AP化學分章易錯點總結

2023年度的AP化學考試即將到來，同學們(men) 有在搓手手，衝(chong) 刺行動起來了嗎？這篇文章將為(wei) 你提供最重要的兩(liang) 份助力資料：

一.考前實用囑咐

二.分章易錯點總結

其中第二份資料，由東(dong) 晨老師根據大家在複習(xi) 階段的種種提問，把同學們(men) 刷題後發現的“疑難雜症”提煉到極致，濃縮為(wei) 七千字精華總結，認真讀上35分鍾，你就能獲得刷題一個(ge) 月的精華心得！

{  一.考前實用囑咐  }

1. 考試工具：

一支HB / 2H / NO.2鉛筆和一塊橡皮，用來填塗選擇題答題卡✍️

一支黑色簽字筆，用來寫(xie) 問答題，寫(xie) 卷子封麵信息✍️

一台科學計算器，注意要能進行指數（exponent）和對數（logarithm）運算，能把計算結果由分數轉換成小數，關(guan) 掉聲音，確保電池充足?好消息，今年起選擇題部分，也可以使用計算器了。

2. 題目數量與(yu) 時間把控：

選擇題：

一共有60道題，總時長90分鍾，卷子中會(hui) 提供元素周期表、公式表和常用常數值。每道題用時應不超過1分半。建議邊做邊塗答題卡。遇到糾結的題目、或感覺計算量巨大的題目（比如關(guan) 於(yu) PV=nRT的複雜比例運算），可以先空著不塗，在答題卡的題號上畫個(ge) 圈，做標記。第一輪先快速把有把握的題目都選好，後續有時間再糾結。 

特別注意，選擇題難度不是漸增的，偶爾還格外喜歡把難題放在開頭搞心態，大家不要糾結於(yu) 某幾道題，而耽誤了全局。前半截空掉了比較多題目時，心態要穩，後麵的題目也許會(hui) 更簡單些，甚至做後麵的題目也會(hui) 啟發前麵的解題思路。

問答題：

總時長105分鍾，卷子中也會(hui) 再次提供元素周期表、公式表和常用常數值。長問答要特別注意把小問做全，一道題有個(ge) abcdefgh……小問都很正常，注意把卷子翻到底，千萬(wan) 不要漏小問。

某一小問卡住了也不要慌，後麵某部分補充了新條件後，後續小問的難度還會(hui) 降低，即使前麵空掉幾問，後麵的小問依舊有做出來的機會(hui) 。 自己寫(xie) 作答過程時，把小問編號標清楚，如果某一小問經過了很多計算和分析步驟，記得把最終結果畫個(ge) 框框或下劃線強調一下，方便答後麵的小問時再查詢使用前麵小問的計算結果。 

切勿在長問答上浪費過多時間，前三道長問答題隻用一小時完成，一小時後即使沒做完，也要開始做短問答，可以在卷子封麵內(nei) 頁，把長問答空著沒做的題號和小問記一下，免得後續有時間想補的時候找不到。短問答不會(hui) 層層遞進很多小問，反而更容易拿分。 

問答題中回答計算題時，切記先把使用到的公式寫(xie) 一遍，萬(wan) 一後麵運算出錯，至少還有個(ge) 步驟分。實在沒思路時，也可以把感覺相關(guan) 的公式寫(xie) 上，也許再往後做一做，就找到靈感了。

{  二.分章易錯點總結  }

Chp. 1: Atomic Structure & Periodicity 

1. electron transition時吸收或釋放的光為(wei) ultraviolet and visible light。光能的大小可以通過吸收或釋放的光的頻率（frequency）計算：

2. 審題時注意看題目讓你寫(xie) 的是原子全部電子的electron configuration，還是隻寫(xie) valence electron的部分。分析價(jia) 電子時，要注意區別對待不同區（block）的元素：

