国际化学奥林匹克(IChO)是世界上规模和影响最大的中学生化学学科
国际奥林匹克竞赛活动。它起源于
捷克斯洛伐克。自1968年在
捷克举行第一届竞赛以来,除1971年停赛一年外,每年一届。第一届Icho竞赛仅有三个国家参加,后来参赛国不断增加,现今已有80多个国家和地区参加这项活动。
竞赛简介
一年一度的国际化学奥林匹克竞赛在学校学年完成后召开,时间一般为七月,在参赛国中的一国进行。主要组织者是东道国的教育部门、
国际化学奥林匹克委员会和化学协会等。
每个国家队由四名学生组成,申请参赛的应该是非化学专科的普通中学的正规学生。有二名老师或教育工作者陪同竞赛学生,并作为竞赛的国际评判员。主办国要准备四种译文的竞赛题:英语、法语、德语和俄语。陪赛老师把题目译成本国语言。竞赛题由主办国安排,一般由大学教授和讲师以及中学老师命题。由于各国的化学课程有所差别,在国际化学奥林匹克竞赛前几个月,主办委员应提供模拟试题。
赛事举办
赛程设置
国际化学奥林匹克竞赛分为两部分:理论和实验。竞赛一共两天,理论部分4~5小时,隔一天后再进行实验部分竞赛,约4小时。参赛者最高分100分,理论部分60分,实验部分40分。根据所得分数,通常有3~5个一等奖,较多的二等奖和三等奖。
历届赛事
赛事时间、地点、主办国
1969年:波兰 卡托维兹6月16-20日
1972年:苏联 莫斯科 7月1-10日
1976年:东德 哈雷 7月10-19日
1978年:波兰 托伦 7月3-13日
1979年:苏联 列宁格勒 7月2-11日
1982年:瑞典 斯德哥尔摩 7月3-12日
1986年:荷兰 莱顿 7月6-15日
1989年:东德 哈雷 7月2-10日
1990年:法国 巴黎 7月8-17日
1992年:美国 华盛顿 7月11-22日
1995年:中国 北京 7月13-20日
1996年:俄罗斯 莫斯科 7月14-23日
1997年:加拿大 蒙特利尔 7月13-22日
1998年:澳大利亚 墨尔本 7月5-14日
1999年:泰国 曼谷 7月4-11日
2000年:丹麦 哥本哈根 7月2-11日
2001年:印度 孟买 7月6-15日
2004年:德国 基尔 7月18-27日
2005年:中国 台北 7月16-25日
2006年:韩国 庆山 7月1-11日
2007年:俄罗斯 莫斯科 7月15-24日
2009年:英国 剑桥 7月18-27日
2010年:日本 东京 7月19-28日
2011年:土耳其 安卡拉 7月9-18日
2012年:美国 华盛顿特区 7月21-30日
2013年:俄罗斯 莫斯科 7月15-24日
2014年:越南 河内 7月21-29日
2015年:阿塞拜疆 巴库 7月20-29日
2016年:格鲁吉亚 第比利斯 7月23日-8月1日
2017年:泰国 佛统 7月6-15日
2018年:捷克&斯洛伐克 布拉格(捷克)&布拉迪斯拉发(斯洛伐克) 7月19-29日
2019年:法国 巴黎 7月21-30日
2020年:土耳其 伊斯坦布尔 7月23-30日(线上)
2021年:日本 大阪 7月24日-8月2日(线上)
2022年:中国 天津 7月10日-18日(线上)
2024年:沙特阿拉伯 利雅得 7月21日-29日
竞赛大纲
理论部分
国际化学奥林匹克竞赛基本要求
说明:
化学论题的分类(下表各知识点后面的数字,前者是它归属的组别,后者是知识点序号)
·组1:这些论题是绝大多数中学化学大纲里有的。
·组2:这些论题是许多中学化学大纲里有的;若大纲里没有,预期各国应向参赛学生介绍。
·组3:这些论题是大多数中学化学大纲里没有的。
主办国出的预备题不必涉及第一和二组论题,但对第二组论题应开具细目。 所有竞赛将涉及到的第三组论题必须包括在预备题中。
译注:
