很多学生会问我:“老师,AS化学难不难学?”
我的回答是:“难学!”
用以申请大学的成绩,怎么会容易学?不经过努力,没有可以轻松到手的名校Offer!
从国内体制走进国际高中,是一个跨越。从IG年级走向AS,又是一个跨越。基于Alevel考试政策对于申请大学所需成绩的要求,学生们开始在各种学科中做出取舍,有的干脆的放弃了化学,有的又在几个月的挣扎后重新拾起化学。这里虽然学生们有选择的自由,但我还是要强调一点,不要浪费自己的时间,任何一个决定请三思而后行。
总体来说,AS化学是IG化学的延伸,内容以IG化学为基础,知识结构上更进一步深入和拓展。没有稳固的IG化学知识基础,AS学起来会有些吃力,250多页的内容,19个章节的知识点,一年的时间周期,需要的是持之以恒的动力。但是事在人为,难易只是一个相对,古语有云“天下事有难易乎?为之,则难者亦易矣;不为,则易者亦难矣。”
话题一,AS化学多了些什么?
从AS化学的目录来看,相比IG化学增加的内容有:Subshell and atomic orbitals, Electronic configurations, Patterns in ionization energies in the periodic table, Shapes of molecules, Intermolecular forces, Hydrogen bonding, Carbon nanoparticles, Enthalpy change, Equilibrium expressions, Kinetics, Periodicity (Group 2 and Period 3), Halogenoalkanes, Carbonyl compounds, etc. 其中无机化学部分增加的电子亚层概念是学生们升入AS后接触的第一个新知识,难度不大,形象记忆和对能量概念的理解是基础。所涉及的Hund’s rule和Pauli exclusion principle将对电子排布的正确理解有重要的帮助,需要学生们熟记。
此外,对具有d轨道的transition metal电子排布的引入将是本章的一个难点,何时需要轨道电子half-fill的判断常常是Paper1选择题的考点所在。而在有机化学方面,AS增加了4个Reaction mechanism,其中三个需要学会用图示法表达,分别是electrophilic addition, nucleophilic addition, nucleophilic substitution,另一个需要用方程式书写过程的机理Free-radical substitution。AS阶段的有机物质类别增加了aldehyde, ketone和nitrile三类。有机物种类已经达到了基础有机化学的要求,相互之间的转换条件,所用试剂,反应类型是有机化学考试的重点和难点。对于合成路径,类别转换,结构式推断等题型一直是Paper2中有机化学题型学生失分的阵地。
话题二,AS化学怎么考?
刚刚经历过IG考试的各位,应该还历历在目,一天内考完Paper2和Paper4的紧张感压得人喘不过气,Paper6的离子检验和鉴别背诵各种颜色现象,收集方法和器具名称记得让人差点窒息。到了AS,选择题和理论题一天内连考的局面将有所改变,AS化学的选择题(Paper1)和理论描述题(Paper2)两次考试将间隔超过半个月时间,给足了学生们准备的时间。但是实验题不再是光靠纸面的背诵记忆就可以过关的了,AS化学Paper3,要求学生实地进入实验室操作完成,通过实验现象推理得出成分,书写绘制规范的化学实验报告与结论。动手能力,在AS化学中尤为重要,知识不再停留于平面,优等生需要的是立体的把握和展现。
在考试时间上,IG考试45分钟的选择题考试被延长至AS选择题1个小时的时间,题量仍旧40题,但是最后10题为多项选择判断,增加了考生的时间成本。AS的理论描述题与IG时间持平仍旧为75分钟答题时间,题量比IG减少2题左右,时间比较充裕。
题型上AS化学也与IG一致,保持了名词解释,化学计量比计算,方程式书写和原理回答等。为了取得高分,为了在考试中减少时间浪费,熟练度是拉分的关键。就我个人而言,要求学生们对于元素周期表可以横向背诵1-20号元素,纵向背诵Group1,2,3,4,5,6,7,0的主族元素,要能够背诵例如1-20号和常见金属化学元素的相对质量等,这些都是加快做题时间的重要方法。
话题三,AS化学赛点在哪儿?
