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I. Structure of Matter (20%) 物质结构占 20% A. Atomic theory and atomic structure 原子理论和结构: 要点: The smallest unit of atom is atom itself,原子是发生化学反应的最小单位.原子内部的变化就是核 物理反应了.原子由带正电有质量的质子,不带电有质量的中子,和带负电几乎无质量的电子组成 1. Evidence for the atomic theory 原子理论的证据 要点: Dalton concluded that the fixed proportions of elements by weight suggested that the atoms of one element combined with only a limited number of atoms of the other elements to form the substances that he listed.道尔顿证明原子是最小的单位（按现在的观点是化学反应的层面上）,任何分子都是由原子组成的. 2. Atomic masses; determination by chemical and physical means 原子量,化学和物理方法的验证 要点: 掌握摩尔数的概念,知道 relative atomic mass的概念,C12是个相对质量,其它元素的质量是以 12C 的 1／12 为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的. 3. Atomic number and mass number; isotopes 原子序号和质量数,同位素 要点: 相同元素可以有不同质量,因为一个元素是有质子数决定,他却可能有不同的中子数.如 12C 13C 和14C， 16O 和18O . 这些有着相同质子数不同中子数的原子称为同位素,其差别可通过质谱图分开. 元素 周期 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 上之所以每个元素的相对质量不是整数,就是因为少量同位素的存在.需掌握同位素丰度的计算. 4. Electron energy levels: atomic spectra, quantum numbers, atomic orbitals 电子能级,原子光谱,原子核外电子排布规律,原子轨道 要点: 电子一般尽先占有能量最低的轨道,然后再进入能量较高的轨道.电子吸收能量到高能轨道后不 稳定,又回到低轨道释放的能量以光学色谱显示.( 焰色反应,钠是黄色,钾是紫色,不同的光代表不同波长的能 量)对于同一电子亚层,当电子排布为全充满,半充满和全空时,是比较稳定的.只要记住惰性气体(Noble gases) 和排在前 4 个周期的常见元素的电子云分布即可,不用记忆太多特例. 5. Periodic relationships including, for example, atomic radii, ionization energies, electron affinities, oxidation states 元素周期表相关,如原子半径,电离能,电子亲和力,氧化状态 要点: 阳离子半径比相应原子半径小,阴离子半径比相应的原子半径大,所以 F->Na+>Mg2+>Al3+. 元素周期中对物理和化学性质的影响也比较重要,比如熔沸点,密度,导电,氧化性还原性.等等 B. Chemical bonding 化学键 1. Binding forces 化学键能 a. Types: ionic, covalent, metallic, hydrogen bonding, van der Waals (including London dispersion forces) 要点: 促使化学物质聚在一起的化学键包括离子键,共价键,金属键（这三者为原子间作用力),氢键,范德 华力(还包括范德华力的弱的一种:色散力,这些是分子间作用力) b. Relationships to states, structure, and properties of matter 化学键影响物质状态结构和性质 要点:每个类型的键都有其特性,例子:离子键在固态时是不导电的,NaCl 固态粉末不导电,只有溶液才有 良好的导电性 (在盐溶液中插入灯泡电极会亮).离子键物质有导电性和脆性，金属键物质有导电性和延展 性.共价键化合物一般不导电。 c. Polarity of bonds, electronegativities 键的极性, 电负性（原子或基团吸引并持留价电子的能力） 要点:分子中有正电荷重心和负电荷中心,如果整个分子的正负电荷重心不相重合,则形成的分子具有 极性.极性键双原子分子都是极性分子,非极性键双原子分子都是非极性分子,极性键结合的多原子分子要看 空间结构.NH3 为极性,CCl4 为非极性 电负度以元素周期表整体而言,同周期向右递增 (惰性气体无电负度),同族向下递减. 2. Molecular models 分子模型 a. Lewis structures 路易斯结构 要点: 共用电子对理论“—”表示共用一对电子的路易斯结构式,两对共用电子用两杠,三对共用电子用 三根杠.在有机化合物中掌握共轭式和性质的关系尤其是重点 b. Valence bond: hybridization of orbitals, resonance, sigma and pi bonds Valence 键价理论 要点:杂化轨道理论,杂化即是原子轨道重新分配能量形状方向混合均匀化的过程.杂化轨道的成键能 力强于杂化前的各原子轨道. 就是根据 sp杂化理论解释分子模型,一般是小选择题..这个算是大学内容,比较 难理解的.但不是重点 c. VSEPR 价层电子对互斥理论(Valence Shell ElectronPair Repulsion Theory,简称 VSEPR 理论) 要点:电子轨道和电子对这块,难度高,考察的不多.以后会具体分析. 