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如何学好高中化学竞赛


学而思培养

高中化学竞赛
学而思化学竞赛金牌教练周坤

一、
时间

竞赛简介
竞赛名称 北京市高中 竞赛难度范围 ★★ 高中知识为主, 题型与初赛接近 全国高中化 ★★★★ 初赛大纲 ★★★★★ 一等奖(45 人左右)具有清 华、北大等高校自主招生资格 选出北京代表队 重要性 ★★★ 对

学生帮助 定位自己,竞赛规划,积累 竞赛经验,为初赛做准备

4 月中旬

化学竞赛

9 月初

学竞赛初赛

11 月中 旬 7 月份

全国高中化 学竞赛决赛 国际奥林匹 克化学竞赛

★★★★ 决赛大纲 ★★★★★ 国际竞赛大纲

★★★★★

国家集训队(50 人)直接保 送清华北大

★★★★★

代表中国参加国际化学奥林 匹克竞赛 ICHO

全国高中学生化学竞赛由中国化学会主办,竞赛一般分为预赛、初赛(全国)、决 赛(冬令营),决赛前 50 名选手选出国家队 4 人参加国际竞赛。 1. 北京市高中化学竞赛 北京市在每年的 4 月份会举办高中化学竞赛,2014 年之前分高一、高二两个年 级分开举行,在 2014 年高一、高二一起考试,同一份试卷,主要考察的内容是原 子分子结构、晶体结构、元素化学、化学原理、有机化学等,考察的内容接近于 9 月份的全国初赛,但是比初赛简单很多,适合高一、高二年级学习成绩优秀,而且 对化学有一定热爱的同学参加,可以通过学校集体报名。 这次考试虽然没有直接作用,可以帮助自己有一个更好的定位,对自己的化学 竞赛之路有一个新的规划,不断的积累自己竞赛的经验,不断的学习,争取在 9 月 份的全国初赛中取得不错的成绩。

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2.

全国高中化学竞赛初赛 全国初赛今年为 8 月 31 日(往年是在 9 月的第二个周末),考试内容只有理 论,没有实验。理论的知识范围相当广泛,大体可以分为:结构,分析,物化,元 素,有机等几部分(具体要求可参见附录 2 初赛大纲),内容与大学的本科基础课 程相当,但题目的灵活性很高,解题需要很强的推理能力,文章后面会为大家详细 介绍如何学习化学竞赛。 如果在初赛中获得一等奖(2013 年 44 人获得一等奖),也就具有了参加清华、 北大高校自主招生的资格,虽然只是具有资格,但是清北还是非常认可竞赛获奖学 生,所以最后一等奖学员基本都能获得加分。同时一等奖学员通过再次的理论、实 验考试,然后综合初赛成绩选拔出省队(15 人左右),代表北京市参加全国决赛冬 令营(今年吉林大学举办)。

3.

全国高中化学竞赛决赛(CCHO) 决赛的时间一般是在十一月末,相对于初赛而言不仅考察的内容增多了,考题 的难度也有所增加,而且增加了实验内容的考察(占总分的 40%)。冬令营每年会 在不同的省份进行,今年的化学竞赛决赛冬令营在吉林大学举办,会评出金牌、银 牌、铜牌,各 100 枚左右,金牌前 50 名选入国家集训队,直接保送清华北大,其 他获奖同学获得相应的清华北大高考降分优惠,北京队员一般会降分 60 到一本线。

4.

国际奥林匹克化学竞赛(ICHO) 对于国家集训队的同学经过培训选拔出 4 人,代表中国参加国际奥林匹克化学 竞赛(ICHO),2014 年的国际化学奥林匹克竞赛在越南举行,中国队取得 2 金、2 银的好成绩,2015 年的国际比赛在阿塞拜疆举行。

二、

化学竞赛的定位、优势
对于任何竞赛而言还是要以兴趣为主,没有兴趣作为支撑很难在竞赛的道路上

走得很远。 学习化学竞赛除了会在高考方面获得降分的优惠外,对你升入大学后的帮助尤 为显著,特别对于化学、医学、生物等方面的专业,对于北大化院而言,本科期间 的化学类基础课程如结构、无机、有机、分析等,你在学习竞赛的过程中都已经提 前学习过,虽然不是全部的内容都学过,但是相对于没有学习过的同学而已,优势 不言而喻;同样在学习化学竞赛的过程中,会逐渐养成自主学习的能力,在大学阶 段尤为重要。

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三、

学习竞赛的方法

1. 重视基础
学习化学竞赛并不意味着你要放弃高中化学的学习,毕竟大部分学员将来还是 需要高考的,对于化学这个学科,很多问题上由于高中知识范围有限,竞赛与高考 的思维模式会略有不同,学习竞赛并不是你高中化学学不好的原因,学习竞赛应该 会让你高中化学的学习变得游刃有余,只有先把高中化学的基础打牢,才能有更多 的时间与精力学习竞赛

