高中化學競賽輔導ppt課件

.,1,高中化學競賽輔導,.,2,【中國高中化學奧賽選手】,.,3,【世界各國高中化學奧賽選手】,.,4,【杰出的年輕科學家】,玻爾的原子結(jié)構理論誕生于1912年，27歲。,.,5,1953年4月，沃森提出DNA雙螺旋結(jié)構，25歲。,.,6,海森堡：建立量子矩陣力學,24歲。,牛頓：1665年發(fā)明微積分，22歲。,.,7,日本模式,美國模式,中國模式,人,眾,從,從權、從書、從舊。,典型的文化模式,.,8,中國人創(chuàng)新的思想障礙,1.中國長期的小農(nóng)經(jīng)濟,形成了“小康即安”“小富即滿”的保守思想,這是妨礙創(chuàng)新的思想根源。2.中國文化中的神本主義文化,即唯神、唯上、唯書束縛了中國學人創(chuàng)造性的發(fā)揚。3.中國教育中的唯書教育與應試教育妨礙了學生的自由與個性的發(fā)展，也就妨礙了創(chuàng)新。因此要加強個性教育、素質(zhì)教育與創(chuàng)造教育。4.中國學人習慣于跟蹤不習慣于創(chuàng)新的一個重要原因是缺乏自信心，不敢質(zhì)疑和批判現(xiàn)存的知識體系，不敢提出創(chuàng)新的理論和方法。,.,9,近年來化學競賽試題中逐漸減少了構成題，取而代之的是一種新的主流試題“科學猜謎題”，且權重越來越大。所謂“科學猜謎題”有別于通常意義上的猜謎游戲，其“謎面”是在試題中建構未知知識信息，猜謎人化學競賽選手的智力強弱表現(xiàn)在能否用已有的知識來理解這些信息，并對這些信息進行加工、分析、綜合。一般“科學猜謎題”是競賽選手不知道的知識，是競賽選手根據(jù)信息得出的“新知識”，因此很能考查競賽選手的創(chuàng)造性思維的水平，即考查思維的嚴密性、精確性、深刻性和全面性，同時也能做到試題的公正性，有利于選拔人才。,高中化學競賽命題趨勢,.,10,高中化學競賽應試對策,1、準確定位自己，掌握大綱要求的基本知識化學競賽是分層次的。每年9月舉行全國化學競賽初賽是中國化學會命題的。試題內(nèi)容的知識水平（指用于理解試題給出的信息，加工這些信息所需要的基礎知識，決不是指試題題面的內(nèi)容）不會超過中國化學會下發(fā)的競賽大綱初賽的水平。您如果只想?yún)⒓映踬?，不準備在初賽獲勝后繼續(xù)參加省里進行的參加冬令營的選拔賽，你只要在業(yè)余時間掌握初賽大綱的內(nèi)容就可以了。如果充分研究大綱，有良好的洞察力和判斷力，再拿些過去幾年的初賽試卷研究研究，再加上適當?shù)木毩?，你必定能夠在初賽里取得好成績。如果你的目標定為沖擊冬令營，你就應該把中國化學會下發(fā)的初賽大綱和決賽大綱都研究透了，而且很好地把握以往決賽試題。還應該早日進行實驗訓練。,.,11,正確的做法是：按部就班。根據(jù)自己的能力和水平來恰當安排時間。例如，冬令營若能優(yōu)勝，到國家隊選手選拔賽，還有2個月，你可以集中精力準備參加第三論搏殺，此前的理論學習過分超前，如果處理不當，恐怕會影響其他學科的學習，會得不償失的。但化學實驗一定要盡早系統(tǒng)地訓練。這就要你的學校和老師的支持?；瘜W競賽不要搞題海戰(zhàn)術?？锤傎悤系囊酝脑囶}或者一些人編制的試題，一定要判斷一下，這種試題會不會在今后的競賽中出現(xiàn)，如果會出現(xiàn)，將在哪一級競賽里出現(xiàn)。否則你就墮入云霧，覺得競賽的試題的知識內(nèi)容太深，自己夠不上！其實，這是被誤導了。請分清各級競賽的水平！請以競賽大綱來判斷競賽的試題的水平是否適合你即將參加的競賽！,.,12,2、平時多看一些科學普及讀物、畫報、化學史料、科學家傳記書刊，多接觸一些生活、生產(chǎn)上的實際知識，了解化學發(fā)展的前沿領域的情況。