化学键与化学反应中的能量变化
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
化学键与化学反应中的能量变化ppt课件演示文稿
探究物质变化时,人们可以从不同角度、 不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键 及能量变化 。据此判断以下叙述中错误的是 ( ) A．钠原子与氯原子反应生成 NaCl 后,其结构的 稳定性增强,体系的能量降低 B．物质燃烧可看做“储存”在物质内部的能量 (化学能)转化为热能释放出来 C． 氮分子内部存在着很强的共价键,故通常状况 下氮气化学性质很活泼 D．需要加热才能发生的反应不一定是吸收热量 的反应
1.(2011·南京高一质检)下列各图 中,表示吸热反应的图是( )
解析: 反应物的总能量小于生成物的总能量 的反应为吸热反应。 答案: A
二、放热反应与吸热反应 化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化 。对化学反应,以反应过程中放热或吸热为标准 划分,分为放热反应和吸热反应两种类型。有热 量放出的化学反应叫放热反应,需要吸热收量的 化学反应叫吸热反应。 1．常见的放热反应有: (1)所有的燃烧反应,剧烈的发光发热的化学反应 ,如木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧,H2在Cl2 中的燃烧。
第2课时 化学键与化学反应中的能量变化
1.了解化学反应中存在能量变化。 2.了解化学反应的实质。 3.知道常见的放热反应和吸热反应。 4.了解化学反应中能量变化的实质。
一、化学反应中的能量变化 1．活动探究 实验操作 实验现象 结论及有关 化学方程式
NaOH＋HCl=== ________________ 反应混合液 NaCl＋H O ___________ 2 的温度升高 ____ 反应时______ 放出 热量
溶解 _____________ Zn＋2HCl=== 锌粉逐渐_____, 气泡 产生, ___________ ZnCl2＋H2↑ 有______ 反应 溶液温度_____ 放出 热量 升高 时_____
化学键与化学反应中的能量变化 (2)
【归纳总结】
化学反应中能量变化的计算方法
1.根据化学方程式确定断键、成键的物质的量。
2.确定断键吸收的总能量和成键释放的总能量。
3.计算反应的能量变化：
(1)若反应释放能量。
E=成键时释放能量之和-断键时吸收能量之和
(2)若反应吸收能量。
E=断键时吸收能量之和-成键时释放能量之和
【警示】(1)断裂化学键需要吸收的能量越多,物质内部的能量越低,
错误；氢气的键能大于氯气的键能,所以氢气分子中的化学键更牢
固,C项正确；相同条件下,氢气稳定,氢气分子具有的能量低于氯气分
子具有的能量,D项错误。
【补偿训练】已知化学反应2C(s)+O2(g)
2CO(g),2CO(g)+O2(g)
)
2CO2(g)都是放热反应。据此判断,下列说法不正确的是(
A.12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量
(3)一个化学反应释放能量还是吸收能量,取决于反应物和生成物能量
的高低。( )
分析：√。反应物的能量高于生成物的能量时,反应释放能量,反之则
吸收能量。
(4)只要是化合反应一定是放热反应。(
)
分析：×。大多数的化合反应是放热反应,但是有些化合反应也是吸 热反应,如C与CO2反应生成CO就是吸热反应。
能或电能等释放出来的过程。
(2)也可以看作是热能、电能或光能等物质外部的能量被“储存”起
来的过程。
3.放热反应和吸热反应的比较：
【点拨】分析化学反应中能量变化需注意的问题
(1)化学键的断裂与形成是本质(微观)原因,而物质具有的能量(化学
能)变化是宏观原因。
(ห้องสมุดไป่ตู้)由于化学反应一定有化学键的断裂和形成过程,因此在物质变化的
2019-2020年高中化学8化学键与化学反应中的能量变化(含解析)
课时分层作业（八）化学键与化学反应中的能量变化(建议用时：40分钟）［合格基础练］1．下列说法不正确的是（)A．大多数的化合反应是释放能量的反应B．大多数的分解反应是吸收能量的反应C．化学反应必然伴随着能量的变化D．吸收能量的反应都需要加热［答案］D2．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（)A．碳酸钙受热分解B．乙醇燃烧C．铝与氧化铁粉末反应D．氧化钙溶于水A [生成物总能量高于反应物总能量则说明反应过程需要吸收能量。
］3．下列变化过程需要吸收能量的是( )A．2H2＋O2错误!2H2OB．Cl＋Cl―→Cl2C．CaO＋H2O===Ca（OH）2D．H2―→H＋HD [H2在O2中燃烧放出大量的热,生石灰溶于水放热,原子间化合放出能量,而拆开H—H则需吸收能量。
］4．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是（) A．实验室制H2B．用Al焊接钢轨C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应D．灼热的碳放入CO2中D ［实验室制H2的反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑是放热的氧化还原反应;焊接钢轨的原理是2Al＋Fe2O3错误!2Fe＋Al2O3是放热的氧化还原反应；C项是吸热的复分解反应。
］5．下列反应过程中的能量变化与如图一致的是( )A．2Al＋Fe2O3错误!2Fe＋Al2O3高温2COB．C＋CO2=====C．CaCO3错误!CaO＋CO2↑D．C＋H2O（g）错误!CO＋H2A ［铝热反应属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，故A选项正确;B、C、D三项均为吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，故错误。
