学键要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。
3.断开或形成1 mol H2中化学键的能量变化(1)在1 mol氢分子中,含有2 mol氢原子,含有1 mol H—H键。
(2)已知在25 ℃和101 kPa条件下,由2 mol H原子形成1 mol H—H键时,放出436 kJ的能量。
若要使1 mol氢分子变为2 mol氢原子时,需要断开1 mol H—H键,其能量变化是吸收436_kJ的能量。
4.断开或形成1 mol CH4中化学键的能量变化(1)CH4的电子式是,结构式是,1 mol CH4分子中含有4 mol C—H键。
(2)在CH4中,断开1 mol C—H键要吸收415 kJ的能量。
若要形成1 mol CH4中的C—H键其能量变化是放出4_mol×415_kJ·mol-1=1_660_kJ的能量。
[归纳总结]在25 ℃和101 kPa的条件下,由原子形成1 mol化学键时所放出的能量,与断开1 mol相同化学键所吸收的能量是相等的。
[活学活用]1.已知1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ ,且氧气中1 mol O===O 键完全断裂时需要吸收能量496 kJ ,水蒸气中1 mol H —O 键形成时放出能量463 kJ ,则氢气中1 mol H —H 键断裂时吸收能量为( )A.920 kJB.557 kJC.436 kJD.188 kJ答案 C解析 由1 g H 2完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ 可知:2 g H 2(即含1 mol H —H 键)完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为121 kJ ×2=242 kJ 。
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第2章化学键化学反应与能量
第1节化学键与化学反应
第一课时化学键与化学反应中的物质变化
殷培海董梅王庆峰
【目标要求】
1、通过了解化学键的含义及离子键和共价键的形成,增进对物质构成的认识。
2、通过对化学键、离子键、共价键的学习,培养想象力和分析推理的能力。
【课前预习】
1、在化学反应中,不仅有的变化,还伴随着的变化。
人们利用化学反应,有时是为了,有时则是为了。
2、称为化学键。
研究证实,化学反应中物质变化的实质是。
3、原子间通过形成的化学键,叫做。
含有共价键的分子有:、、、,金刚石是碳原子键通过形成直接形成的。
4、电子式是一种由的式子。
例如:氯化氢分子的形成可以用电子式表示为。
5、,叫做离子键。
用电子式表示氯化钠的形成过程:。
6、和是化学键的两种主要类型。
一般情况下,
原子间易形成离子键,而原子间形成的
是。
7、柯赛尔于1916年提出,指出原子中的电子处于最稳定状态;原子获得或失去电子变成阴、阳离子时,与
具有相同的核外电子排布;原子就是元素的负原子价数或正原子价数;阴、阳离子间以形成化合物。
路易斯于1916年提出共价键理论,指出两元素的原子间的价键可由形成。
也可由
形成;两个或多个原子可以共用达到
的电子层结构,形成稳定的分子。
8、构成物质的微粒(、、)间的相互作用包括和
,前者包括、、和,
属于后者,如中之间的。
9、人们根据化合物中,把含有的化合物称为离子化合物,如等;把只含有
的化合物称为共价化合物,如等。
10、研究物质中的化学键,可以帮助人们。
例如,氯化钠熔化时要破坏其中的,这需要较多的能量,因此氯化钠的熔点。
氮气分子内部存在,很难被破坏,所以在通常状况下氮气的很稳定。
【课堂难点突破】
一、分析水通电能生H2、O2的过程中化学键的变化的情况。
2H2O2H2↑+O2↑
水分子中H原子与O原子通过化学键结合在一起,通电后该化学键断裂,水分了变成自由的H原子、O原子,然后H的原子与H原子形成化学键,得到H2。
O原子和O原子形成化学键,得到O2。
由以上分析可得到如下结论:化学反应只所以生成了新物质,从微观角度分析,是分子先变为原子,原子再重新组合成分子。
从化学键角度分析,是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
二、HCl和NaCl中都存在化学键,HCl为两种非金属元素原子形成的化学键,NaCl为金属元素原子与非金属元素原子形成的化学键,这两种物质中的化学键应有所不同。
(1)共价键
HCl分子中的化学键为H原子与Cl原子形成的,H原子的核外有1个电子,原子结构示意图为,
电子式为。
Cl原子核外有17个电子,原子结构示意图为, 电子式为。