3. 使用庫倫(lun) 定律（Coulomb’s Law）分析電離能大小時：

其中“ k ”為(wei) 固定常數，“ +q ”指正電荷數，這裏對應原子核內(nei) 的質子數，“ -q ”指負電荷數，這裏對應一個(ge) 電子的負電荷數，即-1，“ d ”指正負電荷間的距離，這裏對應電子所在層數。

解釋同周期元素電離能差異時，應主要分析原子核內(nei) 質子數的影響；解釋同族元素電離能差異時，應主要分析電子層數不同導致的正負電荷距離差異。

4. 周期表中原子的電離能（ionization energy）從(cong) 左下到右上遞增。隻可能由外往內(nei) 依次移走電子，移走後一個(ge) 電子總是要比移走前一個(ge) 電子付出更大電離能，跨主層移走電子時，電離能會(hui) 陡增（big jump）。

另外考試也要求大家能通過photoelectron spectra判斷元素類型。這類圖像的橫軸常見為(wei) 電離能或者結合能（binding energy），注意越往左邊代表更高能的內(nei) 層電子，越往右邊代表更低能的外層電子，縱軸高度代表處於(yu) 這個(ge) 能量軌道的電子數量。例如下圖是鎂原子的光電子圖譜。

Chp. 2: Intramolecular and Intermolecular Forces 

1. 使用庫侖(lun) 定律定律分析離子鍵強弱時：

優(you) 先考慮陰、陽離子電荷乘積的影響，當電荷乘積相同時，再比較離子半徑之和的影響。注意離子化合物固態不導電，熔化或溶於(yu) 水後才能導電，是三大類物質裏唯一導電性會(hui) 隨相態劇烈變化的。

2.分析物質的熔沸點相對高低時，最高的往往是network covalent compound，其次找ionic compounds，再其次找metals，最後分析普通covalent compounds。分析離子和金屬單質的熔沸點時要依據分子內(nei) 作用力的強弱去判斷，而分析普通共價(jia) 化合物的熔沸點時要依據分子間作用力判斷。

分析分子間作用力對物質熔沸點影響時，先看電子雲(yun) 大小差異，如果電子雲(yun) size差異不大，優(you) 先分析力的類型，有hydrogen bond（HB）的物質往往三種力都有了，熔沸點最高；最強隻有dipole-dipole force (DDF) 的物質往往缺少HB，熔沸點次高；有且隻有London dispersion force (LDF)的物質往往熔沸點最低。

氫鍵出現的條件最苛刻，要滿足兩(liang) 條：一是必須在極性分子之間，二是極性分子內(nei) 部有H原子與(yu) N / O / F /任一原子之間相連，特別注意有機物中罕見的有HB的官能團：-OH, -COOH, -NH2。

DDF的強弱與(yu) 分子的net dipole moment成正相關(guan) ，LDF的強弱與(yu) 分子的size or polarizibility of electron cloud成正相關(guan) 。電子雲(yun) 大小可以具體(ti) 分析，它與(yu) 分子的電子總數和原子核總數成正相關(guan) 。這部分手寫(xie) 總結可以參考下圖：

注意問答題中，第一次寫(xie) 分子間作用力時要寫(xie) 全拚，後麵還要繼續表述時，可在全拚後麵寫(xie) 上括號與(yu) 首字母縮寫(xie) ，然後再反複使用縮寫(xie) 指代。

3.分析原子間的共價(jia) 鍵鍵長（bond length）時，要先看原子周期，周期越大，電子層數越厚，導致原子半徑更大，鍵長更長。若原子周期相同，則要進一步分析鍵的條數，鍵的條數越多，則鍵極更大，鍵能更高，鍵長更短。

4.分析共價(jia) 化合物的分子形狀或鍵角時，千萬(wan) 不要被Lewis structure迷惑，平麵圖畫了十字形，但立體(ti) 空間中卻是正四麵體(ti) 結構！鍵角是109.5°。

sp hybridization周邊全是單鍵的話鍵角是180°，形狀是linear；sp2 hybridization周邊全是單鍵的話鍵角是120°，形狀是trigonal planar；sp3 hybridization周邊全是單鍵的話鍵角是109.5°，形狀是tetrahedral。這幾個(ge) 經典易構成nonpolar molecule的鍵角和形狀一定要熟記，在此基礎上，中心原子周邊每多一個(ge) lone pair，鍵角就會(hui) 減少2.5°。