例如，人類社會經(jīng)歷了相當長的“青銅時代”，證明銅是“常見元素”。又如鉻，中學化學實驗室里就有許多含鉻的試劑，課本里說到強氧化劑時常提到重鉻酸鉀，有機化學、分析化學里也經(jīng)常用，說明它是常見的），不但要知道它的結(jié)構、性質(zhì)，還應知道它的用途?；瘜W本身就是一門緊密聯(lián)系實踐的學科，它有理論性的一面，更重要的是這些理論都是建立在眾多化學事實的基礎上，又要去指導進一步的實踐。所以化學聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際已成為國際化學教育發(fā)展趨勢上的一個顯著特點。,.,13,3、適時、適度地進行解題訓練，注意思想方法和能力的培養(yǎng)。在奧賽試題中，常常從實際應用中提出一些問題，需要用深一層的原理去解釋我們還沒有直接感受到的事實；或者反過來，從別人的直接經(jīng)驗或?qū)嶒灁?shù)據(jù)中去總結(jié)新的規(guī)律等等，這當中都有一個能力要求問題。第一，解題時運用了那些基本概念和理論，通過怎樣的思想方法，才把這題解出來的？開始遇到了什么障礙，這些障礙的性質(zhì)怎樣？以及為什么會產(chǎn)生的？第二，所得結(jié)果是否合理，結(jié)論說明什么意義？對于結(jié)果是否符合提議，還要設法核對，旁敲側(cè)擊，考驗答案正確性。第三，如果變換題中已知的和未知的條件，將如何解答？怎樣充分捕捉題給的每一條信息，總之，就是要在解完一題之后，再把題目研究一番，把問題的實質(zhì)看透看穿。,.,14,4、注意非智力因素的培養(yǎng)。激烈的競爭要求參賽者要有機敏的才智、堅韌的耐力和自強不息的進取精神。（1）情感、興趣學習上要有強烈的求知欲和學習動機，在興趣中就容易激發(fā)出新意。瓦特對“蒸汽”現(xiàn)象產(chǎn)生濃厚的興趣，愛迪生迷上“電”現(xiàn)象，愛因斯坦對“相對論”的研究如癡如醉，因而在科學上都有重大發(fā)現(xiàn)。只有把自己一時的興趣逐步轉(zhuǎn)化為持久的、穩(wěn)定的志趣，才能有經(jīng)久不衰的求知動力，不斷生出智慧的萌芽。（2）意志、毅力要有自己的遠大理想，每個階段都要制定具體的學習目標，目標的完成需要有堅強的意志。學習目標的完成，最基本的要求是打好基礎，有了扎扎實實的基礎知識，才會具備知識創(chuàng)新基礎。正如古人曰：“書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟”。也正如今人曰：“書山有路巧為徑，學海無涯樂作舟”。,.,15,（3）氣質(zhì)、情操優(yōu)良品格不是先天的，而是后天進行系列、規(guī)范的心理素質(zhì)培養(yǎng)的結(jié)果。要隨時調(diào)節(jié)自己的心情，在任何時候都要保持自己有一個穩(wěn)定情緒。穩(wěn)定出思路。要做到：“寵辱不驚，看窗外花開花落；去留無意，任天空云卷云舒”。盡量使自己：凈心如明臺，一塵不染。靜心如止水，波瀾不驚。在學習生活中，力求不以物喜，不以己悲，排除一切干擾，全身心的投入到學習之中，智慧與靈感隨時都會出現(xiàn)。講究生活的規(guī)律性、科學性。不搞疲勞戰(zhàn)術，某種意義上講，休息比多看幾頁書、多做幾道題還要重要。始終保持旺盛的精力，創(chuàng)意在腦中萌發(fā)的幾率就高。自信，是人生最珍貴，最難得到而又是容易失去的東西，我可以一無所有，只要我的自信尚存，終有一天我會無所不有。,.,16,【例題】：2004年7月德俄兩國化學家共同宣布，在高壓下氮氣會發(fā)生聚合得到高聚氮，這種高聚氮的NN鍵的鍵能為160kJ/mol（N2的鍵能為942kJ/mol），晶體結(jié)構如圖所示。在這種晶體中，每個氮原子的配位數(shù)為；按鍵型分類時，屬于晶體。