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AP化学丨受关注的20个问题分享

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发表于 2019-4-24 17:07:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
五月AP考试即将来临,而今年AP化学考试设置在5月9日上午。距离考试仅剩四周左右的时间,许多同学对于备考仍存在一些疑问,下面北京新东方北美项目部刘老师整理了最受关注的的20个问题,希望大家可以在这里找到答案。

  关于考点

  1.“什么是Binding Energy?”

  结合能(Binding Energy)是分离原子核外不同亚层(Sublevel)的电子需要的能量。不同亚层的电子距离原子核的距离不一样,受到原子核的吸引力不一样,而想要从不同亚层分离电子所需要的能量就不一样。

  AP化学考试热门考点光电子能谱(Photoelectron Spectroscopy,PES)每年都会进行考查,通常谱图横轴为Binding Energy,每个峰对应的是一个特定的亚层,Binding Energy越大表示该亚层距离原子核越近,而竖轴表示该亚层电子的相对数目。

  需要注意的是AP化学中考查考生对常见检测技术的理解以及对数据谱图的分析,但考试中出现的谱图与真正实验的谱图有一定区别。

  2.“分子构型应该如何判断?”

  分子构型需要结合路易斯结构式(Lewis Electron-dot Diagram)和价层电子互斥理论(Valence Shell Electron Pair Repulsion Model,VSERP Model)进行分析。

  路易斯结构式是分析分子构型和判断分子极性的基础,需要熟练掌握。分析分子构型最重要的是分析中心原子周围的电子对,这些价层电子之间的排斥以及孤对电子(Lone pair)和成键电子(Bonding pair)的区别最终决定了整个分子的空间形状。

  AP化学考试中可能出现任何一种分子构型,所以大家在结合理论进行分析的同时,也需要熟练掌握各种分子构型的英文名称。

  3.“分子间作用力怎么判断大小?

  一定是Hydrogen Bond > Dipole-Dipole Force > London Dispersion Force吗?”

  分子间作用力(Intermolecualr Forces)是AP化学考试的热门考点,每年都会以不同的方式进行多次考查,例如分子间作用力的类型和大小比较、分子间作用力与化学键的区别、分子间作用力与沸点、蒸气压和溶解性的关系等。

  三种基本的分子间作用力包括氢键(Hydrogen Bond)、偶极力(Dipole-Dipole Force)和伦敦色散力(London Dispersion Force)。相对而言,三种中最强的是氢键,而另外两种分子间作用力的大小则与物质本身有关,并无定论,需要结合具体物质的结构进行分析。

  对于比较小的或者结构比较简单的极性物质来说,偶极力通常比伦敦色散力大,但是对一些结构较复杂的或者长链的有机分子来说,伦敦色散力则是更大的作用力。

  4.“那些气体定律需要背吗?”

  AP化学考查学生对于物质构成、性质与反应的理解以及对于化学知识的综合运用,同时还涉及一些材料科学和检测技术相关的内容。

  需要注意的是,AP化学考试并不涉及科学史,公式表中出现的理想气体方程(Ideal Gas Law)、道尔顿分压定律(Dalton’s Law of Partial Pressure)和格拉罕姆气体扩散定律(Graham’s Law of Effusion)会以计算题的形式进行考查。

  5.“反应级数有什么用?”

  化学反应中某物质的反应级数(Reaction Order)表示该物质浓度变化对于化学反应速率的影响,反应级数越大,表示反应速率随着浓度的变化越显著。

  我们可以结合实验测定的数据将反应速率以反应物浓度及其级数表示出来。需要注意的是反应级数与化学反应配平方程式中的系数不一定一致,只有基元反应(Elementary Reaction)中配平方程式中的系数决定反应级数。

  AP化学考试热门考点反应速率方程(Rate Law)与反应机理(Reaction Mechanism)需要考生深入理解反应级数对于化学反应速率的影响。

  6.“Ksp 是什么意思?它与Solubility有什么关系?”

  Ksp 是难溶盐的溶度积常数,或者称为电离平衡常数。例如对于难溶盐AgCl来说,Ksp = [Ag+][Cl-]。通常对于一种特定的难溶盐来讲,如果Ksp的数值越小,代表这种盐电离产生的离子浓度越低,也就是溶质的溶解度(Molar Solubility)越小。

  AP化学考试热门考点化学平衡通常会考查不同条件下的平衡常数表达式,考生需要区分清楚每种平衡常数代表的含义。

  7.“什么样的反应是

  thermodynamically favorable?”

  Thermodynamically favorability 描述一个反应的自发性。如果一个化学反应是自发的,也就是说它是热力学上倾向发生的反应;反之,如果一个化学反应是非自发的,也就是说它是热力学上倾向不发生的反应。我们还需要结合ΔG来进行判断。

  AP化学考试热门考点吉布斯自由能(Gibbs Free Energy)通常与焓变(Enthalpy Change)、熵变(Entropy Change),或者与平衡常数(Keq)和电池电势差(Cell Potential)联系起来考查。

  8.“Buffer Solution为什么可以缓冲pH变化?”

  缓冲液(Buffer Solution)可以延缓外加少量酸碱对溶液pH的变化,通常是由弱酸及其盐或者弱碱及其盐来构成的。

  例如HA代表一种弱酸,相同浓度的HA和NaA可以构成缓冲液,如果向该溶液中加入少量的酸,溶液中的A-会与H+反应,因此加入的H+被消耗掉,缓冲液的pH不会明显降低;如果向该溶液中加入少量的碱,溶液中的HA会与OH-反应,因此加入的OH-被消耗掉,缓冲液的pH不会明显升高。
  AP化学考试热门版块酸碱部分考点较多,而缓冲溶液的构成、作用与pH计算都是高频考点。

  9.“如何计算Cell Potential?”

  原电池(Galvanic Cell)的电势差指原电池正极(Cathode)与负极(Anode)之间的还原电势(Reduction Potential)差异。由于正负极还原电势即得电子能力的差异,产生了电子的流动。

  首先通过题目中给出的标准还原电势确定一个电池的正负极,然后做减法算出电势差。此处需要注意的是,由于还原电势是强度性质,与数量无关,因此我们在计算电势差时不需要将半反应中电子前面的系数配平。

  AP化学考试热门考点原电池考查电池组成、电势差与电流相关的计算。

  10.“AP化学考有机化学吗?”

  AP化学考试中会涉及简单有机物的结构与性质,例如通过路易斯结构式来判断分子构型与杂化方式,利用极性来分析分子间作用力及其相关性质,特定官能团(Functional Group)的性质等。而这些内容其实都可以通过我们前面学过的基础知识来进行分析解答。




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