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【摘要】高中化学竞赛，是中国化学会主办的一项国家级学科赛事活动，也是中学生智力、素质的一项学科竞赛活动。随着新课程改革的全面开展，素质教育的理念不断深入人心，作为其中重要组成部分的高中化学竞赛活动，越来越受到各级各类学校的重视。如何提升辅导的效率，我们的策略是：（一）主教练负责制管理模式（二）多样的竞赛辅导形式（三）分阶段有计划地安排辅导内容，夯实学生基础（四）培养学生浓厚的学习兴趣（五）培养学生具备良好的思维品质和思想品德（六）集中强化训练，调整学生的状态（七）培养学生良好的自学能力。
【关键词】化学竞赛；课程改革；有效策略
The effective strategy of high school chemistry contest counseling work
Weng Zhilong and Ding Chengyun
【Abstract】High school chemistry contest is sponsored by the Chinese chemical society， a national academic events， but also students" intelligence， quality of a subject contest. With the overall development of new curriculum reform， the concept of quality education continue to win support among the people， as one of the important part of the high school chemistry contest activities， more and more types of schools at all levels of attention. How to improve the efficiency of guidance， our strategy is to： （a） the manager is responsible for system management mode （two） various contests counselling form （three） phasing coaching designedly， tamp foundation （four） students cultivate the students" learning interest （five） students good quality of thinking and ideological and moral （six） intensive training， adjust state of students （seven） and cultivate students" self-study ability good.
【Key words】Chemistry contest； curriculum reform； effective strategy
正文：随着新课程改革的不断深化，化学竞赛辅导工作已成为众多重点中学培养创新型人才的一条重要途径，也是众多化学爱好者积极参与的一项课外活动。近十余年来， 我校先后有4人进入全国化学冬令营决赛，并获金牌和银牌，分别被北大、清华等名校当场录取；46人获得全国高中化学竞赛（省级赛区）一等奖；有300余人次获省化学竞赛一、二等奖。我校主要通过以下策略来有效做好化学竞赛辅导工作。
（一） 主教练负责制管理模式
我校领导对学科竞赛非常重视，每个学科有一个主教练，一般是担任理科实验班的教师，专门负责该学科竞赛的组织和协调工作。由于我校实行的是年级目标管理制，由各年级的任课教师组织竞赛培训。各年级担任竞赛培训的老师聘为教练，每个年级都有一个或两个教练，负责本年级的化学竞赛培训。
（二） 多样的竞赛辅导形式
