AP化学分章易错点总结

2023年度的AP化学考试即将到来，同学们有在搓手手，冲刺行动起来了吗？这篇文章将为你提供最重要的两份助力资料：

一.考前实用嘱咐

二.分章易错点总结

其中第二份资料，由东晨老师根据大家在复习阶段的种种提问，把同学们刷题后发现的“疑难杂症”提炼到极致，浓缩为七千字精华总结，认真读上35分钟，你就能获得刷题一个月的精华心得！

{  一.考前实用嘱咐  }

1. 考试工具：

一支HB / 2H / NO.2铅笔和一块橡皮，用来填涂选择题答题卡✍️

一支黑色签字笔，用来写问答题，写卷子封面信息✍️

一台科学计算器，注意要能进行指数（exponent）和对数（logarithm）运算，能把计算结果由分数转换成小数，关掉声音，确保电池充足?好消息，今年起选择题部分，也可以使用计算器了。

2. 题目数量与时间把控：

选择题：

一共有60道题，总时长90分钟，卷子中会提供元素周期表、公式表和常用常数值。每道题用时应不超过1分半。建议边做边涂答题卡。遇到纠结的题目、或感觉计算量巨大的题目（比如关于PV=nRT的复杂比例运算），可以先空着不涂，在答题卡的题号上画个圈，做标记。第一轮先快速把有把握的题目都选好，后续有时间再纠结。 

特别注意，选择题难度不是渐增的，偶尔还格外喜欢把难题放在开头搞心态，大家不要纠结于某几道题，而耽误了全局。前半截空掉了比较多题目时，心态要稳，后面的题目也许会更简单些，甚至做后面的题目也会启发前面的解题思路。

问答题：

总时长105分钟，卷子中也会再次提供元素周期表、公式表和常用常数值。长问答要特别注意把小问做全，一道题有个abcdefgh……小问都很正常，注意把卷子翻到底，千万不要漏小问。

某一小问卡住了也不要慌，后面某部分补充了新条件后，后续小问的难度还会降低，即使前面空掉几问，后面的小问依旧有做出来的机会。 自己写作答过程时，把小问编号标清楚，如果某一小问经过了很多计算和分析步骤，记得把最终结果画个框框或下划线强调一下，方便答后面的小问时再查询使用前面小问的计算结果。 

切勿在长问答上浪费过多时间，前三道长问答题只用一小时完成，一小时后即使没做完，也要开始做短问答，可以在卷子封面内页，把长问答空着没做的题号和小问记一下，免得后续有时间想补的时候找不到。短问答不会层层递进很多小问，反而更容易拿分。 

问答题中回答计算题时，切记先把使用到的公式写一遍，万一后面运算出错，至少还有个步骤分。实在没思路时，也可以把感觉相关的公式写上，也许再往后做一做，就找到灵感了。

{  二.分章易错点总结  }

Chp. 1: Atomic Structure & Periodicity 

1. electron transition时吸收或释放的光为ultraviolet and visible light。光能的大小可以通过吸收或释放的光的频率（frequency）计算：

2. 审题时注意看题目让你写的是原子全部电子的electron configuration，还是只写valence electron的部分。分析价电子时，要注意区别对待不同区（block）的元素：

3. 使用库伦定律（Coulomb’s Law）分析电离能大小时：

其中“ k ”为固定常数，“ +q ”指正电荷数，这里对应原子核内的质子数，“ -q ”指负电荷数，这里对应一个电子的负电荷数，即-1，“ d ”指正负电荷间的距离，这里对应电子所在层数。

解释同周期元素电离能差异时，应主要分析原子核内质子数的影响；解释同族元素电离能差异时，应主要分析电子层数不同导致的正负电荷距离差异。

4. 周期表中原子的电离能（ionization energy）从左下到右上递增。只可能由外往内依次移走电子，移走后一个电子总是要比移走前一个电子付出更大电离能，跨主层移走电子时，电离能会陡增（big jump）。

