鐘俊仕
【關(guān)鍵詞】理化綜合 創(chuàng)新能力
中考改革
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2014)06A-
0114-02
理化綜合題是近幾年在廣西中考出現(xiàn)的跨學(xué)科試題,它將物理與化學(xué)知識有機(jī)地結(jié)合在一起,運(yùn)用相鄰學(xué)科知識來共同探討問題,目的是為了考查學(xué)生綜合運(yùn)用理化知識解決實(shí)際問題的能力。
結(jié)合近幾年來中考試卷中出現(xiàn)的理化綜合題來看,它具有以下特點(diǎn):
1.涉及的知識面廣,有壓強(qiáng)、浮力、電學(xué)、杠桿等。
2.題型較為靈活,有填空、選擇、計(jì)算等。
3.因果關(guān)系較為靈活,有物理因素對化學(xué)問題產(chǎn)生影響的,也有化學(xué)因素對物理問題產(chǎn)生影響的。
從以上特點(diǎn)看出,根據(jù)試題涉及物理知識面的不同,對綜合題進(jìn)行分類,幫助考生理清思路,找到解題方法。下面介紹幾種不同類型的綜合題的解題思路與方法,以供商榷。
一、壓強(qiáng)類
這類綜合題往往存在氣體生成或沉淀析出的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)后生成物有氣體放出散發(fā)到空氣中引起生成物總質(zhì)量m變化,從而使p===中的p產(chǎn)生變化;或反應(yīng)后有沉淀生成使溶液密度ρ液變化,從而使p=ρ液gh中的p產(chǎn)生變化。
【例1】如圖1,在水平桌面上放一底面積為10厘米2的直口容器,容器中盛有109.5g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸,現(xiàn)往容器中投入一定量的碳酸鈣粉末,充分反應(yīng)后容器對水平桌面的壓強(qiáng)增加了54.88Pa。問投入碳酸鈣粉末的質(zhì)量是多少克?
【分析】根據(jù)容器底對桌面增加的壓強(qiáng)△p,可以算出容器底增加的壓力△F,從而知道增加的重力△G,再根據(jù)△G=mg算出m。燒杯中加入CaCO3粉末后,CaCO3和HCl發(fā)生化學(xué)反應(yīng):
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
在HCl足量的情況下,每加入100g的CaCO3,容器中增加的質(zhì)量為100-44=56g。
解:△G=△F=pS=54.88Pa×10×10-4m2=5.488×10-2N
m===5.6×10-3kg=5.6g
設(shè)投入的碳酸鈣粉的質(zhì)量為x,則
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑增加質(zhì)量m
10073 4456
x y 5.6g
100∶56=x∶5.6
73∶56=y∶5.6解x=10g,
y=7.3g.
鹽酸的質(zhì)量m′=109.5g×10%=10.95g>y,所以鹽酸足量,加入CaCO3質(zhì)量為10g。
二、氣壓類
這類綜合題通常根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后裝置內(nèi)的氣壓變化與大氣壓的相互作用進(jìn)行綜合分析比較得出結(jié)論。
【例2】如圖2所示的裝置中,集氣瓶的容積為50ml,里面裝空氣,在燃燒匙中有足量的白磷,用電熱器引燃白磷,待白磷熄滅后打開止水夾,進(jìn)入集氣瓶中的水的量大約為 ml。
【分析】空氣中氧的含量約占,白磷的燃燒需要消耗氧氣,反應(yīng)式如下:
4P+5O2 [燃燒] 2P2O5。生成固體P2O5,生成物體積基本不變。由于白磷足量,集氣瓶中的O2全部消耗,所以打開止水夾后,進(jìn)入集氣瓶中的水約占總?cè)莘e的,即50ml×=10ml。
三、浮力類
浮力類綜合題也通常與有氣體生成或沉淀析出的化學(xué)反應(yīng)結(jié)合,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量的變化或液體密度的變化,結(jié)合V排的變化分析比較物體受到浮力的變化。
【例3】在一只盛有一定量鹽酸的圓底燒瓶中,用細(xì)銅線懸掛一小塊石灰石,將圓底燒瓶放入一只水槽中,圓底燒瓶浸入水中的情況如圖3所示,將石灰石和細(xì)銅絲一起投入鹽酸中,待靜止后燒瓶浸入水中的體積比原來().
A.增大了B.不變
C.減小了D.無法判斷
【分析】因?yàn)檠b置飄浮在水面,F(xiàn)浮=G,而石灰石與HCl反應(yīng):
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
產(chǎn)生CO2氣體散發(fā)到空氣中,所以反應(yīng)后裝置總重量G減少,根據(jù)二力平衡F浮也減小,故選C。
四、電學(xué)類
這類綜合題主要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后溶液中所含正負(fù)離子的數(shù)量決定溶液的導(dǎo)電性。
【例4】在圖4中,電源的電壓保持不變,向盛有不飽和石灰水的燒杯中不斷地通入二氧化碳,電燈()。
A.變亮 B.變暗
C.先變暗后變亮 D.先變亮后變暗
【分析】不飽和石灰水溶液中含有Ca2+與(OH)-離子,所以電燈先是亮的,當(dāng)向石灰水中通入CO2時(shí)先發(fā)生反應(yīng)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,由于CaCO3↓不溶于水,溶液中Ca2+與(OH)-離子逐漸減少電燈變暗。若不斷向石灰水中通入CO2會(huì)發(fā)生第二個(gè)反應(yīng),CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2是溶于水的,溶液中增加了能導(dǎo)電的Ca2+與(HCO3)-,電流會(huì)變大,所以電燈又變亮,故選C.
五、杠桿類
這類綜合題通常杠桿先保持平衡,通過化學(xué)反應(yīng)使杠桿兩邊物質(zhì)的質(zhì)量發(fā)生變化,根據(jù)反應(yīng)后兩邊的質(zhì)量重新判斷杠桿是否平衡,有時(shí)還會(huì)與浮力聯(lián)系起來。
【例5】如圖5所示的杠桿兩端分別掛著質(zhì)量不等的實(shí)心銅球和鐵球,此時(shí)杠桿平衡,將兩球分別浸在稀硫酸銅溶液中,過一段時(shí)間后可以看到杠桿
。(假設(shè)反應(yīng)前后球的體積和溶液的密度不變)
【分析】銅球與稀CuSO4不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),左端的銅球質(zhì)量不變,而右端Fe+CuSO4=FeSO4+Cu↓,被Fe置換出的Cu附在鐵球的表面,Cu的原子量大于Fe,鐵球總質(zhì)量增加,所以右端下沉。
(責(zé)編 林 劍)