如果你看到“化学反应”第一个想到的不是“两人间产生的氛围”，而是“组成一个分子的多个原子进行了重新排列形成新的分子”，那么恭喜你，你是一个优秀的AP化学人。这次分享就是带着大家回顾ap化学考试题型及AP化学知识点！

Ready? Go!

本文知识点导览

NO.1 化学/物理反应的定义与差别

首先，什么是化学反应／物理反应？ 所谓化学反应，一句话来说，就是看有没有生成新物质。组成某个物质的至少一个分子分裂为多个原子，而后重新排列，生成新的分子。 与化学反应对应的是物理反应，即物质的分子排列组合方式不变，但物质性质发生变化。可能引起性质变化的因素有：分子间距离变化、分子活跃程度等等。 那么，我们该如何观察到物理反应和化学反应之间的区别呢？ 这里，我为大家总结了一份小小的比对表格(see Table 1)。 Table 1. 物理反应与化学反应的例子

物理反应化学反应- 物质状态变化（固态/液态/气态）- 物质形状变化（铁丝弯曲、摔成两半的铅笔笔芯）产生了新物质，包括：- 产生了热或光- 产生了气体或沉淀- 可以观察到颜色的变化 这个表格也为大家打好了一份小抄——AP考试常常会通过选择题来考察这个知识点，会给出考生几个例子让大家分辨是物理还是化学反应，同学们可以直接对应表格来选择~ 不过，要强调的一点是：核反应可能会引起化学反应，但它本身不是化学反应！（因为并没有新的物质生成）核反应指的是某种微观粒子与原子核的碰撞。 

NO.2 化学方程式

3CuCl2(aq)+2K3PO4 (aq)→6KCl(aq)+Cu3 (PO4) 2 (s)

以上面这个化学方程式为例，一个式子可以让我们快速了解到一个化学反应的这几个信息：Reactant（反应物）：CuCl2，K3PO4

Product（生成物）：KCl , Cu3(PO4)2

每一个物质之间mol的比例。在这个例子中，3mol CuCl2和 2 mol K3PO4反应，可生成6mol KCl 和1mol Cu3(PO4)2。

反应物和生成物的态（固态／液态／气态）

Net Ionic Equation刚刚的式子可以写成如下：

3Cu22+ (aq)+6Cl-(aq)+6K+ (aq)+2PO43-(aq)

→6K+ (aq)+6Cl-(aq)+Cu3(PO4)2(s)

这个可以说是化学方程式的“精简版”，只提供直接参与反应的元素／化合物／离子。和最常见的molecular equation一样， 写net ionic equation 时，我们也要注意这几点： 1. Stoichiometry, 反应前后各元素的质量相同。 在这个例子里，左右两边的Cu2+都各为3 mols，Cl- 、K+ 和PO43-的质量在两边也都是相同，都分别为6 mols、6 mols和2 mols。 2. 除此之外，还要保证charge相同。 大多数情况下，左右两边的charge 都会是零。在这个例子里，左边的charge：3*（+2）+6*（-1）+6*（+1）+2*（-3）= 0

右边的charge：6*（+1）+6*（-1）+6*（0）= 0 3. 不要忘记在每个元素／化合物／离子后表明它们属于什么态。 

【AP真题】以下例题选自2019年的AP Free Response:
 

【真题解析】

a) 让我们先写出左右两边所有的反应物／生成物：左边：Na+，CO32-，Ca2+，NO3-

右边：Na+，NO3- ，CaCO3

我们可以看出Na+和NO3- 在两边都有，证明它们并不是这个化学反应里真正发生改变的，在net ionic equation中可以省略。 于是我们只剩下左边的Ca2+(aq)和CO32-(aq)，右边的CaCO3(s)。把它们放在一起，确认左右两边的number of moles一致、charge一致即可。 注意不要忘记标明态哦，Ca2+ 和CO32-都是aq.，CaCO3是s。 b) 乍一看量杯里好像以及有了所有molecular equation右侧生成物所包含的所有内容。让我们再读一次题： “the student mixes the solution with excess 1.0M Ca(NO3)2 …“ Excess告诉我们，我们有1mol Na2CO3和不止1mol Ca(NO3)2，即使我们需要的它们的比例是1:1，意味着我们会有一些茫然的Ca2+找不到属于它们重组的CO32-，只好孤单在量杯里游荡。 在这个量杯里补充一个Ca2+即可。如果你是细节控，还会注意到Ca2+应该要比Na+要大一点。 

【答案】  
 a)

b)

NO.3 化学反应的分类

AP的考察范围需要我们identify这几类化学反应：1) Acid-base reaction2) Oxidation-reduction (Redox) Reaction3) Precipitation

1 Acid-base reaction

一个或多个质子(H+)在化学反应中由一个分子转移到另一个，这个反应被称为acid-base reaction。

例如：(CO3)2-(aq) + H2O(l)   HCO3-(aq) + OH-(aq) 这里有几个term需要大家记住： 

HA + B → BH+ + A−

Brønsted–Lowry acid （HA）: 任何”donate a proton”的物质 e.g. HClConjugate base （A-）: Brønsted–Lowry acid ”donate a proton”所剩下的部分 e.g. Cl- Brønsted–Lowry base（B）: 任何”accept a proton”的物质 e.g. (CO3)2-Conjugate acid （BH+）: Brønsted–Lowry base “accepts proton”所剩下的部分 e.g. HCO3- Conjugate acid-base pair

