中考新熱點(diǎn)——跨學(xué)科綜合題

中考命題經(jīng)過(guò)近幾年不斷地改革創(chuàng)新，思路巧、題型新、靈活多變、考查能力素質(zhì)的試題大量涌現(xiàn)。跨學(xué)科綜合題就是其中的一種類型。跨學(xué)科綜合題不僅能考查學(xué)生單科知識(shí)的掌握程度，還能考查學(xué)生綜合應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)的能力，它將對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育產(chǎn)生積極的導(dǎo)向作用。下面選析幾例，僅供參考。

例1在杠桿的兩端分別掛著質(zhì)量和體積都相等的鐵球和鋁球，這時(shí)杠桿平衡。將兩球分別浸泡在質(zhì)量相同、溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的稀硫酸中(如下圖)直至兩個(gè)燒杯中均沒(méi)有氣泡產(chǎn)生為止。兩球的外形變化不大且無(wú)孔洞出現(xiàn)。下列推測(cè)中，正確的是( )

A．鐵球一定是空心的。

B．拿掉燒杯后，杠桿仍然平衡(金屬球上附著的液體忽略不計(jì)，下同)。

C. 拿掉燒杯后，要想使杠桿平衡，支點(diǎn)應(yīng)向膨動(dòng)。

D．拿掉燒杯后，要想使杠桿平衡，支點(diǎn)應(yīng)向朋移動(dòng)。

分析：這是一道理化知識(shí)的綜合題。此題涉及物理學(xué)中物質(zhì)的質(zhì)量、體積和密度的關(guān)系，杠桿平衡原理，化學(xué)中的化學(xué)反應(yīng)及計(jì)算等知識(shí)。

由于鐵球和鋁球的質(zhì)量和體積相等，而鐵的密度比鋁的密度大，不管鋁球是否實(shí)心，鐵球一定是空心的。

將兩球分別浸沒(méi)在質(zhì)量和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同的稀硫酸中，直到?jīng)]有氣泡產(chǎn)生，兩球的外形的變化不大。可知兩燒杯中的硫酸都已完全反應(yīng)，它們均產(chǎn)生相等質(zhì)量(設(shè)為ag)的氫氣。

再設(shè)參加反應(yīng)的鐵和鋁的質(zhì)量分別為x和y。根據(jù)以下化學(xué)方程式：

Fe+H₂aSO₄=FeSO₄+H₂↑

2A1+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

可分別求出x=28ag，y=9ag。顯然，反應(yīng)后剩下的鐵球質(zhì)量m_Fe比鋁球質(zhì)量m_al。小。由于浸沒(méi)前原鐵球與鋁球質(zhì)量相同且杠桿平衡，故OM＝ON。當(dāng)反應(yīng)完畢，拿掉燒杯后，因m_Fe，要使杠桿平衡，根據(jù)杠桿的平衡原理，m_Fe×O'M＝m_Al×O'N，支點(diǎn)O應(yīng)向N移動(dòng)。符合題意的選項(xiàng)是A和C。

例2如下圖所示：

R是滑動(dòng)變阻器，它的金屬滑片垂直固定在等臂杠桿的中央且可以隨杠桿左右轉(zhuǎn)動(dòng)。杠桿兩端分別懸掛等質(zhì)量、等體積的鐵球，此時(shí)杠桿平衡。再將鐵球同時(shí)分別浸沒(méi)到密度相同的稀硫酸和硫酸銅溶液中，反應(yīng)一段時(shí)間后可觀察到：

(1)杠桿右端的鐵球表面有色物質(zhì)生成。

(2)金屬滑片向______偏轉(zhuǎn)。(填“左”或“右”)

(3)(燈泡L比開(kāi)始時(shí)變______。(填“亮”或“暗”)

分析：本題也是一道理化知識(shí)的綜合題，它涉及到物理學(xué)中杠桿平衡原理和電學(xué)、化學(xué)中的化學(xué)反應(yīng)及物質(zhì)質(zhì)量變化等知識(shí)。