最近一期的AS化学班课刚刚结束,我可爱的学生们在漫长而紧张的操练之后,昂首步入考场。综合一年来的片段,很负责任地说,AS的难点在于Organic reaction和Periodicity。先说有机化学,Paper2的4题中必有1题,有些年份甚至出现2道有机化学问题,也就是坐稳了25%的占比。结构推断,反应试剂和条件,冗长难记的试剂名称,特殊的颜色变化,primary,secondary,tertiary的判断往往已经难倒了一批化学死忠粉,更不用说如何判断Carboncation的stability,判断main isomer等等了。除了有机化学之外,另一个AS化学的难点就是周期律,周期律虽然叫做周期律,但是其变化规律远不如有机化学容易记忆,太多的特征变化,太多的反应方程式,实质上是AS化学试题中最具难度的部分。我曾给我的学生们简单梳理了一下AS周期律涉及的所有化学反应式,发现已经有如下之众:
1. Period 3 elements react with Oxygen
4Na(s) + O2(g) à 2Na2O(s)
2Mg(s) + O2(g) à 2MgO(s)
4Al(s) + 3O2(g) à 2Al2O3(s)
Si(s) + O2 à SiO2(s)
4P(s) + 5O2(g) à P4O10(s)
S(s) + O2(g) à SO2(g)
2. Period 3 elements react with Chlorine
2Na(s) + Cl2(g) à 2NaCl(s)
Mg(s) + Cl2(g) à MgCl2(s)
2Al(s) + 3Cl2(g) à Al2Cl6(s)
Si(s) + 2Cl2(g) à SiCl4(l)
2P(s) + 5Cl2(g) à 2PCl5(l)
S(s) + Cl2(g) à SCl2(l)
3. Na and Mg react with water
2Na(s) + 2H2O(l) à 2NaOH(aq) + H2(g)
Mg(s) + 2H2O(l) à Mg(OH)2(aq) + H2(g)
Mg(s) + H2O(g) à MgO(s) + H2(g)
4. Amphoteric Al2O3 reaction
Al2O3(s) + 3H2SO4(aq) à Al2(SO4)3(aq) + 3H2O(l)
Al2O3(s) + 2NaOH(aq) + 3H2O(l) à 2NaAl(OH)4(aq)
5. SiO2 react with alkali
SiO2(s) + 2NaOH(aq) à Na2SiO3(aq) + H2O(l)
6. Period 3 elements oxide react with water
Na2O(s) +H2O(l) à 2NaOH(aq)
MgO(s) + H2O(l) à Mg(OH)2(aq)
P4O10(s) + 6 H2O(l) à 4H3PO4(aq)
SO2(g) + H2O(l) à H2SO3(aq)
7. Period 3 chloride react with water
SiCl4(l) + 2H2O(l) à SiO2(s) + 4HCl(g)
PCl5(s) + 4H2O(l) à H3PO4(aq) + 5HCl(g)
8. Group 2 nitrate decomposition reaction
2Ca(NO3)2(s) à 2CaO(s) + 4NO2(g) + O2(g)
However for Group 1 nitrate
2NaNO3(s) à 2NaNO2(s) + O2(g)
9. Sodium halide react with concentrated sulfuric acid
NaCl(s) + H2SO4(l) à NaHSO4(s) + HCl(g)
NaBr(s) + H2SO4(l) à NaHSO4(s) + HBr(g)
NaI(s) + H2SO4(l) à NaHSO4(s) + HI(g)
10. Hydrogen halide react with concentrated sulfuric acid
HCl(g) + H2SO4(l) à no reaction
2HBr(g) + H2SO4(l) à Br2(g) +SO2(g) + 2H2O(l)
2HI(g) + H2SO4(l) à I2(g) +SO2(g) + 2H2O(l)
11. Nitrogen dioxide form nitric acid
2NO2(g) + H2O(l) +0.5O2(g) à 2HNO3(aq)
12. Nitrogen monoxide catalyse the oxidation of SO2
SO2(g) + NO2(g) à SO3(g) + NO(g)
以上这些还不包含反应中所伴随的现象,颜色变化等等,足见周期律问题中内容之多,变化之丰富,AS化学中仅周期律和有机反应两大类已占据半壁江山,得此二者,AS成绩足矣。综上,为了能够顺利的通过AS化学考试,平时的方程式整理,及时背诵,现象记忆是根本;巧妙的有机化学反应梳理和分类整理是关键。
我想说,希望我和学生们的对话没有传达给你错误的信号。这个世界上,没有无缘无故的成功,没有唾手可得的轻松。你若从未尝过做题做到吐的感觉,只能说你练得还远远不够。当我的学生扫视一眼问题就可以清楚知道题眼、清楚回答套路时,我知道我已经没有更多可以去教他们的了。过去的一年中,我可爱的学生们跟着我苦练了辛勤种种,现在是苦尽甘来,熬到了他们收获的季节,我祝愿他们在这段展现实力的日子里发挥正常,收割属于他们的果实。而九月后的你,是否同样有这份决心和坚定呢?期待看到你们的面孔……