例谈有机物的计算类型及学生计算能力的培养问题

摘 要：对三类有机物的计算类型进行了归纳分析，并提出了培养学生计算能力的策略.

关键词：类型;能力;有机物;高中化学

中图分类号：G632      文献标识码：A      文章编号：1008-0333（2021）36-0098-02

有机物是高中化学的重点知识，而有关有机物的计算是高考的常见题型.教学中应使学生更好地突破有机物相关计算问题，并做好计算题型的汇总，传授相关的解题技巧，并展示具体具体的求解过程，使学生更好地掌握相关的计算技巧，提高计算能力与学习效率.

一、有机物计算的类型

1.同分异构体的计算

同分异构体的计算是高考的常考知识点.部分学生因未掌握相关的规律总是漏掉一些同分异构体，导致计算数目出错.事实上解答该类习题，需要在明确有机物分子式的基础上灵活运用相关的计算规律.计算时可遵循如下原则：主链由长到短、支链由整到散、位置由心到边、排布由邻到间.其中n为偶数时最短链碳原子数目应不少于（n+2）/2;n为奇数时最短链碳原子数目应不少于（n+1）/2.

例1 某烃的含氧衍生物的相对分子质量为102，氧元素的质量分数约为31.4%，则能够和氢氧化钠溶液反应的有机物为（不含立体结构）（  ）

A.11种  B.8种  C.12种  D.13种

根据题意氧原子的个数为102×31.4%/16=2，则碳氧元素的原子式量为102-16×2=70，則70÷14=5，可知该有机物的分子式为C5H10O2.其能够和氢氧化钠溶液反应可能是酸也可能是酯，则根据同分异构图的书写规律可知是酸的有机物有4种;是酯的有机物有9种，共13种，选择D项.

2.原子参数关系的计算

部分有机物结构较为特殊，计算相关原子参数关系时主要依据学生对有机物结构的认识深度.事实上只要掌握相关的规律，该类问题的计算难度并不大.为使学生更好的掌握有机物中原子参数关系的计算，应注重为学生展示常见有机物的结构，要求学生自己总结相关规律.同时，注重设计相关问题，为学生提供相关规律的应用机会，更好的拓展学生视野，积累相关的计算技巧.

例2 某芳香化合物的结构简式如图1所示，其中苯环上的n溴代物的同分异构体的数目和m溴代物的同分异构体的数目相等，则n和m的一定满足的关系式为（  ）.

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

解答该题先不要急于动笔，应结合苯环的结构进行分析.由苯环结构可知，其上存在6个氢原子.苯环上n溴代物可看作苯环上n个氢原子被溴原子取代，也可看作6-n个溴原子对氢原子取代，两者具有相同的同分异构体数目，要想满足题意则n和m的关系一定为n+m=6，选择A项.

3.有机物分子式的计算

有机物分子的计算是高考的热门考点.解答该类问题更能够根据反应现象判断出其最简式，而后根据生成的具体的物质的量进行相关的计算.当然为更好地确定其具体分子式应灵活运用原子守恒知识构建相关的整式关系.教学中为使学生掌握相关的计算习技巧，可向学生讲解经典例题.

例3 某有机物在氧气中完全燃烧.同温同压下，其蒸气、消耗氧气、生成二氧化碳的体积比为1∶4∶3，则该有机物不可能为（  ）.

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

在同温同压的条件下气体体积之比和物质的量之比相等，因此，根据题意可设该有机物的蒸气、消耗氧气、生成二氧化碳的物质的量分别为1mol、4mol、3mol.由碳原子守恒可得该有机物的分子中含有3个碳原子，设分子式为C3HbOc，由氢原子守恒可得反应生成H2O的物质的量为b2mol，氧原子的物质的量为b2mol;由氧原子守恒可得反应生成氧原子的物质的量为（8+c-6）mol=（2+c）mol.综上可得则b2=2+c，对照给出的4个选项，只有D项正确.

