CHEM 20A是加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)第一學(xué)期的普通化學(xué)課程。課程概述了化學(xué)過(guò)程、量子化學(xué)、原子和分子結(jié)構(gòu)與鍵合,以及分子光譜學(xué)。為了幫助學(xué)生充分準(zhǔn)備考前沖刺,我們?cè)敿?xì)總結(jié)了CHEM 20A課程的重點(diǎn)難點(diǎn),詳情如下。
1、科學(xué)方法
科學(xué)方法。國(guó)際單位制(SI)和科學(xué)記數(shù)法。量綱分析。有效數(shù)字。體積密度計(jì)算。
2、原子理論
電荷、質(zhì)量和能量守恒定律及其后果。原子理論。原子的組成及不同元素之間的差異。同位素。離子。相對(duì)原子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量(摩爾質(zhì)量)及摩爾數(shù)及其相關(guān)計(jì)算。*質(zhì)譜分析及簡(jiǎn)單質(zhì)譜儀的工作原理。
3、化學(xué)計(jì)量學(xué)
定比例定律。解決經(jīng)驗(yàn)公式和分子公式問(wèn)題。*燃燒分析。平衡化學(xué)方程式。解決化學(xué)計(jì)量學(xué)問(wèn)題以確定產(chǎn)物/反應(yīng)物的質(zhì)量/摩爾數(shù)。解決涉及限速反應(yīng)物和百分比產(chǎn)率的化學(xué)計(jì)量學(xué)問(wèn)題。
4、波及經(jīng)典物理學(xué)的局限性
光被描述為電磁波。波速/頻率/波長(zhǎng)計(jì)算。電磁光譜。波的干涉及(雙縫)衍射圖案的形成(波長(zhǎng)重疊的基本數(shù)學(xué))。*利用基本X射線衍射問(wèn)題恢復(fù)原子間距。定性理解經(jīng)典黑體輻射描述與實(shí)驗(yàn)及普朗克解決方案的矛盾。定性理解經(jīng)典輻射描述無(wú)法解釋金屬中光電子發(fā)射的缺陷。使用愛(ài)因斯坦光電方程解決問(wèn)題。
5、量子力學(xué)
理解原子發(fā)射光譜并使用里德伯方程。使用玻爾原子模型解釋原子發(fā)射。理解波粒二象性的存在及相關(guān)計(jì)算(包括德布羅意關(guān)系)。*利用簡(jiǎn)單電子衍射恢復(fù)晶體學(xué)信息(物質(zhì)的波衍射)。海森堡不確定性原理及其影響(并利用其解決基本問(wèn)題)。
6、薛定諤方程
時(shí)間獨(dú)立的薛定諤方程。波函數(shù)的定義及其振幅的含義。通過(guò)薛定諤方程分析“箱中粒子”問(wèn)題(與自由粒子解比較,并探討邊界條件如何導(dǎo)致量子化)。利用“箱中粒子”能量方程計(jì)算能級(jí)差(*光學(xué)躍遷),以及箱體尺寸對(duì)能級(jí)間距的影響。能夠?qū)⒐?jié)點(diǎn)與能級(jí)(激發(fā)態(tài))相關(guān)聯(lián)。理解簡(jiǎn)并的含義并將其與問(wèn)題的維度相關(guān)聯(lián)。
7、氫原子
復(fù)習(xí)總能量守恒,動(dòng)能的定義,核/電子的吸引/排斥靜電勢(shì)(包括圖示)。薛定諤氫原子模型及其能級(jí)方程,以及其與里德伯模型和玻爾模型的區(qū)別。理解主量子數(shù)、角動(dòng)量量子數(shù)和磁量子數(shù)以及簡(jiǎn)并性。將量子數(shù)與s、p、d和f軌道相關(guān)聯(lián),并熟悉軌道形狀。理解量子數(shù)與節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)平面之間的關(guān)系。理解徑向波函數(shù)和徑向節(jié)點(diǎn)。電子自旋量子數(shù)。*電子作為費(fèi)米子。
8、電子配置與周期性趨勢(shì)
理解多電子原子的哈特里近似、有效核勢(shì)、屏蔽效應(yīng)及殼層概念。原子的電子配置(奧古斯特規(guī)則、洪德規(guī)則、泡利排斥原理)直至d區(qū)。理解原子何時(shí)為反磁性或順磁性。理解電離能/電子親和能的定義及電離能/電子親和能的化學(xué)方程式。將電子結(jié)構(gòu)與周期性趨勢(shì)(電離能、電子親和能、原子/離子半徑)相關(guān)聯(lián),包括自旋相關(guān)效應(yīng)。*解釋原子光電子光譜。*知道0勢(shì)能是任意定義在真空中的(參見(jiàn)光電效應(yīng))。
