張傳迎

山東

教育部考試中心在高考題型功能和題型改革的研究中，已高度重視關(guān)注開放型試題，強(qiáng)調(diào)答案的多樣化，提倡考生從多個角度、多個層次回答問題。正如新課標(biāo)要求中敘述：“能形成學(xué)生積極探究的問題情景，鼓勵學(xué)生多角度、多側(cè)面、多層次地思考問題，有助于充分調(diào)動學(xué)生的潛在能力”?，F(xiàn)就常見的幾種開放型試題例析如下。

一、知識拓展型

此類試題的特點是：隨著知識面的拓寬，思維能力的發(fā)展，處在不同階段的同學(xué)可得出不同的答案。解題的關(guān)鍵在于對已學(xué)知識、規(guī)律進(jìn)行分類組織、有序存儲，解題時要及時聯(lián)想、重組、轉(zhuǎn)化。

例1.X、Y、Z是中學(xué)化學(xué)中三種常見元素的單質(zhì)，甲、乙是兩種常見的化合物，這些單質(zhì)和化合物之間存在如圖關(guān)系(反應(yīng)條件略)。試根據(jù)該圖推斷X、Y、Z的化學(xué)式(答案多組，請盡可能多地尋找，合理解答)。

解析：這道開放題有多組答案(見下表)。

學(xué)生在學(xué)過“鹵族元素”后可得出第1～3組答案：

XYZ甲乙第1組Cl2Br2H2HBrHCl第2組Cl2I2NaNaINaCl第3組F2O2H2H2OHF

在學(xué)過“硫和硫的化合物”后可得出第4組和第5組答案：

XYZ甲乙第4組Cl2SH2H2SHCl第5組O2SH2H2SH2O

在學(xué)過“硅和硅酸鹽工業(yè)”后可得出第6組和第7組答案：

XYZ甲乙第6組CSiO2SiO2CO第7組H2SiCl2SiCl4HCl

在學(xué)過“氮和氮的化合物”后可得出第8組和第9組答案：

XYZ甲乙第8組O2N2H2NH3H2O第9組Cl2N2H2NH3HCl

在學(xué)過“幾種重要的金屬”后可得出第10～13組答案：

XYZ甲乙第10組CCuO2CuOCO2第11組MgCO2CO2MgO第12組MgSO2SO2MgO第13組AlFeO2Fe3O4Al2O3

二、條件(信息)選擇型

此類試題的特點：題目中提供多種信息，其中用于解題的信息為有用信息，對解題無用的信息為干擾信息。解題的關(guān)鍵是：識別各種信息，排除干擾思路的信息，聯(lián)系舊知識，合理有序地選擇運(yùn)用有用信息。

例2.氣體A只含X、Y兩種短周期元素，X的原子序數(shù)大于Y的原子序數(shù)。X的單質(zhì)在足量氧氣中燃燒生成兩種物質(zhì)。B、D、E是中學(xué)化學(xué)中常見的氣體。各物質(zhì)之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系：

回答下列問題：

(1)若氣體A為混合氣體，X與Y兩種元素的質(zhì)量比小于3，則氣體A中肯定有________(寫化學(xué)式)。

(2)若氣體A為單一氣體，且分子是直線形結(jié)構(gòu)。又知X與Y兩元素的質(zhì)量比數(shù)值上等于X的相對原子質(zhì)量。A分子的電子式為________。

(3)C與固體單質(zhì)甲在高溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。固體乙為常見化合物，寫出一種固體乙的化學(xué)式：____________。

解析：題給信息較多，有元素在周期表中的相對位置、物質(zhì)的狀態(tài)、物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖等。

答案：(1)H2

三、答案開放型

例3.制取氨氣并完成噴泉實驗(圖中夾持裝置已略去)。

(1)寫出實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式：__________________。

(2)收集氨氣用____法，要得到干燥的氨氣可選用 作干燥劑。

(3)用圖甲裝置進(jìn)行噴泉實驗，上部燒瓶裝滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是________。該實驗的原理是____________________。