竞赛辅导，形式多样。从授课方式看，有集中辅导和个别指导。每周固定二个时间段（约6h）为课堂教学时间，对所有参赛选手集中授课，其余时间根据不同学生的情况给予个别指导。从人力资源的安排看，有专人负责、集体辅导相结合。专人负责是指一个年级的竞赛任务，由主教练一个人负责，不管是有机化学，还是无机化学；不管是理论知识，还是实验操作，都是由主教练一人辅导。这种形式的辅导更多是给学生提供一个纲要，要深入下去，得靠学生自己去探索，这样放手有利于培养学生的自学能力和阅读能力。集体辅导是指一个年级的竞赛任务，由几个教练共同负责，每个教练负责一个专题，借集体的智慧力量，共同打造竞赛苗子。
（三） 分阶段有计划地安排辅导内容，夯实学生基础
化学竞赛的内容应根据化学竞赛必须遵循的规律及特点来安排。化学辅导要有计划性、目的性、阶段性，在不同阶段有不同的目的。从总体上看，高中竞赛分高一阶段和高二阶段。对于高一阶段应完成对高中教材的学习，达到高考水平；高二阶段，应是对教材内容的深化和补充，结合竞赛大纲，补讲与中学内容联系较紧密的有关联的高层次的知识，以补充拓展学生的知识面。化学竞赛有别于数学、物理竞赛，化学竞赛内容大学的知识成分含量较高，仅有高中知识是不够的。主教练要注意把握好一个度，不能系统讲解大学的全部内容，否则学生只能囫囵吞枣，欲速不达，得不偿失，这样会加重学生的负担中。《竞赛大纲》规定：“竞赛的知识应是中学教材的自然生长点”，这就要求辅导教师在备课时要深入研究大纲、教材，要有敏锐的洞察力，找准中学教材知识内容的自然生长点和落脚处。
我们的策略是：在讲授中学某一专题时，适当地渗透大学知识。例如，在讲授卤族元素一章时，渗透卤素的含氧酸及其盐，卤素互化物等有关知识；讲授氧化还原反应时，渗透电极电势，化学电源等知识；讲授摩尔反应热一章时，渗透和拓展热力学定律、盖斯定律等相关知识，开阔他们的视野，使他们能站在较高的起点俯视中学化学知识。 例如：在高一阶段，辅导内容的安排要形式多样。一是按教材顺序安排，竞赛辅导作为课堂教学的补充。二是打破教材顺序，分知识块教学。高一阶段重点抓好基本概念和基本理论、基础有机化学。其中基本概念和基本理论部分包括物质的量及反应热、原子结构及元素周期律、分子结构与化学键、晶体结构、化学反应速率和化学平衡、强弱电解质溶液、电化学初步、氧化还原反应与电极电势、配合物的概念及同分异构等；基础有机化学包括高中有机化学内容和大学有机化学与中学相关的那部分内容。从这几年的竞赛试题来看，理论和有机题的比例较大。如果学生的理论知识基础扎实，则思维就较活跃，分析问题、解决问题的能力就比较强。这两部分知识掌握了，学生就具备参加初赛的功底。从我们辅导的这几届学生来看，学生的初赛也有在新高二时就获一等奖和多个获二、三等奖的，这给参加辅导的学生以极大的鼓舞，他们充满了成就感，从而对化学竞赛更感兴趣，对自己更充满信心。
进入高二，首先安排的是元素化合物部分，然后是化学实验方面的内容，包括有效数字的正确使用，实验基本操作技能、实验设计等。有了高一坚实的理论基础，这部分学生学起来就比较容易了。所有这些，一般计划在高二上学期就可以完成，高二下学期，主要就是针对初赛大纲作全面的复习，重点讲解学生薄弱的、难以掌握的章节。在这个阶段，精选、精讲、精练赛题，着重培养学生的思维能力、解题能力。同时预测当年的竞赛内容，可能会考哪些知识点，怎样考，并针对性地进行考前练兵。因此，竞赛教练在备赛过程中，像高三教师备高考那样，不仅要研究初赛大纲，更要研究近几年的赛题，在备赛过程中始终把培养学生的能力放在首位。
（四） 培养学生浓厚的学习兴趣
兴趣是学生认识某种事物，探索知识或爱好某种活动的倾向，能推动人们去寻求知识、钻研问题，开拓眼界的一种原动力。虽然我省规定：进入全国冬令营和省一等奖仍具有保送上大学资格，但如果学生是抱着强烈的名利观念，接受竞赛辅导便会成为一种沉重的负担，即使坚持下来了，也难出好成绩。我们经过一定的探索和实践认为，利用化学科的特点（思考性、直观性、实验性）去激发学生的学习兴趣；引导学生形成稳定的兴趣；重视兴趣广阔性的培养与兴趣持久性的协调；提高兴趣的境界，诱发学生科学思维能力，培养其钻研创新的精神是很有必要的。于是，我们结合培训辅导内容，贯穿化学史，讲杰出化学家的重大贡献；联系化学现实，展望化学前景，讲新材料、新能源、新发现；提供实验条件，创造动手机会，探索实验成因，开放实验室；开化学专题讲座，办化学晚会，写化学小论文等。
