摘 要:對(duì)三類(lèi)有機(jī)物的計(jì)算類(lèi)型進(jìn)行了歸納分析,并提出了培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算能力的策略.
關(guān)鍵詞:類(lèi)型;能力;有機(jī)物;高中化學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào):G632????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A????? 文章編號(hào):1008-0333(2021)36-0098-02
有機(jī)物是高中化學(xué)的重點(diǎn)知識(shí),而有關(guān)有機(jī)物的計(jì)算是高考的常見(jiàn)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(jì)算問(wèn)題,并做好計(jì)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(guò)程,使學(xué)生更好地掌握相關(guān)的計(jì)算技巧,提高計(jì)算能力與學(xué)習(xí)效率.
一、有機(jī)物計(jì)算的類(lèi)型
1.同分異構(gòu)體的計(jì)算
同分異構(gòu)體的計(jì)算是高考的??贾R(shí)點(diǎn).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(jì)算數(shù)目出錯(cuò).事實(shí)上解答該類(lèi)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(jì)算規(guī)律.計(jì)算時(shí)可遵循如下原則:主鏈由長(zhǎng)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(shí)最短鏈碳原子數(shù)目應(yīng)不少于(n+2)/2;n為奇數(shù)時(shí)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(duì)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(gè)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(shū)寫(xiě)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(xiàng).
2.原子參數(shù)關(guān)系的計(jì)算
部分有機(jī)物結(jié)構(gòu)較為特殊,計(jì)算相關(guān)原子參數(shù)關(guān)系時(shí)主要依據(jù)學(xué)生對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)深度.事實(shí)上只要掌握相關(guān)的規(guī)律,該類(lèi)問(wèn)題的計(jì)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(jì)算,應(yīng)注重為學(xué)生展示常見(jiàn)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(shí),注重設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題,為學(xué)生提供相關(guān)規(guī)律的應(yīng)用機(jī)會(huì),更好的拓展學(xué)生視野,積累相關(guān)的計(jì)算技巧.
例2 某芳香化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(mǎn)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(dòng)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(gè)氫原子.苯環(huán)上n溴代物可看作苯環(huán)上n個(gè)氫原子被溴原子取代,也可看作6-n個(gè)溴原子對(duì)氫原子取代,兩者具有相同的同分異構(gòu)體數(shù)目,要想滿(mǎn)足題意則n和m的關(guān)系一定為n+m=6,選擇A項(xiàng).
3.有機(jī)物分子式的計(jì)算
有機(jī)物分子的計(jì)算是高考的熱門(mén)考點(diǎn).解答該類(lèi)問(wèn)題更能夠根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象判斷出其最簡(jiǎn)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(jì)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(shí)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(jì)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(gè)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(duì)照給出的4個(gè)選項(xiàng),只有D項(xiàng)正確.
二、高中化學(xué)學(xué)生計(jì)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(shí)的培養(yǎng)對(duì)于高中學(xué)生實(shí)現(xiàn)有機(jī)物計(jì)算能力及其它習(xí)題計(jì)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(shuō)“不會(huì)做”,這時(shí)教師要引導(dǎo)他們?cè)敿?xì)深入地閱讀題目,重點(diǎn)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(wèn)題突破口,提升學(xué)生們對(duì)審題重要性的正確認(rèn)識(shí).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(guò)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(wèn)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(wèn)題需要掌握的方案,學(xué)生們的審題意識(shí)能夠得到全面強(qiáng)化.教師在講評(píng)題目時(shí)既要講解思路和技巧,同時(shí)也要給予學(xué)生們充足的審題時(shí)間,使得學(xué)生們能夠有效完成自主分析并及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己在審題環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題.教師在示范解題時(shí)要有意識(shí)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(shū)將審題思路與過(guò)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(huì)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?cè)谟袡C(jī)物計(jì)算中經(jīng)常會(huì)表現(xiàn)出思維紊亂的情況,這主要是因?yàn)閷W(xué)生們的知識(shí)儲(chǔ)備和知識(shí)結(jié)構(gòu)過(guò)于零散,進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生們難以形成知識(shí)結(jié)構(gòu)整體,直接影響到知識(shí)的有效運(yùn)用.教師在教學(xué)過(guò)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?cè)诟鱾€(gè)知識(shí)點(diǎn)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(duì)化學(xué)概念與原理的理解認(rèn)知過(guò)于片面,當(dāng)他們?cè)庥鼍C合性較強(qiáng)的化學(xué)問(wèn)題時(shí)會(huì)面臨種種障礙.變式練習(xí)就是要保持知識(shí)本質(zhì)的同時(shí)不斷改變知識(shí)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(wèn)題本質(zhì),不斷地深入思考并解決實(shí)際問(wèn)題.
變式練習(xí)能夠幫助學(xué)生們更加靈活地運(yùn)用知識(shí),學(xué)生們?cè)陬^腦中通過(guò)形象思維分析計(jì)算問(wèn)題,這不僅僅是解題角度和研究重難點(diǎn)的改變,更是學(xué)生固態(tài)思維破解的過(guò)程.
3.注重化學(xué)雙基教育,構(gòu)建完整知識(shí)體系
雙基教育就是要開(kāi)展基礎(chǔ)知識(shí)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(guò)度強(qiáng)調(diào)解題技巧,例如教師在有機(jī)物計(jì)算過(guò)程中選擇難度較大或需要較高解題技巧的問(wèn)題,學(xué)生們?cè)诮鉀Q這類(lèi)問(wèn)題時(shí)需要花費(fèi)大量的精力,但是這類(lèi)計(jì)算題本身并沒(méi)有很高的訓(xùn)練價(jià)值.這樣的訓(xùn)練看似能夠提升學(xué)生分析問(wèn)題、解答問(wèn)題、計(jì)算問(wèn)題的能力,但長(zhǎng)期的訓(xùn)練卻會(huì)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(duì)化學(xué)的興趣.因此教師在雙基訓(xùn)練過(guò)程中
應(yīng)該重點(diǎn)考察學(xué)生的知識(shí)掌握情況,進(jìn)而借助知識(shí)提升學(xué)生們的化學(xué)素養(yǎng),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于化學(xué)的理解和認(rèn)識(shí).教師在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)該從多個(gè)方面入手幫助學(xué)生們理解化學(xué)知識(shí)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(shí).化學(xué)表征是計(jì)算類(lèi)問(wèn)題解決和計(jì)算能力提升的有效途徑,如果學(xué)生們無(wú)法準(zhǔn)確把握化學(xué)表征則可能導(dǎo)致知識(shí)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(hào)、數(shù)字、特點(diǎn)等等,進(jìn)而在解決問(wèn)題時(shí)才能夠?qū)?wèn)題關(guān)聯(lián)起來(lái)并有效解決.
化學(xué)有機(jī)物相關(guān)的計(jì)算并不是考查學(xué)生純粹的計(jì)算能力,而是主要考查學(xué)生對(duì)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(jì)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(shí)到這一點(diǎn),要求學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),做好常見(jiàn)有機(jī)物計(jì)算題型的匯總以及計(jì)算技巧的總結(jié),在以后遇到類(lèi)似的問(wèn)題能迅速地找到正確的計(jì)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(yáng)]
收稿日期:2021-09-25
作者簡(jiǎn)介:儲(chǔ)明珠(1984.6-),女,安徽省安慶人,本科,中學(xué)一級(jí)教師,從事高中化學(xué)教學(xué)研究.