何谓"直接法"？就是利用已掌握知识直接迅速解题。这虽然在很大程度上并不契合高中生化学竞赛提高高中生创造力的初衷，但这些年来"用知识补能力"的竞赛培训模式早已从几所学校的星星之火发展成全国的燎原之势，直接法也将成为广大参加国竞赛培训的参赛选手的首选方法。

Eg1. （2005年第8题8-5）

实验证明，即使产生了阳离子空位，KCl晶体在室温下也不导电。请通过计算加以说明。 已知：K+和Cl-的半径分别为133pm和181pm。 

解析： 可按如下思路说明：离子晶体能够导电是由于离子离开原位而迁移到距离最近的空位所致。迁移中必须经过由异号离子围成的最小窗孔。比较离子半径和窗孔的大小，可判断能否发生迁移，即能否成为快离子导体。

取体积为KCl正当晶胞体积1/8的小立方体（见图）来考虑。三个分布在正当晶胞0，0，0；1/2，0，1/2；0，1/2，1/2位置的Cl-围成的三角形半径为：

该半径远小于K+的半径, K+不能穿过此窗口，因而KCl晶体不能成为固体离子导体。

大白球为Cl-, 黑球为K+, 虚线球为空位 （4分；思路和方法正确但计算结果错误可得2分）。

评论：

本题对于知识面不够宽的大多数参赛选手而言的确比较难，因为有至少两个思维的障碍：

（1）不导电这一性质是由什么结构所决定的，很多选手想不清楚；

（2）钾离子的迁移路径是什么样的，选手也很难想清楚。

但是对于涉猎过固体化学或中高等无机化学中离子导体的导电机理的选手而言，此题太简单了。他们由于具有相关的知识背景，首先他们知道这儿考察的是快离子导体的导电机理：离子作为载流子使晶体导电。在氯化钾晶体中，钾离子半径较小，故只用考虑钾离子能否迁移即可。考虑钾离子从一个晶格位置迁移到最近邻的晶格位置，路径如上图所示，最小孔径为最密面{111}上的三角形空穴，故只用计算该孔径的大小即可。具体见解析。

拓展：

常用导体和导电性解释：

（1）金属：电子为载流子，电子气模型，能带模型；

（2）半导体：电子、空穴为载流子，能带模型；

（3）快离子导体：离子、空穴为载流子；

（4）电解质溶液、离子液体：（溶剂化的）离子迁移而导电；

（5）共轭体系：分子轨道和能带理论（只涉及基本概念），如纯聚乙炔导电性并不是很强，但掺入金属钠或者卤素之后导电性便会大增，这是由于聚乙炔本身只有满带和空带且带隙较宽，掺入金属钠之后，空带中有了较多电子成为导带，掺入卤素后满带中掺入了较多空穴而形成导带，因而导电性大增。

Eg2. （2005年第2题2-1）

为纪念1905年爱因斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革100周年，今年被定为国际物理年。本题涉及的"热电效应"机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的被后人称为"爱因斯坦振荡器"的独立振荡原子与温度关系的模型。

2-1 左上图是热电效应之一的图解。给出图中所有英文单词（或词组）及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过200字（包括标点符号等）的说明文。

 答案： input—— 输入    hot—— 热（端）    cold—— 冷（端）   heat flow—— 热流    I —— 电流强度    n —— n型半导体    p ——p型半导体

i+—— 正电流 (各0.25分)

向热电材料构成的半导体的n-p结的远端输入外电流，半导体发生空穴导电，电流流经n-p结时发生复合，外电流输入的能量转化为热流，使n-p结的温度越来越低，而其远端的温度越来越高，即有类似冰箱制冷的效应。 (4分)

评论：

此题起点很高，落点亦很高，很多参赛选手题没看完就绝望了。但在涉及能量转化的功能材料的研究广发开展的情况下，应该有不少选手对热电效应并不陌生，直接回答此题更是轻车熟路、游刃有余。

拓展：

常见能量转化效应：

（1）压电效应和逆压电效应——机械能与电能；

（2）热电效应和焦耳效应（电流产热）——电能与内能；

（3）光电效应、电子跃迁等——光能和电能等。这些效应都有相应的功能材料，对于学有余力的参赛选手应当有所涉猎。

Eg3. （2006年第9题）

环磷酰胺是目前临床上常用的抗肿瘤药物，国内学者近年打破常规，合成了类似化合物，其毒性比环磷酰胺小，若形成新药，可改善病人的生活质量，其中有一个化合物的合成路线如下，请完成反应，写出试剂或中间体的结构。

注：NBS 即N-溴代丁二酰亚胺。

答案：

评论：

对于只有高中知识水平的参赛选手而言，回答此题讲究左右逢源、上下求索、前呼后应，费时费力费脑筋；而对于大学的基础有机化学知识掌握的稍微扎实一点的同学，此题实在是a piece of cake。

奥赛解题方法中直接法所向披靡，乃解题之王道。因而准备化学竞赛之王道也是广泛涉猎，既练能力，又补知识。但并不是每个选手在联赛前都经历过"填鸭式"的知识培训，因而我们需要讨论一些一些具有"创造力"的解题方法。