(4)如果只提供如圖乙的裝置，請說明引發(fā)噴泉的方法：____________________。

解析：噴泉實驗現(xiàn)象的發(fā)生是由壓強(qiáng)差引起的，燒瓶內(nèi)氣體減少使燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，題中引發(fā)噴泉的關(guān)鍵是使氨氣和水接觸。根據(jù)氣體熱脹冷縮的原理，進(jìn)行發(fā)散性的思考；使氨氣和水接觸引發(fā)噴泉的方法是什么?還可以是什么？為什么？

方法一：打開止水夾,用手(或熱毛巾)將燒瓶捂熱，氨氣受熱體積膨脹，被趕出導(dǎo)管后與水接觸，水面沿導(dǎo)管上升引發(fā)噴泉；

方法二：打開止水夾，用冷毛巾(或冰水)將燒瓶冷卻，氨氣遇冷收縮，水面沿導(dǎo)管上升與氨氣接觸。

方法三：打開止水夾，手指堵住導(dǎo)管下口，并將導(dǎo)管連同燒瓶移出燒杯，倒置，迅速移開手指，使導(dǎo)管中的水流入導(dǎo)管另一端，然后將導(dǎo)管連同燒瓶放回原處，用手?jǐn)D壓膠管，使氨氣和水接觸，引發(fā)噴泉。

(2)向下排空氣 堿石灰

(3)打開止水夾，擠出膠頭滴管中的水 氨氣極易溶解于水，致使燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小

(4)打開夾子，用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸，即發(fā)生噴泉(解析中方法二或三亦可)。

四、條件增補(bǔ)型

此類試題的特點：解答題目的條件不夠，需要增加補(bǔ)充必要的條件才能正確得出合理的答案，補(bǔ)充的條件可能是一個，也可能是多個的組合。

解題的關(guān)鍵：認(rèn)真審題，把握內(nèi)在聯(lián)系，依據(jù)解題途徑補(bǔ)充恰當(dāng)?shù)臈l件。

例4.已知某有機(jī)物中n(C)∶n(H)=1；將m1g該有機(jī)物在足量氧氣中充分燃燒，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣VL，產(chǎn)物只有CO2和H2O，且m(CO2)=m2g,m(H2O)=m3g。

(1)若通過計算來確定該有機(jī)物是否含氧，除已知的碳?xì)湓觽€數(shù)比外，還至少需上述數(shù)據(jù)中的________個，這幾個數(shù)據(jù)的組合共有________種，將這些組合一一填入下列空格中。

說明：①選用V、m1、m2、m3表示，不必列出具體計算式；

②每個空格中填一種組合，有幾種組合就填幾種，不必填滿。

(2)當(dāng)m1與V之間滿足________條件時，該有機(jī)物中一定沒有氧原子；當(dāng)m1與V之間滿足________條件時，該有機(jī)物中一定含有氧原子。

(3)m1g有機(jī)物中含氧的質(zhì)量為________g。(用含m1、m2的代數(shù)式表示)

解析：根據(jù)題給已知條件：n(C)∶n(H)=1∶1，有機(jī)物在足量的O2中燃燒產(chǎn)物只有CO2和H2O，不能確定有機(jī)物中是否含有氧元素，而第(1)問實際上就是要求將解題所需的條件補(bǔ)充完整，其中條件又可能是多種組合，那么，如何解題呢?通過審題發(fā)現(xiàn)這是烴或烴的含氧衍生物燃燒的問題，可利用燃燒通式，通過挖掘反應(yīng)物和生成物之間的內(nèi)在聯(lián)系解題。結(jié)合已知條件，列反應(yīng)的化學(xué)方程式：