另外考试也要求大家能通过photoelectron spectra判断元素类型。这类图像的横轴常见为电离能或者结合能（binding energy），注意越往左边代表更高能的内层电子，越往右边代表更低能的外层电子，纵轴高度代表处于这个能量轨道的电子数量。例如下图是镁原子的光电子图谱。

Chp. 2: Intramolecular and Intermolecular Forces 

1. 使用库仑定律定律分析离子键强弱时：

优先考虑阴、阳离子电荷乘积的影响，当电荷乘积相同时，再比较离子半径之和的影响。注意离子化合物固态不导电，熔化或溶于水后才能导电，是三大类物质里唯一导电性会随相态剧烈变化的。

2.分析物质的熔沸点相对高低时，最高的往往是network covalent compound，其次找ionic compounds，再其次找metals，最后分析普通covalent compounds。分析离子和金属单质的熔沸点时要依据分子内作用力的强弱去判断，而分析普通共价化合物的熔沸点时要依据分子间作用力判断。

分析分子间作用力对物质熔沸点影响时，先看电子云大小差异，如果电子云size差异不大，优先分析力的类型，有hydrogen bond（HB）的物质往往三种力都有了，熔沸点最高；最强只有dipole-dipole force (DDF) 的物质往往缺少HB，熔沸点次高；有且只有London dispersion force (LDF)的物质往往熔沸点最低。

氢键出现的条件最苛刻，要满足两条：一是必须在极性分子之间，二是极性分子内部有H原子与N / O / F /任一原子之间相连，特别注意有机物中罕见的有HB的官能团：-OH, -COOH, -NH2。

DDF的强弱与分子的net dipole moment成正相关，LDF的强弱与分子的size or polarizibility of electron cloud成正相关。电子云大小可以具体分析，它与分子的电子总数和原子核总数成正相关。这部分手写总结可以参考下图：

注意问答题中，第一次写分子间作用力时要写全拼，后面还要继续表述时，可在全拼后面写上括号与首字母缩写，然后再反复使用缩写指代。

3.分析原子间的共价键键长（bond length）时，要先看原子周期，周期越大，电子层数越厚，导致原子半径更大，键长更长。若原子周期相同，则要进一步分析键的条数，键的条数越多，则键极更大，键能更高，键长更短。

4.分析共价化合物的分子形状或键角时，千万不要被Lewis structure迷惑，平面图画了十字形，但立体空间中却是正四面体结构！键角是109.5°。

sp hybridization周边全是单键的话键角是180°，形状是linear；sp2 hybridization周边全是单键的话键角是120°，形状是trigonal planar；sp3 hybridization周边全是单键的话键角是109.5°，形状是tetrahedral。这几个经典易构成nonpolar molecule的键角和形状一定要熟记，在此基础上，中心原子周边每多一个lone pair，键角就会减少2.5°。

5.分析polarity of bond时要看键两端原子electronegativity的差异，差异越大，键的极性越大。考试中很少直接给出元素的electronegativity，但我们可以观察元素在周期表中的位置去分析——主族元素沿着从左下到右上方向距离越远，意味着electronegativity差异越大，特别小心把H原子放到P原子的位置去分析。

Chp. 3: Stoichiometry and Reaction Equation 

1. 在问答题计算中，注意运算结果保留的精确位数，应与题干中测量值的最粗糙（精确位数最少）的值保持一致，特别注意公式中的常数，和反应方程式中的系数是无穷有效的，有它们参与的运算时，并不会使计算结果更粗糙。

2. 书写净离子方程式（net ionic equation）时，特别注意弱酸、弱碱虽然状态写着“（aq）”但是不能被拆分成离子，它们大多数还是会逆向生成分子的状态。

Chp. 4: Phase Change and Gas 

1. 题目没有特别强调反应温度有变化时，往往默认温度不变，可以使用Graham’s Law：在同一温度下，不同气体分子平均动能相同，但扩散速率与分子质量的成负相关，可写作公式：

