張麗華
(江蘇省海門中學江蘇海門226100)
開放性試題是與封閉性試題相對的、沒有固定答案或唯一結論的一種試題形式。它在很大程度上彌補了封閉習題的種種不足,擯棄了死記硬背的學習方式,答案多元化,給學生提供了廣闊的思維空間,能引導他們靈活運用所學知識,從不同角度探求解決問題的方法,從而培養了學生分析探究的能力和創新性思維,是近年來高考命題的一個新趨勢。下面以2013年江蘇高考化學試題中開放性試題為例,對其基本特征和解題策略進行分析。
條件開放性試題給出了明確的結論,并沒有給出相應的條件,而且滿足結論的條件是多樣的,呈現開放性,一般即符合結果的條件不止1種。
例1:(2013江蘇卷第17題第3小題)某化合物是E的同分異構體,且分子中只有兩種不同化學環境的氫。寫出該化合物的結構簡式:_______(任寫一種)。(已知E的結構簡式:
分析:此題屬于條件開放型試題。限制了該化合物是是E的同分異構體,且分子中只有兩種不同化學環境的氫的信息。要求學生對有機化學模塊中的同分異構體書寫方法熟練掌握,且具有較強的分析、推理能力。在分析該題時,需要學生打破常規思維,破環成鏈,并充分利用對稱性,對思維開放性要求較高。
策略開放題也稱設計方案型,是指題目的條件和結論都已知或部分已知,需要探索解題方法或設計解題方案的一類試題。
例2:(2013江蘇卷第18題第2小題)氨氣常用_______________檢驗,現象是________________。
分析:該題具有策略開放性,學生可以運用發散性思維來解決問題,這種發散思維可以體現在對每一角度問題的回答上。該題學生可以從氣體常見的檢驗方法入手,重在方案可行。比如,用試紙類:紅色石蕊試紙、酚酞試紙、pH試紙;用溶液類:石蕊、酚酞、濃鹽酸等均可以,關鍵是操作和現象描述規范、一致。
答案:濕潤的紅色石蕊試紙試紙顏色由紅變藍。
結論開放題是指給定了充足的已知條件,結論未知或不足,需要解題者根據條件探索相應結論。它能夠培養學生的發散性思維、創新思維能力和運用所學知識解決化學問題的能力,
例3:(2013江蘇卷第13題)下列依據相關實驗得出的結論正確的是()
A.向某溶液中加入稀鹽酸,產生的氣體通入澄清石灰水,石灰水變渾濁,該溶液一定是碳酸鹽溶液
B.用鉑絲蘸取少量某溶液進行焰色反應,火焰呈黃色,該溶液一定是鈉鹽溶液C.將某氣體通入溴水中,溴水顏色褪去,該氣體一定是乙烯
D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯紅色,該溶液中一定含Fe2+
分析:本題符合條件的結論往往不是唯一的,或不確定,要求解答者充分利用題設條件進行大膽思考,猜想、歸納和類比,優化組合。本題A中還可以為碳酸氫鹽、亞硫酸鹽等溶液;B中焰色反應呈黃色也可以為氫氧化鈉堿液等;C中能使溴水顏色褪色的氣體還可以是二氧化硫等還原性氣體。
答案:D
綜合開放題是指條件、結論和解題方法都不全或未知,需要我們補充條件,設計結論,并尋求解法的一類問題。這類問題具有創新性和開放性,它不僅強調學科內部綜合,同時還需要多學科之間的相關內容的滲透、交叉和融合。
例4:(2013年江蘇卷第19題)檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7)是一種易吸收的高效鐵制劑,可由綠=礬(FeSO4·7H2O)通過下列反應制=備:FeSO4+Na2CO3FeCO3↓+Na2SO4,FeCO3+C6H8O7FeC6H6O7+CO2↑+H2O下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L-1計算)。

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(1)制備FeCO3時,選用的加料方式是____(填字母),原因是________。
a.將FeSO4溶液與Na2CO3溶液同時加入到反應容器中
b.將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應容器中
c.將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需經充分洗滌,檢驗洗滌是否完全的方法是______。

(3)將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中,再加入少量鐵粉,80℃下攪拌反應。①鐵粉的作用是___________。②反應結束后,無需過濾,除去過量鐵粉的方法是_____________。
(4)最后溶液經濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥,獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是______________。
(5)某研究性學習小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3)出發,先制備綠礬,再合成檸檬酸亞鐵。請結合右圖的綠礬溶解度曲線,補充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO4·7H2O晶體的實驗步驟(可選用的試劑:鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應,______,得到FeSO4溶液,________,得到FeSO4·7H2O晶體。
分析:本題以檸檬酸亞鐵制取和分析為背景的綜合實驗題,開放度較高,要求學生利用化學實驗進行探究和根據實驗現象進行推理以解決問題。考察學生運用化學知識解決化學實驗中的具體問題的能力。很多學生答得不理想,主要是泛泛而談,最終導致言而無物,甚至答非所問。其中第2小題中檢驗沉淀是否洗凈的方法較多,只要抓住固體表面可能含有的雜質離子,所用試劑可以為BaCl2、Ba(NO3)2、Ba(OH)2等。第3小題除去鐵粉的方法為加入適量檸檬酸讓鐵粉反應完全,但其他合理方法,如用磁鐵、離心沉降、靜置倒出、傾倒法都可以。第5小題要求學生設計、完善實驗方案,考生的表達形式可以多樣,試題開放,沒有標準答案,但沒有標準答案并不意味著答案沒有標準,它一方面顯示出“開放”的同時,也表現出嚴肅。評分時主要關注實驗步驟的完整性和邏輯性,如很多考生會遺漏“過濾”步驟。
由此可見,化學開放性習題是一類對老師和學生都有很高要求的習題,一方面,老師要設計出質量較高的開放性試題,不僅要有扎實的學科教學基本功,更要更新教育理念,要用全新的觀點去面對學生。作為一線教師,盡可能創造機會,讓學生在課堂上跟開放性問題多打交道,讓學生圍繞核心暢所欲言,那么開放性試題就不再可怕了。但開放性試題的回答絕不是漫天撒網,更不是張冠李戴,教師要引導學生緊扣試題要求和論述的觀點開放思維,做到“形散而神不散”,才能真正讓學生創新思維和提升能力。
[1]趙錦貞.化學實驗考查題中的開放性試題研究[J].實驗教學與儀器,2010,(5):14-16
[2]任向蓮.化學開放性試題匯總[J].化學教學,2010,(4):64-65