A-Level/IB化学学习应该怎么学（上）

新学年已经陆续开学了，很多国际学校的同学在升入了IB或者A-level年级后发现化学这门课怎么一下子就和从前不一样了呢？有些原本在低年级化学成绩不错的同学甚至都因为不适应最后弃课；一些从体制内转入国际学校的同学，也逐渐发现光靠死记硬背也不太管用了；甚至有些懂化学的家长来听课后，都感觉想在家辅导自己的孩子比较吃力。

以上现象都有两个很重要的原因：

一是很多国际体系下的同学在基础训练方面比较欠缺，而体制内转国际体系的同学英语水平则相对落后。

二是国际高中教授的A-LEVEL和IB化学的理论内容开始在理论深度和广度上有了一个明显的提升。部分内容如果放到国内，本应该是大学化学专业才会开始学习的。（比如配位化学和有机反应机理。）

所以我们的同学需要在进入新的年级后，根据自身和新知识体系的特点进行比较有针对性的学习。

今天我们先来谈谈学化学前需要明确的个问题：理论（theory）和现象(fact)的关系。

这里需要引用大佬Bertrand Russell的一段话：

“When you are studying any matter, or considering any philosophy, ask yourself only what are the facts and what is the truth that the facts bear out. Never let yourself be diverted either by what you wish to believe, or by what you think would have beneficent social effects if it were believed. But look only, and solely, at what are the facts.

Bertrand Russell 1872年—1970年

简单的说，理不清理论（theory）和现象(fact)，学化学的路会越来越窄。

什么是现象？

首先，对于任何学习化学的同学来说，现象(fact)是需要无条件背诵的，比如各类化学反应能否发生，现象是什么，各种元素和化合物的名称还有性质。一些同学天真的以为学理科是不需要怎么背诵的，结果上过几节课后就会发现自己脑子里没有存货，然后逐渐失去了进一步学习的基础，不断掉课最终弃课。

另外一些同学觉得反正考试时有data booklet和periodic table可以看，那我考试的时候查一下不就可以了吗？结果悲催的发现，考场上跟本没有多少时间让你去查表。

对于fact，难道我们除了背诵就没有其他的要求了吗？其实也不是。我们还要学习如何获取可信的fact。对于化学来说，这就是要学习如何正确完成实验并且准确记录和处理实验结果，否则就可能出现从观测（observation）错误开始的一系列判断错误。

什么是理论？

接下来，同学们该如何学习理论（theory）呢？在化学里，理论（theory）只是人们从实验现象（fact）中总结出的规律。化学理论大致可分为两种：

种是对物质种类，化学反应、性质和现象的归纳分类。学好了这部分内容，同学们就可以对很多自己没见过的fact进行预测，比如某种类型的物质可能发生同一种反应，只不过现象会出现规律性的变化。这部分内容相对简单和基础，是可以死记硬背的。

第二种则是科学家利用数学和物理手段建立的一种数学模型。同学们碰到问题较多的也是在这里。学习这类理论一方面需要同学们能够在老师的帮助下，理解好一些抽象的概念，比如立体构型和一些能量方面的概念。另一方面需要同学们学会一个科学探索的基本模式：总结观测-提出理论-理论预测-发现例外-提出新理论，这就是我们在学习和研究化学时的一般套路。

意思就是说，在研究学习化学的历史上，即便是大牛们提出的theory也不可能十全十美的，总会有一定的局限和适用范围。在化学的领域里，这种事可是经常碰到的。那么遇到theory预测的结果与fact不符的情况该怎么办呢？

一般来说有三个解决办法：

检查对fact的观测是否有问题

提出新theory，或者给旧理论打个补丁

先把exception背下来再说，然后做实验进行研究

给大家举几个例子：

1、烟smoke和雾fume的区别？

烟是微小的固体颗粒形成的，而雾是液体颗粒。对它们的observation弄错的话，由此得到的结论就全错了。

2、Orbital hybridization杂化轨道理论

这个知识点是同学们经常卡住的地方。问题其实就是没有分清楚theory和fact。

Carbon的最外层电子构型是2s22p2，有两个empty 2p orbital。这是个fact，由实验测得的。

可是根据covalent bond理论, Carbon应该可以产生两个normal covalent bond 和两个dative covalent bond。但是我们在methane, CH4里却只观测到了4个同种的normal covalent bond。这是第二个fact，也是实验证据。

由此发现theory预测的结果与fact不符，所以就有了orbital hybridization这个理论补丁啦。

3、Graphite 为什么很软还能导电？

经过实验发现graphite的melting point极高，确定是giant covalent structure。但是为啥它这么软还能导电呢？先把它这个例外背下来再说，有什么新奇的结构我们慢慢研究啦。

经过以上的例子，同学们应该明白了理论和现象相互印证的重要性。化学的学习就像是侦探探案一样，需要不断的找证据来证明作案动机和作案方法，然后把同一类犯罪分子一网打尽的。感兴趣的同学可以去阅读一下相关的科学发现史。

希望新航道小编今天的介绍能给各位正奋斗在或者即将进入A-LEVEL和IB化学这一科学习的各位同学有一个相对清晰的思路。

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