产品特色
内容简介
《AP化学》是国内初创的中英文结合的AP化学教材。在研究了化学的知识体系及教学体系的基础上,本书搭建了较易于中国学生理解和接受的AP化学知识体系,真正全面覆盖了AP化学的考点。本书提供了大量的例题和习题,为夺取AP化学的高分奠定了扎实的基础。
改版按照APChemistry的新大纲要求进行了修订,更新了部分章节的内容,还加入光谱学、色谱技术、材料科学等化学分析、应用领域的相关知识,
紧扣新大纲考点要求和近年来真题考察内容。
作者简介
那路新博士,毕业于北京大学(药物化学系),北京新东方学校AP和SAT2项目负责人,专注于AP教学研究近十年,2011年、2016年两次作为新东方教育科技集团AP项目全国教师培训主讲人,培训全国各分校教师;ACT科学、数学名师,出版畅销书籍《AP化学》,录制新东方在线视频课程《AP化学冲5分班》。
内页插图
目录
Chapter 1 Introduction
导论........................................................................................................................................... 1
Chapter 2 Atomic Structure and the Periodic Table
原子结构和元素周期表........................................................................................................... 9
Chapter 3 Bonding and Molecular Structure
化学键和分子结构 ................................................................................................................ 25
Chapter 4 Nuclear Chemistry
核化学...................................................................................................................................... 50
Chapter 5 Stoichiometry and Chemical Equations
化学计量学和化学反应方程.................................................................................................. 56
Chapter 6 Gases and Phase Changes
气体和相变 ........................................................................................................................... 63
Chapter 7 Solutions
溶液......................................................................................................................................... 73
Chapter 8 Kinetics
动力学.................................................................................................................................... 84
Chapter 9 Equilibrium
化学平衡................................................................................................................................ 99
Chapter 10 Thermodynamics
热力学................................................................................................................................... 108
Chapter 11 Acids and Bases
酸和碱................................................................................................................................... 121
Chapter 12 Oxidation-Reduction and Electrochemistry
氧化还原和电化学................................................................................................................ 143
Chapter 13 Organic Chemistry
有机化学................................................................................................................................ 158
Chapter 14 Experiment
实验........................................................................................................................................ 176
Chapter 15 Spectroscopy
光谱学..................................................................................................................................... 179
Chapter 16 Chromatography
色谱........................................................................................................................................ 194
Chapter 17 Materials Science
材料科学基础......................................................................................................................... 199
练习部分 ............................................................................................................................... 205
