例談有機(jī)物的計算類型及學(xué)生計算能力的培養(yǎng)問題

摘 要：對三類有機(jī)物的計算類型進(jìn)行了歸納分析，并提出了培養(yǎng)學(xué)生計算能力的策略.

關(guān)鍵詞：類型;能力;有機(jī)物;高中化學(xué)

中圖分類號：G632????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A????? 文章編號：1008-0333（2021）36-0098-02

有機(jī)物是高中化學(xué)的重點知識，而有關(guān)有機(jī)物的計算是高考的常見題型.教學(xué)中應(yīng)使學(xué)生更好地突破有機(jī)物相關(guān)計算問題，并做好計算題型的匯總，傳授相關(guān)的解題技巧，并展示具體具體的求解過程，使學(xué)生更好地掌握相關(guān)的計算技巧，提高計算能力與學(xué)習(xí)效率.

一、有機(jī)物計算的類型

1.同分異構(gòu)體的計算

同分異構(gòu)體的計算是高考的?？贾R點.部分學(xué)生因未掌握相關(guān)的規(guī)律總是漏掉一些同分異構(gòu)體，導(dǎo)致計算數(shù)目出錯.事實上解答該類習(xí)題，需要在明確有機(jī)物分子式的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用相關(guān)的計算規(guī)律.計算時可遵循如下原則：主鏈由長到短、支鏈由整到散、位置由心到邊、排布由鄰到間.其中n為偶數(shù)時最短鏈碳原子數(shù)目應(yīng)不少于（n+2）/2;n為奇數(shù)時最短鏈碳原子數(shù)目應(yīng)不少于（n+1）/2.

例1 某烴的含氧衍生物的相對分子質(zhì)量為102，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為31.4%，則能夠和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的有機(jī)物為（不含立體結(jié)構(gòu)）（? ）

A.11種? B.8種? C.12種? D.13種

根據(jù)題意氧原子的個數(shù)為102×31.4%/16=2，則碳氧元素的原子式量為102-16×2=70，則70÷14=5，可知該有機(jī)物的分子式為C5H10O2.其能夠和氫氧化鈉溶液反應(yīng)可能是酸也可能是酯，則根據(jù)同分異構(gòu)圖的書寫規(guī)律可知是酸的有機(jī)物有4種;是酯的有機(jī)物有9種，共13種，選擇D項.

2.原子參數(shù)關(guān)系的計算

部分有機(jī)物結(jié)構(gòu)較為特殊，計算相關(guān)原子參數(shù)關(guān)系時主要依據(jù)學(xué)生對有機(jī)物結(jié)構(gòu)的認(rèn)識深度.事實上只要掌握相關(guān)的規(guī)律，該類問題的計算難度并不大.為使學(xué)生更好的掌握有機(jī)物中原子參數(shù)關(guān)系的計算，應(yīng)注重為學(xué)生展示常見有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，要求學(xué)生自己總結(jié)相關(guān)規(guī)律.同時，注重設(shè)計相關(guān)問題，為學(xué)生提供相關(guān)規(guī)律的應(yīng)用機(jī)會，更好的拓展學(xué)生視野，積累相關(guān)的計算技巧.

例2 某芳香化合物的結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示，其中苯環(huán)上的n溴代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目和m溴代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目相等，則n和m的一定滿足的關(guān)系式為（? ）.

A.n+m=6 B.n+m=7 C.2n=m D.n+m=8

解答該題先不要急于動筆，應(yīng)結(jié)合苯環(huán)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析.由苯環(huán)結(jié)構(gòu)可知，其上存在6個氫原子.苯環(huán)上n溴代物可看作苯環(huán)上n個氫原子被溴原子取代，也可看作6-n個溴原子對氫原子取代，兩者具有相同的同分異構(gòu)體數(shù)目，要想滿足題意則n和m的關(guān)系一定為n+m=6，選擇A項.