在这个例子里，HA 和 A− 为一组， B 和BH+ 为一组。一对conjugate acid-base pair之间的差别就是一个质子。 另外，在Acid-base reaction里，水（H2O）担当一个很重要的角色（仅限于aq.的情况）：它既可以接受一个H+，成为H3O+；也可以给出一个H+，成为OH-。 Strength of Acid/Base

当我们将一个酸／碱溶解，比较容易 donate a proton的是强酸；donate a proton但反应不太激烈的是弱酸。反之，容易 accept a proton的是强碱或弱碱。  这里为大家整理了一份表格(Table 2)，给大家罗列出了常见的强酸／弱酸／强碱／弱碱。还不习惯的同学们刷题前期可以参考，后期见多了自然就记住了~ 另外这也是知道conjugate acid/base pair的好处，strong acid对应的conjugate base会是weak base，反之亦然。 Table 2. 常见的Strong Acid; Weak Acid; Strong Base; Weak Base

Strong AcidHCl, HBr, HI, HNO3, HClO3, HClO4, H2SO4Weak AcidHCOOH, CH3COOH, CCl3COOH, HF, HCN, H2SStrong BaseLiOH, NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2, Sr(OH)2Weak BaseNH3，N(CH3) 2 NH 除非特别说明，acid/base都是指的Brønsted–Lowry。此外，还有一种叫做lewis acid/lewis base的重要acid-base划分方式，和之前接触过的Lewis dot有关，但AP题目中不会考察。 Titration

Titration（滴定）是一种化学实验室里用于分析溶液浓度或成分的操作方式。这里简单介绍一下操作方法~
 

（Titration示例，图片来源：Khan Academy）

比如，我们手里有一瓶浓度未知的溶液（图中紫色），但我们知道它的体积。我们通过burette（滴定管）慢慢往未知溶液里加入已知浓度和成分的溶液（图中蓝色），并同时通过一个indicator（在图中看不出，通常是放在未知溶液所在的容器里）来监控这个溶液pH的变化。这两个溶液通常是一酸一碱，而indicator通常是一个weak acid或者weak base。我们可以通过indicator 的颜色变化来判断化学反应是否发生。 当一定体积的已知溶液被加入到未知溶液所在的容器里，这一酸一碱的溶液会达到equivalence point，也就是说酸和碱中和了，酸溶液和碱溶液的number of moles 相同。我们这个时候就可以通过已知溶液的体积和浓度和未知溶液的体积进行计算，得出未知溶液的浓度。 后期还有一个单元专门讲Acid-base reaction，届时对于酸碱的强度和titration会给大家分享更详细的知识点。因为两个都属于同一个topic，例题是同一个大题，也就留到到时候一起讲（大家放心，已经在写的路上了！） 

2 Oxidation-reduction (Redox) Reaction

如果说acid-base reaction是质子的转移，那么redox reaction就是电子的转移。 这些定义有点绕，大家可以把两组分别打包记，或是把它们之间的联系用一句话串起来。

Oxidation ：Loss of electron, 物质失去一个或多个电子。Oxidizing Agent是获得电子的物质，它被“reduced”。一句话记忆: An oxidizing agent gains electrons in a redox reaction, therefore an oxidizing agent gets reduced.

Reduction：Gain of electron, 物质获得一个或多个电子。Reducing Agent是失去电子的物质，它被“oxidized”。一句话记忆: A reducing agent loses electrons in a redox reaction, therefore an reducing agent gets oxidized. 为了更好的表示redox reaction，Half-reaction将oxidation和reduction 分开，方便我们记录电子到底是gained还是lost。 如果是gain an electron, 那么就是一个reduction，half reaction里电子应该出现在左边。例如：Ag+ +e-→ Ag 而如果是lose an electron, 则是一个oxidation，half reaction里电子就应该出现在右边。例如：Al → Al3+ + 3e- 写Half reaction的时候同样要注意配平，尤其是电子的个数。我们最终的目的，是reduction和oxidation放到一起的时候可以cancel out e-。 比如在上面的例子里，为了抵消掉电子，我们需要将Ag+ +e- → Ag这个式子这个乘以三。

电子互相抵消后我们就可以得到：3Ag+ + Al → 3Ag + Al3+ 3

Precipitation

无需多说啦，就是生成沉淀。一般AP会在题目中告诉你哪些离子溶于或不溶于题目里给的溶剂，但我们可以记住几个常见的溶于水的，例如Na+，K+，NH4+，NO3-等，做多了就记住啦。 

总    结

这篇分享的考点也是相当密集，其中化学方程式是基础，在任何一个FR问题都有可能作为靠前的小题出现；而Acid-base reaction和redox reaction相关的题目还会在后续的分享中展开讨论，也都是很有可能独占一题FR的内容，我们下期再见啦~等不及的话就来咨询小助手，免费领取AP课程资料！说明自己的需求之后领取更方便哦！