3. Geometry of molecules and ions, structural isomerism of simple organic molecules and coordination complexes; dipole moments of molecules; relation of properties to structure 分子和离子的几何对称图形,常见有机物的结构,偶极分子.化学物质性质和结构的关系 要点:常见分子离子结构和反应的具体应用,多做真题总结经验. C. Nuclear chemistry: nuclear equations, half-lives, and radioactivity; chemical applications 核化学,核平衡式,半衰期,放射性,化学应用 要点:主要是半衰期的计算.一般都比较简单,就是指数计算,parent nucleus 的数量指数型半衰递减，不 会复杂.还有稍微了解一下 alpha,beta,gama 几种放射射线的性质即可. II. States of Matter (20%) 物质性质占 20% A. Gases 气体 1. Laws of ideal gases 理想气体 a. Equation of state for an ideal gas 理想气体方程 要点: 是描述理想气体在处于平衡态时，压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程. 其方程为 pV = nRT.这个方程可以根据任何已知量求未知,包括压力,体积,所含物质的量,和温度.经常是 free response的 大题.和 equilibrium 结合.要注意代入已知量的时候,条件的改变,和题目的”陷阱” b. Partial pressures 要点: 道尔顿分压定律。这个定律在现代被表述为：在温度与体积恒定时，混合气体的总压力等于 组分气体分压力之和；气体分压等于总压气体摩尔分数或体积分数.定律非常简单,气体分压和摩尔数正比. 计算中需要仔细的注意题目条件,灵活运用. 2. Kinetic molecular theory 气体分子运动论 a. Interpretation of ideal gas laws on the basis of this theory 要点: 物质都是由大量分子组成的 分子永不停息的作无 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 运动 分子之间存在着互相作用的分子力（引力和斥力）(对于气体,因为距离相对遥远这个影响很小) b. Avogadro’s hypothesis and the mole concept 阿伏加德罗定律 要点:在相同的温度与相同的压力下，相同体积的气体所含物质的量相同。通过理想气体方程很容易 导出这个定律：若有A、B两种气体，它们的气体方程分别是pAVA = nARTA和pBVB = nBRTB，当pA = pB,TA = TB,VA = VB 时，显然 nA = nB。这个定律也是理想气体方程的一个例证。由于气体分子之间距离和气体分 子相比很大,所以气体分子本身的大小就不影响压强了,这是气体和固液态区分最大的一点.重要考点. c. Dependence of kinetic energy of molecules on temperature 温度对气体分子动力学的影响,参见理想气体方程 d. Deviations from ideal gas laws 理想气体方程的各种变体. B. Liquids and solids 液体和固体性质 1. Liquids and solids from the kinetic-molecular viewpoint 和气体一样, 物质都是由大量分子组成的,分子永不停息的作无规则运动,不一样的是分子无规则运动 的距离,气体的较大，液体小很多,固体更小. 2. Phase diagrams of one-component systems 每个物质有不同的熔点沸点凝固点升华点.一般物质沸点高于熔点.有时候会出现熔点高于沸点,直接 从固态到气态比如干冰的形成, 3. Changes of state, including critical points and triple points 同上个知识点.二氧化碳在-57°C 下固液气三相共存的 triple points. 4. Structure of solids; lattice energies 固态物质的机构,离子晶体的晶格能. 对于 AB 型化合物,指 l 摩气态 A 离子和 l 摩气态 B离子结合成 1 摩固态 AB 时所释放的能量.基础了解. C. Solutions 溶液 (通常是指固体溶解于液体的一个 solution,化学反应式中以 aq 表示,而不是液态的小写的 l) 1. Types of solutions and factors affecting solubility 饱和溶液,不饱和溶液.影响因素主要是溶剂和温度.饱和溶液转换成不饱和溶液,一般是改变为温度或 者加大溶剂.溶解度的计算也是考查重点. 2. Methods of expressing concentration (use of normalities is not tested) 浓度的表达,分子是重量单位或者摩尔数,分母是容积.当量溶液不考察. 3. Raoult’s law and colligative properties (nonvolatile solutes); osmosis 定律的解释:The vapour pressure of a solution of a non-volatile solute is equal to the vapour pressure of the pure solvent at that temperature multiplied by its mole fraction.拉乌尔定律适用于非挥发性溶质的稀溶液, 对于理想溶液，如果蒸气可看作理想气体，则在整个浓度范围内，各组分的蒸气压均服从该定律。