国际
化学奥林匹克竞赛(IChO)是世界上规模和影响最大的中学生化学学科竞赛活动。
国际化学奥林匹克赛起源于
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。每年7月左右,每个国家队最多有 4 名学生参加理论和实验的比赛,大约一半的参赛者将获得奖牌。
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
化学奥运会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。
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。
赛事历史
1974年:
罗马尼亚布加勒斯特 7月1日-7月10日
1975年:匈牙利维斯普雷姆7月1日-7月10日
1976年:东德哈雷 7月10日-7月19日
1977年:捷克
布拉迪斯拉发 7月4日-7月14日
1978年:波兰托伦 7月3日-7月13日
1981年:保加利亚
布尔加斯7月13日-7月23日
1983年:
罗马尼亚蒂米什瓦拉 7月2日-7月11日
1984年:德国法兰克福 7月1日-7月10日
1985年:捷克布拉迪斯拉发 7月1日-7月8日
1986年:荷兰莱顿 7月6日-7月15日
1989年:东德哈雷 7月2日-7月10日
1990年:法国巴黎 7月8日-7月17日
1991年:波兰罗兹7月7日-7月15日
1992年:美国
华盛顿哥伦比亚特区 7月11日-7月22日
1993年:
意大利佩鲁贾足球会 7月11日-7月22日
1995年:中国北京 7月13日-7月20日
1999年:泰国曼谷 7月4日-7月11日
2001年:印度孟买 7月6日-7月15日
2002年:荷兰格罗宁根 7月5日-7月14日
2003年:希腊雅典 7月5日-7月14日
2004年:德国基尔 7月18日-7月27日
2005年:中国台北 7月16日-7月25日
2006年:韩国庆山 7月1日-7月11日
2008年:
匈牙利布达佩斯 7月12日-7月21日
2009年:英国剑桥 7月18日-7月27日
2010年:日本东京 7月19日-7月28日
2012年:美国
华盛顿哥伦比亚特区 7月21日-7月30日
2013年:俄罗斯 莫斯科 7月15日 - 7月24日
2014年:越南 河内 7月21日 - 7月29日
2015年:
阿塞拜疆 巴库 7月20日 - 7月29日
2018年:
捷克&
斯洛伐克 布拉格(捷克)\u0026
布拉迪斯拉发(斯洛伐克) 7月19日 - 7月29日
2019年:法国巴黎 7月21日 - 7月30日
2020年:
土耳其伊斯坦布尔 7月23日 - 7月30日(线上)
2021年:
大阪 7月24日 - 8月2日(线上)
2022年:中国天津 7月10日 - 7月18日(线上)
2024年:
沙特阿拉伯利雅得 7月21日 - 7月29日
赛事规则
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。
电子构型
主族………………………………1.1
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
金属性……………………………1.14
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
多中心金属络合物………………3.24
配位数……………………………1.25
配平方程式………………………1.26
质量与体积关系…………………1.27
实验式……………………………1.28
浓度计算…………………………1.30
放射性衰变………………………1.32
自然循环
氮……………………………………2.34
氧……………………………………2.35
碳……………………………………2.36
s区
I,II族金属与水反应的产物
及产物的碱度………………………1.37
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
CH4,NH3,
硫化氢,H2O,HX的酸碱性……………………………1.44
NO2与水反应的产物…………………1.47
N2H4是液态的还原剂………………3.50
存在H2N2O2和HN3这样的酸………3.51
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
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
卤族元素和含氧
阴离子的化合物的正常氧化
……………………………1.55
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
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
氧化数…………………………1.62
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,Fe(还有Al)的钝化…………2.67
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
稀有气体化学……………………3.73
有机化学
命名(IUPAC)…………………1.75
取代(例如与Cl2)
—产物…………………………1.77
环烷—命名………………………1.80
—椅式/船式构型……………2.82