這種固體的可能潛在應用是，這是因為：。,一：反映事物本質(zhì),高中化學競賽試題的特點,【答案】：3；原子；高能燃料；高聚氮轉(zhuǎn)化為氮氣放出大量的熱。,.,17,二：聯(lián)系實際,【例題】：據(jù)報道，在全國各地發(fā)生了多起混合潔污劑發(fā)生氯氣中毒的事件。根據(jù)你的化學知識作出如下判斷（這一判斷的正確性有待證明）：當事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯，最可能的存在形式是和。當另一種具有性的液態(tài)潔污劑與之混合，可能發(fā)生如下反應而產(chǎn)生氯氣：,【答案】Cl-;ClO-;酸。,.,18,三：重視基礎知識的生長,【例題1】：高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構。晶體中氧的化合價可看作部分為0價，部分為-2價。下圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞。則下列說法正確的是()A.晶體中與每個K+距離最近的K+有12個B.晶體中每個K+周圍有8個O2-，每個O2-周圍有8個K+C.超氧化鉀的化學式為KO2，每個晶胞含有14個K+和13個O2-D.晶體中，0價氧原子與-2價氧原子的數(shù)目比可看作為3:1,【答案】A、D,.,19,【例題2】化合物A俗稱“吊白塊”，年產(chǎn)量上萬噸，主要用于染色工藝，具還原性和漂白性,對熱不穩(wěn)定，有毒。一些不法商人將A添加到米、面、腐竹、食糖等食品中增白，導致多起嚴重食物中毒事件。已知：固體A2H2O的摩爾質(zhì)量為154g/molA的晶體結(jié)構及其水溶液的電導證實A是鈉鹽，每摩爾A含1摩爾鈉離子。A在水中的溶解度極大，20oC飽和溶液A的質(zhì)量分數(shù)達45。A的制備方法之一是在NaOH溶液中令甲醛與Na2S2O4（連二亞硫酸鈉）反應（摩爾比1：1），反應產(chǎn)物為A和亞硫酸鈉。A在化學上屬于亞磺酸衍生物，亞磺酸的通式為RSO2H，R為有機基團。（1）畫出A的陰離子的結(jié)構式。（2）寫出上述制備A的“分子方程式”。（3）給出A的化學名稱。,（2）NaOH+Na2S2O4+HCHO=Na2SO3+(NaSCO3H3)（3）羥甲基亞磺酸鈉,【解析】：（1）154-36-23-32-32=31R=CH3O,.,20,【例題3】下圖摘自一篇新近發(fā)表的釩生物化學的論文：（1）釩化合物的每一次循環(huán)使無機物發(fā)生的凈反應化學方程式是：。（2）在上面的無機反應中，被氧化的元素是。（3）次氯酸的生成被認為是自然界的海藻制造CCl鍵的原料，請舉一有機反應說明。（4）試分析圖中釩的氧化態(tài)有沒有發(fā)生變化：。,【解析】：（1）H2O2Cl-H+H2OHOCl2）氯（3）H2CCH2HOClHOH2CCH2Cl（4）沒有變化。理由：過氧化氫把過氧團轉(zhuǎn)移到釩原子上形成釩與過氧團配合的配合物并沒有改變釩的氧化態(tài)，所以從三角雙錐到四方錐體釩的氧化態(tài)并沒有發(fā)生變化；其后添加的水和氫離子都不是氧化劑或還原劑，因此，過氧團變成次氯酸的反應也沒有涉及釩的氧化態(tài)的變化，結(jié)論：在整個循環(huán)過程中釩的氧化態(tài)不變。,.,21,【例題4】下面四張圖是用計算機制作的在密閉容器里，在不同條件下進行的異構化反應XY的進程圖解。圖中的方塊是X，圓圈是Y。,ABCD（1）圖中的縱坐標表示；橫坐標表示。（物理量）（2）平衡常數(shù)K最小的圖是。（3）平衡常數(shù)K最大的圖是。（4）平衡常數(shù)K=1的圖是。