解決初中化學開放探索型問題的策略

所謂開放探索型問題就是開放題和探索題的合稱。其特征是滿足結論的條件不完全，或滿足條件的結論不唯一，或者推理過程不確定，需要依據題意或要求進行猜想、探索、發現、歸納來確定補全所需條件或結論，或選擇相關的求解途徑。開放探索型問題覆蓋面廣，題型靈活多變，涉及的基礎知識和基本技能也十分廣泛，對于訓練和考查學生的思維能力，培養創新意識，提高綜合知識的運用能力是十分有利的。開放探索性問題大致可分為條件開放、結論開放和策略開放三種類型。

一、 條件開放探索型問題的解題策略

條件開放探索型，即由問題給定的結論去尋找有待補充或完善的條件，而滿足結論的條件往往不唯一。解題時需執果索因，充分利用結論和已知條件，通過分析和推理，找出使結論成立的可能條件。

【例1】 現有含少量氧化銅的木炭粉(約20g)，某老師讓一位學生將其中的氧化銅除去，要求在1h內完成操作。 (1)該同學所需試劑是 ；(2)該同學所需儀器有 。

分析： 本題因缺少條件無法解，如果補上條件便可解了，所以關鍵在如何補上這一條件。應選用一種方法，既要除去氧化銅雜質，又不引入新的雜質。根據堿性氧化物跟酸的反應，可用酸除。可用的酸有多種：稀硫酸、稀鹽酸、稀硝酸、磷酸等。因為有時間限制，雖然磷酸可用，但反應速率慢，所以應用強酸溶解，然后過濾、洗滌、干燥即可。

答案 (1)稀硫酸（或稀鹽酸、稀硝酸）；(2)燒杯、酒精燈、石棉網、玻璃棒、鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗。

二、 結論開放探索型問題的解題策略

該類試題的最大特點是答案的不確定性，即答案有多種可能。要求學生掌握利用所學知識進行探尋一因多果或一果多因的解題思路與思想方法。這類題有利于培養學生全面分析問題的思維習慣和發散性思維能力。解題時應充分利用已知條件，運用類比、歸納、猜想等方法，嚴格推理，得出符合題意的結論。

【例2】 在學習《溶液》這一章之后，我們發現在物質混合、反應等過程中，存在“1+1≠2”的有趣現象。例如：1g硝酸銀溶液和1g稀鹽酸混合反應后，所得溶液質量不等于2g。

你還能圍繞溶液舉出屬于“1+1≠2”的其他任意兩個不同例子嗎？① ；

② 。

分析： 本題已將思考的范圍限定在溶液中。兩液體混合，總體積不等于兩體積之和（因為分子間有間隔）；往某溫度下的某物質飽和溶液中，再加該物質，由于不能繼續溶解，所以總質量不能相加；物質間相互反應生成氣體或沉淀，反應后所得溶液的質量不等于原物質的質量和。具體例子有：1L水和1L酒精混合，體積不等于2L；常溫下1g生石灰溶于1g水中，溶液質量不等于2g；1g氯化鈉加入1g飽和食鹽水中，溶液質量不等于2g；1g石灰石和1g鹽酸混合后溶液質量不等于2g等。

【例3】 某氣體X可能由氫氣、一氧化碳、甲烷中的一種或幾種組成，將X氣體燃燒，把燃燒后生成的氣體分別通過盛有濃硫酸和澄清石灰水的A、B兩個試劑瓶。試回答下列問題。(1)若A洗氣瓶的質量增加，B洗氣瓶的質量不變，則氣體X是 。

(2)若A洗氣瓶的質量不變，B洗氣瓶的質量增加，則氣體X是

。

(3)若A、B兩洗氣瓶的質量都增加，則氣體X可能是 。

分析： 此題要求根據洗氣瓶中質量的變化，確定原氣體的成分。由濃硫酸吸水，石灰水吸收二氧化碳等，得(1)若A洗氣瓶的質量增加，B洗氣瓶的質量不變，說明氣體X燃燒后生成物中有水沒有二氧化碳，故X為氫氣。(2)若A洗氣瓶的質量不變，B洗氣瓶的質量增加，說明氣體X燃燒后生成物中有二氧化碳，沒有水，故X為一氧化碳。(3)若A、B兩個洗氣瓶的質量都增加，說明氣體X燃燒后既生成水又生成二氧化碳，故X氣體為不確定成分，它可能是下列五種情況：①甲烷；②氫氣、一氧化碳；③氫氣、甲烷；④一氧化碳、甲烷；⑤氫氣、一氧化碳、甲烷。

三、策略開放探索型問題的解題策略

策略開放探索型問題，一般指解題方法不唯一或解題路徑不明確。解答這類問題時要求解題者不能墨守成規，善于標新立異，積極發散思維，優化解題方案和過程。這類題型不僅能較好地培養學生分析問題和解決問題的能力，還能培養學生的創新能力。

【例4】 有兩瓶無色的液體，其中一瓶是蒸餾水，另一瓶是濃食鹽水，區別它們的方法很多，請簡要寫出盡可能多的你認為可行的方法（至少寫三種）。

分析： 本題是一道多學科的策略開放題，利用兩種物質的不同組成，根據不同的實驗現象將它們區分開即可。運用化學知識，就可得出數種鑒別方法；若從物理和生物的角度考慮，又有若干種鑒別方法。

答案: (1)用舌嘗；(2)蒸發；(3)通電；(4)測密度；(5)加AgNO3溶液；(6)將新鮮菜葉分別浸入，菜葉變軟的為鹽水，沒有變化的為蒸餾水；(7)投入雞蛋觀察沉浮情況，雞蛋浮起的為鹽水，雞蛋沉底的為蒸餾水。

(責任編輯 廖銀燕）

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文