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关注开放性问题

文章来源：东方高中教务处宣传组发布时间：2010年11月10日点击数：次字体：小大

我们在教学中设置的化学问题大多条件完备，条件与结论之间呈一一对应关系，条件明确结论唯一，解决问题的线索性强，学生只要模仿样例和多次重复训练便可解答。这类问题对学生化学知识的获取可以说是有一定的作用的，但却不利于培养学生的能力，调动学生的积极性。而化学开放性问题强化了学生的创新意识，突出学生的主题作用，鼓励学生各抒己见、众说纷纭，对传统的习题教学模式提出了挑战，以往在各类化学竞赛试题和高考化学试题中已或多或少地涉及了一些开放性试题的雏形，大多学生看到开放性题都不想分析而放弃。问题出在同学们解答这类题时审题不充分、思路不明、方法不当、思维放不开、解答没有层次，造成开放性问题难度大失分多。还有很多学生对开放题缺乏了解，还存在着误区。本文根据这几年的教学总结了几点，试图对大家有所帮助。

一 解开放性问题要注意思维的多样性和开放性

开放性问题所引发的思维是一种发散的思维，不同的学生可能会有不同的解题方案，甚至同一个学生可以同时想到多个可能的解决问题的方案，思维的发散导致思维的创新和求异，所以思维的发散和开放是开放性问题的本质特征

[例1] 请找出下列说法之所以正确的例证（即说明为什么“不一定”），并模仿他们的格式（……不一定……）尽可能多地找出类似的说法或规律，将其与例证一起填入下面的横线上。

（1）分子晶体不一定含有共价键；例证

（2）含有金属元素的离子不一定是阳离子；例证

（3）；例证

（4）；例证

（5）；例证

（6）；例证

[解析]化学中有很多在普遍性中存在特殊性的规律，，联想学过的知识，一般每位同学或多或少都能够找出与题中说法像似的说法或规律。

（1）很多分子都含有共价键，但稀有气体为单原子分子，分子中不含共价键。

（2）应该说大多数的含有金属元素的离子均为阳离子，但也有一些为阴离子。如AlO₂^-- 、MnO₄^—等。

（3）由非金属元素组成的离子不一定是阴离子；例证：由非金属组成的阳离子有NH₄⁺ 、 H₃O⁺ 、 H⁺等。

（4）晶体中有阳离子不一定有阴离子；例证：在金属晶体中有阳离子，但不含有阴离子而含有自由电子。

（5）共价键不一定只存在于共价分子中；例证：一些离子化合物如NaOH、 Na₂O₂_、 NH₄Cl 等中也含有共价键。

（6）含有非极性键的物质不一定是单质；例证：一些化合物如Na₂O₂、H₂O₂ 、 C₂H₂、CaC₂ 等中也含有非极性键。

（7）由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物；例证： NH₄Cl 等铵盐全部由非金属元素组成，但却是离子化合物。

（8）原子核中均含有质子却不一定含有中子；例证：¹H原子核中不含中子。

[点评] 本题给出客观与物质结构、元素周期表知识的两条规律，要求学生以例证的形式找出其“不一定”的理由，并要求学生模仿题例，自行归纳有关的规律，找出相应的例证，解题可以不受任何拘束，思维可以有一个开放而自由的空间。但学生必需从以往构建的化学知识网络中熟练调用类似的规律，精心组织语句。考察了学生知识的熟练程度、一定的信息处理能力和发散思维能力，学生在平时的学习中要养成用辩证的观点看待事物，既注意知识的规律性，又重视知识的某些特殊性，才能解决这类问题。

二 解开放性问题要注意结论的多样性

所谓结论的多样性是指在解答开放性问题时可以得到并列的多个答案。根据学生的认知水平的不同和能力的差异，不同的学生可能得出不同的答案。需要指出的是，一些教师将讨论题也作为开放题是不准确的。两者有共同之处，即由多组答案。但两者有一个典型的区别就是讨论题要求学生将所有的答案均写出（实际上是由若干个答案组合成的一个答案），而开放题每组答案之间有一定的层次，且不一定关联。

[例2]某同学做如下实验：第一步：将一定量的氧化铜粉末加入到稀硫酸中，微热，待氧化铜完全溶解，得到蓝色溶液；第二步：向上述蓝色溶液中加入mg铁粉，充分反应后过滤，将所得固体进行干燥并称量，得质量为ng。

（1）若硫酸适量（氧化铜完全反应后硫酸无剩余）时，m和n的大小关系为

（2）若硫酸过量（氧化铜完全反应后有硫酸剩余）时，m和n的大小关系可能有种情况，关系式为。

（3）在第（2）题m和n可能的关系中，任选一种情况加以分析。

[解析]题中反应有：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（固体质量增加）…①

硫酸过量时：Fe+H2SO4=H2+FeSO₄(固体质量减少)------- ②

（1）当硫酸适量时，只发生反应①，固体质量增大，所以m

（2）当硫酸过量时，加入的Fe先发生反应①，若铁有余还会发生反应②。既有可能发生质量增加的反应①，也有可能两个反应均发生。所以m和n的大小关系可能有3种，即m=n,m>n ,m

（3）①若m=n，答题时必须抓住反应①的增重与反应②的减重相等。答法有多种：a.硫酸过量，铁无剩余，且与硫酸反应掉的铁的质量正好等于铁与硫酸铜反应所增加的质量。，b.铁剩余，n(CuSO4): n(H₂SO₄) =7：1，[n(CuSO4)表示参加反应的硫酸铜的物质的量，n(H₂SO₄)表示参加反应的硫酸的物质的量，下同。此时，与硫酸反应掉的铁的质量正好等于铁与硫酸铜反应所增加的质量]

②若m＞n,，a.硫酸过量，铁无剩余，且与硫酸反应掉的铁的质量大于铁与硫酸铜反应所增加的质量。b.铁剩余, n(CuSO4): n(H₂SO₄)＜7：1（此时与硫酸反应到的铁的质量大于铁与硫酸铜反应所增加的质量）。

③若m＜n ，a.若Fe与硫酸铜反应没有剩余，此时只发生反应①，即只有增重无减重。.b.硫酸过量，铁无剩余，且与硫酸反应掉的铁的质量小于铁与硫酸铜反应所增加的质量。c

.铁剩余，n(CuSO₄): n(H₂SO₄)＞ 7：1（此时与硫酸反应到的铁的质量小于铁与硫酸铜反应所增加的质量）。

[点评]本题为开放型问题，不定因素较多，如氧化铜溶于硫酸后所得溶液中硫酸铜和硫酸的相对量是不确定的，这就给解题留下较大的余地，得出的结论可以有多种。特别是第（3）问，学生所选情况可以不同，结论自然就不同。即使选择了相同的情况，分析这种情况的角度和方式（包括叙述方式等）还可以不一样。本问的解答可能还不只上述几种，还可以有其他的方式。只要答得合理，均可得分。

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