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化学必修2第二专题第二单元化学反应中的能量变化 一节内容的授课中，关于物质的能量以及物质的稳定性和物质内部键能之间的关系在教材中没有明确地阐述。按照课本内容去讲述，学生的理解会出现问题，他们认为键能越大，物 质越活泼，这种物质的能量越高，这种想法的学生是非常多的，他们的错误之处是没有处理好物质中原子间的键能与这 种物质的能量(内能)之间的逻辑关系。

关于这个问题可以用我们生活中的事例去帮助解决，我 们通常说，这个学生的能量是很大的，就是说这个学生比较活泼，从而处理好物质的能量与物质的活泼性之间的关系， 而物质内部原子间的键能则是把原子结合起来形成这种物 质的一种作用，这种作用越大，越不容易断裂，这种物质越不容易与别的物质反应，这种物质的能量越低，这种物质的化学性质越稳定。

一般，我们常说:

(1)能量越低越稳定的真理。

(2)稳定性不是熔沸点而是是否容易分解的性质。

(3)键长越 短，键能越大，越稳定的道理。

那么，卤族单质和氢气反应，为什么到了碘单质的时候 正反应是吸热，HI也不稳定？吸热反应，HI能量不是大吗，键 能不是大吗，但是他的共价键为什么不稳定？

化学键的键能越高，总能量就越大，化学键的键能越低， 总能量就越小。化学键的键能决定于键的键长和成键原子的 半径及所带的电荷数。化学键的断裂和形成是化学反应中能 量变化的主要原因一化学键的断裂要吸收能量，化学键的 形成要放出能量。知道一个化学反应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高低。 一般化学键的键能为一百到几百KJ/mol。氢键的键能约在 40KJ/mol以下。化学键的形成把原子按一定方式牢固地结合成分子，所以它是使分子或晶体能稳定存在的根本原因。

键能大，键长短，能量小，越稳定对吗？通常是正确的，但 并非普遍正确，需要具体问题具体分析。

键长和键能之间的关系，一般理解为键长短是因，键能大是果。化学中能量一词是个很含糊的概念，这里的能量是 指分子中原子间的相互作用势能(即通过化学键进行相互作 用的势能，本质上是一种电势能)，这种势能是一个负值(两 个原子相距无穷远时为零)，而所谓的化学键能则是两个孤 立原子(即相距无穷远的原子)形成化学键所释放的能量，一 般键能总是正值，数值上等于相互作用势能的负值。因此，键 能越大，相互作用势能越小，即所谓的能量越低。

能量越低越稳定，这是所谓的能量最低原理，通常是正 确的(但如果你学了《物理化学》就会知道这并不总是成立)。 更重要的是，我们比较键能时比较的是总键能，因此比较稳 定性也要比较总的稳定性。

下面具体谈卤素键能与稳定性和活泼性：

化学上常涉及“活泼性”和“稳定性”这两个非常重要的 概念，例如：“金属(或非金属)的活泼性”；“气态氢化物的稳 定性”、“酸的稳定性”等等。在必修课的学习中我们没有进行 仔细区分，但是选修3关于共价键参数中给了一系列键能数 据，特别是卤素单质的键能数据，不追究还真就糊涂了。

通常而言，很活泼的物质稳定性就差，很稳定的物质活 泼性就差。但是“活泼性”和“稳定性”两者所研究的对象往往 是有所区别的。“活泼性”通常是指物质的得或失电子的过 程，例如:“碱金属是活泼的金属”，“卤素是活泼的非金属”。 而稳定性又分为两种情况：一是化学稳定性，；二是热稳定 性。化学稳定性通常是指物质因水解、氧化(或还原)而是否 变质的化学过程。热稳定性是指物质在常温下或受热时是否 分解的化学过程。以下就是一些物质热稳定性的判断规律：

具体来说:单质稳定是指分子内原子间的键能大，化学 键不易断裂；活泼性是指分子发生化学反应的容易与否。不过单质的稳定性很少单独使用，而单质参与反应的过程实际分两个步骤，

一是吸收键断裂所需的能量，将分子分解为原 子(体现键能——稳定性)，

二是将不同原子重新结合形成新 物质(体现非金属性)。

由于一般反应中供应的能量都很大， 很少存在能量不够一个分子反应的情况，当所供应的能量都足够的时候，毫无疑问由非金属性强弱决定反应的容易与否。

例如:对于卤素来说，虽然其键能递减(除F₂，因为F半径 很小，斥力很大则使得键能反常减小)，分子越来越不稳定， 断裂成原子越来越容易。但是由于卤素原子吸引电子的能力 减弱，反应就越难，最终表现为化学性质越不活泼，与非金属 性减弱相一致，而与稳定性无关。因此，氟氣溴碘单质反应剧 烈程度下降。相反，对于N₂，由于三键的存在，键能很大，一般 不能满足断键的条件，即使氮电负性较大也不发生反应，所 以N₂的稳定性决定了不活泼性。

气态氢化物的热稳定性:

元素的非金属性越强，键能越 大，形成的气态氢化物就越稳定(最有规律也最常用)。同主 族的非金属元素，从上到下，随核电荷数的增加，非金属性逐 渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱；同周期的非金属元 素，从左到右，随核电荷数的增加，非金属性逐渐增强，气态 氢化物的稳定性逐渐增强。

氢氧化物的热稳定性：

金属性越强，碱的热稳定性越强 (碱性越强，热稳定性越强)。

含氧酸的热稳定性：

绝大多数含氧酸的热稳定性差，受 热脱水生成对应的酸酐。一般地:

(1)常温下酸酐是稳定的气 态氧化物，则对应的含氧酸往往极不稳定，常温下可发生分 解。

(2)常温下酸酐是稳定的固态氧化物，则对应的含氧酸较 稳定，加热时才分解。

(3)某些含氧酸分解是发生氧化还原反 应，得不到对应的酸酐。例如硝酸、次氯酸。

含氧酸盐的热稳定性:

(1)酸不稳定，对应的盐也不稳 定；酸较稳定，对应的盐也较稳定。例如硫酸盐和磷酸盐比较 稳定。

(2)同一种酸的盐，热稳定性顺序是正盐＞酸式盐＞酸。

(3)同一酸根的盐的热稳定性顺序是碱金属盐 ＞ 过渡金属盐＞ 铵盐。

(4)同一成酸元素，髙价含氧酸比低价含氧酸稳定，相应含氧酸盐的稳定性顺序也是如此。