大学化学知识点总结
大学化学的知识内容,总体上以无机化学为主,简单介绍了分析化学、物理化学。主要可分为:
- 物质结构组成:原子结构、分子结构、晶体&非晶体
- 气体、液体、溶液的性质
- 化学热力学
- 化学平衡理论
- 电化学
- 化学动力学基础
- 表面化学基础
主要知识点罗列
原子结构部分
- 现代原子结构(波粒二象性、德布罗意波、测不准原理);
- 薛定谔方程(四个量子数范围与表示法、氢原子波函数、原子轨道概率密度图、径向概率分布图、电子云图);
- 近代原子结构(道尔顿、汤姆逊、卢瑟福、玻尔的原子模型,玻尔模型解释黑体辐射、光电效应、氢原子光谱,玻尔模型的定态假设、轨道量子化、能量量子化,应用角动量守恒定律、牛顿第二定律、和玻尔假设可推出氢原子的能级公式);
- 多原子轨道能级与周期性(能级-电子能量公式、钻穿效应与屏蔽效应导致能级分裂与能级交错、鲍林能级图、科顿能级图,周期性理论:能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则,结构周期性-周期和族、价电子构型,性质周期性:原子半径、电离能、电子亲和能、原子电负性变化规律)。
分子结构部分
- 离子键以及极化与变形力大小;
- 共价键的路易斯8电子稳定学说、共价键的价键理论与轨道重叠、共价键参数(键能、键长、键角)及其比较方法、杂化轨道理论;
- 分子轨道理论中成键轨道、反键轨道、非键轨道概念,能量近似原则、对称性匹配原则、最大重叠原则,电子的轨道排布原则;
- 价层电子对互斥理论(价层电子对数与价层电子对空间构型,用于判断电子构型,要背);
- 配位键的形成与配合物的命名(识别中心离子、配位体、配位数、配离子电荷,常考,且与杂化轨道理论联系);
- 金属键(考比较强弱);
- 离子键(晶格能影响因素:离子电荷数、距离,离子极化能力与变形性)。
宏观物质及其聚集状态
- 溶液的浓度(体积分数、质量分数、物质的量分数,物质的量浓度,质量摩尔浓度);
- 稀溶液的依数性(蒸汽压降低、沸点上升、凝固点降低、渗透压);
- 晶体的特征(各向异性、固定熔点、稳定性)、晶体结构(晶格、晶胞,三位点阵)、晶体的基本类型(离子、原子、金属、分子、混合型晶体);
- 液体的三相变、三相点,气体状态方程(和高中一样),分子间作用力(范德华力、氢键)的大小比较以及对物质性质的影响。
化学热力学
- 热力学第一定律;
- 吉布斯函数(吉布斯函数变、判断反应进行的方向和限度、判断物质稳定性、估计反应所需温度、设计耦合反应);
- 热力学第二定律(熵的定义与计算,自发过程的特点-判据、有限度、不可逆);
- 焓(焓的定义与计算,化学反应热效应-标准反应焓、标准生成焓、标准燃烧焓,注意「标准」条件);
- 焓与盖斯定律。
水溶液中的离子平衡
- 氧化数、氧化还原反应方程式配平方法,标准平衡常数;
- 配合物的稳定常数-配位滴定、配位平衡的移动;
- 溶解度与溶度积、沉淀平衡的移动、分步沉淀、沉淀的转化、沉淀滴定法;
- 酸碱电离理论、质子酸碱理论、电子酸碱理论,从而解释水的解离平衡,弱酸弱碱解离平衡(一元与多元、电解质对酸碱解离平衡的影响、酸碱滴定)。
电化学基础
- 原电池的组成与符号表示方法,原电池电动势的计算,能斯特方程计算,用电极电势判断氧化还原反应的方向、求pH值、溶度积常数、吉布斯函数变;
- 电解池与电解原理-超电势需要注意,电极产物的判断,金属的腐蚀与防护(应用层面)。
化学动力学基础
- 相对于高中增加了自由碰撞理论(有效碰撞、活化分子、能量因子、方位因子、活化能),基元反应概念,质量作用定律适用条件,化学反应级数;
- 阿伦尼乌斯公式判断温度对化学反应速率的影响,催化剂影响速率等。
表面现象与胶体
- 液体在固体表面上的铺展与润湿(了解,不需计算),溶液表面吸附与表面活性物质(吉布斯溶液表面吸附公式,表面活性剂的作用),表面张力与表面吉布斯函数(影响比表面吉布斯函数的因素),溶胶(制备、布朗运动-胶粒的扩散沉降平衡,光学、电学性质,稳定性和沉聚作用)
学习感想
化学的一大特点就是需要记忆的东西很多,个人在学习时比用在高数的时间还多,但其实只是前面原子结构、分子结构部分过于抽象,需要参考比较多的资料来理解,后面的内容虽然多但是容易理解,掌握了规律就很容易记住。 对于高中学过化学竞赛的同学来说大学化学还是很简单的,大学的课程还没有超过高中化学竞赛全国初赛的考纲。建议在学习的过程中以思维导图的形式展现出来,便于梳理各知识点之间的关系,但是信息量会比较大。
课外资料推荐
- 无机化学(第二版),张祖德编著,中国科学技术大学出版社;
- 无机化学习题解析(第二版),宋天佑编著,高等教育出版社;
- 结构化学,中国大学MOOC,东北大学