化学键与化学反应中的能量变化关系

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。

化学键能化学反应的能量变化化学反应是指物质之间发生化学变化的过程，而化学键是连接原子之间的力。

在化学反应中，化学键的形成和断裂会伴随着能量的变化。

本文将探讨化学键能在化学反应中的能量变化。

1. 化学键的能量化学键是由相互作用的原子之间的静电力而形成的。

形成化学键时，原子的电子重新分布，形成较稳定的化合物。

在化学键稳定的状态下，原子势能较低，相应地，化学键具有负的结合能。

通过断裂化学键，可以释放出存储在键内的能量。

2. 反应生成化学键在化学反应中，反应物分子中的化学键会断裂，原子重新组合形成新的化学键，生成新的物质。

在生成新化学键的过程中，会有部分能量释放出来，称为放热反应。

这些反应会释放的能量以热能的形式释放，使反应的周围环境温度升高。

举例来说，当氢气(H2)与氧气(O2)反应生成水(H2O)时，氢气中的氢-氢键和氧气中的氧-氧键会断裂，然后氢原子和氧原子重新组合成水分子，形成氢-氧键。

这个过程中，能量被释放，使得水生成的反应是放热反应。

3. 反应断裂化学键除了生成新的化学键外，在化学反应中也会有化学键的断裂。

当化学键断裂时，存储在键内的能量会被消耗掉，称为吸热反应。

这些反应会从周围环境中吸收能量，导致反应的周围环境温度下降。

例如，氯化氢(HCl)在水中分解成盐酸(H+)和氯离子(Cl-)的反应就是一个吸热反应。

在这个反应中，氯化氢中的氯-氢键断裂，同时水分子中的氧-氢键断裂。

这两个反应断裂的化学键需要吸收能量才能进行。

4. 化学键能和反应焓变化学键的能量变化通常表现为反应焓变，即反应过程中吸热或放热的能量变化。

反应焓变可以通过测量反应前后的热变化来确定。

当反应释放出的热能大于被吸收的热能时，反应焓变为负，表示为放热反应。

这种反应将导致反应周围环境的温度升高。

当反应吸收的热能大于释放出的热能时，反应焓变为正，表示为吸热反应。

这种反应将导致反应周围环境的温度下降。

5. 促进反应能量变化的因素化学反应的能量变化受多种因素的影响。

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。

高一化学化学反应与能量复习学案编号：04【学习目标】1、能正确书写热化学方程式。

2、燃烧热的计算3、能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。

【使用说明】利用一节课，认真阅读课本完成学案，下课收齐。

下节课修改10 分钟后结合错题统计讨论10分钟，师生探究、学生展示20分钟，巩固落实5分钟。

加*的内容为本章重难点。

【基础自学】一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、化学反应中能量变化的原因物质中的原子之间是通过相结合的，断开反应物中的化学键要能量；形成生成物中的化学键要能量。

2、决定化学反应中能量变化的因素（1）E（吸收） E（释放）——放热反应E（吸收） E（释放）——吸热反应（2）∑E（反应物）∑E（生成物）————放热反应∑E（反应物）∑E（生成物）————吸热反应二、化学能与热能的相互转化1、两条基本的自然定律⑴质量守恒定律：自然界中物质发生变化时，不变。

⑵能量守恒定律：化学能是能量的一种形式，可以转化为能量，如转化为等。

2、化学能转化为热能——放热反应常见的放热反应有3、热能转化为化学能——吸热反应常见的吸热反应有【思维拓展】1、“放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热”这种说法对吗？不对吸放热与反应条件无关。

2、凡是有能量变化的过程一定发生了化学变化吗？3、是否存在反应物的总能量等于生成物的总能量的化学反应？为什么？4、吸热反应（放热反应）与反应物、生成物具有的总能量、化学键强弱有何关系？三、焓变、反应热1、在吸热反应中，由于生成物的总能量反应物的总能量，所以吸热反应的反应热 0，即△H为、（填+、—）。

在放热反应中，由于生成物的总能量小于反应物的总能量，所以放热反应的反应热 0，即△H为。

2、计算△H的方法：△H= 的总能量- 的总能量=*四、热化学方程式观察例1——例3中的热化学方程式例1.在2000C、101KPa时，1molH2与碘蒸气作用生成HI的反应，有关文献上表示为：例2.在250C、101KPa时，有2mol由H2和O2化合生成1molH2O的反应，一个生成气态水，一个生成液态水，其化学方程式可表示为：例3. 合成氨的反应热可以表示为：【自主总结】：1、热化学方程式定义：能表示参加反应和关系的化学方程式。

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。

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。

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 。