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
——碳正离子的相对稳定性………3.88
炔
线性结构…………………………1.90
酸性………………………………2.91
电子的离域………………………1.93
休克尔规则(4n+2)………………3.95
杂环的命名(IUPAC)…………3.97
第一取代基的效应:——反应性…2.99
——取代的定向……………2.100
取代效应的解释…………………2.101
卤化物
反应性(伯仲叔对比)…………2.104
离子机理…………………………2.105
副产物(消除)…………………2.106
武兹反应(RX+Na)………… 3.108
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
碘仿反应…………………………2.115
伯仲叔的反应:LUCAS试剂……2.116
命名………………………………1.118
制备—醇的氧化…………………1.120
—从一氧化碳………………3.121
反应—醛的氧化…………………1.122
—与金属锌反应……………2.123
—与NaHCO3加成……2.125
—与NH2OH加成………2.126
—醇醛缩合…………………3.127
—
康尼查罗反应(PhCH2OH的歧化)…………………3.128
—格林尼亚反应…………2.129
诱导效应与强度…………………2.131
制备:—从酯……………………2.133
—从晴…………………2.134
与醇反应产物(酯)……………1.135
酯化反应的机理…………………2.136
酰氯制晴…………………………3.141
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Ph
二氧化氮制备PhNH2)…………3.153
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
染料:颜色与结构的关系(生色基团)…………………3.159
硝基化合物:互变异构…………3.160
Beckmann重排(与酰胺)…3.161
大分子
亲水/疏水基团……………………2.162
肥皂的制造………………………1.164
——酚+醛的…….168
——聚氨酯的…… 3.169
有机高分子化合物 ——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
等电点……………………………2.175
20种氨基酸(所有结构)………3.177
色谱分离法………………………3.179
电渗析分离法……………………3.180
肽的结合…………………………1.181
蛋白质的一级结构………………1.182
—S—S—桥…………………… 3.183
顺序分析…………………………3.184
二级结构…………………………3.185
a—螺旋结构的细节…………… 3.186
三级结构…………………………3.187
pH,温度,金属,EtOH引起的变性………………………………2.188
四级结构…………………………3.189
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
氨基酸的脱羧……………………3.195
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
脂肪酸和脂肪的合成代谢………3.201
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
——FISCHER投影式………… 2.208
——HAWORTH结构式……… 3.209
…………………………… 3.210
a-和b-D葡萄糖的区别………… 2.213
上述途径的ATP的计算…………3.216
光合作用(只涉及产物)………2.217
光反应与暗反应…………… 3.218
KREBS循环和呼吸链
三羧酸循环中生成CO2(无细节)…3.220
循环的中间产物………………… 3.221
水和ATP的形成(无细节)…… 3.222
FMN和细胞色素………………… 3.223
脱氧核糖核酸与
核糖核酸的区别………………3.231
DNA的半保留复制………………3.234
DNA连接酶………………………3.235
逆转录…………………………… 3.237
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
血液凝固的步骤…………………3.249
抗原与抗体………………………3.250
血液的分组……………………… 3.251
测定结构的仪器方法
紫外可见光谱
质谱
识别:—分子离子的…………… 3.255
—借助表格的碎片……… 3.256
—典型的同位素分布…… 3.257
IR
用基团的频率的表格进行解释… 3.258
NMR
耦合常数………………………… 3.263
o-和p-位取代的苯的鉴定……… 3.264
13C——NMR……………………… 3.265
电子密度图……………………… 3.267
单位晶胞………………………… 3.269
晶体结构:NaCl………………… 3.270
CsCl………………… 3.271
密堆积(2类)………3.272
用X射线数据测定Avogadro数… 3.273
旋光测定法
特定偏转角的计算……………… 3.274
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
用浓度,分压,摩尔分数表达的理想
