陳儀廉
【摘 要】開放型實驗題是近年高考化學試卷中出現(xiàn)的一種新題型,這類試題的解答,要求考生具有開放性的思維品質(zhì)和能力,體現(xiàn)高考試題注重能力和素質(zhì)考查的方向。教育部考試中心命題負責人指出:“設置一定量的開放性試題,作為評價考生的知識面、思維發(fā)散度和敢于創(chuàng)新是十分必要的,這類試題對中學化學教學工作也將起到良好的導向作用?!?/p>
【關(guān)鍵詞】高中化學 實驗題
這類試題考查學生的開放性思維品質(zhì)和能力,體現(xiàn)高考試題注重能力和素質(zhì)考查的要求。解答該類試題,要求學生開動思維、廣泛聯(lián)想,多方面、多角度、多層面地進行思考和解答。答題時,要注意以下三個方面:
第一、在整理和分析題目給出的信息時,要注意全面系統(tǒng)地整理信息,并與已有的知識系統(tǒng)取得聯(lián)系,充分挖掘信息的內(nèi)涵和外延,將數(shù)據(jù)、圖表、情境等信息進行篩選、分解、轉(zhuǎn)換、重組,去粗取精,去偽存真,由表及里,抓住本質(zhì)。
第二、在利用信息進行邏輯推理過程中,要注意進行發(fā)散性思維,全方位、多角度、多層面地剖析,對一切可能結(jié)果作出科學預測和結(jié)論。開放性試題往往具有豐富多彩的答案,因此在處理此類問題時,要注意廣泛聯(lián)想。
第三、由于開放性試題存在多種答案,但只有一種屬于最優(yōu)化的方案。在答題時,要注意題目是否指定了“最佳”的要求。如果有這樣的要求,就必須對多樣的答案進行逐一對比,根據(jù)原理正確、過程簡單、操作方便、現(xiàn)象明顯、精度良好以及安全環(huán)保等要求,作出最佳(最優(yōu)化)的選擇。
[典型試題分析]
計算以下兩小題時,除必須應用所有給出的數(shù)據(jù)外,還各缺少一個數(shù)據(jù),指出該數(shù)據(jù)的名稱(分別以a和b表示),并列出計算式。
(1)在溫度為t℃和壓強為p Pa的情況下,19.5 g A與11.0 g B恰好完全反應,生成固體C和3.00 L的D氣體,計算生成的C的質(zhì)量(m)。
缺少的數(shù)據(jù)是:___,計算式為:m=_____。
(2)0.48 g金屬鎂與10 mL鹽酸反應,計算生成的H2在標準狀況下的體積[V(H2)]。
缺少的數(shù)據(jù)是:______,計算式為:_______。
命題意圖:考查學生對缺少條件的判定及補充條件后的計算能力。
知識依托:質(zhì)量守恒定律、根據(jù)化學方程式的計算。
錯解分析:忽視題干條件,補充出2個數(shù)據(jù)而出錯;忽視氣體的密度與溫度等條件的關(guān)系,補充數(shù)據(jù)不補充數(shù)據(jù)存在的條件而出錯;忽視所求V(H2)并不一定是在標準狀況之下,補充出n(H2)而出錯。與題意不符。
解題思路:本題就解題內(nèi)容而言是兩個較簡單的題目,它采用了新的設問方法,每小題給出的信息中都缺少一個數(shù)據(jù),要求考生先找出缺少的數(shù)據(jù),再列式計算。為了防止答案過于分散,作了兩項限制:①只準補充一個數(shù)據(jù);②必須用到其他所有已知的條件。這樣,可以避免考生將已知條件棄之不顧,而另外再設立若干條件,從而違背原題的立意。
第(1)小題給出反應物A和B的質(zhì)量,以及氣體產(chǎn)物D的體積,要計計算產(chǎn)物C的質(zhì)量。由于該反應不涉及具體物質(zhì),因而不可能從反應物和產(chǎn)物的物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量來計算,只能從反應前后總質(zhì)量相等著手。反應物的質(zhì)量是已知的,而對產(chǎn)物D,則只知道其體積,要求算它的質(zhì)量,必須知道該溫度(t℃)和壓強(p Pa)下氣體的密度。將D的體積乘以該密度即得D的質(zhì)量。
m(C)=m(A)+m(B)-m(D)。
第(2)小題要求計算反應中生成的H2在標準狀況下的體積。題中給出了金屬鎂的質(zhì)量和鹽酸的體積,可是僅有鹽酸的體積是無法確定其中HCl的質(zhì)量或物質(zhì)的量的,必須同時知道它的濃度(b mol·L-1)才行。
然而,即使補充了濃度,已知條件已經(jīng)齊備,但是要計算生成H2的體積,還需要先判定Mg和HCl何者過量。
若HCl過量:
則生成H2的體積應根據(jù)鎂的量按下式計算:V(H2)=×22.4 L·mol-1
若金屬Mg過量:
則生成H2的體積應根據(jù)HCl的量按下式計算: V(H2)=×22.4 L·mol-1
答案:(1)在t℃和p Pa下的氣體密度(a)
m(C)=19.5 g+11.0 g-3.00 L×a[或m(C)=30.5 g-3.00a L]
(2)鹽酸的物質(zhì)的量濃度(b mol·L-1)
V(H2)=×22.4 L·mol-1或V(H2)=×22.4L·mol-1
思維是認識和解決問題的核心環(huán)節(jié)。高考中對思維能力的考查一直是擺在首要位置。良好的思維方式是一名優(yōu)秀考生應具備的基本素質(zhì)。總之,在開放性問題解決的過程中全方位提高學生的素質(zhì)。開放性化學問題遷移了學生各方面的樂趣,使學生增強了學習化學的自信和興趣。開放性化學問題的教學形成了交流、討論的良好氛圍,改變了學生以個體為主的單向訓練模式,出現(xiàn)了教師與學生之間,學生與學生之間的平等參與關(guān)系,教師面對學生提出的各種情境,一起討論和補充。教師和學生一起進入問題情境,教師引導學生分析、比較,從中尋找方法、規(guī)律,強化了學生的主體意識,學生在"做"中懂,在"應"中嘗,全方位地提高素質(zhì)。