2. 看书与做题
对于学习化学竞赛,看书与做题是分不开的,所需看的书可以分为这么几个 部分:无机、有机、结构、分析、物化,当然书不是盲目的去看,毕竟时间有限, 没有必要像大学生那样从头学到尾,我们只需要把其中重要的部分仔细研读,反 复推敲,记住不是重点,而是要会应用。 对于做题,个人的观点不是太建议等自己刷完大学书后再去做竞赛题,虽然 现在的竞赛题没有一定的大学知识的基础上很难完整的做出来,不过 88 年到 98 年间的竞赛题目很多只需要依靠高中的知识便可解决,题目里面有很多的信息提 示,需要同学们自己去挖掘,能够运用题目给出的所有信息,方能解出题目。一 个学习完大学课程的人跟对大学内容只是有一般了解的学员,对于早些年的竞赛 题,前者可能会轻松就搞定,后者可能会花费些时间,但后者的收获却不仅仅是 会了几个问题,能更体会到出题者的出题思路,每一句话的意图,如何一步步得 到答案的,希望诸位同学一定要重视早年竞赛题里面所蕴含的思想。 另外再说一个关于做题的问题,市面上虽然有各式各样的竞赛书,但是大多 是抄来抄去,题目的重复度非常高,很多同学见到之前做过的题目,无论之前做 的对与错都会空过去,对于重复的题目还是可以继续做一做,因为每次做题你的 想法、思路可能是不同,做完同样也是有不同的收获,包括我本人现在做一些之 前做过的题目都会有一些新的感悟。

四、

学习竞赛时间安排
学习任何一门竞赛都不是一蹴而就,都是需要时间与精力,也会对课内的成绩

有一定的影响,一定要将竞赛跟课内的学习的时间安排合理,将影响降到最小。平 时在每周或者每天拿出固定的时间学习竞赛, 假期学习竞赛的时间可以稍微多一些,

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要把不同时间节点分清,比如快到期中、期末考试,可以适当把竞赛停两周,专心 准备考试,而到了寒假、暑假一定要好好利用,学习竞赛的大好时间! 另外最重要的便是高二升高三的暑假,化学竞赛初赛的时间为 9 月的第二个周 末,2014 年提前到 8 月 31 日,这个暑假务必把化学竞赛的学习作为最重要的事情, 可以从 8 月开始每天给自己考试,规定时间三小时:一方面是为了练习,适应考试, 另一方面培养自己做题的手感,提高做题的速度。

引用另外一位化学竞赛学员的一句话: 化学竞赛是一条漫长的路途,布满鲜花,布满荆棘,但是无论如何,选择 了这一条路,就要坚定不移地走下去。要记住最重要的不是结果,而是这一路 的收获。在这漫漫长路中,你将学会自信,学会宽容,学会互助,学会坚强。 几十年后,这段竞赛生活还会提醒你,你拥有怎样一份宝贵的财富,拥有怎样 一个蓬勃的青春……

五、

附录:竞赛推荐书目、初赛决赛大纲

附录 1:推荐书目及介绍

《无机化学》(武汉大学、吉林大学,第三版,高教社,1994) 竞赛党常用的无机教材,封皮 C60,竞赛需要的元素知识大部分都在其 中、也包含结构部分,思路也比较清晰,不过书中也是有错误的。

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《无机元素化学》 刘新锦、朱亚先、高飞著 科学出版社 书中有一些与以往的元素教材不同的新特色,这本书作为学习元素的参考书 籍应该还是不错的。此书还有一本配套的习题 《无机化学》 张祖德

张祖德目前还是安徽省领队,从事化学竞赛多年,不知现在是否还会在讲授 密堆积的时候掏出自己粘的乒乓球,对结构讲解非常到位,高中时代听过两次张 老师上课。 这本书的特点是张老师把很多竞赛题目融入其中,算是为竞赛订制的 大学化学教材了

《结构化学基础》(周公度、段连运,第四版,北大) 北大本科生的结构化学教材, 编者段连运为全国中学生化学竞赛委员会主任, 目前还担任命题工作。此书多结构讲述较全面,适合于结构化学入门,书中牵扯 数学内容的地方大家自动无视即可。

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《高等无机结构化学》(麦松威、周公度、李伟基,第二版,北大,2006) 这本书可以看作《结构化学基础》的升级版,内容更为丰富具体,书 中出现的晶胞大都是很经典的晶胞,经常出现在早年的竞赛题目中,如 07 年氯化镁。