5.分析polarity of bond時要看鍵兩(liang) 端原子electronegativity的差異，差異越大，鍵的極性越大。考試中很少直接給出元素的electronegativity，但我們(men) 可以觀察元素在周期表中的位置去分析——主族元素沿著從(cong) 左下到右上方向距離越遠，意味著electronegativity差異越大，特別小心把H原子放到P原子的位置去分析。

Chp. 3: Stoichiometry and Reaction Equation 

1. 在問答題計算中，注意運算結果保留的精確位數，應與(yu) 題幹中測量值的最粗糙（精確位數最少）的值保持一致，特別注意公式中的常數，和反應方程式中的係數是無窮有效的，有它們(men) 參與(yu) 的運算時，並不會(hui) 使計算結果更粗糙。

2. 書(shu) 寫(xie) 淨離子方程式（net ionic equation）時，特別注意弱酸、弱堿雖然狀態寫(xie) 著“（aq）”但是不能被拆分成離子，它們(men) 大多數還是會(hui) 逆向生成分子的狀態。

Chp. 4: Phase Change and Gas 

1. 題目沒有特別強調反應溫度有變化時，往往默認溫度不變，可以使用Graham’s Law：在同一溫度下，不同氣體(ti) 分子平均動能相同，但擴散速率與(yu) 分子質量的成負相關(guan) ，可寫(xie) 作公式：

這種負相關(guan) 關(guan) 係也可以用Maxwell distribution的圖像來考查，例如下圖。

2. 根據KMT，氣體(ti) 在高溫、低壓的環境下，表現最接近理想氣體(ti) 。環境條件不變時，真實氣體(ti) 自身的摩爾質量（molar mass）越小，電子數越小，原子核（nuclei）個(ge) 數越少時，該真實氣體(ti) 越接近理想氣體(ti) 狀態，例如在同樣的溫度和壓力下，氦氣（Helium gas）是常見真實氣體(ti) 中表現最接近理想氣體(ti) 的。
理想氣體(ti) 的各項特征變量符合下列計算公式：

3.同樣溫度與(yu) 壓力下，氣體(ti) 的密度與(yu) 摩爾質量成正比。當分析氣體(ti) 密度相較於(yu) 空氣密度的大小時，可以把空氣的摩爾質量約取作29 g/mol，然後把任一氣體(ti) 摩爾質量與(yu) 29做對比，大於(yu) 的即密度也大於(yu) 空氣，適合用向上排氣法收集；小於(yu) 的即密度也小於(yu) 空氣，適合用向下排氣法收集。

4.物質的分子間作用力與(yu) 其蒸汽壓成負相關(guan) 。

Chp. 5: Solution

1. 使用相似相溶原理（like dissolves like）時，注意solvent和solute的分子極性都要分析，例如溶質和溶劑分子都是非極性（nonpolar）分子或者兩(liang) 者都是極性（polar）分子時，溶質的溶解度會(hui) 較高；而兩(liang) 者一個(ge) 是極性分子，另一個(ge) 是非極性分子時，溶質的溶解度會(hui) 較低，彼此間存在微弱的偶極矩間誘導力（dipole-induced force）。

2. 多數固體(ti) 或液體(ti) 溶質的溶解度與(yu) 溫度正相關(guan) ，而氣體(ti) 溶質的溶解度與(yu) 溫度負相關(guan) 。隻有氣體(ti) 溶質的溶解度會(hui) 受壓強影響，且兩(liang) 者呈正相關(guan) 。

3. 注意寫(xie) 難溶鹽的溶解方程式時，符號要寫(xie) “⇌”。

Chp. 6: Kinetics

1. 反應速率常用單位是“ molarity per second ”，也可簡寫(xie) 作

其與(yu) 各參與(yu) 物在化學方程式中的係數（coefficient）成正比，題目問哪個(ge) 物質能測出最大rate時，不用計算order，隻要找係數最大的物質即可。

