高中化学开放型实验题分析和探讨

陈仪廉

【摘 要】开放型实验题是近年高考化学试卷中出现的一种新题型，这类试题的解答，要求考生具有开放性的思维品质和能力，体现高考试题注重能力和素质考查的方向。教育部考试中心命题负责人指出：“设置一定量的开放性试题，作为评价考生的知识面、思维发散度和敢于创新是十分必要的，这类试题对中学化学教学工作也将起到良好的导向作用。”

【关键词】高中化学 实验题

这类试题考查学生的开放性思维品质和能力，体现高考试题注重能力和素质考查的要求。解答该类试题，要求学生开动思维、广泛联想，多方面、多角度、多层面地进行思考和解答。答题时，要注意以下三个方面：

第一、在整理和分析题目给出的信息时，要注意全面系统地整理信息，并与已有的知识系统取得联系，充分挖掘信息的内涵和外延，将数据、图表、情境等信息进行筛选、分解、转换、重组，去粗取精，去伪存真，由表及里，抓住本质。

第二、在利用信息进行逻辑推理过程中，要注意进行发散性思维，全方位、多角度、多层面地剖析，对一切可能结果作出科学预测和结论。开放性试题往往具有丰富多彩的答案，因此在处理此类问题时，要注意广泛联想。

第三、由于开放性试题存在多种答案，但只有一种属于最优化的方案。在答题时，要注意题目是否指定了“最佳”的要求。如果有这样的要求，就必须对多样的答案进行逐一对比，根据原理正确、过程简单、操作方便、现象明显、精度良好以及安全环保等要求，作出最佳（最优化）的选择。

[典型试题分析]

计算以下两小题时，除必须应用所有给出的数据外，还各缺少一个数据，指出该数据的名称（分别以a和b表示），并列出计算式。

（1）在温度为t℃和压强为p Pa的情况下，19.5 g A与11.0 g B恰好完全反应，生成固体C和3.00 L的D气体，计算生成的C的质量（m）。

缺少的数据是：___，计算式为：m=_____。

（2）0.48 g金属镁与10 mL盐酸反应，计算生成的H2在标准状况下的体积[V（H2）]。

缺少的数据是：______，计算式为：_______。

命题意图：考查学生对缺少条件的判定及补充条件后的计算能力。

知识依托：质量守恒定律、根据化学方程式的计算。

错解分析：忽视题干条件，补充出2个数据而出错；忽视气体的密度与温度等条件的关系，补充数据不补充数据存在的条件而出错；忽视所求V（H2）并不一定是在标准状况之下，补充出n（H2）而出错。与题意不符。

解题思路：本题就解题内容而言是两个较简单的题目，它采用了新的设问方法，每小题给出的信息中都缺少一个数据，要求考生先找出缺少的数据，再列式计算。为了防止答案过于分散，作了两项限制：①只准补充一个数据；②必须用到其他所有已知的条件。这样，可以避免考生将已知条件弃之不顾，而另外再设立若干条件，从而违背原题的立意。

第（1）小题给出反应物A和B的质量，以及气体产物D的体积，要计计算产物C的质量。由于该反应不涉及具体物质，因而不可能从反应物和产物的物质的量和摩尔质量来计算，只能从反应前后总质量相等着手。反应物的质量是已知的，而对产物D，则只知道其体积，要求算它的质量，必须知道该温度（t℃）和压强（p Pa）下气体的密度。将D的体积乘以该密度即得D的质量。

m（C）=m（A）+m（B）-m（D）。

第（2）小题要求计算反应中生成的H2在标准状况下的体积。题中给出了金属镁的质量和盐酸的体积，可是仅有盐酸的体积是无法确定其中HCl的质量或物质的量的，必须同时知道它的浓度（b mol·L-1）才行。

然而，即使补充了浓度，已知条件已经齐备，但是要计算生成H2的体积，还需要先判定Mg和HCl何者过量。

若HCl过量：

则生成H2的体积应根据镁的量按下式计算：V（H2）=×22.4 L·mol-1

若金属Mg过量：

则生成H2的体积应根据HCl的量按下式计算： V（H2）=×22.4 L·mol-1

答案：（1）在t℃和p Pa下的气体密度（a）

m（C）=19.5 g+11.0 g-3.00 L×a[或m（C）=30.5 g-3.00a L]

（2）盐酸的物质的量浓度（b mol·L-1）

V（H2）=×22.4 L·mol-1或V（H2）=×22.4L·mol-1

思维是认识和解决问题的核心环节。高考中对思维能力的考查一直是摆在首要位置。良好的思维方式是一名优秀考生应具备的基本素质。总之，在开放性问题解决的过程中全方位提高学生的素质。开放性化学问题迁移了学生各方面的乐趣，使学生增强了学习化学的自信和兴趣。开放性化学问题的教学形成了交流、讨论的良好氛围，改变了学生以个体为主的单向训练模式，出现了教师与学生之间，学生与学生之间的平等参与关系，教师面对学生提出的各种情境，一起讨论和补充。教师和学生一起进入问题情境，教师引导学生分析、比较，从中寻找方法、规律，强化了学生的主体意识，学生在"做"中懂，在"应"中尝，全方位地提高素质。