这种负相关关系也可以用Maxwell distribution的图像来考查，例如下图。

2. 根据KMT，气体在高温、低压的环境下，表现最接近理想气体。环境条件不变时，真实气体自身的摩尔质量（molar mass）越小，电子数越小，原子核（nuclei）个数越少时，该真实气体越接近理想气体状态，例如在同样的温度和压力下，氦气（Helium gas）是常见真实气体中表现最接近理想气体的。
理想气体的各项特征变量符合下列计算公式：

3.同样温度与压力下，气体的密度与摩尔质量成正比。当分析气体密度相较于空气密度的大小时，可以把空气的摩尔质量约取作29 g/mol，然后把任一气体摩尔质量与29做对比，大于的即密度也大于空气，适合用向上排气法收集；小于的即密度也小于空气，适合用向下排气法收集。

4.物质的分子间作用力与其蒸汽压成负相关。

Chp. 5: Solution

1. 使用相似相溶原理（like dissolves like）时，注意solvent和solute的分子极性都要分析，例如溶质和溶剂分子都是非极性（nonpolar）分子或者两者都是极性（polar）分子时，溶质的溶解度会较高；而两者一个是极性分子，另一个是非极性分子时，溶质的溶解度会较低，彼此间存在微弱的偶极矩间诱导力（dipole-induced force）。

2. 多数固体或液体溶质的溶解度与温度正相关，而气体溶质的溶解度与温度负相关。只有气体溶质的溶解度会受压强影响，且两者呈正相关。

3. 注意写难溶盐的溶解方程式时，符号要写“⇌”。

Chp. 6: Kinetics

1. 反应速率常用单位是“ molarity per second ”，也可简写作

其与各参与物在化学方程式中的系数（coefficient）成正比，题目问哪个物质能测出最大rate时，不用计算order，只要找系数最大的物质即可。

2. 在问答题中，使用实验法比较多组数据测定rate order前，应先假设（assume）rate law 来，比如有多个反应物参与的化学反应：

可设速率法则为

3. 零、一、二级反应的速率方程式及相关线性关系式总结

4. 半衰期（half-life）计算公式

5. 核衰变（nuclear decay）反应是典型的一级反应，计算一级反应的半衰期简便公式：

6. 零、一、二级反应的图像总结

一级反应的反应物浓度相对于时间的图像成-ln 函数，二级反应的反应物浓度相对于时间的图像成反比例函数。其曲率并不相同。

7. 反应的焓变（change of enthalpy）可以通过正、逆方向的活化能（activation energy, Ea）差值计算，公式为：

8. 多步反应的总势能变化图会呈多次先升后降的趋势，曲线有几次peak，就对应反应有几个分步。可以比较不同分步的Ea 大小，来看分步的相对快慢，注意Ea 永远与Rate 成负相关。多步反应的总速率约等于其中最慢速的单步反应的速率，而且slow-determining step是一步到位的elementary rxn，可以照着方程式，系数做指数，直接写rate law。

中间产物（intermediate）是同时作为上一步反应的产物和下一步反应的反应物的物质，在总方程式中能被约掉。催化剂（catalyst）作为反应条件经常，也常作为第一步单步反应的反应物，在总方程式中不能被约掉，反应前后会保持不变，一直出现在反应前后。

9. 分析反应物浓度对速率的影响时，要先看rate law，如果rate law显示分析对象order为零，则其浓度对速率没有影响，order大于或等于1，或者原题没给出rate law时，反应物浓度才会与速率成正相关。

10. 温度升高使分子能量普遍增大，使达到Ea要求的分子占总分子比更大，也使得分子碰撞频次（frequency）增多，它对于molecular collision有能量和频次两种影响方式。温度与分子动能的关系同样可以用这种概率分布图去表达。