二者结合时,都需要得1个电子达到稳定结构。
双方各提供一个电子组成一对共用电子对,从而使双方的最外电子层都达到稳定结构,通过共用电子对产生了强烈的相互作用,把双方结合在一起,这种化学键为共价键。
用电子式可表示H原子、Cl原子形成化学键,结合为HCl分子的过程。
共价键的构成要素是双方都需要得电子,这样才能形成共用电子对。
需要得电子的元素为非金属元素。
H2O的形成:CO2的形成:
(2)离子键:Na原子最外层1个电子,电子式为,Cl原子最外层7个电子,电子式为。
Na原子失去1个电子,次外层变为最外层,达到8个电子结构,Cl原子得到1个电子,最外层达到8个电子结构。
双方不用形成共用电子对,而是1个失电子形成阳离子,1个得电子形成阴离子,阴阳离子间通过静电作用结合在一起,这种化学键叫离子键。
NaCl的形成过程可用如下电子式表示:
对比NaCl和HCl的写法,可知二者的形成实质有很大不同,二者形成化合物的电子式书写也有很大不同,通过共用电子对结合的,应写出共用电子对。
通过离子键形成的应写出阴阳离子的电子式,阳离子的电子式一般就在其元素符号右上角写出所带电荷,阴离子写出得到电子后的最外层电子,并用[]表示,右上角写上所带负电荷数。
离子键的构成要素:典型的金属元素与典型非金属元素,可分别通过失电子和得电子形成阳离子和阴
离子,从而形成离子键。
Na2O的形成:
MgCl2的形成:
化学键与物质构成
(1)离子键与离子化合物
含有离子键的化合物称为离子化合物,如NaCl、KOH、Ca(OH)2、MgSO4、Cu(NO3)2等。
离子化合物中一定含有离子键,有的离子化合物中还含有共价键,如KOH中的OH-内,O与H形成共
价键,KOH的电子式为。
(2)共价键与非金属单质和共价化合物
同种元素通过共价键结合在一起得到的为非金属单质,如:H2、Cl2、O2、N2,电子式分别为:H∶H、
、、,共价键可以是单键,也可以是双键或叁键。
只含有共价键的化合物称为共价化合物,如H2O、HCl、CO2、CH4、H2SO4等。
(3)稀有气体单质中只含有分子间作用力,不含有化学键,即物质中不一定都含有化学键。
【例题分析】例1、下列说法中不正确的是()
A、两种非金属元素组成的化合物不可能是离子化合物。
B、金属原子和非金属原子间也可形成共价键
C、离子化合物中不可能含有共价键
D、共价化合物中不可能含有离子键
解析:两种非金属元素原子间一定形成共价键,只有三种以上非金属元素原子间才可能形成离子键,成为离子化合物,如:NH4Cl。
一般金属原子和非金属原子间可形成离子键,但也有形成共价键的,如AlCl3。
离子化合物中可含有共价键,如NaOH,Na+与OH-之间是离子键,O与H之间是共价键。
共价化合物中只含共价键。
答案:C。
【课后练习】
1、下列关于化学键的叙述正确的是()
A、化学键既存在于相邻原子之间,又存在于相邻分子之间。
B、两个原子之间的相互作用叫化学键
C、化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用。
D、阴阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用,所以离子键的核间距相当小。
2、下列变化不需要破坏化学键的是()
A、加热氯化铵
B、干冰气化
C、石油裂化
D、氯化氢溶于水
3、下列各对原子序数的原子能以共价键结合成化合物的是()
A、9和11
B、35和1
C、6和17
D、12和16
4、下列叙述正确的是()
A、两个非金属原子间不可能形成离子键
B、共价化合物中可能有离子键
C、在单、双和叁键中,原子被共用的电子数分别为2,4,6
D、H2分子和Cl2分子中的键都是共价键,所以同种元素的原子间形成的化学键都是共价键
5、下列对离子化合物的叙述不正确的是()
A、离子化合物一定是含有离子键的化合物。
B、离子化合物不一定是盐类
C、离子化合物熔点高,加热一定难分解
D、离子化合物在水中的离子浓度一定大于共价化合物在水中的离子浓度
6、下列物质中属离子化合物是()
A、苛性钾
B、碘化氢
C、硫酸
D、醋酸
7、下列关于非金属元素的叙述正确的是()
A、非金属元素的原子最外层电子数都大于或等于4
B、非金属元素的原子都易得电子生成相应的阴离子
C、只由非金属元素组成的化合物中一定不含离子键
D、每一主族所包含的元素中不一定都有非金属元素
8、在H、Na、O、Cl四种元素中,由两种元素组成的离子化合物有、、、,由两种元素组成的共价化合物有、、。
参考答案:1 C 2 B 3 BC 4 AC 5 CD 6 A 7 D 8 Na2O Na2O2 NaCl NaH; H2O HCl H2O2
幸福或许不排名次,但成功必排名次。