因?yàn)閮蓚€(gè)鐵球的質(zhì)量、體積均相等，兩燒杯中稀硫酸和硫酸銅的密度也相等，所以，當(dāng)把鐵球分別浸沒(méi)到溶液中，未發(fā)生反應(yīng)前，兩球所受的浮力相等，杠桿仍保持平衡。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，左邊發(fā)生了下列反應(yīng)：

Fe+H₂SO₄：FeSO₄+H₂↑

鐵球質(zhì)量逐漸減少，溶液密度逐漸增大，鐵球所受浮力增大。

右邊發(fā)生了下列反應(yīng)：

Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄

且生成的紅色的銅附著在鐵球表面，故鐵球質(zhì)量增加，溶液的密度變小，從而導(dǎo)致杠桿的右邊向下傾斜，金屬滑片隨之向右偏轉(zhuǎn)，電路中電阻變小，電流強(qiáng)度增大，燈泡L比開(kāi)始時(shí)變亮。

例3小明用熱水配制了大半杯硝酸鉀的飽和溶液，并讓一個(gè)較大的塑料塊在液面上漂浮，當(dāng)時(shí)溶液的溫度約60℃，室溫為20℃。然后，小明讓溶液冷卻并注意觀察。請(qǐng)你說(shuō)出小明會(huì)看到的兩個(gè)現(xiàn)象，并用你學(xué)到的理化知識(shí)解釋。

①__________________________。

②__________________________。

分析：這是一道理化綜合題，它主要考查的知識(shí)點(diǎn)是物質(zhì)的結(jié)晶和浮力等。

物質(zhì)的溶解度與溫度有關(guān)。60℃時(shí)，硝酸鉀的溶解度是110g，而在20℃時(shí)只有31．6g，即溫度越低，硝酸鉀的溶解度越小。顯然，把60℃時(shí)的硝酸鉀飽和溶液冷卻至室溫，硝酸鉀會(huì)隨著溶解度的變小而逐漸結(jié)晶析出。由于硝酸鉀的結(jié)晶析出，導(dǎo)致杯里溶液的溶質(zhì)逐漸減少，溶液的密度也比原來(lái)變小。又因塑料塊處于漂浮狀態(tài)，它所受的浮力等于塑料的重力，即F_浮=C_重=PgV_排，p的變小，塑料塊浸入溶液中的體積V_排必然變大。故小明會(huì)看到溶液中出現(xiàn)硝酸鉀晶體不斷析出、塑料塊不斷下沉的現(xiàn)象。

例4根據(jù)下圖回答：經(jīng)數(shù)小時(shí)后，U型管A、B兩處的液面會(huì)出現(xiàn)下列哪種情況( )

(實(shí)驗(yàn)裝置足以維持實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小白鼠的生命活動(dòng)，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。)

A．A處上升，B處下降______。

B．A、B兩處都下降______。

C．A處下降，B處上升______。

D．A、B兩處都不變______。

分析：這是一道理、化、生綜合題。它主要涉及生物學(xué)中動(dòng)物的呼吸，化學(xué)中的化學(xué)反應(yīng)和物理學(xué)中的壓強(qiáng)等知識(shí)。

從題給圖示可知：小白鼠是生活在一個(gè)封閉的體系中，剛開(kāi)始U型管A、B液面平衡。隨著小白鼠生命活動(dòng)的延續(xù)，它需要吸人氧氣，同時(shí)呼出二氧化碳。由于封閉體系中放置有氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉很容易與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O故體系里的氣體逐漸減少，從而導(dǎo)致壓強(qiáng)變小，經(jīng)數(shù)小時(shí)后，便出現(xiàn)A處液面升高，B處液面降低的現(xiàn)象。

(摘自《試題研究》)

責(zé)任編輯／宋一兵