《基础有机化学》(邢其毅等,第三版,高教社,2005) 学习有机后面必看的书籍,内容非常的全面,俗称邢大本,编者裴坚为 化学竞赛初赛的命题老师,此书思路略微有点乱,不适合初学者。 右边这本为邢大本的配套习题,不过确有很多题目是跟课本上是不一样 的。在北大读书期间,裴伟伟奶奶经常布置作业,如果有同学直接抄答案, 那么结果可是很惨的,因为题目都不一样。。。。。。

《有机化学》

胡宏纹

第三版

相对于邢大本而言可能没有那么权威,但是该有的都有,除了题目略少,非常 调理清晰,适合初学者,本书虽然已出第四版,但是不如此版精简。

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《分析化学》(武汉大学,第四版,高教社,2000)
分析常用的书,但是升级之后给人的感觉不如第一版,现在又出第五版了,不过第 一版不好买到,只有复印本。

《奥赛经典》

湖南师大出版社

张灿久

湖南作为化学竞赛强省,在竞赛辅导方面必然有独到之处,此书可以作为化学竞赛 的教材,内容精简,而且还有丰富的习题,只不过题目答案也非常精简,很多题目的答 案:略,特别是计算题对于初学者会非常痛苦,不建议开始做上面习题。

《化学奥林匹克优化解题题典》丁漪等选编
最新的一本题典,题目比较新,里面有很多外国的竞赛题目,以及很多江苏省自己 命制的题目,相对于其他竞赛书,他有很多自己的东西在里面。

《高中化学竞赛教材》

施华

共有三册,前两册较为简单,第三册题目添加了一些 ICHO 的改编题,很多题目还是 不错的。

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附录 2:初赛大纲 1. 有效数字。在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器(天平、量筒、 移液管、滴定管、容量瓶等等)测量数据的有效数字。运算结果的有效数字。 2. 气体。理想气体标准状态。理想气体状态方程。气体密度。分压定律。气体相对分 子质量测定原理。气体溶解度(亨利定律)。 3. 溶液。溶液浓度。溶解度。溶液配制(按浓度的精确度选择仪器)。重结晶及溶质/ 溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。溶剂(包括混合溶剂)。胶 体。 4. 容量分析。被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴 定的滴定曲线(酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系)。酸碱滴定指示剂 的选择。高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA 为标准溶液的基本滴定反应。分析结果 的计算。分析结果的准确度和精密度。 5.原子结构。核外电子运动状态: 用 s、p、d 等来表示基态构型(包括中性原子、正离 子和负离子)核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。 6.元素周期律与元素周期系。主族与副族。过渡元素。主、副族同族元素从上到下性质 变化一般规律;同周期元素从左到右性质变化一般规律。原子半径和离子半径。s、p、d、 ds、 f-区元素的基本化学性质和原子的电子构型。 元素在周期表中的位置与核外电子结构 (电 子层数、价电子层与价电子数) 的关系。最高氧化态与族序数的关系。对角线规则。 金属性、 非金属性与周期表位置的关系。金属与非金属在周期表中的位置。半金属。主、副族所有元 素的名称、符号及在周期表中的位置、常见氧化态及主要形态。铂系元素的概念。 7. 分子结构。路易斯结构式(电子式)。价层电子对互斥模型对简单分子(包括离子) 几何构型的预测。杂化轨道理论对简单分子(包括离子)几何构型的解释。共价键。键长、 键角、键能。σ 键和 π 键。离域 π 键。共轭(离域)的一般概念。等电子体的一般概念。 分子的极性。相似相溶规律。 8. 配合物。路易斯酸碱的概念。配位键。重要而常见的配合物的中心离子(原子)和 重要而常见的配体(水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等)。

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螯合物及螯合效应。 重要而常见的络合剂及其重要而常见的配合反应。 配合反应与酸碱反应、 沉淀反应、氧化还原反应的联系(定性说明)。配合物几何构型和异构现象基本概念。配合 物的杂化轨道理论。八面体配合物的晶体场理论。Ti(H2O)63+的颜色。 9.分子间作用力。范德华力。氢键。其他分子间作用力的一般概念。 10.晶体结构。晶胞。原子坐标。晶格能。晶胞中原子数或分子数的计算及与化学式的 关系。分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。配位数。晶体的堆积与填隙模型。常见 的晶体结构类型,如 NaCl、CsCl、闪锌矿(ZnS)、萤石(CaF2)、金刚石、石墨、硒、冰、 干冰、尿素、金红石、钙钛矿、钾、镁、铜等。 11.化学平衡。平衡常数与转化率。弱酸、弱碱的电离常数。溶度积。利用平衡常数的 计算。熵的概念。 12.离子方程式的正确书写。 13.电化学。氧化态。氧化还原的基本概念和反应的书写与配平。原电池。电极符号、 电极反应、原电池符号、原电池反应。标准电极电势。用标准电极电势判断反应的方向及氧 化剂与还原剂的强弱。电解池的电极符号与电极反应。电解与电镀。电化学腐蚀。常见化学 电源。pH、络合剂、沉淀剂对氧化还原反应影响的定性说明。 14.元素化学。卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝、锑、砷。碱土金属、 碱金属、稀有气体。钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、金、锌、汞、钼、钨。过渡元 素的所有氧化态。氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性。常见难溶盐。氢化物的基本分类和主 要性质。常见无机酸碱的形态和基本性质。水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检 出以及特殊试剂的使用和分离。制备单质的一般方法。 15. 有机化学。有机化合物基本类型——烷、烯、炔、环烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、 醚、醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物、磺酸的系统命名、基本性质及相互转化。异 构现象。C=C 加成。马尔科夫尼科夫规则(简称“马氏规则”)。C=O 加成。取代反应。芳 香烃取代反应及定位规则。 芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。 碳链增长与缩短的基本反应。 分子的手性及不对称碳原子的 R、S 构型判断。糖、脂肪、蛋白质。所有有机反应的机理。 16. 天然高分子与合成高分子化学初步知识。