] 6．下列反应符合如图所示的是( ）A．铝片与盐酸的反应B．消石灰与NH4Cl晶体的反应C．酸碱中和反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应B ［由图示可知:反应物总能量低于生成物总能量，故为吸热反应.]7．破坏1 mol H2中的化学键吸收的能量为Q1 kJ，破坏1 mol O2中的化学键吸收的能量为Q2 kJ，形成1 mol H2O中的化学键释放的能量为Q3 kJ。
化学反应与能量
2HCl
反应过程
放热反应：放出热的化学反应叫放热反应. 原因：其反应物的总能量大于生成物的总能量. 反应进行所需的最低能量 反应物总能量 物 质 的 能 放出能量：△H 为 量 “-”或△H <0。 原因：体系能量减 少（释放给环境） 放热反应：“贮存” 在物质内部的能量 转化为热能等而 “释放”出来的过 程。 生成物总能量
点燃
H2 H—H 断 开 吸 收 能 量 ＋ + Cl2 Cl—Cl 断 开 吸 收 能 量 → = 2HCl
H·
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2、反应热∶化学过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或 转换成相应的热量）来表述，叫做反应热，也称为“焓变”。 符号：ΔH ，单位：kJ/mol 或 kJ•mol-1
状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前 式的一半，Q2＜Q1
例如：H2+Cl2==2HCl
H H 436 kJ/ ol m Cl Cl
H + Cl H Cl
H + Cl
243kJ/ ol m
H Cl 431 kJ/ ol m
E断键=436 kJ/mol+243 kJ/mol=679 kJ/mol E成键=2×431 kJ/mol=862 kJ/mol E反应放热=862 kJ/mol-679 kJ/mo同样是水，而释出的能量却不 同？
能 量 增 加 1g 冰
蒸 发 1g液态水 熔 化 吸收能量
1g气态水 吸收能量
液态水变成水蒸气要吸收热量 结论：物质所具有的能量与它们的聚集状态有关。 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。
思考与交流：热化学方程式与普通化学方程式有什么区别？正 确书写其应当注意哪几点？
化学键与化学反应中能量变化的关系
第12课时化学键与化学反应中能量变化的关系学案A【自主探究】【课前预习】根据教材有关内容填写下列空白：1、物质发生化学反应的同时还伴随着变化，而这种能量变化又通常表现为变化。
2、一个化学反应的过程，本质上就是的过程。
3、在任何的化学反应中总伴有的变化。
原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要能量，而形成生成物中的化学键要能量。
是化学反应中能量变化的主要原因。
一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于。
若E（反应物总能量）＞E（生成物总能量），为反应。
若E反应物总能量＜E（生成物总能量），为反应。
4、一个化学反应是吸收能量还是放出能量取决于旧键断裂的相对大小。
分析解答：1、能量的、热能、2、旧化学键断裂和新化学键形成、3、能量、吸收、放出、化学键的断裂和形成、反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小、放热、吸热4、所需总能量与新键形成所需总能量。
B【合作探究】【问题探究1】为什么有的化学反应会放出热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢？【教师点拨】一个化学反应有如下几个特点：1．有新物质生成，新物质和反应物总能量不同。
2．反应中要遵循能量守恒。
3．反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。
如果二者能量比较接近，则放热和吸热不明显。
分析解答: 各种物质中都储存有化学能。
不同物质由于组成、结构不同，因而所包含的化学能也不同。
在化学反应中，随着物质的变化，化学能也随之改变。
一个确定的化学反应在发生过程中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。
∑E（反应物）>∑E（生成物）——放出能量∑E（反应物）<∑E（生成物）——吸收能量【即学即练1】下列说法中正确的是（）A. 物质发生化学反应都伴随着能量变化B. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化C. 在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D. 一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量【问题探究2】氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象？为什么？（已知断开1molH-H键要吸收436kJ的能量，断开1mol Cl-Cl键要吸收243 kJ的能量，而形成1molHCl 分子中的H-Cl键会放出431 kJ的能量）【教师点拨】化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
高中化学_化学键与化学反应中的能量变化教学设计学情分析教材分析课后反思
化学键与化学反应中的能量变化----教学设计耗436 KJ能量、拆开1moL0=O 键需消耗496 KJ能量、形成1moLH-O键需释放463 KJ能量。
试从化学键的角度分析反应：2H2+O2=2H2O的能量变化？引导学生思考相关问题流，有序的、主动的发言。
面检查阅读自学效果；提高学生合作意识和语言表达能力多媒体演示；归纳小结并板书（12min）1、化学反应的实质是什么？2、化学键的断开及形成与能量变化之间是什么关系？3、整个化学反应的能量变化取决于什么？多媒体演示，讲解，归纳小结并板书。
眼到：观看多媒体；耳到：认真听取老师的讲解口到：跟老师一起分析归纳手到：做笔记心到：理解关键知识点1、采用多媒体软件进行形象化教学；运用简明的图示说明抽象的内容，注重学生的学习过程和知识形成过程。
