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【IB真题精析】化学paper 3不靠对实验的直觉 靠什么拿满分

来源:渊学通      发布时间:

化学Paper 3,是一个前半部分考实验题,后半部分考option, 但总是被学生忽视的paper,IBer往往埋头刷paper 1、paper 2,但是paper 3都没看过几眼。很多人都没怎么刷过paper 3的题,一考试还都靠懵猜凑,所以paper 3总是惨不忍睹(差点就fail了),要不是paper 1、paper 2都接近满分,保不住7的估计大多数!

 

“Paper 3得凭你对实验的instinct,实验做的好,答题就能答得对!”

 

真是这样么?那我们这些对实验不怎么开窍、没什么天赋的同学怎么办,难道要认命,坐以待毙吗?!

 

当然不要!同学们不要怕!paper 3也是卷子,也是可以通过咱们的努力多练习提分的!走了这么多弯路,被paper 3拖了这么久后腿,踩了这么多坑后,其实你会发现paper 3考的内容比paper 2更全面,更需融会贯通。paper 2的题主要按章节来分,但paper 3的题往往需要你拿出所有章节的十八般武艺来解答。那怎么才能不靠“instinct”,还能快准狠答对paper 3的题呢?一起来看看下面这道题吧!


这一期为大家带来的是一道来自于2018年 May Chemistry HL paper 3的一道经典例题,难度系数为★★★☆☆



解题的第一步,是先读懂题目,抓住题根,进行审题——

上图是pyridine molecule的球棒模型(ball and stick model),pyridine molecule由C, H, N, Br, Cl这几个atom组成,在上图的球中标出除了H的其他元素。


感兴趣的同学可以先自行尝试~(建议用时:3分钟)


 题目精析


我们学过很多表示molecule structure的方法,例如2D的Lewis structure,molecular orbital theory带来的3D“进阶版”,3D的ball and stick model和计算机生成的分子模型……越高级的方法展现的分子模型更准确,更全面啦!


在ball and stick model中,ball代表atom,stick代表bond,球的大小与原子的relative atomic size成正比。

relative atomic size由3个因素影响,分别是

1)number of protons in the nucleus(原子核中的质子数)

2)number of shells(电子层级数)

3)shielding effect(屏蔽效应)。

最后atomic radius/atomic size的periodic trend是increase down a group, decrease across a period。


这道题的pyridine molecule由5种不同的元素组成,所以我们在ball and stick model中也能看到5种不同大小的球。根据上面提到的atomic size的关系,这些原子的大小应该是H<N<C<Cl<Br。根据这个关系,我们就能判断出右下角最大的球是Br,中间最上方的第二大的球就是Cl,最小的6个球就是H,但是剩下的球大小非常接近,只用肉眼观察,不借助尺子或者其他手段测量,根本很难判断啊!


N比C多一个质子,在同一层shell,也有相同的shielding effect,所以大小非常接近,C就比N大一丢丢。那我们怎么判断哪些小球是C,哪些小球是N呢?


这里我们就要运用到covalent bond部分的知识了,C的最外层电子数是4,所以要和其他元素分享4对电子,可以形成4个covalent bond。而N的最外层电子数是5,需要还需要3个电子来达到8电子的稳定结构,它会和其他元素分享3对电子,可以形成3个covalent bond。通过这一差别,我们就可以看出右上角和六边形中最下面的小球伸出了“3只手”,形成了3个covalent bond,是N,其他的小球都伸出了“4只手”,形成了4个covalent bond,是C。


我们把除了H以外的元素都标在小球上,就得到正确答案了!


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