顯然，建立的等式中只要含有m，且只要確定m是否等于零即可。故尚需的數(shù)據(jù)有兩個，其組合為m1、V；m1、m2；m1、m3；V、m2；V、m3共5種。

若有機(jī)物中無氧原子，則m=0，m1與V之間滿足的條件是：

答案：(1)2 5

m1、Vm2、Vm3、Vm1、m2m1、m3

五、綜合開放型

此類試題的特點：題給一定情境，但條件不確定(條件多余或條件不足)、內(nèi)涵可拓展、結(jié)論多樣性。解題的關(guān)鍵條件、內(nèi)涵、結(jié)論都在情境中合理尋找與正確設(shè)定。

例5.經(jīng)測定乙醇的分子式是C2H6O。由于有機(jī)化合物普遍存在同分異構(gòu)現(xiàn)象，推測乙醇結(jié)構(gòu)可能是下列兩種之一：

為確定其結(jié)構(gòu)，應(yīng)利用物質(zhì)的特殊性質(zhì)進(jìn)行定性、定量實驗。現(xiàn)給出乙醇、鈉、水及必要的儀器，請甲、乙、丙、丁四名學(xué)生結(jié)合給定的裝置直接利用下圖進(jìn)行實驗確定乙醇的結(jié)構(gòu)。

(1)學(xué)生甲得到一組實驗數(shù)據(jù)：

乙醇的物質(zhì)的量氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)0.10 mol1.12 L

根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷乙醇的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為________，理由是__________________。

(2)學(xué)生乙分別準(zhǔn)確稱量4.06 g乙醇多次進(jìn)行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)已排到量筒內(nèi)的水的體積作為生成氫氣的體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況后都小于1．12 L。如果忽略量筒本身讀數(shù)造成的誤差，那么學(xué)生乙認(rèn)為是由于樣品乙醇中含有少量水造成的，你認(rèn)為正確嗎?答：________(填“正確”或“不確定)。如果你認(rèn)為正確，請說明理由；如果你認(rèn)為不正確，那么產(chǎn)生這種情況的原因應(yīng)是__________________。

(3)學(xué)生丙認(rèn)為實驗成功的關(guān)鍵有：①裝置氣密性良好；②實驗開始前準(zhǔn)確確定乙醇的量；③鈉足量；④廣口瓶內(nèi)必須充滿水；⑤氫氣體積的測算方法正確、數(shù)值準(zhǔn)確。其中正確的有________(填序號)。

(4)學(xué)生丁不想通過稱量乙醇的質(zhì)量來確定乙醇的量，那么他還需要知道的數(shù)據(jù)有__________________。

(5)實驗后四名學(xué)生從乙醇的可能結(jié)構(gòu)分析入手對乙醇和鈉的量的關(guān)系進(jìn)行討論，如果乙醇的物質(zhì)的量為nmol，那么對鈉的量取值要求必須是__________________。

解析：本題是以四名學(xué)生設(shè)計的定量實驗推測乙醇分子結(jié)構(gòu)為情境載體，通過多角度綜合開放設(shè)問。其中第(1)問乙醇的結(jié)構(gòu)應(yīng)為前者。第(3)問屬于條件選擇型開放題，金屬鈉與乙醇反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣進(jìn)入廣口瓶，氫氣的體積等于排到量筒中水的體積，廣口瓶內(nèi)不必充滿水，題中④廣口瓶內(nèi)必須充滿水就是多余條件，起干擾作用。第(4)問屬于條件增補(bǔ)型開放題，不通過稱量乙醇的質(zhì)量來確定乙醇的量，只能量取乙醇的體積，再補(bǔ)充樣品乙醇的密度進(jìn)行求解。第(5)問屬于答案開放型試題，要使乙醇完全反應(yīng)，所加金屬必須過量。

(2)不正確 將廣口瓶與量筒之間玻璃導(dǎo)管中的水柱體積也計算在內(nèi)

(3)①②③⑤

(4)乙醇的體積、乙醇的密度