2、归纳小结，突出重点内容。
思考与交流（2min）思考：化学反应的能量变化全部为热量变化吗？其大小与哪些因素有关？让学生自主思考和相互交流讨论并分析：首先取决于化学键的强弱；对一个特定反应，也与反应物的质量和各物质的聚集状态等有关。
为下节课的内容做铺垫，激发学生继续探究的热情。
引申（1min）如何在化学方程式中正确反映热量变化引申课堂教学课后思考并预习。
提高课堂深度归纳小结归纳小结结论。
理解记忆认真听讲，做归纳、小结，化学键与化学反应中的能量变化----评测练习1、当堂练习⑴. 下列说法不正确的是( )A.任何化学反应都伴随能量变化.B.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化C.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应.D.反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生吸热反应.⑵.下列反应既属于氧化还原反应, 又是吸热反应的是( )A.铝片与稀盐酸的反应.B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应.C.灼热的碳与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应⑶、H2在CI2中燃烧产生苍白色火焰。
在反应过程中，断裂1 mol H2中的化学键消耗能量Q1KJ，断裂1 mol CI2中的化学键消耗能量Q2KJ，形成1 molHCI 中的化学键释放能量Q3KJ。
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。
【高中化学】化学键与化学反应中的能量变化 课件 高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
H2
+
Cl2
H—H
Cl—Cl
点燃 2HCl 2 H—Cl
吸 断收 开能
量 2 H· +
吸 断收 开能
量 2 ·C····l
形成 放出能量
2H
C····l
·· ··
··
化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因
在标准状况下，将1mol气态分子AB（g）解离为气态原子A(g)，B(g)所需 的能量，称为A-B键的键能，用符号E表示，单位为kJ.mol-1。如不指明温度
，应为298.15K。键能越大，化学键越牢固，含该键的分子越稳定， 自身具有的能量越低。
H2
+
Cl2
点燃 2HCl
吸收
断 开
436kJ/mol பைடு நூலகம்量
2 H·
+
断 开
吸收 243kJ/mol
能量
2 ·C····l
形成 放出
2 H C····l
2×431kJ/mol能量
·· ··
··
反应中能量变化：436+243 - （2×431kJ）kJ = -183kJ
3. 已知反应: X+Y=M+N放出能量，下列说法正确的是( A. X的能量一定高于M B. Y的能量一定高于N C. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D. 因为该反应为放出能量，故反应不必加热
C)
4. 金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已 知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收E kJ的能量，下列说法正确的是
A. 金刚石与石墨互为同位素( C )
B. 石墨不如金刚石稳定 C. 金刚石不如石墨稳定 D. 等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
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。
高中化学必修二(人教版 课件)-第二章 化学反应与能量 2.1
B(g)+C(g)为吸热反应 ,B(g)+C(g)
A(g)为放热反应 ,B、C 两项错误,D 项正确。
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5.导学号52090047在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做下 面的实验:
在一只小烧杯里,加入20 g已研磨成粉末的Ba(OH)2· 8H2O,将小烧杯 放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯中加入约10 g NH4Cl晶体,根据实验步骤,填写下表,并回答问题。
4.由图分析,下列叙述正确的是 (
)
A.A(g) B(g)+C(g)和 B(g)+C(g) 反应吸收或放出的能量不相等
A(g)两个
B.A(g) B(g)+C(g)是放热反应 C.A(g)具有的能量高于 B(g)和 C(g)具有的总能量 D.B(g)+C(g) A(g)是放热反应
解析: 根据能量守恒定律可知 A 项错误;A(g)具有的能量低于 B(g) 和 C(g)具有的总能量,故 A(g)
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重难点一化学键与化学反应中能量变化的关系 情景引入
氢气的燃烧 讨论探究 1.化学反应中,反应物和生成物具有的总能量是否相同?并从该角 度解释:2H2+O2 2H2O为什么是放热反应? 提示:一定不相同。化学反应都伴随着能量的变化,所以反应物 和生成物具有的总能量一定不相同。在H2的燃烧反应中,反应物H2 和O2具有的总能量大于H2O具有的总能量,所以该反应是放热反应。
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第二章 化学反应与能量
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
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诊断题