气体的各种平衡常数的相互关系2.278
平衡常数与吉布斯能的关系……3.279
离子平衡
酸碱的Arrhenius理论……………1.280
pH的定义…………………………1.282
水的离子积……………………… 1.283
共轭酸碱的Ka和Kb的相互关系… 1.284
溶度积的定义…………………… 1.286
计算10-7mol/L的HCl的pH……… 2.289
活度系数的定义………………… 2.291
离子强度的定义………………… 3.292
Debye-Huekel
方程……………… 3.293
电极平衡
第一类电极……………………… 1.295
Nernst方程……………………… 2.297
第二类电极……………………… 2.298
电极电势与DG 的关系……………3.299
速率方程…………………………1.301
速率常数…………………………1.302
反应级数…………………………2.303
一级反应:浓度与时间关系……2.304
半衰期………………2.305
半衰期与速率常数…2.306
决速步骤…………………………2.307
分子性……………………………2.308
一级反应速率常数的计算………2.310
2,3级反应速率常数计算………3.311
用实验数据计算活化能…………3.312
碰撞理论的基本概念……………3.313
过渡状态理论的基本概念………3.314
可逆反应平行反应和连续反应…3.315
热力学
体系与环境………………………2.316
能,功与热………………………2.317
与能量的关系…………………2.318
热容的定义………………………2.319
Cp和Cv的关系……………………3.320
盖斯定律…………………………2.321
晶格能—近似计算,Kapistiski等3.323
标准生成焓的应用………………2.324
键能,定义和应用………………2.326
第二定律
,定义(q/T)…………………2.327
熵与混乱(无序)………………2.328
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
分压的定义………………………1.334
液体的蒸汽压与温度的关系……2.335
Clausius-Clapeyron方程……3.336
看相图:三相点…………………3.337
——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
分配系数……………………………3.348
溶剂萃取……………………………2.349
色谱基本原理………………………2.350
其它问题
移液管的使用……………………1.351
滴定管的使用……………………1.352
—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
Lambert-Beer定律…………… 2.361
写出络合反应……………………1.362
(用Ks和b)…………………3.365
cis- trans-构型…………………3.366
理论化学
p轨道的形状………………… 2.369
d轨道的立体构型……………3.370
N2,O2分子……3.372
O2,O2-,O2+的键级…………… 3.373
Lewis酸碱………………………2.375
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。
1.1 使用燃具和电热板加热 1
1.2 液体的加热 1
1.4 用分析天平称量 1
1.5 量筒、移液管、滴定管的使用 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
1.11 在平底烧瓶里进行合成—一般原理 1
1.12 在圆底烧瓶里进行合成—一般原理 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
1.17 减压蒸馏 3
1.18 水蒸气蒸馏 3
1.19 透过平摊的滤纸的过滤 1
1.20 透过卷拢的滤纸的过滤 1
1.22 布氏漏斗操作 1
1.23 玻璃漏斗(垂熔漏斗、烧结漏斗)过滤 1
1.24 倾析法洗涤沉淀 1
1.25 在漏斗上洗涤沉淀 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
1.31 在保干器里进行干燥 2
1.32 洗气瓶的连结和使用 2
1.33 用不相溶的溶剂进行萃取 1
2.1 试管反应 1
2.2 使用点滴板和滤纸的反应操作技术 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
2.9 命题人选定
有机化合物基本
官能团的定性检出 2
2.10 使用特殊试剂检出有机物 3
3.1 利用沉淀反应的定量测定 2
3.2 沉淀在埚里灼烧 1
3.3 容量分析 1
3.4 滴定的规则 1
3.5 移液球的使用 1
3.6 标准溶液的制备 2
3.7 酸碱滴定 2
3.9 直接滴定与间接滴定(返滴定) 3
3.10 磁性测定 3
3.11 碘量法 3
3.13 配合滴定 3
3.14 配合滴定中溶液的颜色变化 3
3.16 量热滴定 3
4.特殊测量和操作步骤
4.1 用pH计的测量 2
4.2 薄层色谱 3
4.3 柱层析 3
4.4 离子交换分离 3
4.5 紫外可见光谱 3
4.6 电导测定 3
5.实验结果处理
5.1 有效数字、作图、误差分析 1
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。