1:本大纲制订的基础是对参赛队领队的大量问卷调查与综合分析,制订工作历时8年,三度修订。通读本大纲可得出如下认识:本大纲是采取举例的方式来明确知识点的层次,重在体现知识点的不同层次,不能说大纲里没有列入的知识点就不属于竞赛内容。也可以有如下认识:本大纲的一级知识水平大致与Nuffield O-水平吻合,二级知识大致与Nuffield A-水平吻合,三级知识大致为大学本科低年级知识水平。
2:知识点的分级旨在明确竞赛前参赛选手需要记忆多少知识作为解题的基础,不等于在竞赛试题中不得出现超纲的供参赛选手现学现用的化学知识信息以及考核参赛选手把握新知识内涵的能力(学习能力)与应用新知识的能力(应用能力)以及创造性思维的能力。
3:本大纲是98年10月在斯洛伐克首都布拉津斯拉伐工作会议上修订的。在该次工作会议上与会代表用6个单元时间逐字逐句地对原在华沙会议制订的大纲进行分组审核,提出修改意见,然后又用1个单元时间进行讨论,最后由指导委员会主席携回加工定稿。第31、32届IChO预备题均将此大纲作为附件,预备题的编制以此大纲为依据。
4:全国化学竞赛基本要求应根据此大纲作出相应调整。全国初赛应与本大纲一级知识水平大致吻合,决赛(冬令营)应于本大纲一、二级知识水平大致吻合,对国家集训队进行的讲座与国家队四名选手的选拔赛应依据本大纲一、二级知识和预备题中明确的三级知识,属于本大纲三级知识而预备题未涉及的不应作为国家集训队选手已经掌握的(记忆了的以及能够熟练应用的)知识来考核。这样做可以有效控制竞赛试题的水平,避免超负超时备战各级竞赛。经验证明,各级竞赛前的备战时间是足够的,若提早要求中学生达到下一级竞赛的知识水平将导致相当多的中学生因参加竞赛而不能完成中学其他课程,对他们的未来是不可弥补的严重损失,违背竞赛活动的初衷。
无机化学
过渡金属…………………………2.2
Pauli摒斥原理……………………1.4
Hund规则…………………………1.5
周期性(主族)
电子亲和性…………………………2.7
原子的大小…………………………1.9
离子的大小………………………2.10
物理性质的周期性(主族)
熔点………………………………1.12
沸点………………………………1.13
磁性………………………………2.15
热性质……………………………3.16
结构
金属结构…………………………3.17
偏离八偶律的有
中心原子的简单分子的结构…………………3.19
命名
主族化合物………………………1.21
过渡金属化合物…………………1.22
简单金属络合物…………………2.23
多中心金属络合物………………3.24
计量学
质量与体积关系…………………1.27
浓度计算…………………………1.30
氮……………………………………2.34
氧……………………………………2.35
碳……………………………………2.36
s区
I,II族金属与水反应的产物
金属与卤素反应的产物……………1.38
金属与氧反应的产物………………2.39
重元素的反应性更强………………1.40
锂与氢、氮生成LiH和Li3N…………2.41
p区
金属氢化物的性质…………………3.43
CH4,NH3,H2S,H2O,HX的酸碱性……………………………1.44
NO与O2反应生成NO2…………………1.45
NO2与水反应的产物…………………1.47
HNO2及其盐作还原剂……………… 1.48
记住不同金属和还原剂和
硝酸及其盐反应的产物是什么…………3.52
碘和Na2S2O3的反应…………………2.53
B(III),Al(III),Si(IV),P(V),S(IV),S(VI),O(II),F(I), Cl(I), Cl(III),
Cl(V), Cl(VII)是第2,3 周期元素与卤素和含氧阴离子的化合物的正常氧化
……………………………1.55
其它氧化态的非金属化合物………3.56
Sn(II),Pb(II),Bi(III)是主要氧化态2.57
非金属氧化物与水的反应及生成的酸的计量学……………………………1.58
卤素与水的反应……………………2.59
