Hello,学弟学妹们大家好!我是在CAIE考试局拿过四个A*的维希。
在座的同学们,有没有选修或有打算要选修A Level化学的呢?如果有的话,不妨看看这篇文章,相信会对你们的学习有所帮助~
A Level化学内容介绍
在CAIE考试局中,
化学一共分为五张卷子,其中AS Level的卷子有三张,而A2 Level的有两张。这五张卷子的知识点是高度关联的,你在后两张卷子的学习中,会一直用到前三张卷子的知识点;换句话说,如果你想学好A Level化学这一科目,那么基础一定得打好!
看下图,CAIE考试局官方发布的文件中提到,A2 Level的解题会用到AS Level的知识。
同时,从我亲身经历所得来的经验看:尽管AS和A2这两部分在算分系统中各占50%,但是由于难度上的差别(A2的难度系数无疑是比AS高的),若想要披荆斩棘拿到化学的A*,往往意味着AS部分的掌握得达到炉火纯青的地步才行。
因此,攻克这一部分的难点——
有机化学(Organic Chemistry)就变得尤其重要了。
如何入门A Level有机化学
有机化学,又称为碳化合物(carbon compounds)的化学,而它的难点则在于:这些
化合物实在有太多花样了!
由于碳原子所形成的chains和rings可以与其他元素,比如氢(hydrogen)、氧(oxygen)、氮(nitrogen),形成化学键,所以有机化合物的数量数不胜数并不是件稀奇事。
需要注意的是,
不是所有碳化合物都是有机化合物的,也有例外的情况:带有碳酸离子(carbonate ions)、碳酸氢离子(hydrogencarbonate ions)或碳氧化物(oxides of carbon)是属于无机化合物(inorganic compounds)的。
看到这里的你,是不是在心里哀嚎“有机化学看着就好复杂“了呢?不要担心,让我们来一步步揭开它的“神秘面纱”~
Step 1:学会表达有机分子
如果要用详细程度来划分,那么
有机分子的表达式足足有五种!
下面的五种公式,详细程度依次递增:
?第一种是empirical formula。
它有着最少的细节,只用写出不同种类的原子在一个分子中所占比例即可。
(划重点:必须得是最简!!)
?第二种是molecular formula。
相较于第一种empirical formula只用给出最简原子比例,第二种要更加详细一些,需要囊括
不同原子的具体数量,而非比例。
?第三种是structural formula。
顾名思义,structural formula包括了分子构造;换句话说,每个碳原子和哪些原子组成了化学键是需要去表达出来的,但是
并不需要包含所有的化学键。
?第四种是displayed formula。
在详细程度上无疑更进一步,
需要去写出所有的化学键。但第四种和第五种最大的区别在于,
第四种是2D平面版的,只需要用“ball-and-stick”去表达就可以啦~正因为这种特性,第四种的别名是skeletal formula,即骨架式,是不是非常贴切~
下图就是一个典型的骨架式:
?第五种是3D displayed formula。
它是
三维立体版的有机化合物表达式,即在2D displayed formula的基础上,再加上了碳链(carbon chain)的‘zig-zag’。
以上五种表达式,是你用来敲开有机化学大门的“敲门砖”,万万不可轻忽!
Step 2:掌握官能团(functional group)
之前已经提起过,有机化合物的数量之繁多,令人头痛,所以若不用科学方法把这些有机化合物们分类,那可就彻底搞不清楚谁是“张三”,谁又是“李四”了?
而分类的诀窍就在于——
官能团(functional group)!
官能团,即决定有机化合物的原子或原子团。说得通俗易懂一些,官能团就像是身份证,显示了有机化合物的“籍贯”。
Step 3:分清异构体(isomer)
异构体分为
两种情况:
?1. 结构异构体(structural isomer)
特点为有着相同的molecular formula,但是不同的structural formula。
再细分的话,有三类:
第一类是
位置异构体(positional isomer),特征为官能团连接着不同的碳原子。
第二类是
官能团异构体(functional group isomer),这些异构体往往有着一样的分子式,但实际上的官能团却是不一样的。
第三类是
链状异构体(chain isomer),他们的不同点在于碳链的不同连接方式。
?2. 立体异构体(stereoisomer)
特点是有着一样的原子通过化学键连接着彼此,但其实这些原子的空间布局是不一样的。
再细分的话,有两类:
第一类是
顺反异构(cis-trans isomer),不同于C—C之间的单键,C=C之间的双键是不能随意旋转的;换句话说,
顺反异构只会出现在有C=C双键的时候。
第二类是
光学异构(optical isomer),特点是拥有着手性中心(chiral centre),即一个碳原子通过化学键连着四个不同的原子或原子团。
尤其要注意的是,
光学异构体需要用3D displayed formula来表达,如下图:
基本上掌握了以上三步,有机化学才可以说是正式入门啦~
A Level有机化学的做题小贴士
和CAIE考试局的其他理科(比如物理或者数学)不太一样的是,化学这门学科需要记住的知识点真的很繁杂,而有机化学更是其中翘楚——
繁上加繁!
所以如果你是一位喜欢用刷题来提升熟练度的学生,那么有机化学的套路会大不相同:由于所需知识点的数量较多,有机小白一头冲进题海的下场往往不会太好看。这点是我自己的血泪教训,
在基础知识没掌握明白的情况下,就贸然开始做题,大概率会一头雾水,进而对自己产生怀疑——我真的能学好有机化学吗?自信心受到打击的感觉是非常不好受的。
遇到这种情况还挺正常的,不要不自信,你只是太着急了。
请记住,“磨刀不误砍柴工”,一定要在保证自己这一章内容完全掌握时,再开始做题。
打个比方,当提到这一章的任意一个知识点时,你都能滔滔不绝,并举出适宜的例子,那么就说明你对这一章的知识掌握程度比较高了。如果感觉自己思路很乱,可以自己画mindmap整理思绪,再对照课本增加细节,久而久之,一定“神功大成”。
做题当然也有技巧,要谨遵
先大题(structured question),再选择题(MCQ)的做题顺序。
因为大题有详细的参考答案,可以让你明白错误到底出在何处,也可以培养做题的感觉,体会出卷官的思路;而后做选择题是因为它的答案只有选项,有机小白很难搞懂这道题到底是为什么错了,这样学习进度容易停滞不前,心态也会受到影响。
最后,我也希望每一个化学学子都能打败那条名为“有机化学”的恶龙,拯救出心中的A*公主~
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