例：磷酸是生产肥料的重要原料。此外，磷酸及其盐还大量用于金属处理、食品、洗涤剂及牙膏工业。少量磷酸被用来作为软饮料如可乐和啤酒调味剂。可乐的密度为1.00gmL-1含磷酸0.05%（质量）。
1、在250C下磷酸的三级电离常数如下：pk1a=2.12；pk2a=7.21；pk3a=12.32.计算可乐的PH（忽略磷酸的二级和三级电离）。假定可乐的酸性只由磷酸产生。
2、和可乐一同风靡中国饮料市场的还有雪碧、芬达等碳酸饮料，与可乐配料表有个明显不同是雪碧、芬达等碳酸饮料均加有苯甲酸钠，而可乐没有。苯甲酸钠在这里的作用是什么？为什么可乐里不用添加（由上题数据）？
3、人体血液中含有一定浓度的钙，且血钙浓度和骨钙之间存在着动态平衡，请用勒沙特列原理解释为什么小孩、年轻人不宜喝可乐！
（五） 培养学生具备良好的思维品质和思想品德
化学竞赛是智能的竞赛，不仅仅是知识的竞赛。高层次的化学竞赛题多数是由最新科研成果改编而成，要解答这类试题必须具有思维的灵活性、创造性，知识的综合性，解题的技巧性。在化学竞赛辅导中，我们对历届全国竞赛试题，冬令营试题和外省选拔的竞赛题进行精心的分类、研究。我们还经常阅读有关的大学教材，关注化学课外书籍及报刊杂志的最新化学研究课题，拓宽知识面。在此基础上，我们精心编拟了一些带有发散思维、抽象的逻辑思维等创造性思维能力的习题，特别注意培养学生的信息加工能力，同时进行解题方法与技巧的训练，培养学生思维的灵活性和创造性。另外，我们还加强和省内外的兄弟学校的联系，相互交流资料和经验。
竞赛苗子都是尖子生，他们先天素质好，思维活跃，成绩优秀，家长和老师对他们又特别宠爱，因此有些尖子生易产生骄傲自满的情绪。他们在根底上是脆弱的，要多加耐心教育。对于那些在某次竞赛中成绩不理想的学生，要及时做好思想工作，多加鼓励。我们致力于培养学识渊博、有吃苦耐劳精神、谦虚向上、热爱祖国科技事业的有志青年，而不是培养单纯竞赛型学生。无论什么时候，都严格要求学生，教育学生正确看待竞赛名次。夺标是竞赛的一个目的，但更重要的是发现和培养人才，这是基层前期指导中不可忽视的一项工作。
（六） 集中强化训练，调整学生的状态
赛前一个月左右，对学生进行强化训练，培养学生解题的技能技巧。利用一些典型试题对学生进行解题方法和解题技巧的指导，同时又教给学生正确的学习方法，既给学生释疑解惑还要密切关注竞赛的最新动态，收集有关信息及时向学生通报。这样训练一段时间后，不仅能帮助学生灵活应用知识，而且还大大提高学生的解题能力，从而缩短解题时间，让学生学有所获。在此阶段，选题是关键。要精选，不搞题海战术，重在培养学生的思维能力、搜集和提炼新信息的能力、创新能力、应变能力以及调整好学生的心态。
（七） 培养学生良好的自学能力
竞赛题的许多知识来源于中学课本，又远远超出中学教学大纲的要求，有许多知识来源于大学各年级的知识，这就要求学生在较短的时间内完成较多知识量和信息量的消化、吸收、储存和运用。培养和提高学生的自学能力是我们辅导的一个主要目标。我们根据培训大纲，采取灵活多变的辅导形式。如，先采用“讲授――自学――测验――答疑”，后则多采用“自学――答疑”，“测验――评讲”，帮助解决各种困难（含生活上的困难）的指导方法，充分挖掘参赛苗子的内在潜力。我们深深地体会到，一个优秀的学生往往比教师高明，一旦他们学会自学并持之以恒，其化学知识的增长，各种能力的提高速度是惊人的。没有充分的背景知识，谈不上发展能力。尖子学生解题受阻不能都归结为能力问题，往往是基础问题。自学不但要讲究方法，榜样的力量也是不可忽视的。我校的化学竞赛优胜者都要同下一届化学兴趣小组的成员进行座谈，建立友谊，交流学习经验，帮助他们正确处理好竞赛和各学科之间的关系，提高他们的自学能力。
几年来，我校在竞赛中能取得了一定的成绩，以上的策略是我们取得成绩的重要的原因。
《高中化学竞赛 晶体结构中的空间点阵》 www.wenku1.com
高中化学竞赛
晶体结构中的空间点阵
空间点阵到底有多少种排列形式？按照“每个阵点的周围环境相同”的要求，在这样一个限定条件下，法国晶体学家布拉菲（A. Bravais）曾在1848年首先用数学方法证明，空间点阵只有14种类型。这14种空间点阵以后就被称为布拉
菲点阵。
