这些AP化学知识点你都弄懂了吗?

时间:2024-05-22 11:12:29  作者:网络 来源:网络

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从上表我们可以看到,AP化学一共分为九个单元,其中第三单元的“Intermolecular Forces and Properties”(分子间作用力和性质)分数比重最高,第八单元的“Acids and Bases”(酸碱)比重次之,需要额外关注。

 

AP化学考试中,有60个单选题(注意大家平时做的练习题中,选择题是50个),它们几乎会涵盖到这九个单元的所有知识点,所以需要学生对所有知识点做到全面学习,对基础知识做到比较深入的理解。除了单选题之外,AP化学考试的另外一种题型是简答题(7道题),简答题主要包含解释题和计算题。

 

- 解释题重点考查的内容和物质的性质相关,包括原子、分子的结构和性质,分子间作用力,化学键,固液气的相关性质等。
 
- 计算题的重要考点包括动力学中的反应速率、反应级数计算,热力学中焓变、熵变和吉布斯自由能变的相关计算,化学平衡中平衡常数计算,以及酸碱中的PH值相关计算等。这些内容需要学生务必理解、掌握,具备做题能力。

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▲点击查看AP化学思维导图

 

接下来我们以依据AP化学公式表及其顺序,来提示各位各章节的重点。
 

Atomic structure

 

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以上是Atomic structure(原子结构)给的两个公式,主要考查photon的能量相关计算。每个字母表示的含义均已经在表格右侧表示出来,需要注意的是E表示的是1个photon的能量。
 
当然使用公式的时候,最重要的是单位,比如在E=hv中,E的单位是J,v的单位是s-1,当然这也可以通过公式表中给的h的单位看出来;同样的从给的c的单位能看出来λ的单位是m。
 
接下来我们看这两个公式在AP大考中的考法。
 
▼例题解析
 
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答案:

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这是2021年第2题的一个小问,直接带入公式计算即可。

Equilibrium

 

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Equilibrium的公式有11个之多,我们将其进行分类发现,主要是5个平衡常数的表达式(其实不管K的下标怎样变,本质上都是一样的)以及“p”(-log)的相关计算。
 
接下来我们分别以AP大考中的化学平衡、溶解度平衡、酸碱平衡为例,来看这些公式是如何考查的。
 

· 化学平衡

 

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答案:

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这是2023年真题简答题第2题的两个小问,考查Kp的表达式和计算,需要注意不管是Kp还是Kc(又或者其他种类的平衡常数)都需要用平衡时候的量进行计算,并且在写Kp的表达式时,用的是pressure和(),而不是[ ]。

 

· 溶解度平衡

 

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答案:

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这是2023年真题简答题第7题的两个小问,考查Ksp的计算,题目很友善的给了溶解平衡,从而能够很清晰的看出[Sr2+]和[OH-]的关系(溶解平衡的习题,如果题目中不给平衡方程,我们也要自己写出来)。

 

· 酸碱平衡

 

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答案:

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这是2021年真题简答题第1题的两个小问,考查Ka的计算,(a)比较简单,(b)用到ICE table的计算方法,注意可以简化计算。

Kinetics

 

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Kinetics一共有4个公式,前三个分别是zeroth-order reaction,first-order reaction,second-order reaction的integrated rate law(是0,1,2的顺序哦!),用这三个公式对应的图像我们可以直接判断出来reaction order。
 
比如横坐标是time,纵坐标是[A],图像为直线,且斜率为负值(slope=-k),这就是zeroth-order reaction。选择题要看准斜率的正负,不要只看纵坐标;当然斜率就是公式中t前面的-k或者k啦!
 