注意的 是,加入 1mole 的 NaCl 到溶液,实际上是加入了 2mole 的离子. 4. Nonideal behavior (qualitative aspects) 拉乌尔定律有个变型后的方程,加上了一个 activity coefficient 的变量, (γ) correction for interactions in the liquid phase between the different molecules. III. Reactions (35–40%) A. Reaction types 反应类型 1. _Acid-base reactions; concepts of Arrhenius, Bronsted-Lowry and Lewis; coordination complexes; amphoterism 酸碱反应,Arrhenius 的定义是 H+和 OH-的反应,生成盐和水. Bronsted-Lowry 呢,则是 H+传递的反应,H+ donator 都是算,H+ acceptor 都是碱. Lewis 的酸碱定义就更加宽泛了.接受电子的是酸,提供电子的是碱.有些 物质根据条件和另外物质的酸碱性(得失电子难易),有时候表现碱性,有时候表现酸性,即是 amphoterism. 2. Precipitation reactions 沉淀反应.常和溶解度一起混在一起计算. 3. Oxidation-reduction reactions 氧化还原反应,物质所含元素化合价有升高或降低的反应,即发生电子转移的反应 a. Oxidation number 电子转移数和电子转移的表示方法,一定要掌握.还有下面会提到的配平 b. The role of the electron in oxidation-reduction 氧化剂-降价-得电子-被还原 还原剂-升价-失电子-被氧化 c. Electrochemistry: electrolytic and galvanic cells; Faraday’s laws; standard half-cell potentials; Nernst equation; prediction of the direction of redox reactions 电化学.电解和电镀反应. 原电池是借助氧化还原反应得到电流的装置,电镀是应用电解原理在一些金 属表面镀上一薄层某种金属或合金的过程. 法拉第电解定律: ①当电流通过电解质溶液时，在电极（即相界面）上发生化学变化物质 B 的物质的 量与通入的电量成正比。② 若几个电解池串联通入一 定的电量后，各个电极上发生化学变化物质B的物 质的量相同。 能斯特（Nernst）方程用来计算电极上相对于标准电势（E0）来说的指定氧化还原对的平衡电压(E). 半电池电势,是一半的反应式(氧化或还原)的相对电势.根据这个值可以判断氧化还原反应的方向. B. Stoichiometry 化学计量学 1. Ionic and molecular species present in chemical systems: net ionic equations 化学反应式书写,离子反应的纯离子式—即去掉等号两边没有发生变化的物质,留下发生反应的离子的 方程式. 2. Balancing of equations, including those for redox reactions 化学式配平.配平原则:两边原子数相同,氧化还原反应电子转移数相等.国内高中化学会教一些奇数配 偶法和待定系数法等等.一般 AP 考察的还是氧化还原方程式的配平 3. _Mass and volume relations with emphasis on the mole concept, including empirical formulas and limiting reactants 根据实验经验的摩尔计算.比如说两个气体分子生成一个气体分子,反应之后分子摩尔数减少一半,体 积就减少一半. C. Equilibrium 化学平衡 1. Concept of dynamic equilibrium, physical and chemical; Le Chatelier’s principle; equilibrium constants 动态平衡的概念.平衡并不是没有变化,而是两边变化相等.比如正负反应速率相等达到的化学反应平 衡,还有溶解和沉淀速率相等达到的溶解平衡. 可逆反应的平衡常数为 生成物的系数方/反应物的系数方 勒沙特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度,压强或温度等),平衡就向减弱这种改变的方向移 动.这个需要结合化学反应具体来学,千万不可死记硬背…还要记住,压强和温度改变 equilibrium constant,而 起始浓度是不改变常数的. 2. Quantitative treatment 数学计算 a. Equilibrium constants for gaseous reactions: Kp, Kc 气态平衡常数.同样.分子为生成物,分母为反应物.不含固液态反应物 The difference between the two constants is that Kc is defined by molar concentrations, whereas Kp is defined by the partial pressures of the gasses inside a closed system. b. Equilibrium constants for reactions in solution 溶液反应平衡 (1) Constants for acids and bases; pK; pH pK是酸的水解反应的平衡常数.pH取得是 log[H].常温常压下 7为中性,小于 7为酸,大于 7为碱.计算一 定是指数相关的.切不可直接加减 pH. (2) Solubility product constants and their application to precipitation and the dissolution of slightly soluble compounds 溶解平衡,对于沉淀反应的影响.