1．如下图所示是101 kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化，则下列有关说法中不正确的是()
A．1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量
B．2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量
C．1molH2(g)和1molCl2(g)的能量之和大于2molHCl(g)的能量
D．该反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H>0
化学键H—H Cl—Cl H—Cl
生成1mol化学键时
436kJ 243 kJ 431 kJ 放出的能量
A．1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) △H=—91.5 kJ/mol
B．H2(g)+ Cl2(g)=2HCl(g) △H=—183 kJ/mol
C．1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) △H=+91.5 kJ/mol
D．2HCl(g) =H2(g)+ Cl2(g) △H=+183 kJ/mol
3．已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，N≡N键的键能为945 kJ·mol－1，N—H键的键能为391 kJ·mol－1。
则下列有关工业合成氨反应的热化学方程式正确的是()。
A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－93 kJ·mol－1
B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝＋1 471 kJ·mol－1
C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝＋93 kJ·mol－1
D．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－1 471 kJ·mol－1
4．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S－F键。
已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F－F、S－F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ，则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为()
A．－1 780 kJ/mol B．－1 220 kJ/mol
C．－450 kJ/mol D．＋430 kJ/mol
5．已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量121 kJ，且氧气中1 mol O＝O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 molH－O键形成时放出热量463 kJ，则1 molH－H键断裂时吸收热量为() A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ
反馈题
1．肼(H 2NNH 2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示，已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)：N≡N 为942、O ＝O 为500、N —N 为154，则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是 ( )
A ．194
B ．391
C ．516
D ．658
2．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。
如图为N 2(g)和O 2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化： 下列说法中正确的是 ( )
A ．1 mol N 2(g)和1 mol O 2(g)反应放出的能量为180 kJ
B ．1 mol N 2(g)和1 mol O 2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
C ．通常情况下，N 2(g)和O 2(g)混合能直接生成NO
D ．NO 是一种酸性氧化物，能与NaOH 溶液反应生成盐和水
3．化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时化学键 P —P P —O O===O P===O
键能/(kJ·mol －1) 172 335 498 X
烧的产物结构如下图所示，则上表中X ＝____(470)。
4．用Cl 2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl 。
利用反应A ，可实现氯的循环利用。
反应A ：4HCl ＋O 2CuO/CuCl 2400℃
2Cl 2＋2H 2O (1)已知：反应A 中，4 mol HCl 被氧化，放出
115.6 kJ 的热量。
①反应A 的热化学方程式是__________________________________________________。
②断开1 mol H －O 键与断开1 mol H －Cl 键所需能量相差约为________ kJ ， H 2O 中H －O 键比HCl 中H －Cl 键(填“强”或“弱”)________。
诊断题答案
1．D 2．B 3．A 4．B 5．C
反馈题答案
1．B 2．B
3．①4HCl(g)＋O 2(g)
400℃CuO/CuCl 2 2Cl 2(g)＋2H 2O(g)ΔH ＝－115.6 kJ/mol ②32 强。