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附录 3:决赛大纲 本基本要求在初赛要求基础上增加下列内容,不涉及微积分。 1. 原子结构。四个量子数的物理意义及取值。单电子原子轨道能量的计算。s、p、d、 f 原子轨道图像。 2.分子结构,分子轨道基本概念。定域及多中心键键级。分子轨道理论对氧分子、氮分 子、一氧化碳分子、一氧化氮分子、水分子、二氧化碳等少于六原子的常见分子的结构和性 质的解释。一、二、三维势箱中粒子能级及对共轭体系吸收光谱的解释。超分子基本概念与 超分子结构化学、氢键、疏水作用等常见的次级键。分子点群的基本概念。 3. 晶体结构。点阵的基本概念。晶系。宏观对称元素。十四种空间点阵类型。晶体学 点群的判定。空间群的基本概念。 4. 化学热力学基础。热力学能(内能)、焓、热容、自由能和熵的概念。生成焓、生 成自由能、标准熵及有关计算。自由能变化与反应的方向性。吉布斯-亥姆霍兹方程及其应 用。范特霍夫等温方程及其应用。标准自由能与标准平衡常数。平衡常数与温度的关系。热 化学循环。热力学分解温度(标态与非标态)。相、相律和相图。克拉贝龙方程及其应用(不 要求微积分)。 5. 稀溶液通性,电解质溶液理论。 6.化学动力学基础。 反应速率基本概念。 反应级数。 用实验数据推求反应级数。一、二、 三级反应积分式及有关计算(速率常数、半衰期、碳-14法推断年代等等)。阿累尼乌斯方 程及计算(活化能的概念与计算;速率常数的计算;温度对速率常数影响的计算等)。活化 能与反应热的关系。反应机理一般概念。推求速率方程。催化剂对反应影响的本质。 7.酸碱质子理论。缓冲溶液。利用酸碱平衡常数的计算。溶度积原理及有关计算。 8. Nernst 方程及有关计算。原电池电动势的计算。pH 对原电池的电动势、电极电势、 氧化还原反应方向的影响。沉淀剂、络合剂对氧化还原反应方向的影响。 9. 配合物的配位场理论的初步认识。配合物的磁性。分裂能与稳定化能。利用配合物 的平衡常数的计算。络合滴定。软硬酸碱及化学硬度。

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10.元素化学描述性知识达到国际竞赛大纲三级水平。 11. 自然界氮、氧、碳的循环。环境污染及治理、生态平衡、绿色化学的一般概念。 12. 有机化学描述性知识达到国际竞赛大纲三级水平(不要求不对称合成,不要求外消 旋体拆分)。 13.氨基酸、多肽与蛋白质的基本概念。DNA 与 RNA。 14. 糖的基本概念。葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖。糖苷。纤维素与淀粉。 15. 简单有机化合物的系统命名。 16.有机立体化学基本概念。构型与构象。顺反异构(trans-、cis-和 Z-、E-构型)。 手性异构。endo-和 exo-。D,L 构型。 17. 利用无机和有机的基本反应对简单化合物的鉴定和结构推断。 18. 有机制备与有机合成的基本操作。电子天平。配制溶液、加热、冷却、沉淀、结晶、 重结晶、过滤(包括抽滤)、洗涤、蒸发浓缩、常压蒸馏与回流、倾析、分液、搅拌、干燥。 通过中间过程检测(如 pH、温度、颜色等)对实验条件进行控制。产率和转化率的计算。 实验室安全与事故紧急处置的知识与操作。废弃物处置。仪器洗涤和干燥。实验工作面的安 排和整理。原始数据的记录。 19. 常见容量分析的基本操作、基本反应及分析结果的计算。容量分析的误差分析。 20.分光光度法。比色分析。


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