Chp. 7: Equilibrium

1. 题目没有特别说明反应已达到平衡，那给的现成条件就都是初始条件。若以初始浓度作为衡量物质的量，反应商值（quotient）可通过该公式计算：

若以初始分压作为衡量物质的量的单位时，反应商值可通过类似的运算机制计算。Qc与Kc的比较，或者Qp与Kp的比较，可用来判断反应接下来会按哪个方向进行，从而达到平衡。 

2. 使用勒夏特列定律（LeChatelier' s Law）时，特别注意若题目要求的最终效果是升高或降低某物质浓度，则选用的方式不能是直接改变该物质本身浓度。往反应容器中充入 noble gas 或者某种不与反应参与物反应的气体，不会对反应造成影响。

反应前后气体摩尔数之和相等、或没有气体参与反应时，改变压力也不会影响反应。分析改变温度对平衡的影响时，要注意反应到底哪个方向是吸热，哪个是放热方向。反应不变时，只有温度变化能够改变平衡常数的大小。

3. 书写平衡常数表达式时，不要把相态是solid或liquid的物质浓度写进去，若反应物或产物只有solid或liquid，那就是对应的分子或分母取1M代入运算。

4. 工业制备氨气的理想方法（Haber Process）中高压和过量氮气都促进了反应正向进行，但高温会促进反应逆向进行却有利高速反应。催化剂不影响平衡进程。

Chp. 8: Thermodynamics

1. 

用键能改变累积计算焓变的公式为：

当一个分子含有多条化学键，我们需要把题目给出的每摩尔键能既乘以方程式中的系数，又乘以每个分子包含的这类键的数量。

2. 比热容可以表示改变每一克物质，使其变化一摄氏度温度时所需的热量，常用符号“ c ”表达，其单位是 J/(g∙°C)，相关计算公式为

这个式子里∆H的单位是 J/g ；比热容还可以表示改变每一摩尔物质一摄氏度时所需的热量，相应单位是 J/(mol∙°C)，相关计算公式为

这个式子里∆H的单位是 J/mol，注意分析反应的molar enthalpy change时，要相对于限量反应物或产物的摩尔数计算。

3.

4. ∆G 如何受ΔH 、ΔS 、温度的影响，可通过下列公式判断：

在同一状态下，三种能量的变化值都可以通过该公式进行定量计算，或判断正负值。计算时要特别注意统一单位，也要看清题目要求结算结果单位取J / mol_rxn还是kJ / mol_rxn，其中温度单位常取K 。

例如当∆H和∆S的值一正一负时，∆G正负固定，不受温度变化影响： 

- ∆H<0,∆S>0 对应放热且熵增的反应，在任何温度下都可以自发进行（thermodynamically favorable），即∆G<0；

- ∆H>0,∆S<0 对应吸热且熵减的反应，在任何温度下都无法自发进行（thermodynamically unfavorable），即∆G>0；

当∆H和∆S的值同正或同负时，∆G正负不定，受温度变化影响变化： 

- 温度不断升高时，随着T的影响力渐增，∆G＝∆H-T∆S≈0-T∆S，∆G的正负由∆S决定，永远与∆S正负相反，不受∆H影响；

- 温度不断降低时，随着T的影响力减弱，∆G＝∆H-T∆S≈∆H-0，∆G的正负由∆H决定，永远与∆H正负一致，不受∆S影响。

Chp. 9: Acid and Base

1. 分析缓冲溶液的成分时，除了常见的弱酸溶液与含有其共轭碱的碱性盐 或者 弱碱与含有其共轭酸的酸性盐 这两种组合；也要注意酸碱中和反应中，弱酸或弱碱有剩余时，也可以与中和生成的盐构成缓冲溶液，所以做题时要注意分析物质的量。另外滴定试验中，用强碱滴定弱酸，或用强酸滴定弱碱，都会在起点之后，等当点之前生成缓冲溶液，使得溶液pH值变化缓慢，不是不变。

2. 在滴定曲线中寻找半等当点时，要先通过titration jump找到滴定液的恰当量对应的横轴值，把这个横轴截距取一半长度，对应的曲线上的点就是半等当点，此时若成份是剩余弱酸和碱性盐，则pH = pKa；若成份是剩余的弱碱和弱性盐，则pOH = pKb。

3. 

