全國高中學生化學(奧林匹克)競賽要求及考綱說明
一、全國高中學生化學(奧林匹克)競賽要求 1．本基本要求旨在明確全國高中學生化學競賽初賽及決賽試題的知識水平，作為試題命題的依據(jù)。本基本要求不包括國家代表隊選手選拔賽的要求。 2．現(xiàn)行中學化學教學大綱、普通高中化學課程標準及高考說明規(guī)定的內(nèi)容均屬初賽要求。高中數(shù)學、物理、生物、地理與環(huán)境科學等學科的基本內(nèi)容（包括與化學相關(guān)的我國基本國情、宇宙、地球的基本知識等）也是本化學競賽的內(nèi)容。初賽基本要求對某些化學原理的定量關(guān)系、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、立體化學和有機化學作適當補充，一般說來，補充的內(nèi)容是中學化學內(nèi)容的自然生長點。 3．決賽基本要求在初賽基本要求的基礎上作適當補充和提高。 4．全國高中學生化學競賽是學生在教師指導下的研究性學習，是一種課外活動。針對競賽的課外活動的總時數(shù)是制定競賽基本要求的重要制約因素。本基本要求估計初賽基本要求需40單元（每單元3小時）的課外活動（注：40單元是按高一、高二兩年約40周，每周一單元計算的）；決賽基本要求需追加30單元課外活動（其中實驗至少10單元）（注：30單元是按10、11和12月共三個月約14周，每周2～3個單元計算的）。 5．最近三年同一級別競賽試題所涉及的符合本基本要求的知識自動成為下屆競賽的要求。 6．本基本要求若有必要做出調(diào)整，在競賽前4個月發(fā)出通知。新基本要求啟用后，原基本要求自動失效。 二、全國高中學生化學(奧林匹克)競賽初賽基本要求 1．有效數(shù)字 在化學計算和化學實驗中正確使用有效數(shù)字。定量儀器（天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等）測量數(shù)據(jù)的有效數(shù)字。數(shù)字運算的約化規(guī)則和運算結(jié)果的有效數(shù)字。實驗方法對有效數(shù)字的制約。 2．氣體 理想氣體標準狀況（態(tài)）。理想氣體狀態(tài)方程。氣體常量R。體系標準壓力。分壓定律。氣體相對分子質(zhì)量測定原理。氣體溶解度（亨利定律）。 3．溶液 溶液濃度。溶解度。濃度和溶解度的單位與換算。溶液配制（儀器的選擇）。重結(jié)晶方法以及溶質(zhì)/溶劑相對量的估算。過濾與洗滌(洗滌液選擇、洗滌方式選擇)。重結(jié)晶和洗滌溶劑（包括混合溶劑）的選擇。膠體。分散相和連續(xù)相。膠體的形成和破壞。膠體的分類。膠粒的基本結(jié)構(gòu)。 4．容量分析 被測物、基準物質(zhì)、標準溶液、指示劑、滴定反應等基本概念。酸堿滴定曲線（酸堿強度、濃度、溶劑極性對滴定突躍影響的定性關(guān)系）。酸堿滴定指示劑的選擇。以高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硫代硫酸鈉、EDTA為標準溶液的基本滴定反應。分析結(jié)果的計算。分析結(jié)果的準確度和精密度。 5．原子結(jié)構(gòu) 核外電子的運動狀態(tài): 用s、p、d等表示基態(tài)構(gòu)型（包括中性原子、正離子和負離子）核外電子排布。電離能、電子親合能、電負性。 6．元素周期律與元素周期系 周期。1～18族。主族與副族。過渡元素。主、副族同族元素從上到下性質(zhì)變化一般規(guī)律；同周期元素從左到右性質(zhì)變化一般規(guī)律。原子半徑和離子半徑。s、p、d、ds、f區(qū)元素的基本化學性質(zhì)和原子的電子構(gòu)型。元素在周期表中的位置與核外電子結(jié)構(gòu)（電子層數(shù)、價電子層與價電子數(shù)）的關(guān)系。最高氧化態(tài)與族序數(shù)的關(guān)系。對角線規(guī)則。金屬與非金屬在周期表中的位置。半金屬（類金屬）。主、副族的重要而常見元素的名稱、符號及在周期表中的位置、常見氧化態(tài)及其主要形體。鉑系元素的概念。 7．分子結(jié)構(gòu) 路易斯結(jié)構(gòu)式。價層電子對互斥模型。