2. 在問答題中，使用實驗法比較多組數據測定rate order前，應先假設（assume）rate law 來，比如有多個(ge) 反應物參與(yu) 的化學反應：

可設速率法則為(wei)

3. 零、一、二級反應的速率方程式及相關(guan) 線性關(guan) 係式總結

4. 半衰期（half-life）計算公式

5. 核衰變（nuclear decay）反應是典型的一級反應，計算一級反應的半衰期簡便公式：

6. 零、一、二級反應的圖像總結

一級反應的反應物濃度相對於(yu) 時間的圖像成-ln 函數，二級反應的反應物濃度相對於(yu) 時間的圖像成反比例函數。其曲率並不相同。

7. 反應的焓變（change of enthalpy）可以通過正、逆方向的活化能（activation energy, Ea）差值計算，公式為(wei) ：

8. 多步反應的總勢能變化圖會(hui) 呈多次先升後降的趨勢，曲線有幾次peak，就對應反應有幾個(ge) 分步。可以比較不同分步的Ea 大小，來看分步的相對快慢，注意Ea 永遠與(yu) Rate 成負相關(guan) 。多步反應的總速率約等於(yu) 其中最慢速的單步反應的速率，而且slow-determining step是一步到位的elementary rxn，可以照著方程式，係數做指數，直接寫(xie) rate law。

中間產(chan) 物（intermediate）是同時作為(wei) 上一步反應的產(chan) 物和下一步反應的反應物的物質，在總方程式中能被約掉。催化劑（catalyst）作為(wei) 反應條件經常，也常作為(wei) 第一步單步反應的反應物，在總方程式中不能被約掉，反應前後會(hui) 保持不變，一直出現在反應前後。

9. 分析反應物濃度對速率的影響時，要先看rate law，如果rate law顯示分析對象order為(wei) 零，則其濃度對速率沒有影響，order大於(yu) 或等於(yu) 1，或者原題沒給出rate law時，反應物濃度才會(hui) 與(yu) 速率成正相關(guan) 。

10. 溫度升高使分子能量普遍增大，使達到Ea要求的分子占總分子比更大，也使得分子碰撞頻次（frequency）增多，它對於(yu) molecular collision有能量和頻次兩(liang) 種影響方式。溫度與(yu) 分子動能的關(guan) 係同樣可以用這種概率分布圖去表達。

Chp. 7: Equilibrium

1. 題目沒有特別說明反應已達到平衡，那給的現成條件就都是初始條件。若以初始濃度作為(wei) 衡量物質的量，反應商值（quotient）可通過該公式計算：

若以初始分壓作為(wei) 衡量物質的量的單位時，反應商值可通過類似的運算機製計算。Qc與(yu) Kc的比較，或者Qp與(yu) Kp的比較，可用來判斷反應接下來會(hui) 按哪個(ge) 方向進行，從(cong) 而達到平衡。 

2. 使用勒夏特列定律（LeChatelier' s Law）時，特別注意若題目要求的最終效果是升高或降低某物質濃度，則選用的方式不能是直接改變該物質本身濃度。往反應容器中充入 noble gas 或者某種不與(yu) 反應參與(yu) 物反應的氣體(ti) ，不會(hui) 對反應造成影響。

反應前後氣體(ti) 摩爾數之和相等、或沒有氣體(ti) 參與(yu) 反應時，改變壓力也不會(hui) 影響反應。分析改變溫度對平衡的影響時，要注意反應到底哪個(ge) 方向是吸熱，哪個(ge) 是放熱方向。反應不變時，隻有溫度變化能夠改變平衡常數的大小。

3. 書(shu) 寫(xie) 平衡常數表達式時，不要把相態是solid或liquid的物質濃度寫(xie) 進去，若反應物或產(chan) 物隻有solid或liquid，那就是對應的分子或分母取1M代入運算。

4. 工業(ye) 製備氨氣的理想方法（Haber Process）中高壓和過量氮氣都促進了反應正向進行，但高溫會(hui) 促進反應逆向進行卻有利高速反應。催化劑不影響平衡進程。

Chp. 8: Thermodynamics

1. 

