现在AP化学科的解答题部分由7道解答题组成。第1到第3题为长解答题,每题计10分;第4到第7题为短解答题,每题计4分。两个部分共计46分。与往年的考题一样,今年的解答题专注于以下的几个大考点:(1)电化学与氧化还原反应(综合化学平衡与能斯特方程);(2)理想气体以及状态方程的相关计算;(3)有机化学与分子间作用力;(4)化学平衡中pH浓度相关计算;(5)溶液以及相关的计算;(6)化学动力学以及勒沙特列原理;(7)热化学,熵变与焓变的计算以及吉布斯自由能;(8)化学动力学中反应级数的相关计算。
第一题,问题的主要承载内容是金属空气电池(metal-air cell),这种电池具有原材料丰富、安全环保、能量密度高等一系列优点,被称为"面向21世纪的新型绿色能源",具有良好的发展和应用前景。从出题的角度而言,与我国中高考STEM中追踪时事热点的出题风格是接近的。这一题一共下设5个小题,其中第1,2,3,5小题下设两个问题。
第1小题创设锌空气电池的场景,需要学生计算电池电动势并标记盐桥中离子的流动方向。这是电化学电池部分的基础教学部分和原理部分,可以理解为起点比较低的题。
第2小题质询随着第一题中的锌空气电池的使用,质量的变化情况。这一题考察的核心是质量守恒定律以及与电化学关系非常密切的热化学中的对于体系的界定。题目本身并不难,但是的确匠心独运,尤其是题目的第2个小问,需要学生用文字解释自己的判断。
第3小题考察的是非标况下的电动势变化,这道题一定是有非常大的争议的。从2014年开始,美国大学理事会从AP化学科考试的考纲中剔除了能斯特方程,但是在考纲颁布的两年连续考察了相关的概念(2014年和2015年)。目前大学理事会暂时没有公布2015年的参考答案,该题的答案和相关知识点运用值得关注。笔者猜测出题者的立意是勒沙特列原理,但是很可惜这一题应该不能使用这一原理。
第4小题考察的是金属空气电池研究过程中很重要的问题 – 能量密度和比能量问题。能量密度和比能量的考察关注单位质量的能量产出。这个概念是日常教学过程中比较少涉及的部分,但是其核心还是电动势,电功和电量的换算。这是教学过程中中高端的一个教学内容,也是金属空气电池研发过程中的一个亮点,题目与业界结合的非常紧密。
第5小题主要问的是锌的电子排布和氧化还原反应过程中的亚层轨道。虽然作为过渡金属,锌的亚层轨道和电子排布不是必学内容,但作为一个最常见的活泼金属,其亚层排布在AP考试化学科中原子结构相关章节是常见的练习题内容,尤其多见于能量最低原理相关的练习题。本题对中国学生应该不构成障碍。
整体来看,作为解答题部分的第一题,本题整体难度简单。从题材上结合了目前科研的一大热点。就笔者个人而言,这样的结合对于学生的学习积极性不是一种激励,反而是一种变相的压迫,并不利于开启学生的好奇心探索科学世界。
第二题,问题的主要背景是乙烯的实验室制备(乙醇脱水),虽然题目的背景是有机化学但是考察的内容和有机化学没有什么关系。题目一共有6个小题,其中第1小题下设两个问题。
第1小题需要学生利用达尔顿气体分压定律和理想气体的状态方程的联立计算实际产量,以及根据题目的条件计算的理论产量。
第2小题计算产率。
第3小题需要学生联立吉布斯自由能的熵变焓变表达式和平衡常数表达式判定某个实验假设。对中国学生而言,这一题难度定位为简单。
第4小题属于每年必考的题目类型,在给定的图框中,学生需要画出刘易斯点结构式。
第5小题需要学生给出乙醇中C-O-H的键角。这一题咋一看会给学生一定的冲击力,但是类比H2O的键角,学生应该很快可以给出正确的答案。题干中没有给出水的键角,所以原文的问题是估算。在日常的教学中甲烷的键角(109.5°)是重点强调的内容,所以给出的答案低于这个数值都可以算为正确答案。
