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.