从F2到Cl2的卤素氧化性和反应性的递减…………………………………1.60
第3周期和第4周期元素化学差异…3.61
d区Cr(III),Cr(VI),Mn(II),Mn(IV),Mn(VII),Fe(II),Fe(III),Co(II),Ni(II),
Cu(I),Cu(II),Ag(I),Zn(II), Hg(I),Hg(II)是d区的常见元素的常见氧化态
…………………………1.62
上列常见离子在水溶液中的颜色……2.63
其它氧化态以及其它d区元素的化学………………………………3.64
Cr,Mn,Fe,Ni,Co溶于稀盐酸,而Cu,Ag,Hg不溶……………………1.65
溶解的产物是2+阳离子…………2.66
Cr(OH)3,
Zn(OH)2是两性的而其它
氢氧化物不呈两性……1.67
MnO4-,CrO4-,Cr2O72-是强氧化剂 1.68
其它无机化学问题
镧系和锕系的化学………………3.72
稀有气体化学……………………3.73
有机化学
烷
命名(IUPAC)…………………1.75
物理性质的趋势…………………1.76
取代(例如与Cl2)
—产物 …………………………1.77
—自由基…………………………2.78
环烷—命名………………………1.80
—小环的张力……………… 2.81
烯
平面结构…………………………1.83
E/Z(cis/tranns)异构……………1.84
与Br2,HBr的加成——产物…………1.85
——马可尼可夫规则………………2.86
——二烯的1,4加成………………3.89
炔
酸性……………………………… 2.91
共振的稳定化作用……………… 1.94
杂环的命名(IUPAC)………… 3.97
——取代的定向…………… 2.100
取代效应的解释………………… 2.101
卤素互换…………………………3.103
反应性(伯仲叔对比)…………2.104
离子机理…………………………2.105
副产物(消除)…………………2.106
卤素衍生物与污染………………3.109
醇与酚
醇与的酚的酸性对比……………2.111
醚的氢化…………………………2.113
伯仲叔的反应:LUCAS试剂……2.116
命名………………………………1.118
制备—醇的氧化…………………1.120
反应—醛的氧化………………… 1.122
—与金属锌反应…………… 2.123
—与NaHCO3加成…… 2.125
—
康尼查罗反应(PhCH2OH的
歧化)………………… 3.128
阴离子中的氧原子的等同性…… 2.132
制备:—从酯…………………… 2.133
—从晴………………… 2.134
与醇反应 产物(酯)…………… 1.135
阐明机理的同位素法…………… 3.137
酰氯制晴………………………… 3.141
多官能团酸类物质……………… 2.144
R/S命名法……………………… 3.146
动物与植物脂肪的区别………… 2.147
含氮化合物
胺类是碱………………………… 1.148
名称:一级二级三级四级……… 2.150
各级胺的实验室鉴定…………… 3.151
胺的制备
——从
硝基化合物(从PhNO2制备PhNH2)………… 3.153
——从酰胺(Hoffmann降解)… 3.154
Hoffmann反应的机理与酸碱介质的关系…………………3.155
胺与酰胺的碱性对比…………… 2.156
——芳香胺的… 3.158
染料:颜色与结构的关系(生色基团)…………………3.159
大分子
亲水/疏水基团……………………2.162
胶束结构………………………… 3.163
肥皂的制造……………………… 1.164
——乙烯的…… 1.166
——聚酰胺的… 3.167
——酚+醛的…… 3.168
——聚氨酯的…… 3.169
高分子 ——交联…………………3.170
——结构(等规等)……3.171
——链形成机理…………2.172
橡胶的组成……………………… 3.173
