CCC加拿大化学竞赛金奖获奖经验分享

个人情况

作为一名化学/生物/生化/环科相关专业的理工科学子,各类国际竞赛是为 profile 增添光辉一笔的好选择,在化学这一学科中,比较有名的竞赛有:

英国化学奥赛UK Chemistry Olympiads (UKChO)

美国化学奥赛US National Chemistry Olympiads (USNCO)

加拿大化学竞赛Canadian Chemistry Contest (CCC)

加拿大化学奥赛 Canadian Chemistry Olympiads (CCO)

其中 CCO 是在参加过 CCC 并拿到一定含金量的奖项时才能获得比赛资格的“进阶版”CCC。

笔者作为普高国际部的学生,从高一开始选修了学校的化学竞赛课程,跟随老师学习一些相较国内课本、AP化学比较难的知识,在高二选了校内的 AP 化学课,没有像一些一直在学习竞赛的同学一样有很久的化学学习经历,但也在一系列包括 UKChO/CCC/CCO 在内的化学竞赛中拿到了金奖。

这也说明,在认真学习、充分备考的前提条件下,在国际化学竞赛中取得不错的成绩对普高学生来说,并非不可能的任务。笔者对化学竞赛也算是小有心得,也很荣幸能够与读者分享关于备考 CCC 的经验。

什么是 CCC?

CCC的全称是加拿大化学竞赛 Canadian Chemistry Contest (CCC),是由Chemical Institute of Canada举办的一年一度的、受到广泛认可的化学竞赛。

笔者高二在读时(当年十一月左右)报名,次年四考试,在年七月左右拿到了金奖,成功晋级了CCO。在竞赛中,10%的参赛选手获得金奖,25%获得银奖,35%获得铜奖,也就是说只要考到前30%就能拿下一个竞赛奖项,为profile增添靓丽一笔。

为什么要考 CCC?

就像笔者之前已经说过的,作为一名化学相关专业的理工科学生,除了校内成绩与校外活动,竞赛是一个很好的加分项,能够最直观地向招生官和大学展现出自己的硬核学术水平。比起难度较高的中国化学奥赛 Chinese Chemistry Olympiads 和国际化学奥林匹克竞赛 International Chemistry Olympiads,CCC 同样受到广泛认可,且考点范围与 AP 化学考点差不多,不算非常难

对于同学们来说,在学习 AP 化学的同时进行一点拓展,刷一些题,就能够取得不错的成绩。毕竟 AP 化学都学了这么多东西了,不就是再稍微学那么一点、再做点题吗?拿奖的同时还能复习 AP 化学知识点,这不香吗?嗯,反正笔者觉得性价比很高!但是不管怎么说,想要取得好成绩,离不开充分的备考,下面就和大家分享一下我当时是如何准备 CCC 的。

准备考试

备考之前,让我们先了解一下 CCC 的特点。CCC在几大化学竞赛中,考察的内容难度不高,范围基本与 AP 重合,有机化学考察不多,题型为25 道纯选择题,时长为1个小时。如果基础扎实,即使只学习过 AP内容,也能取得不错的成绩,下面为大家介绍具体的考查内容和几个重要知识点。

考察范围

气体

分子结构

计量化学

元素周期律

分子间作用力

酸碱

热力学

动力学

电化学

*化学常识

*有机物命名

*有机物的同分异构

*简单的有机反应

可以看出,除了最后四项,其余内容都与AP考点相似。下面笔者就针对化学常识、有机物命名、有机物同分异构这三个AP没有怎么涉及的考点,为读者进行讲解,也借此让各位了解一下CCC的题型和出题风格。

化学常识

这一部分有很多知识,总体来说可以分为实验室操作和实验室安全。前者考察如何标准完成诸如滴定等技巧,后者则考察WHWIS symbols及对应物质,也就是什么物质有什么危害。

第一类是实验室操作,考得不多,遵循的原则是按逻辑思考,安全第一,不要破坏实验仪器。本题中无法插入thermometer,那么看一下各个选项,最好是先润滑-想办法让thermometer能插进去-再尝试一次,所以最好的答案是E。

CCC.2009.T1

第二类是实验室安全,如:

CCC.2017.T1

其实可以看出来,哪怕你不知道这些标志都表示什么危害,也可以从所学知识和题目条件中得出答案。对于本题来说,要找出易燃的金属。我们知道镁是一种很活泼的金属,且点燃时会发出耀眼白光,所以这题选C。

笔者为大家总结了常考WHWIS symbols和它们代表的hazard,大家也可以记一下,别在日后进实验室的时候连什么物质有什么危害都不知道,然后为科学发展光荣献身。

有机物命名

正式讲IUPAC命名规则前,我们先介绍一下有机物的分类,有机物可以分为碳氢化合物hydrocarbons和碳氢衍生物hydrocarbon derivatives,后者是在有碳氢两种元素的基础上,增加了诸如氧、氮等元素的化合物。

hydrocarbon分为只有碳碳单键的烃alkanes,有碳碳双键的烯alkenes,有碳碳三键的炔alkynes,有碳环的环状化合物cyclic compounds。碳氢衍生物中,主要靠functional groups(卤代烷alkyl halide和硫醇thiol不常考)区分,官能团名称及对应的有机化合物分类名称见下:

在考试中只用记住每个functional group长什么样就行了,就像下面这道题:

CCC.2015.T16

在我们知道每个官能团的名字后,可以很轻易地得出这个化合物包含-NH-(amine)/ C=O(ketone)/ -OH(alcohol)/ C-O-C(ether)四个官能团,所以答案选E。在这方面没有什么捷径,至少要记住这些官能团的名字和它们长什么样,才能够在这类题目中不出错误。

对于有机物命名,我们要遵循以下几个步骤:

1. 找出最长的主链。

2. 找到碳上的取代基。

3. 取所有取代基前面数字总和最小的排列方式作为标准命名。

4. 如果一个碳上有两/三个相同的取代基,加上前缀di-/tri-。

5. 如果同一个碳上有多个不同的取代基,用字母顺序排序。

这样说还是不太直观,我们以这道题为例:

CCC.2012.T14

在CCC中有关命名的题目一般都是题目给一个标准名称,选出正确的化学结构式。第一步找主链,主链应该有最多数量的碳原子,从题目中可以知道主链上有4个碳(buta-是4的前缀)。

第二步找取代基,四号碳有一个氨基amine,三号碳有一个4氯苯环4-chlorophenyl,后缀是-noic acid,所以一号位上有一个羧酸carboxylic acid。

从这些信息中,我们就可以排除掉A&C(Cl不在苯环上),D(carboxylic acid是-COOH不是-CHO)和E(-CONH2是amide不是amine),所以答案选B。

看到这里大家应该对如何命名、如何做CCC的命名题有所了解。总体来说考察不深,最重要的还是记住functional group的名字和它们长什么样。

有机物的同分异构

同分异构体isomer是有相同化学式、不同分子排布的化合物。在有机化学中,一共有constitutional isomers结构异构体和stereoisomers立体(空间)异构体两种,而stereoisomer又分为enantioisomers镜像异构体和diastereomers非镜像异构体,diastereomers又下分有cis-trans isomer和conformers(这个不考)

constitutional isomer是最简单的异构体,是取代基在碳链上的位置不同导致的结构异构。上图的例子是1氟丙烷和2氟丙烷,可以看出虽然他们有同样的分子式,但是是不同的两个物质,有不同的化学结构。

stereoisomer下分镜像异构体和非镜像异构体,其中前者又叫做手性异构体,在一个碳原子连接了四个不同的官能团时,排列的顺序不同会导致不同的化学性质。可以看出两个物质沿一条对称轴对称,呈镜像。

解释这个异构可以看你的左手和右手,虽然它们看起来一样,但是我们都知道它们是不一样的。非镜像异构体主要考察的是cis/trans顺反异构体,但顺反异构体具体如何判断在CCC不考,只需要知道在一个碳上长了两个相同的取代基和两个不同的取代基,即碳上长了AABC时会存在顺反异构即可。

CCC.2017.T13

备考时间轴

CCC的考试一般是在当年四月(2024年考试时间是4月24日),我是2022年十一月左右报名参加2023年的CCC考试,十一月到第二年一月期间都还在学习校内AP课程。我当时是在学校老师的组织下,和同学一起在 asdan 官网填写个人信息,注册账号,报名比赛。据我所知中国大陆应该没有别的报名途径,也可以询问学校老师是否有别的途径报名

一月份起,我开始备考。前期的重点是梳理知识体系,查漏补缺,确保大方向大的知识点没有概念性的问题(如认为反应速率增加,平衡系数也变大这样的错误)。

二月份我开始做题,频率基本是一周一套,每周抽一个小时出来做往年真题并批改,总结错误。

三月底四月初基本所有题都做完了,在之前刷题的阶段我留了近三年的题目当成模拟,在考试前几周做完了。

最后一个月其实也就是反复看错题,确保自己弄懂了每一道不会的题,每一个不理解的知识点,并且提醒自己不要再犯。考试是机考,会提前要求考生调试,在这个过程中放平心态,不要紧张,为考试做好准备就好啦。

学习资源

在报名后会提示你在小程序注册账号,asdan会在报名界面给出“考试资料”的链接。真题是最重要的备考资料,没有之一。请尽可能做完所有真题,并弄懂所有题目。如果没有精力写完所有真题,也至少完成近三年的真题,对题型、考点有所了解。

此外,我还参考了Ralph H.等人编写的General Chemistry Principles and Modern Applications,详细学习我没有理解透彻的知识点。

看到这里的你,想必对CCC已经有所了解了,如果想要参加,就从现在开始做好计划吧~也预祝各位取得理想的成绩!

【竞赛报名/项目咨询请加微信:mollywei007】

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Molly老师
留学行业8年服务经验,擅长初高中留学背景提升及英美留学规划。VX:mollywei007
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