■上海市二十五中学化学高级教师 马晓琨

    开放性试题是近年中考试题的热点题型，开放性试题是命题者按命题的要求和思维发散性的倾向进行分类，通过创设情景，将答案设计为具有不确定性或条件不惟一或者解题方法多样化的试题。解答开放性试题的过程，有利于拓宽同学的知识面，改善思维品质，培养创新意识，通过过程的体验与感悟，充分发挥同学们学习的自主性和创造性，提高探究问题的热情和探究能力。而且，由于一道题可以有多种答案，能充分地让考生发挥自己，让素质教育理念在解题过程中得以体现。

    根据开放性试题的命题内容，试题大致可分为五类：

    ●结论开放型

    【试题特点】 这类试题在解题条件的指向下，同时存在符合条件的多个并列答案，结论不唯一。它可以从不同的角度、不同的层次得出不同的答案，有利于考查同学思维的全面性。

    【例1】 观察、比较与归纳是学习化学的重要方法。对于以下三个化学方程式：

    ⑴通过比较，发现它们有许多共同点：请你写出其中两点： 

    ①______；②______。 

    ⑵以上化学方程式也有许多不同之处，请你写出其中一个与另两个的一点不同之处

    ______。

    【解析】 这三个反应的共同点有很多，如反应类型都是化合反应，反应条件都是点燃，生成物都是氧化物，反应物中都有氧气参加等；但也有很多不同点，如第一个反应是固体与气体反应，另外两个是气体与气体反应，或CO是化合物，而Mg和H2是单质，或MgO是金属氧化物，H2O和CO2是非金属氧化物等。

    ●策略开放型

    【试题特点】 这类试题思维策略和解题方法不唯一，要求同学根据题目所设条件和要求，运用不同的方法，设计不同的方案，寻求切合实际、科学合理的解决问题的途径，从而培养思维的灵活性、流畅性和广阔性。

    【例2】 李同学在探究铁生锈的条件时，将铁钉浸没在试管里的食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末。李同学对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测：①Fe；②Fe2O3；③Fe3O4；④FeCl3；⑤数种物质的混合物。

    请回答下列问题：

    ⑴你认为李同学的上述猜测中，不做实验就可排除的是：______和______（填序号），理由是______。你认为黑色粉末还可能是______，理由是______。

    ⑵设计一个实验方案，用化学方法验证黑色粉末是否为铁粉：______。

    ⑶李同学将黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现粉末能被磁铁吸引，于是得出结论：黑色粉末一定是铁粉。你认为李同学的结论对吗？______，理由是______。

    【解析】 ⑴李同学的猜测中不做实验就可以排除的是②和④，因为Fe2O3是红棕色的，而FeCl3是可溶于水的物质。由于铁钉一般是用钢制成的，而钢是铁与碳的合金，发生化学反应后可能有部分碳残留下来，碳也是黑色粉末。

    ⑵在所有的猜测中，只有铁粉是金属单质，应该用金属的特性来加以验证，可取少量黑色粉末与稀盐酸反应，如果有气泡冒出，就可证明是铁粉。如果没有气泡，则不是铁粉。

    ⑶黑色的Fe3O4是磁铁矿的主要成分，它也能被磁铁吸引，所以只凭能否被磁铁吸引的现象，不能得出黑色粉末一定是铁粉这一结论。

    ●条件开放型

    【试题特点】 这类试题解题条件不充分，依据不明确，要求同学在不违背题意的前提条件下，思考各种可能的条件和依据，因而解题的途径不同。

    【例3】 归纳、总结是学习化学的有效方法。以下是小东同学关于实验方面的某些归纳、总结，请你帮助完成：

    ⑴实验室中有些药品需密封保存的原因：A．药品能吸收空气中的水蒸气；

    B．药品能与空气中的某些成分发生化学反应。

    ①该同学的归纳不完整，你还能补充的一种情况是______。

    ②写出一个符合情况A的药品名称______。

    ③写出—个符合情况B的化学方程式______。⑵影响化学反应速率的因素：催化剂、温度、反应物浓度、反应物的接触面积。请举例论证下列两种因素的影响。

    ①反应物的浓度越大，反应速率越大。如

    ______。

    ②反应物的接触面积越大，反应速率越大。如______。

    【解析】 若药品具有挥发性，也必须要密封保存；生石灰、浓硫酸等易吸收空气中的水蒸气；NaOH、Ca(OH)2能与空气中的CO2反应，CaO能与空气中的H2O反应等；可燃物在氧气中比在空气中燃烧剧烈；粉末状比块状固体反应速率快，如煤粉比煤块燃烧快且充分。