第6小题考察为什么可以用排水集气法搜集产出的乙烯。这里考察的是分子间作用力的相似相溶原理。
整体而言,本题的出题思路非常的中规中矩,没有太多的陷阱。6个小题分为前三题和后三题,分别考察了气体方程和分子结构两个重要的考点。
第三题,问题的出题背景是山梨酸钾(potassium sorbate),这种常见的食品添加剂/防腐剂是典型的强碱弱酸盐,溶于水会发生水解,水解的结果是溶液整体呈碱性。本题也有6道小题。
第1小题是离子方程式的书写,这承接了2014年前的传统,也是14年改革以来的必考内容之一。
第2小题是溶液的物质的量浓度计算,对中国学生没有威胁。
第3小题是滴定指示剂的选择。这是AP化学科中酸碱反应的重点教授知识点之一。正常情况下不会给学生带来困扰。本题考察的恰好和日常中所出问题有一定不同,学生需要在几个备选的指示剂中挑出离平衡点最近的一个,并解释相应的理由。
第4小题是半平衡点的pH值计算。利用题目所给的酸的电离平衡常数推出氢离子浓度即可。这一题需要使用到图形计算器。在正常的教学过程中,该部分还涉及到水解的计算,难度会更加拔高。
第5小题需要学生绘出滴定的pH值变化曲线。日常学习过程中,教师教授比较多的是弱酸的滴定曲线,这里题材发生了改变但是基本原理没有改变,应该不会给学生造成大的困扰。
第6小题从运算上来讲是第四小题的逆运算,已知氢离子浓度的情况下推断山梨酸根离子和山梨酸各自的浓度大小。本题需要使用到的知识点也是酸的电离常数运算。
整体而言,本题考察的难度偏简单,也是多年来AP化学科常规的考点之一。对于经过授课的学生而言没有很高的挑战性。
第四题,考察主要内容是微溶物质的溶解平衡常数的计算,一共有3个小题。
第1小题还是考察微溶物质的电离方程式书写。
第2小题是考察溶解平衡常数和溶解度之间的换算关系。
第3小题是考察溶解过程,尤其是溶质离子和水分子之间的静电引力以及表达。
整体而言,本题也是多年以来AP化学科考试的常规考点之一,今年的主要的创新在于第3小题需要学生用图示的方式来表达溶解过程,虽然难度偏简单但是的确对溶解过程基础原理的掌握提出了坚实的要求。
第五题,问题的背景是另一种食品添加剂食用色素亮蓝(化学式:C37H34N2O9S3Na2),在家用漂白剂的作用下逐渐被漂白的过程。本题一共有3个小题。
第1小题要求判定化学反应级数,AP化学科课程主要教授0级,1级和2级反应。常见的考点主要是0级和1级。
第2小题表面上考察的勒沙特列原理的运用,其实是简单的考察反应级数与反应时间的代数关系。
第3小题考察的是反应级数测定实验中的变量控制问题。
整体而言,本题考察的内容都是AP化学科教学中反应级数相关章节的基础知识点。
第六题,问题的背景是化学键相关章节中对于离子键和共价键的讨论,但是超越了课本上的一般性讨论,本题主要讨论的是离子型和共价型化合物与离子半径大小的关系。本题有两个小问。
第1小题探讨了实验中应该如何控制变量,以及如果对数据进行筛选并证明自己的结论。该考点是美国高中STEM各类考试通行的一个重要考点。
第2小题与题目没有直接的关系,需要判断所列化合物中的强碱弱酸盐并写出水解方程式。
第七题,在回收铝的大背景下考察了热化学的基础计算,本题下设两个小题。
第1小题需要计算溶解所需热量,除了比热容的计算还需要重视熔化热。这一点在日常的教学过程中是一个常见的盲点,这道题作为本次考试的压轴题也的确向我们日常的教学提出了要求。
第2小题在第一小题的计算基础上需要考生做决策:回收铝还是进行电解铝。这里的陷阱是单位的换算问题。
以上给大家详细整理了今年的AP化学考试的题型与知识点,希望对各位AP考试有所帮助,沈阳AP考试培训培顿教育愿大家都能够在明年的AP考试当中取得理想的满