附 录 ..................................................................................................................................... 239
前言/序言
AP(Advanced Placement)课程在中国的成功登陆,无论是对中国高中教育的体系还是对中国高中教育的教学思路都是个不小的冲击。不同于国内高中“一刀切”(不论学习能力强弱,不论不同兴趣爱好,所有高中生都学习统一的标准课程)的教育体系,AP课程作为美国大学理事会(College Board)的明星产品,让学有余力的高中生能提前学习大学课程,不仅体现了分级教学的思想,更是满足了不同学习能力、不同学习兴趣的学生的学习需要。
据美国大学理事会的年度报告,申请顶尖名校的学生向大学招生办提供了平均4-5门AP成绩,而AP成绩在所有录取因素中以80.3%的影响力居第一位。因此,在SAT和TOEFL成绩的基础上,AP成绩成了步入名校竞争的新项目。随着中国学生留学大潮的涌来,加上AP课程在中国本土的开设,AP考试成为了时下最时髦的留学考试之一。
历史的实践告诉我们,无论是科学,还是技术,或小到一个考试,完全照搬西方肯定是行不通的。因此,AP在中国的教学、考试辅导等工作都已经悄然开展,不管是摸石头过河,还是模拟赶超,AP中国本土化势在必行。基于此,北京新东方学校成立了一支由博士学历教师组成的AP教研中心团队,大力开展了AP课程的教学教研活动。在近两年的研究过程当中,教材问题成为了当前最棘手的问题。在目前国内市面上,适合中国本土的AP教材几乎空白。为了帮助国内AP学习者更好地学习AP课程和准备AP考试,我们按照AP官方给出的考试大纲,编写了此套中英文结合的AP教材。AP考试不同于TOEFL等语言类考试,它是学科考试。学科知识无论用什么语言来描述都是同样的知识,因此本系列教材适当辅以中文解释,帮助考生更深入地理解。另一方面,为了让考生能够适合未来英文学习和英文考试的需要,本系列教材的定理展开、例题讲解等大部分内容都采用了英文描述。中英结合,易于中国考生对知识点的理解和把握。希望本套教材能给AP学习者助一臂之力。
最后,要感谢关心和支持本套书出版的大愚文化传播有限公司,北京新东方学校北美部的AP教研团队,是他们的努力才使得本书能够顺利地出版。限于水平,书中难免有不妥之处,望同行、读者不吝赐教。
范 猛
新东方国外考试推广中心主任
深入理解与应用:高中阶段科学思维的构建与实践 本书旨在引导高中阶段的学生,超越应试教育的框架,真正建立起系统、严谨的科学思维模式,并将这种思维模式高效地应用于科学学科的学习与实践中。 本书并非针对某一特定学科的知识点进行机械的罗列或单纯的解题技巧传授,而是聚焦于科学方法的论证、逻辑推理的训练以及复杂问题的结构化分析。我们相信,掌握了科学的思维方式,学习任何具体的科学知识都将事半功倍,并能为未来的学术探索打下坚实的基础。 第一部分:科学思维的基石——观察、假设与实验设计 科学探究的第一步,是对自然现象的敏锐观察和好奇心的驱动。本部分将详细剖析如何将日常的“看到”转化为科学的“观察”。我们不仅讨论观察的客观性要求,更强调记录与量化的重要性。 随后,我们将进入科学思维的核心环节——提出有效假设。本书提供了从现象到假设的转换模型,指导学生如何构建一个既具有解释力又可被检验的科学假设。我们将通过大量的案例分析,展示如何避免“伪科学”的思维陷阱,例如循环论证或诉诸权威。 实验设计是假设检验的实践环节。本部分将花费大量篇幅讨论实验设计的严谨性。我们将深入讲解以下关键概念: 1. 变量控制(Controlled Variables): 区分自变量、因变量和无关变量的策略,以及如何通过精巧的实验装置实现对变量的精确控制。 2. 对照实验的必要性与设置原则: 为什么需要对照组?如何构建有效的阳性对照和阴性对照? 3. 重复性与样本量: 理解误差的来源,并学习如何通过增加实验重复次数来提高结果的可靠性。 4. 测量工具的选择与精度评估: 认识不同测量工具的局限性,以及如何科学地报告测量误差的范围。 通过本部分的训练,学生将学会像真正的科学家那样设计实验,确保获取的数据是高质量、可信赖的。 第二部分:逻辑的殿堂——演绎、归纳与溯因推理 科学思维的强大力量来源于其严密的逻辑结构。本部分致力于系统地梳理并训练学生掌握主要的科学推理模式。 演绎推理(Deductive Reasoning):从一般原理推导出特殊结论。本书将结合数学和物理学的基本公理,展示演绎推理的确定性。我们将分析三段论的结构,并着重讲解如何识别逻辑谬误(如“肯定后件”)。 归纳推理(Inductive Reasoning):从一系列观察中总结出普遍规律。这是科学发现的常用路径,但其结论并非必然为真。我们探讨了“休谟难题”,并讨论了如何通过“增强归纳”——即增加观察样本的多样性和数量——来提高归纳结论的可靠性。 溯因推理(Abductive Reasoning,或称最佳解释推理):在信息不完全时,推导出最可能的解释。这在生物学的进化论、地质学的板块构造理论形成中至关重要。本书将提供工具,帮助学生评估不同解释之间的优劣,例如评估解释的简洁性、兼容性和预测能力。 本部分特别关注反事实思维(Counterfactual Thinking),即思考“如果当时情况不同,结果会怎样”。这不仅是批判性思维的重要组成部分,也是检验因果关系的关键手段。 第三部分:数据分析与模型构建的艺术 现代科学离不开对数据的处理和解释。本部分将超越基础的平均值与标准差,深入探讨如何从数据中提取有意义的信息。 统计学基础与数据可视化: 我们将介绍描述性统计和推断性统计的基本概念,重点讲解如何正确解读P值(P-value)和置信区间(Confidence Intervals),避免常见的统计误读。数据可视化不仅是美学,更是清晰传达科学发现的语言,本书将指导学生选择最适合展示数据的图表类型(如散点图、直方图、箱线图),并强调图表标签、轴刻度和数据点分布的规范性。 数学建模在科学中的应用: 科学模型是对复杂现实的简化和抽象。本部分教授学生如何将现实问题转化为数学语言(代数方程、微分方程、函数关系)。我们将以人口增长模型、反应速率模型为例,展示模型构建的迭代过程:提出模型、检验模型、根据新数据修正模型。理解模型的局限性——即模型永远只是对现实的近似——是高级科学素养的体现。 第四部分:科学的历史维度与社会责任 科学知识并非真空产生,而是嵌于特定的历史和社会文化背景之中。 科学革命与范式转换: 通过回顾哥白尼、伽利略、达尔文等人的工作,学生将理解托马斯·库恩所描述的“范式转换”过程。理解科学的进步并非线性累加,而是充满辩论、范式冲突与最终共识确立的过程。 因果关系与相关性辨析: 在信息爆炸的时代,区分“相关”与“因果”至关重要。本书将提供强大的工具箱,教导学生识别混杂变量、中介变量和双向因果关系,特别是在生物学和社会科学领域,这直接关系到对健康、环境和社会政策的正确理解。 科学的伦理与传播: 科学研究必须肩负社会责任。本部分探讨数据共享、同行评审的机制及其重要性,以及科学研究在伦理边界上面临的挑战(如基因编辑的争议)。最后,训练学生如何以清晰、准确且对公众负责任的方式,将复杂的科学发现进行有效的口头和书面传播。 总结: 本书的最终目标是培养出能够独立思考、质疑现有结论、并能为自己的论点提供充分科学证据的未来学习者和思考者。它提供的不是一套固定的知识答案,而是一套应对未知挑战的思维工具。掌握了这些工具,无论未来选择进入哪个学术领域,都将具备穿越复杂性、抵达真相的能力。