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试题开放,才能创新思维——例析2013年江苏高考化学开放性试题

2014-03-28张丽华

化学教与学 2014年1期
关键词:铁粉柠檬酸小题

张丽华

(江苏省海门中学江苏海门226100)

开放性试题是与封闭性试题相对的、没有固定答案或唯一结论的一种试题形式。它在很大程度上弥补了封闭习题的种种不足,摈弃了死记硬背的学习方式,答案多元化,给学生提供了广阔的思维空间,能引导他们灵活运用所学知识,从不同角度探求解决问题的方法,从而培养了学生分析探究的能力和创新性思维,是近年来高考命题的一个新趋势。下面以2013年江苏高考化学试题中开放性试题为例,对其基本特征和解题策略进行分析。

一、条件开放性试题

条件开放性试题给出了明确的结论,并没有给出相应的条件,而且满足结论的条件是多样的,呈现开放性,一般即符合结果的条件不止1种。

例1:(2013江苏卷第17题第3小题)某化合物是E的同分异构体,且分子中只有两种不同化学环境的氢。写出该化合物的结构简式:_______(任写一种)。(已知E的结构简式:

分析:此题属于条件开放型试题。限制了该化合物是是E的同分异构体,且分子中只有两种不同化学环境的氢的信息。要求学生对有机化学模块中的同分异构体书写方法熟练掌握,且具有较强的分析、推理能力。在分析该题时,需要学生打破常规思维,破环成链,并充分利用对称性,对思维开放性要求较高。

二、策略开放性试题

策略开放题也称设计方案型,是指题目的条件和结论都已知或部分已知,需要探索解题方法或设计解题方案的一类试题。

例2:(2013江苏卷第18题第2小题)氨气常用_______________检验,现象是________________。

分析:该题具有策略开放性,学生可以运用发散性思维来解决问题,这种发散思维可以体现在对每一角度问题的回答上。该题学生可以从气体常见的检验方法入手,重在方案可行。比如,用试纸类:红色石蕊试纸、酚酞试纸、pH试纸;用溶液类:石蕊、酚酞、浓盐酸等均可以,关键是操作和现象描述规范、一致。

答案:湿润的红色石蕊试纸试纸颜色由红变蓝。

三、结论开放性试题

结论开放题是指给定了充足的已知条件,结论未知或不足,需要解题者根据条件探索相应结论。它能够培养学生的发散性思维、创新思维能力和运用所学知识解决化学问题的能力,

例3:(2013江苏卷第13题)下列依据相关实验得出的结论正确的是()

A.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液

B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液C.将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯

D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+

分析:本题符合条件的结论往往不是唯一的,或不确定,要求解答者充分利用题设条件进行大胆思考,猜想、归纳和类比,优化组合。本题A中还可以为碳酸氢盐、亚硫酸盐等溶液;B中焰色反应呈黄色也可以为氢氧化钠碱液等;C中能使溴水颜色褪色的气体还可以是二氧化硫等还原性气体。

答案:D

四、综合开放性题

综合开放题是指条件、结论和解题方法都不全或未知,需要我们补充条件,设计结论,并寻求解法的一类问题。这类问题具有创新性和开放性,它不仅强调学科内部综合,同时还需要多学科之间的相关内容的渗透、交叉和融合。

例4:(2013年江苏卷第19题)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿=矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制=备:FeSO4+Na2CO3FeCO3↓+Na2SO4,FeCO3+C6H8O7FeC6H6O7+CO2↑+H2O下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。

?

(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是____(填字母),原因是________。

a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是______。

(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应。①铁粉的作用是___________。②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是_____________。

(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是______________。

(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,______,得到FeSO4溶液,________,得到FeSO4·7H2O晶体。

分析:本题以柠檬酸亚铁制取和分析为背景的综合实验题,开放度较高,要求学生利用化学实验进行探究和根据实验现象进行推理以解决问题。考察学生运用化学知识解决化学实验中的具体问题的能力。很多学生答得不理想,主要是泛泛而谈,最终导致言而无物,甚至答非所问。其中第2小题中检验沉淀是否洗净的方法较多,只要抓住固体表面可能含有的杂质离子,所用试剂可以为BaCl2、Ba(NO3)2、Ba(OH)2等。第3小题除去铁粉的方法为加入适量柠檬酸让铁粉反应完全,但其他合理方法,如用磁铁、离心沉降、静置倒出、倾倒法都可以。第5小题要求学生设计、完善实验方案,考生的表达形式可以多样,试题开放,没有标准答案,但没有标准答案并不意味着答案没有标准,它一方面显示出“开放”的同时,也表现出严肃。评分时主要关注实验步骤的完整性和逻辑性,如很多考生会遗漏“过滤”步骤。

由此可见,化学开放性习题是一类对老师和学生都有很高要求的习题,一方面,老师要设计出质量较高的开放性试题,不仅要有扎实的学科教学基本功,更要更新教育理念,要用全新的观点去面对学生。作为一线教师,尽可能创造机会,让学生在课堂上跟开放性问题多打交道,让学生围绕核心畅所欲言,那么开放性试题就不再可怕了。但开放性试题的回答绝不是漫天撒网,更不是张冠李戴,教师要引导学生紧扣试题要求和论述的观点开放思维,做到“形散而神不散”,才能真正让学生创新思维和提升能力。

[1]赵锦贞.化学实验考查题中的开放性试题研究[J].实验教学与仪器,2010,(5):14-16

[2]任向莲.化学开放性试题汇总[J].化学教学,2010,(4):64-65

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