,【解析】：（1）A和B的物質(zhì)的量的百分數(shù)；時間，分。（2）A（3）B（4）C,.,22,【例題5】最近有人用一種稱為“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反應，使C60獲得一個質(zhì)子，得到一種新型離于化合物HC60CB11H6CL6。回答如下問題：（1）以上反應看起來很陌生，但反應類型上卻可以跟中學化學課本中的一個化學反應相比擬，后者是：。（2）上述陰離子CB11H6Cl6的結(jié)構可跟硼二十面體相比擬，也是一個閉合的納米籠，且CB11H6Cl6離子有如下結(jié)構特征：它有一根軸穿過籠心，依據(jù)這根軸旋轉(zhuǎn)360/5的度數(shù)，不能察覺是否旋轉(zhuǎn)過。請在圖上添加原子（用元素符號表示）和短線（表示化學鍵）畫出上述陰離子。,【解析】：（1）NH3+HCl=NH4Cl（2）注：硼上氫氯互換如參考圖形仍按正確論，但上下的C、B分別連接H和Cl，不允許互換。,2020/5/19,.,23,【例題6】向H2O2水溶液中加入少量MnO2固體，放出氧氣；向等濃度等物質(zhì)的量的H2O2水溶液中加入少量H2SO4溶液，再加入少量MnO2，放出O2；哪種情況放出的O2更多？A、一樣多B、前一次是后一次的二倍C、前一次是后一次的一半D、以上都不對,【解析】前一次反應中，MnO2做催化劑，H2O2發(fā)生自身氧化還原反應，生成O2；后一次酸化后，MnO2氧化性增強，氧化H2O2成為氧氣，是前一次的兩倍。選C。,.,24,【例題1】據(jù)報道，在55令XeF4（A）和C6F5BF2（B）化合，得一離子化合物（C），測得Xe的質(zhì)量分數(shù)為31，陰離子為四氟硼酸根離子，陽離子結(jié)構中有B的苯環(huán)。C是首例有機氙（IV）化合物，20以下穩(wěn)定。C為強氟化劑和強氧化劑，如與碘反應得到五氟化碘，放出氙，同時得到B。（1）寫出C的化學式，正負離子應分開寫。（2）根據(jù)什么結(jié)構特征把C歸為有機氙配合物？（3）寫出C的合成反應方程式。（4）寫出C和碘的反應。（5）畫出IF5分子的立體結(jié)構。（6）推測IF6、IF7分子可能的立體結(jié)構。,四：信息量大、思考量大,【解析】：(1)C6F5XeF2+BF4（2）分子中有CXe鍵(3)XeF4+C6F5BF2=C6F5XeF2+BF4(4)5C6F5XeF2BF42I24IF55Xe5C6F5BF2(5)注：應用VSEPR模型。(6)八面體和變形八面體型。,2020/5/19,.,25,【例題2】已知把燃著的Mg帶放入盛有干燥CO2氣體的瓶中，Mg帶能繼續(xù)燃燒。查得CO2、MgO、P2O5的生成焓分別為-394KJmol-1、-602KJmol-1、-1506KJmol-1。如果把燃著的P（銅質(zhì)燃燒勺）放入盛有干燥CO2氣體的瓶中，會有什么現(xiàn)象？并簡要說明。,2020/5/19,.,26,已知汽油（設為C8H18）的燃燒熱為-1302KJmol-1，如果把燃著的汽油（銅質(zhì)燃燒勺）放入盛有干燥CO2氣體的瓶中，現(xiàn)象如何？請做簡要說明。,27,.,【例題3】镅（Am）是一種用途廣泛的錒系元素。241Am的放射性強度是鐳的3倍，在我國各地商場里常?？梢姷?41Am骨密度測定儀，檢測人體是否缺鈣；用241Am制作的煙霧監(jiān)測元件已廣泛用于我國各地建筑物的火警報警器。镅在酸性水溶液里的氧化態(tài)和標準電極電勢（E/V）如下，圖中2.62是Am4+/Am3+的標準電極電勢，-2.07是Am3+/Am的標準電極電勢，等等。一般而言，發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應的條件是氧化劑的標準電極電勢大于還原劑的標準電極電勢。