3.有機(jī)物分子式的計算

有機(jī)物分子的計算是高考的熱門考點.解答該類問題更能夠根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象判斷出其最簡式，而后根據(jù)生成的具體的物質(zhì)的量進(jìn)行相關(guān)的計算.當(dāng)然為更好地確定其具體分子式應(yīng)靈活運(yùn)用原子守恒知識構(gòu)建相關(guān)的整式關(guān)系.教學(xué)中為使學(xué)生掌握相關(guān)的計算習(xí)技巧，可向?qū)W生講解經(jīng)典例題.

例3 某有機(jī)物在氧氣中完全燃燒.同溫同壓下，其蒸氣、消耗氧氣、生成二氧化碳的體積比為1∶4∶3，則該有機(jī)物不可能為（? ）.

A.C3H4 B.C3H8O2 C.C2H5CHO D.C2H5COOH

在同溫同壓的條件下氣體體積之比和物質(zhì)的量之比相等，因此，根據(jù)題意可設(shè)該有機(jī)物的蒸氣、消耗氧氣、生成二氧化碳的物質(zhì)的量分別為1mol、4mol、3mol.由碳原子守恒可得該有機(jī)物的分子中含有3個碳原子，設(shè)分子式為C3HbOc，由氫原子守恒可得反應(yīng)生成H2O的物質(zhì)的量為b2mol，氧原子的物質(zhì)的量為b2mol;由氧原子守恒可得反應(yīng)生成氧原子的物質(zhì)的量為（8+c-6）mol=（2+c）mol.綜上可得則b2=2+c，對照給出的4個選項，只有D項正確.

二、高中化學(xué)學(xué)生計算能力培養(yǎng)反思

1.提升學(xué)生審題能力，培養(yǎng)良好審題習(xí)慣

審題意識的培養(yǎng)對于高中學(xué)生實現(xiàn)有機(jī)物計算能力及其它習(xí)題計算能力的全面發(fā)展具有基礎(chǔ)性作用，很多學(xué)生看到題目后馬上就說“不會做”，這時教師要引導(dǎo)他們詳細(xì)深入地閱讀題目，重點關(guān)注題目的主要意思，明確具體條件以及題設(shè)，標(biāo)注題目中的關(guān)鍵詞并進(jìn)行有效的聯(lián)想，教師與學(xué)生共同尋找問題突破口，提升學(xué)生們對審題重要性的正確認(rèn)識.在日常的習(xí)題訓(xùn)練之中教師要指導(dǎo)學(xué)生們不斷地思考和研究題目，通過深入研究明確文字表述含義、關(guān)鍵詞句及條件、解題具體途徑與思路，在此基礎(chǔ)上把握影響問題解決的關(guān)鍵條件以及題目的隱藏含義，明晰題目考察范圍以及解決問題需要掌握的方案，學(xué)生們的審題意識能夠得到全面強(qiáng)化.教師在講評題目時既要講解思路和技巧，同時也要給予學(xué)生們充足的審題時間，使得學(xué)生們能夠有效完成自主分析并及時發(fā)現(xiàn)自己在審題環(huán)節(jié)存在的問題.教師在示范解題時要有意識地培養(yǎng)學(xué)生題意分析能力，學(xué)生們逐漸能夠更加清晰的把握不同題干條件、條件題設(shè)的關(guān)系，進(jìn)而有效完成題目的深度挖掘，教師用清晰的板書將審題思路與過程全面呈現(xiàn)在學(xué)生們面前，并不斷強(qiáng)調(diào)審題的重要性，學(xué)生們將會逐漸習(xí)慣于審題并適應(yīng)審題.