用鍵能改變累積計算焓變的公式為(wei) ：

當一個(ge) 分子含有多條化學鍵，我們(men) 需要把題目給出的每摩爾鍵能既乘以方程式中的係數，又乘以每個(ge) 分子包含的這類鍵的數量。

2. 比熱容可以表示改變每一克物質，使其變化一攝氏度溫度時所需的熱量，常用符號“ c ”表達，其單位是 J/(g∙°C)，相關(guan) 計算公式為(wei)

這個(ge) 式子裏∆H的單位是 J/g ；比熱容還可以表示改變每一摩爾物質一攝氏度時所需的熱量，相應單位是 J/(mol∙°C)，相關(guan) 計算公式為(wei)

這個(ge) 式子裏∆H的單位是 J/mol，注意分析反應的molar enthalpy change時，要相對於(yu) 限量反應物或產(chan) 物的摩爾數計算。

3.

4. ∆G 如何受ΔH 、ΔS 、溫度的影響，可通過下列公式判斷：

在同一狀態下，三種能量的變化值都可以通過該公式進行定量計算，或判斷正負值。計算時要特別注意統一單位，也要看清題目要求結算結果單位取J / mol_rxn還是kJ / mol_rxn，其中溫度單位常取K 。

例如當∆H和∆S的值一正一負時，∆G正負固定，不受溫度變化影響： 

- ∆H<0,∆S>0 對應放熱且熵增的反應，在任何溫度下都可以自發進行（thermodynamically favorable），即∆G<0；

- ∆H>0,∆S<0 對應吸熱且熵減的反應，在任何溫度下都無法自發進行（thermodynamically unfavorable），即∆G>0；

當∆H和∆S的值同正或同負時，∆G正負不定，受溫度變化影響變化： 

- 溫度不斷升高時，隨著T的影響力漸增，∆G＝∆H-T∆S≈0-T∆S，∆G的正負由∆S決(jue) 定，永遠與(yu) ∆S正負相反，不受∆H影響；

- 溫度不斷降低時，隨著T的影響力減弱，∆G＝∆H-T∆S≈∆H-0，∆G的正負由∆H決(jue) 定，永遠與(yu) ∆H正負一致，不受∆S影響。

Chp. 9: Acid and Base

1. 分析緩衝(chong) 溶液的成分時，除了常見的弱酸溶液與(yu) 含有其共軛堿的堿性鹽 或者 弱堿與(yu) 含有其共軛酸的酸性鹽 這兩(liang) 種組合；也要注意酸堿中和反應中，弱酸或弱堿有剩餘(yu) 時，也可以與(yu) 中和生成的鹽構成緩衝(chong) 溶液，所以做題時要注意分析物質的量。另外滴定試驗中，用強堿滴定弱酸，或用強酸滴定弱堿，都會(hui) 在起點之後，等當點之前生成緩衝(chong) 溶液，使得溶液pH值變化緩慢，不是不變。

2. 在滴定曲線中尋找半等當點時，要先通過titration jump找到滴定液的恰當量對應的橫軸值，把這個(ge) 橫軸截距取一半長度，對應的曲線上的點就是半等當點，此時若成份是剩餘(yu) 弱酸和堿性鹽，則pH = pKa；若成份是剩餘(yu) 的弱堿和弱性鹽，則pOH = pKb。

3. 

4. 

一對共軛酸堿中，若酸是弱酸，則其共軛堿有機會(hui) 發生逆反應，成為(wei) 真正的Lewis堿，堿性強弱與(yu) 其共軛酸的酸性強弱成負相關(guan) ，換作弱堿與(yu) 其共軛酸也是同理，共軛對中弱酸與(yu) 弱堿的酸堿性永遠此消彼長。

5. 

