跨学科综合试题是近年来中考中常见的题型。这类题型不仅可以考查学生对基础知识的掌握情况,还能考查学生综合应用知识的能力,对于培养学生的创新意识有重要的作用。下面通过具体例题分析这类试题的解法,从而指导今后的教学。
一、 与物理学的综合
1.与液体密度、浮力的综合
化学反应或溶液中溶质质量的变化均能改变液体的密度,而密度的变化导致物体浮力的大小改变,从而把化学与物理学中物体的浮沉紧密联系起来了。
例1 在一只盛有氢氧化钡深液的烧杯中,漂浮着一小木块(如图所示)。若小心地向烧杯滴加与氢氧化钡溶液密度相同的稀硫酸。静置后,小木块浸入水中的体积与开始时相比()
A? 增大
B? 不变
C? 减小
D? 无法判断
分析与解:Ba(OH)??2溶液与稀H??2SO??4溶液的密度相同,意味着两者不发生化学反应时,则滴加后溶液的密度不变,小木块浸入水中的体积也不会变。但Ba(OH)??2能与稀?H??2SO??4发生如下反应:
Ba(OH)??2+H??2SO??4BaSO??4↓+2H??2O
反应生成沉淀从溶液中析出,溶液中含Ba(OH)??2溶液与稀H??2SO??4的质量分数减小,即混合液的密度减小,小木板要下沉一些,使得浸入水中的体积增大。故本题应选A。
例2 一木块漂浮于50℃时的KNO??3饱和溶液中(见图A),当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化),木块排开液体的体积(?V??排)随时间(t?)发生了如图B所示的变化。由此推测出温度的改变方式是(选填“升温”或“降温”),同时观察到烧杯底部KNO??3晶体(选填“增多”或“减少”)。
答案:降温,增多
思考:这类试题很多,难度较大,学生不易掌握。但这些题目解题思路相似,教师在讲解时应放慢节奏,挖掘出学生的不解之处。并且不能孤立地用化学知识解题,还应用跨学科综合基础知识分析、解决问题。
2.与气体压强的综合
例3 甲、乙两个集气瓶内均盛有空气,在乙瓶内投入一小块浸有白磷的二硫化碳的滤纸,如图所示。装置完毕,并将天平调至平衡,在室温下过一段时间后,天平指针将?(选填“不偏转”、“偏向甲”或“偏向乙”),其理由是。
分析与解:偏向乙:白磷自燃生成五氧化二磷固体,使乙瓶内压强减小,空气从甲瓶流向乙瓶,故乙瓶质量增加。
思考:在这几年的中考中,出现了很多与液体压强有关的题目,综合性强,应引起广大师生的重视。
3.与电学知识的综合
例4 如图所示,A、B两烧杯中分别装有质量分数的稀H??2SO??4,烧杯上方悬挂一金属,等臂杠杆中央的金属滑片可随杠杆左右摆动(摆动幅度足够大),杠杆两端悬挂一完全相同的料小球,杠杆平衡,向A、B两烧杯中分别加入一定量的Ba(OH)??2固体和铁粉、恰好反应后:
A B
(1) A烧杯内的现象?。
(2) B烧杯内小球将?(填“上浮”或“下沉”)。
(3) 闭合电键K后,电流表?有示数(埴“A”或“A??2”)
分析与解:此题为物理学中电学知识和化学反应知识相结合的综合题,A烧杯内稀H??2SO??4和Ba(OH)??2溶液反应生成BaSO?4白色沉淀,使溶液密度减小,小球所受浮力减小,小球下沉。同时B烧杯内Fe和稀H??2SO?4反应生成FeSO?4溶液,溶液密度增大,小球所受浮力增大,小球上浮,所以金属滑片向左移动,闭合电键K后,电流A??1有示数。
二、 与生物学的综合
1.与光合用用的综合
例5 A、B、C、是人们熟悉的与生命运动密切联系的三种化合物,它们所含的元素都不超过三种,其中C中生物生命活动的主要能源物质。根据下列关系回答(有些反应条件未注明:)
A
+
B
?
?C
?D
(单质)
灼热的木炭
B
澄清石灰水
E
(白色?沉淀)
(1) B物质的化学式是。
(2) 常温下,A和B转化为C和D的表达式是:。
分析与解:此题可用逆推法解,B通过澄清石灰水生成了白色沉淀,说明B为CO??2单质D在灼热的木炭中反应生成了CO??2,说明D为O??2,而C是生物生命活动的主要能源物质,结合生物学知识可知C为糖类,从而由植物光合作用可知A为H??2O。
答案:(1)CO??2
(2) 二氧化碳+水
光照叶绿体糖类+氧气
2.与呼吸作用的综合
例6 鲜鸡蛋在进行呼吸时通过蛋壳表面大量的微小孔隙呼出二氧化碳。为了防此鸡蛋的呼吸作用达到保鲜的目的,人们把石灰水用为鸡蛋的保鲜剂。其原理用化学方程式表示为。
分析与解:从生物学可知,呼吸过程中放出CO??2,而CO??2又可与石灰水扫应生成CaCO??3白色沉淀、堵塞了蛋壳的微小孔隙,从而抑制了呼吸作用,达到保鲜目的。
答案:CO??2+Ca(OH)??2CaCO??3↓+H??2O
三、 与数学知识的综合
化学知识与数学知识的综合在初中主要指图象题。利用数学坐档系的知识可将化学中比较抽象的概念表象化,不仅有助于化学基础知识的巩固和深化,还有助于培养学生的识图能力,判断能力和分析能力。
例7 加热氯酸钾与二氧化锰的混合物可得氧气、下列各图中与该反应事实最吻合的是()
分析与解:根据实验事实,加热刚开始没有O??2放出。一段时间后,随时间的推移放出O??2的质量越来越多,直至反应结束,O??2的质量不再发生变化,综上所述,与事实最吻合的应为A。
此外,化学与地理、历史、生态学、环境学等学科有着广泛的联系,限于篇幅不再赘述。
总之,化学与其他学科间的交叉渗透逐渐将成为中考命题的热点。这就要求广大师生在教与学的过程中不仅要掌握好化学基础知识,还要掌握好跨学科的知识,找准学科的“交叉点”,全面分析、综合思考,提高自已的综合素质。