2.打破學(xué)生思維障礙，有效訓(xùn)練深度思維學(xué)生們在有機(jī)物計算中經(jīng)常會表現(xiàn)出思維紊亂的情況，這主要是因為學(xué)生們的知識儲備和知識結(jié)構(gòu)過于零散，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生們難以形成知識結(jié)構(gòu)整體，直接影響到知識的有效運(yùn)用.教師在教學(xué)過程中應(yīng)該不斷完善和改進(jìn)學(xué)生們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，尋找學(xué)生們在各個知識點上的盲區(qū).線性思維和思維定式導(dǎo)致學(xué)生們的思考局限于一定框架之內(nèi)，這使得學(xué)生們對化學(xué)概念與原理的理解認(rèn)知過于片面，當(dāng)他們遭遇綜合性較強(qiáng)的化學(xué)問題時會面臨種種障礙.變式練習(xí)就是要保持知識本質(zhì)的同時不斷改變知識的正例，這種方式能夠有效加快學(xué)生們的思維遷移速度，使得學(xué)生們能夠更好地理解化學(xué)的深刻性，變式練習(xí)可以在學(xué)生充分理解化學(xué)概念、原理、技巧的基礎(chǔ)上深度挖掘問題本質(zhì)，不斷地深入思考并解決實際問題.

變式練習(xí)能夠幫助學(xué)生們更加靈活地運(yùn)用知識，學(xué)生們在頭腦中通過形象思維分析計算問題，這不僅僅是解題角度和研究重難點的改變，更是學(xué)生固態(tài)思維破解的過程.

3.注重化學(xué)雙基教育，構(gòu)建完整知識體系

雙基教育就是要開展基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)技能教育.學(xué)生們的雙基提升必須要建立于適當(dāng)?shù)睦m(xù)聯(lián)之上，教師在日常教學(xué)中要重視和關(guān)注雙基訓(xùn)練.傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)往往關(guān)注非本質(zhì)內(nèi)容的訓(xùn)練，過度強(qiáng)調(diào)解題技巧，例如教師在有機(jī)物計算過程中選擇難度較大或需要較高解題技巧的問題，學(xué)生們在解決這類問題時需要花費(fèi)大量的精力，但是這類計算題本身并沒有很高的訓(xùn)練價值.這樣的訓(xùn)練看似能夠提升學(xué)生分析問題、解答問題、計算問題的能力，但長期的訓(xùn)練卻會導(dǎo)致學(xué)生們出現(xiàn)厭倦感和疲憊感，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生們出現(xiàn)了厭煩和恐懼心理，直接影響到學(xué)生們對化學(xué)的興趣.因此教師在雙基訓(xùn)練過程中

應(yīng)該重點考察學(xué)生的知識掌握情況，進(jìn)而借助知識提升學(xué)生們的化學(xué)素養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)生對于化學(xué)的理解和認(rèn)識.教師在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)該從多個方面入手幫助學(xué)生們理解化學(xué)知識并將他們有效連成體系，學(xué)生們才能夠靈活地運(yùn)用知識.化學(xué)表征是計算類問題解決和計算能力提升的有效途徑，如果學(xué)生們無法準(zhǔn)確把握化學(xué)表征則可能導(dǎo)致知識凌亂情況的出現(xiàn).因此教師要幫助學(xué)生更好地把握有機(jī)物的符號、數(shù)字、特點等等，進(jìn)而在解決問題時才能夠?qū)栴}關(guān)聯(lián)起來并有效解決.

化學(xué)有機(jī)物相關(guān)的計算并不是考查學(xué)生純粹的計算能力，而是主要考查學(xué)生對有機(jī)物性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的掌握程度，因此一些習(xí)題的計算并不復(fù)雜，但具有一定的技巧性.教學(xué)中應(yīng)充分認(rèn)識到這一點，要求學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，做好常見有機(jī)物計算題型的匯總以及計算技巧的總結(jié)，在以后遇到類似的問題能迅速地找到正確的計算思路.

參考文獻(xiàn)：

[1]周星.高中化學(xué)智慧課堂的構(gòu)建模式研究

[J].中學(xué)生數(shù)理化（教與學(xué)），2020（10）：71.

[責(zé)任編輯：季春陽]

收稿日期：2021-09-25

作者簡介：儲明珠（1984.6-），女，安徽省安慶人，本科，中學(xué)一級教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.