例談有機物的計算類型及學生計算能力的培養問題

摘 要：對三類有機物的計算類型進行了歸納分析，并提出了培養學生計算能力的策略.

關鍵詞：類型;能力;有機物;高中化學

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

有機物是高中化學的重點知識，而有關有機物的計算是高考的常見題型.教學中應使學生更好地突破有機物相關計算問題，并做好計算題型的匯總，傳授相關的解題技巧，并展示具體具體的求解過程，使學生更好地掌握相關的計算技巧，提高計算能力與學習效率.

一、有機物計算的類型

1.同分異構體的計算

同分異構體的計算是高考的常考知識點.部分學生因未掌握相關的規律總是漏掉一些同分異構體，導致計算數目出錯.事實上解答該類習題，需要在明確有機物分子式的基礎上靈活運用相關的計算規律.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為偶數時最短鏈碳原子數目應不少于（n+2）/2;n為奇數時最短鏈碳原子數目應不少于（n+1）/2.

例1 某烴的含氧衍生物的相對分子質量為102，氧元素的質量分數約為31.4%，則能夠和氫氧化鈉溶液反應的有機物為（不含立體結構）（? ）

A.11種? B.8種? C.12種? D.13種

根據題意氧原子的個數為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可能是酸也可能是酯，則根據同分異構圖的書寫規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.原子參數關系的計算

部分有機物結構較為特殊，計算相關原子參數關系時主要依據學生對有機物結構的認識深度.事實上只要掌握相關的規律，該類問題的計算難度并不大.為使學生更好的掌握有機物中原子參數關系的計算，應注重為學生展示常見有機物的結構，要求學生自己總結相關規律.同時，注重設計相關問題，為學生提供相關規律的應用機會，更好的拓展學生視野，積累相關的計算技巧.

例2 某芳香化合物的結構簡式如圖1所示，其中苯環上的n溴代物的同分異構體的數目和m溴代物的同分異構體的數目相等，則n和m的一定滿足的關系式為（? ）.

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，應結合苯環的結構進行分析.由苯環結構可知，其上存在6個氫原子.苯環上n溴代物可看作苯環上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體數目，要想滿足題意則n和m的關系一定為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反應現象判斷出其最簡式，而后根據生成的具體的物質的量進行相關的計算.當然為更好地確定其具體分子式應靈活運用原子守恒知識構建相關的整式關系.教學中為使學生掌握相關的計算習技巧，可向學生講解經典例題.

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.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的量之比相等，因此，根據題意可設該有機物的蒸氣、消耗氧氣、生成二氧化碳的物質的量分別為1mol、4mol、3mol.由碳原子守恒可得該有機物的分子中含有3個碳原子，設分子式為C3HbOc，由氫原子守恒可得反應生成H2O的物質的量為b2mol，氧原子的物質的量為b2mol;由氧原子守恒可得反應生成氧原子的物質的量為（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、高中化學學生計算能力培養反思

1.提升學生審題能力，培養良好審題習慣

審題意識的培養對于高中學生實現有機物計算能力及其它習題計算能力的全面發展具有基礎性作用，很多學生看到題目后馬上就說“不會做”，這時教師要引導他們詳細深入地閱讀題目，重點關注題目的主要意思，明確具體條件以及題設，標注題目中的關鍵詞并進行有效的聯想，教師與學生共同尋找問題突破口，提升學生們對審題重要性的正確認識.在日常的習題訓練之中教師要指導學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、關鍵詞句及條件、解題具體途徑與思路，在此基礎上把握影響問題解決的關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，同時也要給予學生們充足的審題時間，使得學生們能夠有效完成自主分析并及時發現自己在審題環節存在的問題.教師在示范解題時要有意識地培養學生題意分析能力，學生們逐漸能夠更加清晰的把握不同題干條件、條件題設的關系，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在學生們面前，并不斷強調審題的重要性，學生們將會逐漸習慣于審題并適應審題.

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

變式練習能夠幫助學生們更加靈活地運用知識，學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，更是學生固態思維破解的過程.

3.注重化學雙基教育，構建完整知識體系

雙基教育就是要開展基礎知識和基礎技能教育.學生們的雙基提升必須要建立于適當的續聯之上，教師在日常教學中要重視和關注雙基訓練.傳統的化學教學往往關注非本質內容的訓練，過度強調解題技巧，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練價值.這樣的訓練看似能夠提升學生分析問題、解答問題、計算問題的能力，但長期的訓練卻會導致學生們出現厭倦感和疲憊感，進而導致學生們出現了厭煩和恐懼心理，直接影響到學生們對化學的興趣.因此教師在雙基訓練過程中

應該重點考察學生的知識掌握情況，進而借助知識提升學生們的化學素養，強化學生對于化學的理解和認識.教師在化學教學中應該從多個方面入手幫助學生們理解化學知識并將他們有效連成體系，學生們才能夠靈活地運用知識.化學表征是計算類問題解決和計算能力提升的有效途徑，如果學生們無法準確把握化學表征則可能導致知識凌亂情況的出現.因此教師要幫助學生更好地把握有機物的符號、數字、特點等等，進而在解決問題時才能夠將問題關聯起來并有效解決.

化學有機物相關的計算并不是考查學生純粹的計算能力，而是主要考查學生對有機物性質、結構的掌握程度，因此一些習題的計算并不復雜，但具有一定的技巧性.教學中應充分認識到這一點，要求學生學會學習，做好常見有機物計算題型的匯總以及計算技巧的總結，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：

[1]周星.高中化學智慧課堂的構建模式研究

[J].中學生數理化（教與學），2020（10）：71.

[責任編輯：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，中學一級教師，從事高中化學教學研究.