生物化学
氨基酸与肽
氨基酸的离子性结构…………… 1.174
20种氨基酸(按基团的分类)…2.176
20种氨基酸(所有结构)………3.177
肽的结合…………………………1.181
蛋白质
蛋白质的一级结构………………1.182
—S—S—桥…………………… 3.183
顺序分析…………………………3.184
三级结构…………………………3.187
pH,温度,金属,EtOH引起的变性………………………………2.188
蛋白质的分离(分子大小和溶解度)………………………………3.190
氨基转移…………………………3.193
氨基酸降解代谢的四种途径……3.194
脂肪酸与脂肪
C4到C18的IUPAC命名………… 2.197
5种最重要的脂肪酸的俗名…… 2.198
脂肪的一般代谢…………………3.199
脂肪酸的b—氧化(方程式与
ATP平衡)……………………………3.200
膜…………………………………3.203
主动传送…………………………3.204
酶
一般性质,活性中心……………2.205
命名,动力学,辅酶,
ATP的功能等……………………3.206
醣
——FISCHER投影式………… 2.208
脎 …………………………… 3.210
淀粉和纤维素的区别………… 2.212
a-和b-D葡萄糖的区别………… 2.213
葡萄糖酶解代谢成乳酸和乙醇…3.215
上述途径的ATP的计算…………3.216
光合作用(只涉及产物)………2.217
三羧酸循环中生成CO2(无细节)…3.220
循环的中间产物………………… 3.221
计算1摩尔葡萄糖代谢ATP的量…3.224
核酸与蛋白质的合成
DNA与RNA的区别………………3.231
mRNA与tRNA的区别………… 3.232
密码组的起始码和终止码……… 3.239
译码步骤………………………… 3.240
其它生物化学问题
激素和规律性…………………… 3.241
激素反馈………………………… 3.242
矿化代谢(无细节)…………… 3.244
血液中的离子…………………… 3.245
—氧的吸收的图解…………… 3.248
抗原与抗体………………………3.250
血液的分组……………………… 3.251
测定结构的仪器方法
质谱
—借助表格的碎片……… 3.256
IR
用基团的频率的表格进行解释… 3.258
简单谱图(如乙醇)的解释…… 3.261
o-和p-位取代的苯的鉴定……… 3.264
13C——NMR……………………… 3.265
X—射线
密堆积(2类)………3.272
特定偏转角的计算……………… 3.274
物理化学
化学平衡的动态模型……………1.275
化学平衡的相对浓度表达式……1.276
化学平衡的相对分亚表达式……2.277
酸碱的Arrhenius理论……………1.280
pH的定义…………………………1.282
共轭酸碱的Ka和Kb的相互关系… 1.284
用溶度积计算溶解度(水中的) 1.287
用Ka计算弱酸的pH……………… 1.288
计算10-7mol/L的
HCl的pH……… 2.289
Debye-Huekel方程……………… 3.293
电极平衡
第一类电极……………………… 1.295
电极电势与DG 的关系……………3.299
影响反应速率的因素……………1.300
速率方程…………………………1.301
半衰期与速率常数…2.306
决速步骤…………………………2.307
分子性……………………………2.308
用实验数据计算活化能…………3.312
热力学
体系与环境………………………2.316
能,功与热………………………2.317
焓与能量的关系…………………2.318
热容的定义………………………2.319
Cp和Cv的关系……………………3.320
晶格能—近似计算,Kapistiski等3.323
标准生成焓的应用………………2.324