第4个公式是first-order reaction的half life计算公式,那么我们就有两种直接的方法判断first-order reaction:
 
① 横坐标是time,纵坐标是ln[A],图像为直线,且斜率为负值(slope=-k);
 half life是常数。
 
②种非常常考一定要记得!然后,我们判断出来first-order reaction以后,就可以用这个公式计算half life了。
 
需要强调一下,计算k的时候,单位一定要写对,因为三个reaction order的k单位都不一样。
 
▼接下来我们来看2019年的这道真题
 
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答案:

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Gases, liquids, and solutions

 

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接下来我们看一下公式表中给的气体的公式。首先是ideal gas law,可以根据PV=nRT计算其中的任何一个未知量,需要注意的是,R的取值公式表中给了三个,需要根据P的单位选取,一般P的单位是atm,因此我们选取的是0.08206L atm mol-1 K-1

 

然后是道尔顿分压定律的两个公式:PA=Ptotal×XA,Ptotal=PA×PB×PC+...总压等于各个分压之和直接应用的前提条件是温度和体积不变,所以一般结合其他gas law一起考查,比如可以结合 Boyle’s Law(P1V1=P2V2

 

▼例题解析

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以上是2017年的官方练习题,答案是C,大家算对了吗?
 
KEmolecule=1/2 mv2涉及气体分子动理论的相关考点,主要用来比较气体分子的运动速度,注意KE只与温度有关,且与Kelvin temperature成正比,并且相同温度下,气体分子的molar mass越小,speed越大。
 
▼例题解析
 
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以上是2019年的官方练习题,答案是D。
 
最后是Beer-Lambert Law:A=εbc,也就是我们经常说的吸光度(absorbance)实验。
 
吸光度实验主要是用来测有颜色溶液的吸光度的,常用的仪器是ultraviolet-visible spectrophotometer,其中装样品的叫作cuvette(比色皿),各位应该会在题目中看到这个词。
 
接下来是公式中的各个字母的含义。

图片 ε是molar absorptivity,是一个取决于溶液本身的常数;
 
图片 b是path length,是光穿过溶液的距离,一般是1cm或者0.5cm,是取决于仪器的常数;
 
因此absorbance和concentration成正比。除此之外的考点还有wavelength setting(选最大absorbance处的波长),以及结合calibration curve的计算,还有误差分析。
 
▼接下来我们也看一道真题(2022年)
 
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答案:

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Thermodynamics / Electrochemistry

 

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首先我们来说明一下热力学的公式。

 

q=mc△T,主要用于热传递的计算,尤其是在calorimetry中计算反应的△H°,需要注意符号问题:qreleased=-qabsorbed

 

接下来是三个热力学函数:

 

图片 △S°是研究反应的混乱度的,主要考点是△S°的符号判断,以及原因解释;

 

图片 △H°是研究反应吸放热的,主要考点是△H°的计算(① using standard enthalpy of formation;② using bond energies;③ using Hess’s law;④ using calorimetry);

 

图片 △G°是研究反应的thermodynamical favorability,通过△G°的公式可以看出,可以用△H°和△S°,K以及E分别进行判断。

 

▼现在我们来看一道△H°的计算题(2023年)

 

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答案:

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接下来我们来说明电化学的相关公式。
 
首先由△G°=-nFE°可知,原电池是基于thermodynamically favorableredox reaction,在用这个公式进行△G°的计算时要注意,n是1 mole reaction转移电子的mole,F是法拉第常数,表示1 mole电子的电荷量是96485C,E°的单位是V,但是公示表右侧最后告诉我们1V=1J/1C,因此我们算出来的△G°的单位是J/mol
 
▼下面我们来看2023年的这道题
 
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答案:

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我们再来看I=q/t这个公式,这是关于电流的计算公式,并且这个公式一定会和q=nF一起考查,q是转移电子的电荷总量。需要注意的是,△G°=-nFE°中的n是直接根据方程式确定的,q=nF中的n是实际上转移电子的mole需要计算出来。
 

最后一个公式叫Nernst equation,是用来判断非标准状态下的cell potential和标准状态下的cell potential的大小关系,并且我们只需要看Q就可以,Q是reaction quotient,计算公式和K(equilibrium constant)是一样的。

 

老师叮嘱

 
1️⃣关于考试工具
 
首先一定要熟悉公式表,这是非常重要的考试工具,要知道公式的具体位置和用法。
 
其次元素周期表也要熟悉,不能一个元素找半天。
 
最后是计算器,要尽快熟悉计算器的计算功能,尤其是有些计算需要加()才能算对。
 
2️⃣关于刷题

一定要尽可能的多刷题,刷熟每个知识点的考法,在错题总结本上总结自己犯错误的知识点,考前重点看。
 
 

 

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