二、高中化学学生计算能力培养反思

1.提升学生审题能力，培养良好审题习惯

审题意识的培养对于高中学生实现有机物计算能力及其它习题计算能力的全面发展具有基础性作用，很多学生看到题目后马上就说“不会做”，这时教师要引导他们详细深入地阅读题目，重点关注题目的主要意思，明确具体条件以及题设，标注题目中的关键词并进行有效的联想，教师与学生共同寻找问题突破口，提升学生们对审题重要性的正确认识.在日常的习题训练之中教师要指导学生们不断地思考和研究题目，通过深入研究明确文字表述含义、关键词句及条件、解题具体途径与思路，在此基础上把握影响问题解决的关键条件以及题目的隐藏含义，明晰题目考察范围以及解决问题需要掌握的方案，学生们的审题意识能够得到全面强化.教师在讲评题目时既要讲解思路和技巧，同时也要给予学生们充足的审题时间，使得学生们能够有效完成自主分析并及时发现自己在审题环节存在的问题.教师在示范解题时要有意识地培养学生题意分析能力，学生们逐渐能够更加清晰的把握不同题干条件、条件题设的关系，进而有效完成题目的深度挖掘，教师用清晰的板书将审题思路与过程全面呈现在学生们面前，并不断强调审题的重要性，学生们将会逐渐习惯于审题并适应审题.

2.打破学生思维障碍，有效训练深度思维学生们在有机物计算中经常会表现出思维紊乱的情况，这主要是因为学生们的知识储备和知识结构过于零散，进而导致学生们难以形成知识结构整体，直接影响到知识的有效运用.教师在教学过程中应该不断完善和改进学生们的认知结构，寻找学生们在各个知识点上的盲区.线性思维和思维定式导致学生们的思考局限于一定框架之内，这使得学生们对化学概念与原理的理解认知过于片面，当他们遭遇综合性较强的化学问题时会面临种种障碍.变式练习就是要保持知识本质的同时不断改变知识的正例，这种方式能够有效加快学生们的思维迁移速度，使得学生们能够更好地理解化学的深刻性，变式练习可以在学生充分理解化学概念、原理、技巧的基础上深度挖掘问题本质，不断地深入思考并解决实际问题.

变式练习能够帮助学生们更加灵活地运用知识，学生们在头脑中通过形象思维分析计算问题，这不仅仅是解题角度和研究重难点的改变，更是学生固态思维破解的过程.

3.注重化学双基教育，构建完整知识体系

双基教育就是要开展基础知识和基础技能教育.学生们的双基提升必须要建立于适当的续联之上，教师在日常教学中要重视和关注双基训练.传统的化学教学往往关注非本质内容的训练，过度强调解题技巧，例如教师在有机物计算过程中选择难度较大或需要较高解题技巧的问题，学生们在解决这类问题时需要花费大量的精力，但是这类计算题本身并没有很高的训练价值.这样的训练看似能够提升学生分析问题、解答问题、计算问题的能力，但长期的训练却会导致学生们出现厌倦感和疲惫感，进而导致学生们出现了厌烦和恐惧心理，直接影响到学生们对化学的兴趣.因此教师在双基训练过程中

应该重点考察学生的知识掌握情况，进而借助知识提升学生们的化学素养，强化学生对于化学的理解和认识.教师在化学教学中应该从多个方面入手帮助学生们理解化学知识并将他们有效连成体系，学生们才能够灵活地运用知识.化学表征是计算类问题解决和计算能力提升的有效途径，如果学生们无法准确把握化学表征则可能导致知识凌乱情况的出现.因此教师要帮助学生更好地把握有机物的符号、数字、特点等等，进而在解决问题时才能够将问题关联起来并有效解决.

化学有机物相关的计算并不是考查学生纯粹的计算能力，而是主要考查学生对有机物性质、结构的掌握程度，因此一些习题的计算并不复杂，但具有一定的技巧性.教学中应充分认识到这一点，要求学生学会学习，做好常见有机物计算题型的汇总以及计算技巧的总结，在以后遇到类似的问题能迅速地找到正确的计算思路.

参考文献：

[1]周星.高中化学智慧课堂的构建模式研究

[J].中学生数理化（教与学），2020（10）：71.

[责任编辑：季春阳]

收稿日期：2021-09-25

作者简介：储明珠（1984.6-），女，安徽省安庆人，本科，中学一级教师，从事高中化学教学研究.