根据勒沙特列原理,减少反应物,或增加生成物的非沉淀部分,沉淀会减 少,反之,则反之. (3) Common ion effect; buffers; hydrolysis 离子效应,缓冲液(pH 缓冲液其实是弱酸和盐的组合,即是溶液体系内有变化,通过水解平衡还是可以稳 定在一定的 pH 范围内.),和水解反应的了解 D. Kinetics 动力学 1. Concept of rate of reaction 反应速率的概念和计算.消耗或生成的物质量除以时间即是单位时间内的反应速率.记住反应速率一定 要用某个化学物(反应物或生成物)为标识的,一个反应不同物质速率不一样,但都成比例(计算题也会考). 2. Use of experimental data and graphical analysis to determine reactant order, rate constants and reaction rate laws 用实验数据和图表来分析反应速率问题.一般是以时间为横轴,浓度变化为纵轴.下降曲线为反应物,上 升曲线为生成物.平衡常数用浓度的次方代入计算. 3. Effect of temperature change on rates 温度对反应速率的影响.对记忆规律很模糊的同学,就这么记忆.吸热反应,把热当作反应物,放热反应,把 热当做产物.这样改变温度就是改变物质浓度,方便分析. 4. Energy of activation; the role of catalysts 催化剂.要点就是有些反应虽然是放热反应,但是常温下无法自然进行,需要一个 activation energy 来跨 过 initial barrier,一旦反应发生,就可以不需要外界热能进行下去了…而催化剂就是本身不参加反应(或者说参 加了但又迅速回复原貌了)但可以降低这个 initial barrier 的物质.催化剂改变化学速率,不改变化学平衡. 5. The relationship between the rate-determining step and a mechanism 由上一个催化剂衍生的.有时候一个反应有多个步骤.其中某个步骤的速率小,造成最终产物很低.而催 化剂可以改变这些.其实现在药学上很多研究都是着重在如何高效生产药物,提高速率和产量.也就是反应机 制(mechanism)的研究. E. Thermodynamics 化学反应热动力学 1. State functions 热动力学和能量的基础概念. 2. First law: change in enthalpy; heat of formation; heat of reaction; Hess’s law; heats of vaporization and fusion; calorimetry 第一定律:焓的概念.反应倾向于向放热的方向进行.能量的守恒.物质合成的热能,反应热能,蒸发和金属 融合的热.热量测定的计算 Hess law (反应热加成性定律（the law of addictivity of reaction heat）); 定义:化学反应的焓变化是固定 的,不论其反应途径如何,只与其初始和终了状态有关,与变化途径无关. 3. Second law: entropy; free energy of formation; free energy of reaction; dependence of change in free energy on enthalpy and entropy changes 热力学第二定律:任何等温等压封闭系统倾向降低吉布斯自由能。反应都倾向于向熵值增大的方向发 生.可通过计算确定可逆反应的方向,时常有选择和计算. 4. Relationship of change in free energy to equilibrium constants and electrode potentials ΔG=ΔH－TΔS （Kj/mol) 吉布斯自由能 化学反应的方向性自然界发生的一切过程都必须遵循热力学第一定律，保持能量守恒。但在不违背 热力学第一定律的前提下，过程是否发生，若能发生的话，将又会进行到什么程度,则要看吉布斯自由能 和平衡常数.一个电化学反应的方向也是如此…这些要说起来就不是一两句能说完的了,以后有机会慢慢道 来… 这部分化学反应所占比重最大,思路需要逻辑推理和特例记忆相结合. IV. Descriptive Chemistry (10–15%) 应用化学 Knowledge of specific facts of chemistry is essential for an understanding of principles and concepts. These descriptive facts, including the chemistry involved in environmental and societal issues, should not be isolated from the principles being studied but should be taught throughout the course to illustrate and illuminate the principles. The following areas should be covered: 这一段说的是化学原理和概念的应用. 化学和环境和社会的关联,是学习化学的重要应用.这里包含了 有机化学的内容.不过可以看出,在国内高中占很大一块的有机在这里只是在应用化学中提及一小部分…所 以无机物质性质和反应,结合物理化学的计算还是 AP 化学的重中之重. 1. Chemical reactivity and products of chemical reactions 化学物质的反应能力和化学产物 可能会在选择题中和 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学,药学等有一些交叉应用.