雜化軌道理論對簡單分子（包括離子）幾何構(gòu)型的解釋。共價鍵。鍵長、鍵角、鍵能。σ鍵和π鍵。離域π鍵。共軛（離域）體系的一般性質(zhì)。等電子體的一般概念。鍵的極性和分子的極性。相似相溶規(guī)律。對稱性基礎（限旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)軸、反映和鏡面、反演和對稱中心）。 8．配合物 路易斯酸堿。配位鍵。重要而常見的配合物的中心離子（原子）和重要而常見的配體（水、羥離子、鹵離子、擬鹵離子、氨、酸根離子、不飽和烴等）。螯合物及螯合效應。重要而常見的配合反應。配合反應與酸堿反應、沉淀反應、氧化還原反應的關(guān)系（定性說明）。配合物幾何構(gòu)型和異構(gòu)現(xiàn)象的基本概念和基本事實。配合物的雜化軌道理論。用雜化軌道理論說明配合物的磁性和穩(wěn)定性。用八面體配合物的晶體場理論說明Ti(H2O)63+的顏色。軟硬酸堿的基本概念和重要的軟酸軟堿和硬酸硬堿。 9．分子間作用力 范德華力、氫鍵以及其他分子間作用力的能量及與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。 10．晶體結(jié)構(gòu) 分子晶體、原子晶體、離子晶體和金屬晶體。晶胞（定義、晶胞參數(shù)和原子坐標）及以晶胞為基礎的計算。點陣（晶格）能。配位數(shù)。晶體的堆積與填隙模型。常見的晶體結(jié)構(gòu)類型：NaCl、CsCl、閃鋅礦（ZnS）、螢石（CaF2）、金剛石、石墨、硒、冰、干冰、金紅石、二氧化硅、鈣鈦礦、鉀、鎂、銅等。 11．化學平衡 平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率。弱酸、弱堿的電離常數(shù)。溶度積。利用平衡常數(shù)的計算。熵（混亂度）的初步概念及與自發(fā)反應方向的關(guān)系。 12．離子方程式的正確書寫。 13．電化學 氧化態(tài)。氧化還原的基本概念和反應式的書寫與配平。原電池。電極符號、電極反應、原電池符號、原電池反應。標準電極電勢。用標準電極電勢判斷反應的方向及氧化劑與還原劑的強弱。電解池的電極符號與電極反應。電解與電鍍。電化學腐蝕。常見化學電源。pH、絡合劑、沉淀劑對氧化還原反應影響的說明。 14．元素化學 鹵素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、錫、鉛、硼、鋁。堿金屬、堿土金屬、稀有氣體。鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、鋅、汞、鉬、鎢。過渡元素氧化態(tài)。氧化物和氫氧化物的酸堿性和兩性。常見難溶物。氫化物的基本分類和主要性質(zhì)。常見無機酸堿的基本性質(zhì)。水溶液中的常見離子的顏色、化學性質(zhì)、定性檢出（不包括特殊試劑）和一般分離方法。制備單質(zhì)的一般方法。 15．有機化學 有機化合物基本類型——烷、烯、炔、環(huán)烴、芳香烴、鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物以及磺酸的命名、基本性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化。異構(gòu)現(xiàn)象。加成反應。馬可尼科夫規(guī)則。取代反應。芳環(huán)取代反應及定位規(guī)則。芳香烴側(cè)鏈的取代反應和氧化反應。碳鏈增長與縮短的基本反應。分子的手性及不對稱碳原子的R、S構(gòu)型判斷。糖、脂肪、蛋白質(zhì)的基本概念、通式和典型物質(zhì)、基本性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征及結(jié)構(gòu)表達式。 16. 天然高分子與合成高分子化學的初步知識（單體、主要合成反應、主要類別、基本性質(zhì)、主要應用）。 三、全國高中學生化學(奧林匹克)競賽考綱特別說明 本基本要求在初賽要求基礎上增加下列內(nèi)容，數(shù)學工具不涉及微積分。 1．原子結(jié)構(gòu) 四個量子數(shù)的物理意義及取值。