Chp. 10: Redox Rxn and Electrochemistry

1. 計算電池電壓的公式是：

使用這個(ge) 公式時，不用考慮方程式中物質的係數。

做問答題時，要特別注意關(guan) 於(yu) 電池類型、功能（是support energy，還是plates metal）的信息，先確定電池類型，後根據下表總結的方法，尋找其cathode。

2. 書(shu) 寫(xie) 半反應方程式時，隻要注意每個(ge) 半反應方程式內(nei) 原子個(ge) 數守恒，電荷守恒，係數化到最簡即可，不用與(yu) 總式子係數保持一致。得電子時，把電子寫(xie) 在反應式左邊，作為(wei) 反應物；失電子時，把電子寫(xie) 在反應式右邊，作為(wei) 產(chan) 物。

3. 電量、電流、電子摩爾數之間的關(guan) 係（relationship between charge, current and number of mole of electron）

- 單位時間內(nei) 轉移電子攜帶電量（charge）可通過該公式計算：

- 單位時間內(nei) 通過固定橫截麵導體(ti) 的電量，還可以表達為(wei) 電流（current），計算公式為(wei)

4. 標準與(yu) 非標準電池的自由能變化值與(yu) 電壓的關(guan) 係（relationship between ∆G^°and voltage of standard and non-standard cell）

標準電池的標準吉布斯自由能變化值，永遠與(yu) 電壓值正負相反，彼此間的計算關(guan) 係可參考如下公式：

一但題幹中，改變了反應參與(yu) 物的濃度，使其離子或氣體(ti) 濃度不再為(wei) 1M，或者溫度不再是298K，或者壓力不再是1 atm，都會(hui) 使電池變成非標準電池，其電壓計算可參考公式：

分析非標準電池電壓，相比於(yu) 原來發生怎樣的變化時，可參考下列關(guan) 係：

Chp. 11: Laboratory Chemistry

1. 讀取測量儀(yi) 器的度數時，一定要比儀(yi) 器刻度多估讀一位，滴定管往往越往上刻度值越小，往下可讀值越大。由讀取儀(yi) 器測算出來的值才是measured value，而通過公式推導出來的值都是theoretical value。玻璃細管（尤其注意滴定管）中的液麵會(hui) 有一個(ge) 彎月麵，讀取讀數時，應使視線與(yu) 弧形最低凹陷處的水平切線齊平。

2. 稀釋溶液，或進行酸堿滴定操作時，不要用量筒，溶液可能會(hui) 腐蝕刻度，而且放熱過程中可能會(hui) 伴隨熱液濺出?，應盡量選擇“小口大肚”的Erlenmeyer flask。量瓶（volumetric flask）瓶口附近隻有一個(ge) 刻度，最好選擇其唯一刻度體(ti) 積，最接近你想稀釋達到的最終體(ti) 積的量瓶，添加蒸餾水時，前麵可以大量加，最後接近目標刻度線時，用滴管添加。

3. 過濾法（filtration）常用於(yu) 分離固態和液態混合物，操作中引流用的玻璃棒（glass rod）應靠著濾紙（filtration paper），液態物質會(hui) 被分離成為(wei) 濾液（filtrate），固態物質會(hui) 被分離成為(wei) 濾渣（residue）。稱量濾渣質量前，應反複衝(chong) 洗並將其盡可能幹燥，一直幹燥到前後質量變化值，小於(yu) 最小有效位數時。

4. 使用spectrophotometer時，可以根據朗伯比爾定律（Beer-Lambert’s law）分析，它描述離子溶液對某一波長光吸收的強弱、與(yu) 吸光物質的濃度及其液層厚度間的關(guan) 係：

其中“ A ”是物質的吸光度（absorbance），“ a ”是吸光係數，“ b ”是吸收層的厚度，一般取光穿過的長度單位，“ c ”是吸光物質的濃度（concentration）。選擇題中，若使用固定量的樣本，則b不變。使用spectrophotometer之前需要校準（calibrate）儀(yi) 器，一般選擇能測到A值最大的光波波長去檢測。

5. 努力拿5分，在AP考試中膽大心細地搞實驗吧～