例談有機物的計算類型及學(xué)生計算能力的培養(yǎng)問題

儲明珠

(安徽省潛山中學(xué) 246300)

有機物是高中化學(xué)的重點知識，而有關(guān)有機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，需要在明確有機物分子式的基礎(chǔ)上靈活運用相關(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)量分數(shù)約為31.4%，則能夠和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的有機物為(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)律可知是酸的有機物有4種；是酯的有機物有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)生對有機物結(jié)構(gòu)的認識深度.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( ).

圖1

A.n+m=6 B.n+m=7 C.2n=mD.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.有機物分子式的計算

有機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，則該有機物不可能為( ).

A.C3H4B.C3H8O2C.C2H5CHO D.C2H5COOH

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)，標注題目中的關(guān)鍵詞并進行有效的聯(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用.教師在教學(xué)過程中應(yīng)該不斷完善和改進學(xué)生們的認知結(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知過于片面，當(dāng)他們遭遇綜合性較強的化學(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，過度強調(diào)解題技巧，例如教師在有機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，進而借助知識提升學(xué)生們的化學(xué)素養(yǎng)，強化學(xué)生對于化學(xué)的理解和認識.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)生更好地把握有機物的符號、數(shù)字、特點等等，進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)充分認識到這一點，要求學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，做好常見有機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.