UCLA普通化学CHEM 20A考前冲刺重点难点梳理

CHEM 20A是加州大学洛杉矶分校（UCLA）第一学期的普通化学课程。课程概述了化学过程、量子化学、原子和分子结构与键合，以及分子光谱学。为了帮助学生充分准备考前冲刺，我们详细总结了CHEM 20A课程的重点难点，详情如下。

1、科学方法

科学方法。国际单位制（SI）和科学记数法。量纲分析。有效数字。体积密度计算。

2、原子理论

电荷、质量和能量守恒定律及其后果。原子理论。原子的组成及不同元素之间的差异。同位素。离子。相对原子质量、相对分子质量（摩尔质量）及摩尔数及其相关计算。*质谱分析及简单质谱仪的工作原理。

3、化学计量学

定比例定律。解决经验公式和分子公式问题。*燃烧分析。平衡化学方程式。解决化学计量学问题以确定产物/反应物的质量/摩尔数。解决涉及限速反应物和百分比产率的化学计量学问题。

4、波及经典物理学的局限性

光被描述为电磁波。波速/频率/波长计算。电磁光谱。波的干涉及（双缝）衍射图案的形成（波长重叠的基本数学）。*利用基本X射线衍射问题恢复原子间距。定性理解经典黑体辐射描述与实验及普朗克解决方案的矛盾。定性理解经典辐射描述无法解释金属中光电子发射的缺陷。使用爱因斯坦光电方程解决问题。

5、量子力学

理解原子发射光谱并使用里德伯方程。使用玻尔原子模型解释原子发射。理解波粒二象性的存在及相关计算（包括德布罗意关系）。*利用简单电子衍射恢复晶体学信息（物质的波衍射）。海森堡不确定性原理及其影响（并利用其解决基本问题）。

6、薛定谔方程

时间独立的薛定谔方程。波函数的定义及其振幅的含义。通过薛定谔方程分析“箱中粒子”问题（与自由粒子解比较，并探讨边界条件如何导致量子化）。利用“箱中粒子”能量方程计算能级差（*光学跃迁），以及箱体尺寸对能级间距的影响。能够将节点与能级（激发态）相关联。理解简并的含义并将其与问题的维度相关联。

7、氢原子

复习总能量守恒，动能的定义，核/电子的吸引/排斥静电势（包括图示）。薛定谔氢原子模型及其能级方程，以及其与里德伯模型和玻尔模型的区别。理解主量子数、角动量量子数和磁量子数以及简并性。将量子数与s、p、d和f轨道相关联，并熟悉轨道形状。理解量子数与节点和节点平面之间的关系。理解径向波函数和径向节点。电子自旋量子数。*电子作为费米子。

8、电子配置与周期性趋势

理解多电子原子的哈特里近似、有效核势、屏蔽效应及壳层概念。原子的电子配置（奥古斯特规则、洪德规则、泡利排斥原理）直至d区。理解原子何时为反磁性或顺磁性。理解电离能/电子亲和能的定义及电离能/电子亲和能的化学方程式。将电子结构与周期性趋势（电离能、电子亲和能、原子/离子半径）相关联，包括自旋相关效应。*解释原子光电子光谱。*知道0势能是任意定义在真空中的（参见光电效应）。

9、经典键合：VSEPR

能够绘制简单的共振结构。*能够绘制扩展的八电子路易斯结构。理解并运用VSEPR理论预测分子的形状——了解几何结构的名称及大致的键角。了解孤对电子对几何结构的影响。理解分子何时具有极性及其偶极矩的方向。能够计算形式电荷。能够计算氧化数。化合物离子。使用并阅读IUPAC无机命名系统。

10、量子力学键合

理解多体问题的难度及解决方法。理解Born-Oppenheimer近似的影响。理解LCAO如何近似分子轨道。识别分子轨道的节点和节点平面。将分子轨道理论应用于同核双原子分子。利用分子轨道理论预测键级并将其与路易斯结构进行比较。认识到更多节点对应于更高能量（激发）状态。

11、分子轨道理论

识别双原子气体的反磁性或顺磁性性质。将MO理论应用于异核双原子分子。理解非成键轨道。从MO理论理解键的极性性质。*解释基本分子光电子发射光谱。

12、价键理论与杂化

理解价键理论。构建并绘制杂化轨道（包括波函数形式）。将杂化轨道与路易斯结构相关联。*使用杂化轨道与分子轨道理论分析异核基本多原子分子。*将π共轭与粒子在箱中问题相关联。

13、*光谱学专题1（专题1）

核磁共振（NMR）与电子顺磁共振（EPR）光谱学（塞曼效应）。微波（旋转光谱学）（惯性矩）。

14、*光谱学专题2（专题2）

红外光谱（振动光谱）（零点能）。紫外-可见光谱（吸收和光致发光）、振动分裂、箱中粒子和共轭以及量子点、比尔定律。

15、过渡金属配合物

氧化态的回顾。配体的定义。路易斯酸和碱的定义。理解配位（给电子）键。识别配体置换反应。

16、配位几何与晶场理论

识别配位化合物的几何结构。理解基本晶场理论及其如何导致d轨道分裂和颜色化合物（吸收）。理解高自旋/低自旋及其与磁性性质的关系。了解光谱化学系列中几个关键配体及其与弱场和强场的关系。认识到吸收对应于所见互补色（例如，吸收约700 nm光的物质，即吸收红色光，会呈现绿色）。

17、配位场理论

*定性理解Jahn-Teller畸变及其对d轨道分裂的影响。基础配位场理论。*σ受体配体、π供体配体及反键作用。

以上就是UCLA普通化学CHEM 20A考前复习的重点内容。如果有同学在备考过程中遇到问题，随时可以和新航道的课程顾问联系。新航道能够为你提供一对一加州大学洛杉矶分校考前辅导，帮助你明确考试重点、充分查漏补缺、巩固课程知识、提升应试能力，使你能够充分备考，从而轻松应对即将到来的考试。