第二定律
熵,定义(q/T)…………………2.327
关系式S = klnW ……………… 3.329
关系式G = H - TS ……………… 2.330
DG 与变化的方向性…………… 2.331
相的体系
范德华气体方程…………………3.333
Clausius-Clapeyron方程……3.336
——临界温度…………3.338
气—液体系(图)………………3.339
——理想与非理想体系……… 3.340
拉乌尔定律的偏差…………………3.344
沸点上升定律………………………2.345
溶剂萃取……………………………2.349
色谱基本原理………………………2.350
其它问题
分析化学
滴定曲线:pH(强,弱酸)………2.354
—EMF(氧化还原)…… 2.355
简单缓冲溶液的pH计算…………2.356
Ag+,Ba2+,Cl-,SO42-的鉴定………1.357
Al3+,NO2-,NO3-,Bi3+的鉴定………2.358
VO3-,ClO3-,Ti4+离子的鉴定……3.359
K,Ca,Sr的焰色法…………………1.360
络合物
络合形成常数(定义)…………2.363
Eg和T2g项:八面体配位的
(用Ks和b)…………………3.365
cis- trans-构型…………………3.366
p轨道的形状………………… 2.369
d轨道的立体构型……………3.370
N2,O2分子……3.372
硬,软Lewis酸碱………………3.376
未成对电子与磁性…………… 2.377
最简Schroedinger方程的理解 3.379
实验部分
译者说明:
国际化学竞赛过去只有理论原理的大纲没有实验竞赛的大纲。1998年10月在斯洛伐克布拉津斯拉伐斯的摩尔尼斯宫会议中心举行的
国际化学奥林匹克指导委员会工作会议上,提出了一个实验竞赛大纲,现译制如下。这个大纲跟理论大纲的格式相同,分一、二、三级,其具体说明请参照理论大纲,不再细述,应强调的只是:属于第三级的内容在竞赛前由主办国发出的预备题中提及的才能作为下届国际化学竞赛的实验竞赛内容。建议我国全国化学竞赛的实验竞赛的内容参照此大纲进行调整。
1.无机物与有机物的合成
1.2 液体的加热 1
1.3 易燃物和易燃材料的处理与操作 1
1.6 由固体和溶剂制备溶液 1
1.7 溶液的混合与稀释 1
1.8 液体的混合与搅拌 1
1.10 滴液漏斗的使用 1
1.13 在密闭仪器装置里进行合成——一般原理 1
1.14 用微型仪器进行合成 3
1.15 回流下加热反应混合物 2
1.20 透过卷拢的滤纸的过滤 1
1.21 减压水泵操作 1
1.23 玻璃漏斗(垂熔漏斗、烧结漏斗)过滤 1
1.25 在漏斗上洗涤沉淀 2
1.26 在漏斗上用恰当的溶剂干燥沉淀 2
1.28 在给定的(已知的)有机溶剂里进行重结晶 2
1.29 选择适当的溶剂进行重结晶 3
1.30 在干燥箱里进行干燥 2
1.33 用不相溶的溶剂进行萃取 1
2.无机物和有机物的鉴定——一般原理
2.1 试管反应 1
2.3 命题人选定某些阳离子和阴离子进行分组反应检出 2
2.4 命题人选定某些阳离子和阴离子通过个别反应检出 2
2.5 命题人选定某些阳离子和阴离子通过特殊反应检出 3
2.6 用铂丝、MgO棒、
钴玻璃的
焰色反应检出元素 2
2.8 使用Kofler熔点测定仪或类似仪器 3
2.9 命题人选定有机物基本官能团的定性检出 2
2.10 使用特殊试剂检出有机物 3
3.无机物和有机物的测定——一般原理
3.4 滴定的规则 1
3.5 移液球的使用 1
3.7 酸碱滴定 2
3.9 直接滴定与间接滴定(返滴定) 3
3.13 配合滴定 3
3.14 配合滴定中溶液的颜色变化 3
3.15 沉淀滴定 3
3.16 量热滴定 3
4.特殊测量和操作步骤
4.6 电导测定 3
5.实验结果处理
6.所有未在上表中提到的,命题人确定的实验技术均自动地属于三级。