氫原子和類氫離子的原子軌道能量的計算。s、p、d原子軌道輪廓圖及應用。 2．分子結(jié)構(gòu) 分子軌道基本概念。定域鍵鍵級。分子軌道理論對氧分子、氮分子、一氧化碳分子、一氧化氮分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理解及應用。一維箱中粒子模型對共軛體系電子吸收光譜的解釋。超分子的基本概念。 3．晶體結(jié)構(gòu) 點陣的基本概念。晶系。根據(jù)宏觀對稱元素確定晶系。晶系與晶胞形狀的關(guān)系。十四種空間點陣類型。點陣的帶心（體心、面心、底心）結(jié)構(gòu)的判別。正當晶胞。布拉格方程。 4．化學熱力學基礎 熱力學能（內(nèi)能）、焓、熱容、自由能和熵。生成焓、生成自由能、標準熵及有關(guān)計算。反應的自由能變化與反應的方向性。吉布斯-亥姆霍茲方程及其應用。范特霍夫等溫方程及其應用。標準自由能與標準平衡常數(shù)。平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系。熱化學循環(huán)。相、相律和單組分相圖�？死慅埛匠碳捌鋺谩� 5．稀溶液的通性（不要求化學勢）。 6．化學動力學基礎 反應速率基本概念。速率方程。反應級數(shù)。用實驗數(shù)據(jù)推求反應級數(shù)。一級反應積分式及有關(guān)計算（速率常數(shù)、半衰期、碳-14法斷代等）。阿累尼烏斯方程及計算（活化能的概念與計算；速率常數(shù)的計算；溫度對速率常數(shù)影響的計算等）。反應進程圖�；罨芘c反應熱的關(guān)系。反應機理一般概念及推求速率方程（速控步驟、平衡假設和穩(wěn)態(tài)假設）。離子反應機理和自由基反應機理基本概念及典型實例。催化劑及對反應的影響（反應進程圖）。多相反應的反應分子數(shù)和轉(zhuǎn)化數(shù)。 7．酸堿質(zhì)子理論 緩沖溶液的基本概念、典型緩沖體系的配制和pH計算。利用酸堿平衡常數(shù)的計算。溶度積原理及有關(guān)計算。 8．Nernst方程及有關(guān)計算。原電池電動勢的計算。pH對原電池的電動勢、電極電勢、氧化還原反應方向的影響。沉淀劑、絡合劑對氧化還原反應方向的影響。用自由能計算電極電勢和平衡常數(shù)或反之。 9．配合物的晶體場理論 化學光譜序列。配合物的磁性。分裂能、電子成對能、穩(wěn)定化能。利用配合物平衡常數(shù)的計算。絡合滴定。軟硬酸堿。配位場理論對八面體配合物的解釋。 10．元素化學描述性知識達到國際競賽大綱二級水平。 11．自然界氮、氧、碳的循環(huán)。環(huán)境污染及治理、生態(tài)平衡、綠色化學的一般概念。 12．有機化學描述性知識達到國際競賽大綱二級水平（不要求不對稱合成，不要求外消旋體拆分）。 13．氨基酸、多肽與蛋白質(zhì)的基本概念。DNA與RNA。 14．糖的基本概念。葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖。糖苷。纖維素與淀粉。 15．有機立體化學基本概念。構(gòu)型與構(gòu)象。順反異構(gòu)（trans-、cis-和Z-、E-構(gòu)型）。對映異構(gòu)與非對映異構(gòu)。endo-和exo-。D,L構(gòu)型。 16．利用有機物的基本反應對簡單化合物的鑒定和結(jié)構(gòu)推斷。 17．制備與合成的基本操作 用電子天平稱量。配制溶液、加熱、冷卻、沉淀、結(jié)晶、重結(jié)晶、過濾（含抽濾）、洗滌、濃縮蒸發(fā)、常壓蒸餾與回流、傾析、分液、攪拌、干燥。通過中間過程檢測（如pH、溫度、顏色等）對實驗條件進行控制。產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率的計算。實驗室安全與事故緊急處置的知識與操作。廢棄物處置。儀器洗滌與干燥。實驗工作臺面的安排和整理。原始數(shù)據(jù)的記錄與處理。 18．常見容量分析的基本操作、基本反應及分析結(jié)果的計算。容量分析的誤差分析。 19．分光光度法。比色分析。
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