4. 

一对共轭酸碱中，若酸是弱酸，则其共轭碱有机会发生逆反应，成为真正的Lewis碱，碱性强弱与其共轭酸的酸性强弱成负相关，换作弱碱与其共轭酸也是同理，共轭对中弱酸与弱碱的酸碱性永远此消彼长。

5. 

Chp. 10: Redox Rxn and Electrochemistry

1. 计算电池电压的公式是：

使用这个公式时，不用考虑方程式中物质的系数。

做问答题时，要特别注意关于电池类型、功能（是support energy，还是plates metal）的信息，先确定电池类型，后根据下表总结的方法，寻找其cathode。

2. 书写半反应方程式时，只要注意每个半反应方程式内原子个数守恒，电荷守恒，系数化到最简即可，不用与总式子系数保持一致。得电子时，把电子写在反应式左边，作为反应物；失电子时，把电子写在反应式右边，作为产物。

3. 电量、电流、电子摩尔数之间的关系（relationship between charge, current and number of mole of electron）

- 单位时间内转移电子携带电量（charge）可通过该公式计算：

- 单位时间内通过固定横截面导体的电量，还可以表达为电流（current），计算公式为

4. 标准与非标准电池的自由能变化值与电压的关系（relationship between ∆G^°and voltage of standard and non-standard cell）

标准电池的标准吉布斯自由能变化值，永远与电压值正负相反，彼此间的计算关系可参考如下公式：

一但题干中，改变了反应参与物的浓度，使其离子或气体浓度不再为1M，或者温度不再是298K，或者压力不再是1 atm，都会使电池变成非标准电池，其电压计算可参考公式：

分析非标准电池电压，相比于原来发生怎样的变化时，可参考下列关系：

Chp. 11: Laboratory Chemistry

1. 读取测量仪器的度数时，一定要比仪器刻度多估读一位，滴定管往往越往上刻度值越小，往下可读值越大。由读取仪器测算出来的值才是measured value，而通过公式推导出来的值都是theoretical value。玻璃细管（尤其注意滴定管）中的液面会有一个弯月面，读取读数时，应使视线与弧形最低凹陷处的水平切线齐平。

2. 稀释溶液，或进行酸碱滴定操作时，不要用量筒，溶液可能会腐蚀刻度，而且放热过程中可能会伴随热液溅出?，应尽量选择“小口大肚”的Erlenmeyer flask。量瓶（volumetric flask）瓶口附近只有一个刻度，最好选择其唯一刻度体积，最接近你想稀释达到的最终体积的量瓶，添加蒸馏水时，前面可以大量加，最后接近目标刻度线时，用滴管添加。

3. 过滤法（filtration）常用于分离固态和液态混合物，操作中引流用的玻璃棒（glass rod）应靠着滤纸（filtration paper），液态物质会被分离成为滤液（filtrate），固态物质会被分离成为滤渣（residue）。称量滤渣质量前，应反复冲洗并将其尽可能干燥，一直干燥到前后质量变化值，小于最小有效位数时。

4. 使用spectrophotometer时，可以根据朗伯比尔定律（Beer-Lambert’s law）分析，它描述离子溶液对某一波长光吸收的强弱、与吸光物质的浓度及其液层厚度间的关系：

其中“ A ”是物质的吸光度（absorbance），“ a ”是吸光系数，“ b ”是吸收层的厚度，一般取光穿过的长度单位，“ c ”是吸光物质的浓度（concentration）。选择题中，若使用固定量的样本，则b不变。使用spectrophotometer之前需要校准（calibrate）仪器，一般选择能测到A值最大的光波波长去检测。

5. 努力拿5分，在AP考试中胆大心细地搞实验吧～