9、經(jīng)典鍵合:VSEPR
能夠繪制簡(jiǎn)單的共振結(jié)構(gòu)。*能夠繪制擴(kuò)展的八電子路易斯結(jié)構(gòu)。理解并運(yùn)用VSEPR理論預(yù)測(cè)分子的形狀——了解幾何結(jié)構(gòu)的名稱及大致的鍵角。了解孤對(duì)電子對(duì)幾何結(jié)構(gòu)的影響。理解分子何時(shí)具有極性及其偶極矩的方向。能夠計(jì)算形式電荷。能夠計(jì)算氧化數(shù)?;衔镫x子。使用并閱讀IUPAC無(wú)機(jī)命名系統(tǒng)。
10、量子力學(xué)鍵合
理解多體問(wèn)題的難度及解決方法。理解Born-Oppenheimer近似的影響。理解LCAO如何近似分子軌道。識(shí)別分子軌道的節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)平面。將分子軌道理論應(yīng)用于同核雙原子分子。利用分子軌道理論預(yù)測(cè)鍵級(jí)并將其與路易斯結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。認(rèn)識(shí)到更多節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于更高能量(激發(fā))狀態(tài)。
11、分子軌道理論
識(shí)別雙原子氣體的反磁性或順磁性性質(zhì)。將MO理論應(yīng)用于異核雙原子分子。理解非成鍵軌道。從MO理論理解鍵的極性性質(zhì)。*解釋基本分子光電子發(fā)射光譜。
12、價(jià)鍵理論與雜化
理解價(jià)鍵理論。構(gòu)建并繪制雜化軌道(包括波函數(shù)形式)。將雜化軌道與路易斯結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。*使用雜化軌道與分子軌道理論分析異核基本多原子分子。*將π共軛與粒子在箱中問(wèn)題相關(guān)聯(lián)。
13、*光譜學(xué)專題1(專題1)
核磁共振(NMR)與電子順磁共振(EPR)光譜學(xué)(塞曼效應(yīng))。微波(旋轉(zhuǎn)光譜學(xué))(慣性矩)。
14、*光譜學(xué)專題2(專題2)
紅外光譜(振動(dòng)光譜)(零點(diǎn)能)。紫外-可見(jiàn)光譜(吸收和光致發(fā)光)、振動(dòng)分裂、箱中粒子和共軛以及量子點(diǎn)、比爾定律。
15、過(guò)渡金屬配合物
氧化態(tài)的回顧。配體的定義。路易斯酸和堿的定義。理解配位(給電子)鍵。識(shí)別配體置換反應(yīng)。
16、配位幾何與晶場(chǎng)理論
識(shí)別配位化合物的幾何結(jié)構(gòu)。理解基本晶場(chǎng)理論及其如何導(dǎo)致d軌道分裂和顏色化合物(吸收)。理解高自旋/低自旋及其與磁性性質(zhì)的關(guān)系。了解光譜化學(xué)系列中幾個(gè)關(guān)鍵配體及其與弱場(chǎng)和強(qiáng)場(chǎng)的關(guān)系。認(rèn)識(shí)到吸收對(duì)應(yīng)于所見(jiàn)互補(bǔ)色(例如,吸收約700 nm光的物質(zhì),即吸收紅色光,會(huì)呈現(xiàn)綠色)。
17、配位場(chǎng)理論
*定性理解Jahn-Teller畸變及其對(duì)d軌道分裂的影響。基礎(chǔ)配位場(chǎng)理論。*σ受體配體、π供體配體及反鍵作用。
以上就是UCLA普通化學(xué)CHEM 20A考前復(fù)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容。如果有同學(xué)在備考過(guò)程中遇到問(wèn)題,隨時(shí)可以和考而思的課程顧問(wèn)聯(lián)系??级寄軌?yàn)槟闾峁┮粚?duì)一加州大學(xué)洛杉磯分校考前輔導(dǎo),幫助你明確考試重點(diǎn)、充分查漏補(bǔ)缺、鞏固課程知識(shí)、提升應(yīng)試能力,使你能夠充分備考,從而輕松應(yīng)對(duì)即將到來(lái)的考試。
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