空间点阵是一个三维空间的无限图形，为了研究方便，可以在空间点阵中取一个具有代表性的基本小单元，这个基本小单元通常是一个平行六面体，整个点阵可以看作是由这样一个平行六面体在空间堆砌而成，我们称此平行六面体为单胞。当要研究某一类型的空间点阵时，只需选取其中一个单胞来研究即可。在同一空间点阵中，可以选取多种不同形状和大小的平行六面体作为单胞，如图1-8
所示。一般情况下单胞的选取有以
图1-8 空间点阵及晶胞的不同取法 图1-9面心立方阵胞中的固体物理原胞
图1-10晶体学选取晶胞的原则
下两种选取方式：
1．固体物理选法
在固体物理学中，一般选取空间点阵中体积最小的平行六面体作为单胞，这样的单胞只能反映其空间点阵的周期性，但不能反映其对称性。如面心立方点阵的固体物理单胞并不反映面心立方的特征，如图1-9所示。
2．晶体学选法
由于固体物理单胞只能反映晶体结构的周期性，不能反映其对称性，所以在晶体学中，规定了选取单胞要满足以下几点原则（如图1-10所示）：
①要能充分反映整个空间点阵的周期性和对称性；
②在满足①的基础上，单胞要具有尽可能多的直角；
③在满足①、②的基础上，所选取单胞的体积要最小。
根据以上原则，所选出的14种布拉菲点阵的单胞（见图1-12）可以分为两大类。一类为简单单胞，即只在平行六面体的 8个顶点上有结点，而每个顶点处的结点又分属于 8个相邻单胞，故一个简单单胞只含有一个结点。另一类为复合单胞(或称复杂单胞)，除在平行六面体顶点位置含有结点之外，尚在体心、面心、底心等位置上存在结点，整个单胞含有一个以上的结点。14种布拉菲点
阵中包括7个简单单胞，7个复合单胞。
图1-11 单晶胞及晶格常数
根据单胞所反映出的对称性，可以选定合适的坐标系，一般以单胞中某一顶点为坐标原点，相交于原点的三个棱边为X、Y、Z三个坐标轴，定义X、Y轴之间夹角为 γ，Y、Z之间夹角为α，Z、X轴之间夹角为β，如图1-11所示。单胞的三个棱边长度a、b、c和它们之间夹角α、β、γ称为点阵常数或晶格参数。六个点阵常数，或者说三个点阵矢量a、b、c描述了单胞的形状和大小，且确定了这些矢量的平移而形成的整个点阵。也就是说空间点阵中的任何一个阵点都可以借矢量a、b、c由位于坐标原点的阵点进行重复平移而产生。每种点阵所含的
平移矢量为：
简单点阵：a、b、c
底心点阵：a、b、c、（a + b）/2
体心点阵：a、b、c、（a + b + c）/2
面心点阵：a、b、c、（a + b）/2、（b + c）/2、（a + c）/2
所以布拉菲点阵也称为平移点阵。
(1) (2) (3)
(4) (5) (6) (7)
(8) (9) (10) (11)
(12) (13) (14)
图1-12 14种布拉菲点阵
晶体根据其对称程度的高低和对称特点可以分为七大晶系，所有晶体均可归纳在这七个晶系中，而晶体的七大晶系是和14种布拉菲点阵相对应的，如图1-
12和表1-2所
表1-2
七大晶系和十四种布拉菲点阵
示。所有空间点阵类型均包括在这14种之中，不存在这14种布拉菲点阵外的其它任何形式的空间点阵。例如在图l-12中未列出底心四方点阵，从图1-13可以看出，底心正方点阵可以用简单正方点阵来表示，面心正方可以用体心正方来表示。如果在单胞的结点位置上放置一个结构基元，则此平行六面体就成为晶体结构中的一个基本单元，称之为晶胞。在实际应用中我们常将单胞与晶胞的概念混
淆起来用而没有加以细致的区分。
图1-13面心正方和体心正方点阵的关系 图1-14底心正方和简单正方点阵的关系
§1-2 常见的晶体结构及其原胞、晶胞
1) 简单晶体的简单立方(simple cubic, sc) 它所构成的晶格为布喇菲格子。例如氧、硫固体。基元为单一原子结构的晶体叫简单晶体。其特点有: 三个基矢互相垂直（
亦称晶格常数。其晶胞=原胞；体积=
图1-7）
），重复间距相等，为a，；配位数(第一近邻数) =6。（见
图1-7简单立方堆积与简单立方结构单元
2) 简单晶体的体心立方 ( body-centered cubic, bcc ) , 例如，Li，K，Na，Rb，Cs,αFe，Cr，Mo，W，Ta，Ba等。其特点有：晶胞基矢
, 并且 ，其惯用原胞基矢由从一顶点指向另外三个体心点的矢量构成：（见图1-9 b）
(1-2) 其体积为 ；配位数=8； （见图1-8）
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