,判斷金屬镅溶于稀鹽酸溶液以什么形態(tài)存在。附：E(H+/H2)=0V;E(Cl2/Cl-)=1.36V；E(O2/H2O)=1.23V。,28,.,【解析】：要點1：E(Amn/Am)0,因此Am可與稀鹽酸反應放出氫氣轉(zhuǎn)化為Amn，n2,3,4；但E(Am3/Am2)0，Am2一旦生成可繼續(xù)與H反應轉(zhuǎn)化為Am3。（或：E(Am3/Am)0，n3）要點2：E(Am4/Am3)E(AmO2/Am4),因此一旦生成的Am4會自發(fā)歧化為AmO2和Am3。要點3：AmO2是強氧化劑，一旦生成足以將水氧化為O2,或?qū)l氧化為Cl2，轉(zhuǎn)化為Am3,也不能穩(wěn)定存在。相反，AmO2是弱還原劑，在此條件下不能被氧化為AmO22。要點4：Am3不會發(fā)生歧化（原理同上），可穩(wěn)定存在。結(jié)論：镅溶于稀鹽酸得到的穩(wěn)定形態(tài)為Am3。,.,29,五：重視結(jié)構，培養(yǎng)空間想像能力,【例題1】(1)如果已經(jīng)發(fā)現(xiàn)167號元素A，若已知的原子結(jié)構規(guī)律不變，167號元素應是第周期、第族元素；可能的最高氧化態(tài)為；氫化物的化學式為。(2)某一放射性物質(zhì)衰變20需15天，該物質(zhì)的半衰期是。(3)1，2-環(huán)氧丙烷分子有種化學環(huán)境不同的氫原子。如果用氯取代分子中的氫原子，生成的一氯代物可有種。(4)與碳化合物相比，硅化合物的數(shù)量要少得多。碳易于形成雙鍵，硅則不易形成雙鍵。但據(jù)美國科學雜志2000年報道，已合成了分子中既有SiSi單鍵，又有Si=Si雙鍵的化合物X。X的分子式為Si5H6，紅外光譜和核磁共振表明X分子中氫原子的化學環(huán)境有2種，則X的結(jié)構式是：。,【解析】：(1)8A+7HA(2)47天(3)47(4),.,30,【例題2】下圖是化學家合成的能實現(xiàn)熱電效應的一種晶體的晶胞模型。圖中的大（紅）原子是稀土原子，如鑭；小（藍）原子是周期系第五主族元素，如銻；中等大小的（綠）原子是周期系VIII族元素，如鐵。按如上結(jié)構圖寫出這種熱電晶體的化學式。給出計算過程。提示：晶胞的6個面的原子數(shù)相同。設晶體中銻的氧化態(tài)為1，鑭的氧化態(tài)為+3，問：鐵的平均氧化態(tài)多大？,【解析】：化學式LaFe4Sb12（寫La2Fe8Sb24扣1分）；鐵的氧化態(tài)+9/4=+2.25。,.,31,n=1原子總數(shù)=33非平面原子數(shù)=13,n=2原子總數(shù)=53非平面原子數(shù)=33,【例題3】假設某氯化鈉顆粒形狀為立方體，邊長為氯化鈉晶胞邊長的10倍，試估算表面原子占總原子數(shù)的百分比。,當n=10時，N（表面）%=(9261-6859)/9261=0.2594,【解析】：,.,32,【例題1】最近報道在100的低溫下合成了化合物X，元素分析得出其分子式為C5H4，紅外光譜和核磁共振表明其分子中的氫原子的化學環(huán)境沒有區(qū)別，而碳的化學環(huán)境卻有2種，而且，分子中既有CC單鍵，又有CC雙鍵。溫度升高將迅速分解。X的結(jié)構式是：,六：考查創(chuàng)新思維方法,【解析】：分子具有高度的對稱性，且具有環(huán)狀結(jié)構。,.,33,【例題2】在真空中將CuO和硫粉混合加熱可生成S2O和固體A，1molCuO反應電子轉(zhuǎn)移數(shù)為1mol。（1）寫出上述反應的化學方程式：。（2）若將S2Cl2與CuO加熱，在100400時，也能生成S2O，試寫出該反應的化學方程式：。（3）S2O在Na