    ●设计实验型

    【试题特点】 这类试题主要是设计多种方案制备、检验、分离、提纯物质。这类试题能全面综合考查同学的化学知识、实验技能、思维过程、逻辑思维能力及书面表达能力，具有实验设计题和开放性试题的共同特征。

    【例4】 某实验小组的同学在实验室用下列装置制取几种气体。  

    ⑴有标号的仪器名称：①______；②______。

    ⑵利用上述装置的组合可以制取的气体有（至少答出两种气体）______，写出其中一种气体制备的化学反应原理______。

    ⑶某同学用高锰酸钾制取氧气，装置A还缺少的一种用品是______。

    ⑷装置F可以代替装置C、D、E收集气体，若收集具备下面性质的气体，应如何使用装置F？

    ①收集密度比空气大的气体：______。②收集难溶于水的气体：______。

    ⑸装置F还具有其他用途，请举一例：______。【解析】 装置A可用于加热KMnO4，装置B可用于制CO2、H2和双氧水制O2；用KMnO4制取O2应在试管口堵一团棉花，以防止加热时KMnO4粉末进入导管中堵塞导管；用装置F来收集密度比空气大的气体，气体应从长管进入，用排水法收集，气体应从短管进入；装置F除了能用来收集气体外，还可用于除杂或干燥气体或给病人输氧等。

    ●综合开放型

    【试题特点】 这类题的解题条件和所需求的结论都较为抽象，具有很大的不确定性，开放程度高，思维空间大，灵活性较强，准确解答这类题对学生的思维能力有较高的要求。

    【例5】 为了制取少量的氧气，化学兴趣小组的同学把工作分为以下三个阶段。

    Ⅰ.查阅资料，获得信息：过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾等含有氧元素的物质在一定条件下分解都可以产生氧气，其中过氧化氢价格最低，在常温下就能够分解放出氧气，该过程无副产物；氯酸钾价格较高，分解较困难．且常伴有副产物；高锰酸钾价格较高，加热即可快速分解。二氧化锰能加速上述三种物质的分解。

    根据上述信息，确定制取氧气的实验方案。Ⅱ.组装仪器，进行实验。可供选择的实验装置如下：

    Ⅲ.实验完毕，洗刷仪器，整理用品，总结实验，完成实验报告。

    ⑴要制取一瓶氧气，你认为应选择的最佳实验装置是______（填写字母代号），组装好实验装置后首先应______。

    ⑵有气体产生的化学反应在有限的空间里发生时，如果反应速度过快，容易引起爆炸。在用过氧化氢和二氧化锰制氧气的实验中，为预防爆炸应采取的措施是（列举两条）：______；______。

    ⑶回顾整个工作过程，你认为在准备工作阶段除应考虑药品的价格、制氧气反应的难易、制氧气过程的安全性等因素外。还应考虑的因素是（一条即可）______。

    【解析】 根据资料可知，过氧化氢价格最低且常温下就能分解制取氧气，因此实验室常选用过氧化氢制取氧气，而不选用氯酸钾和高锰酸钾；为了防止爆炸，可控制产生氧气的速率，通常可采用控制过氧化氢溶液浓度、控制催化剂的用量、保证气体通道畅通等措施；准备工作阶段还要考虑实验是否环保、反应物是否含有氧元素等。

    解答开放性试题时，首先要注意突出主题，抓住要点，不能离开题中给出的研究方向；其次要从论述问题的科学性、全面性出发，多角度、全方位地进行分析，在归纳总结的基础上按要求找出最优答案；最后要学会综合运用知识，善于灵活多变，探寻一因多果或一果多因、一题多解或多题一解、一装置多用或多装置一用。