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全国高中生化学竞赛大纲


全国高中学生化学竞赛基本要求 2008 年 4 月新大纲 说明: 1. 本基本要求旨在明确全国初赛和决赛试题的知识水平,作为试题命 题的依据。本基本要 求不涉及国家队选手选拔的要求。 2. 现行中学化学教学大纲、新近发布的普通高中化学课程标准实验教 科书(A1-2,B1-6)及高考说明规定的内容均属初赛要求。具有高中文化程 度的公民的常识以及高中数学、物理、生物、地理与环境科学等学科的基本 内容(包括与化学相关的我国基本国情、宇宙、地球的基本知识等)也是化 学竞赛的内容。初赛基本要求对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体 化学和有机化学作适当补充,一般说来,补充的内容是中学化学内容的自然 生长点。 3. 决赛基本要求是在初赛基本要求的基础上作适当补充。 4. 全国高中学生化学竞赛是学生在教师指导下的研究性学习,是一种 课外活动。课外活动的总时数是制定竞赛基本要求的重要制约因素。本基本 要求估计初赛基本要求需 40 单元(每单元 3 小时)的课外活动(注:40 单 元是按高一、高二两年约 40 周,每周一单元计算的);决赛基本要求需追 加 30 单元课外活动(其中实验至少 10 单元)(注:30 单元是按 10、11 和 12 月共三个月约 14 周,每周 2~3 个单元计算的)。 5. 最近三年同一级别竞赛试题涉及符合本要求的知识自动成为下届竞 赛的要求。 6. 本基本要求若有必要做出调整,在竞赛前三个月发出通知。新基本 要求启用后,原基本 要求自动失效。 初赛基本要求 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)。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, NaCl、 如 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。马可尼科夫规则。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。 决赛基本要求 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。 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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