具体见到题目的时候会给同学们分析 2. Relationships in the periodic table: horizontal, vertical and diagonal with examples from alkali metals, alkaline earth metals, halogens and the first series of transition elements 元素周期表中,横列竖列对角列中,碱金属(钠啊钾啊),卤素(氟啊溴啊),和第一系列的过渡元素(铁铜锌等) 的应用…这些是生活中比较常见,和化工紧密相关的.要熟知. 3. _Introduction to organic chemistry: hydrocarbons and functional groups (structure, nomenclature, chemical properties) 有机化学入门,包括碳氢化合物,功能团,结构,系统命名法,和相对应的化学性质.这里概括的太笼统了, 如我前面所说,有机在 AP 中占比例较小.但至少要了解烷烃,烯烃,炔烃,苯环和生物有机物,葡萄糖蔗糖脂肪淀 粉蛋白质等的最常见的反应和性质…还有英文名要熟悉. V. Laboratory (5–10%) The differences between college chemistry and the usual secondary school chemistry course are especially evident in the laboratory work. The AP Chemistry Exam includes some questions based on experiences and skills students acquire in the laboratory: making observations of chemical reactions and substances recording data calculating and interpreting results based on the quantitative data obtained communicating effectively the results of experimental work 大学化学和一半的高中化学最明显的区别就是实验.AP 化学考试也包含了对学生实验经验技巧的考查, 具体为:观察化学反应, 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 实验数据和现象,计算和分析结果,有效交流表达实验结果.在 AP 考试中具体表现 为选择题对实验现象的推断,计算题对实验数据的计算.但真正在国外AP教学中,对实验报告的要求是非常严 格的.从还没上大学起就培养科学素养,包括如何写实验计划,预期,group cooperation, 结果,和做 presentation. 这方面可能国内高中教学大家都是抄写实验报告为主,对于即将去国外学习的同学,一定要特别特别重视实 验能力(好像我在之前日志提过很多遍了,实在是国外大学很重视这些,对同学们有好处…) Chemical Calculations The following list summarizes types of problems either explicitly or implicitly Included in the preceding material. Attention should be given to significant figures, precision of measured values, and the use of logarithmic and exponential relationships. Critical analysis of the reasonableness of results is to be encouraged. 化学计算,这是在考试范围大纲之后列的,就是关于化学计算部分的考察.会看图表,会读数据,会用指数 关系计算.会做合理数据分析. 1. Percentage composition 百分比计算.溶液,气体,混合物质的比例计算. 2. Empirical and molecular formulas from experimental data 根据经验和反应式得到的数据(通常是消耗或生成的摩尔数加上常见物质化合价一类)推断分子式. 3. Molar masses from gas density, freezing-point and boiling-point measurements 气体密度和 mole 数之间的转换(要注意压强),凝固点,沸点的测量. 4. Gas laws, including the ideal gas law, Dalton’s law and Graham’s law 气体的计算.理想气体方程,道尔顿分压, 格拉罕姆气体扩散定律两种不同气体的扩散速率与其密度的 平方根(或分子量的平方根)成反比.详细见我上上篇日志的气体部分. 5. Stoichiometric relations using the concept of the mole; titration calculations 化学方程式配平的计算.和滴定的计算 6. Mole fractions; molar and molal solutions 关于摩尔的换算.摩尔每升的溶液计算. 7. Faraday’s laws of electrolysis 法拉第电解定律的关于电池电解能量的计算. 8. Equilibrium constants and their applications, including their use for simultaneous equilibria 平衡常数和应用.包括同步反应的情形(也就是多步反应的情形) 9. Standard electrode potentials and their use; Nernst equation 标准电势能和能斯特方程的化学反应能量相关计算. 10. Thermodynamic and thermochemical calculations 热力学计算(第一第二定律) 11. Kinetics calculations 动力学计算(化学反应速率,结合平衡常数和催化剂等)