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【关键词】理化综合 创新能力
中考改革
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)06A-
0114-02
理化综合题是近几年在广西中考出现的跨学科试题,它将物理与化学知识有机地结合在一起,运用相邻学科知识来共同探讨问题,目的是为了考查学生综合运用理化知识解决实际问题的能力。
结合近几年来中考试卷中出现的理化综合题来看,它具有以下特点:
1.涉及的知识面广,有压强、浮力、电学、杠杆等。
2.题型较为灵活,有填空、选择、计算等。
3.因果关系较为灵活,有物理因素对化学问题产生影响的,也有化学因素对物理问题产生影响的。
从以上特点看出,根据试题涉及物理知识面的不同,对综合题进行分类,帮助考生理清思路,找到解题方法。下面介绍几种不同类型的综合题的解题思路与方法,以供商榷。
一、压强类
这类综合题往往存在气体生成或沉淀析出的化学反应,反应后生成物有气体放出散发到空气中引起生成物总质量m变化,从而使p===中的p产生变化;或反应后有沉淀生成使溶液密度ρ液变化,从而使p=ρ液gh中的p产生变化。
【例1】如图1,在水平桌面上放一底面积为10厘米2的直口容器,容器中盛有109.5g质量分数为10%的稀盐酸,现往容器中投入一定量的碳酸钙粉末,充分反应后容器对水平桌面的压强增加了54.88Pa。问投入碳酸钙粉末的质量是多少克?
【分析】根据容器底对桌面增加的压强△p,可以算出容器底增加的压力△F,从而知道增加的重力△G,再根据△G=mg算出m。烧杯中加入CaCO3粉末后,CaCO3和HCl发生化学反应:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
在HCl足量的情况下,每加入100g的CaCO3,容器中增加的质量为100-44=56g。
解:△G=△F=pS=54.88Pa×10×10-4m2=5.488×10-2N
m===5.6×10-3kg=5.6g
设投入的碳酸钙粉的质量为x,则
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑增加质量m
10073 4456
x y 5.6g
100∶56=x∶5.6
73∶56=y∶5.6解x=10g,
y=7.3g.
盐酸的质量m′=109.5g×10%=10.95g>y,所以盐酸足量,加入CaCO3质量为10g。
二、气压类
这类综合题通常根据化学反应前后装置内的气压变化与大气压的相互作用进行综合分析比較得出结论。
【例2】如图2所示的装置中,集气瓶的容积为50ml,里面装空气,在燃烧匙中有足量的白磷,用电热器引燃白磷,待白磷熄灭后打开止水夹,进入集气瓶中的水的量大约为 ml。
【分析】空气中氧的含量约占,白磷的燃烧需要消耗氧气,反应式如下:
4P+5O2 [燃烧] 2P2O5。生成固体P2O5,生成物体积基本不变。由于白磷足量,集气瓶中的O2全部消耗,所以打开止水夹后,进入集气瓶中的水约占总容积的,即50ml×=10ml。
三、浮力类
浮力类综合题也通常与有气体生成或沉淀析出的化学反应结合,根据化学反应前后质量的变化或液体密度的变化,结合V排的变化分析比较物体受到浮力的变化。
【例3】在一只盛有一定量盐酸的圆底烧瓶中,用细铜线悬挂一小块石灰石,将圆底烧瓶放入一只水槽中,圆底烧瓶浸入水中的情况如图3所示,将石灰石和细铜丝一起投入盐酸中,待静止后烧瓶浸入水中的体积比原来().
A.增大了B.不变
C.减小了D.无法判断
【分析】因为装置飘浮在水面,F浮=G,而石灰石与HCl反应:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
产生CO2气体散发到空气中,所以反应后装置总重量G减少,根据二力平衡F浮也减小,故选C。
四、电学类
这类综合题主要根据化学反应前后溶液中所含正负离子的数量决定溶液的导电性。
【例4】在图4中,电源的电压保持不变,向盛有不饱和石灰水的烧杯中不断地通入二氧化碳,电灯()。
A.变亮 B.变暗
C.先变暗后变亮 D.先变亮后变暗
【分析】不饱和石灰水溶液中含有Ca2+与(OH)-离子,所以电灯先是亮的,当向石灰水中通入CO2时先发生反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,由于CaCO3↓不溶于水,溶液中Ca2+与(OH)-离子逐渐减少电灯变暗。若不断向石灰水中通入CO2会发生第二个反应,CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2是溶于水的,溶液中增加了能导电的Ca2+与(HCO3)-,电流会变大,所以电灯又变亮,故选C.
五、杠杆类
这类综合题通常杠杆先保持平衡,通过化学反应使杠杆两边物质的质量发生变化,根据反应后两边的质量重新判断杠杆是否平衡,有时还会与浮力联系起来。
【例5】如图5所示的杠杆两端分别挂着质量不等的实心铜球和铁球,此时杠杆平衡,将两球分别浸在稀硫酸铜溶液中,过一段时间后可以看到杠杆
。(假设反应前后球的体积和溶液的密度不变)
【分析】铜球与稀CuSO4不发生化学反应,左端的铜球质量不变,而右端Fe+CuSO4=FeSO4+Cu↓,被Fe置换出的Cu附在铁球的表面,Cu的原子量大于Fe,铁球总质量增加,所以右端下沉。
(责编 林 剑)
中考改革
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)06A-
0114-02
理化综合题是近几年在广西中考出现的跨学科试题,它将物理与化学知识有机地结合在一起,运用相邻学科知识来共同探讨问题,目的是为了考查学生综合运用理化知识解决实际问题的能力。
结合近几年来中考试卷中出现的理化综合题来看,它具有以下特点:
1.涉及的知识面广,有压强、浮力、电学、杠杆等。
2.题型较为灵活,有填空、选择、计算等。
3.因果关系较为灵活,有物理因素对化学问题产生影响的,也有化学因素对物理问题产生影响的。
从以上特点看出,根据试题涉及物理知识面的不同,对综合题进行分类,帮助考生理清思路,找到解题方法。下面介绍几种不同类型的综合题的解题思路与方法,以供商榷。
一、压强类
这类综合题往往存在气体生成或沉淀析出的化学反应,反应后生成物有气体放出散发到空气中引起生成物总质量m变化,从而使p===中的p产生变化;或反应后有沉淀生成使溶液密度ρ液变化,从而使p=ρ液gh中的p产生变化。
【例1】如图1,在水平桌面上放一底面积为10厘米2的直口容器,容器中盛有109.5g质量分数为10%的稀盐酸,现往容器中投入一定量的碳酸钙粉末,充分反应后容器对水平桌面的压强增加了54.88Pa。问投入碳酸钙粉末的质量是多少克?
【分析】根据容器底对桌面增加的压强△p,可以算出容器底增加的压力△F,从而知道增加的重力△G,再根据△G=mg算出m。烧杯中加入CaCO3粉末后,CaCO3和HCl发生化学反应:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
在HCl足量的情况下,每加入100g的CaCO3,容器中增加的质量为100-44=56g。
解:△G=△F=pS=54.88Pa×10×10-4m2=5.488×10-2N
m===5.6×10-3kg=5.6g
设投入的碳酸钙粉的质量为x,则
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑增加质量m
10073 4456
x y 5.6g
100∶56=x∶5.6
73∶56=y∶5.6解x=10g,
y=7.3g.
盐酸的质量m′=109.5g×10%=10.95g>y,所以盐酸足量,加入CaCO3质量为10g。
二、气压类
这类综合题通常根据化学反应前后装置内的气压变化与大气压的相互作用进行综合分析比較得出结论。
【例2】如图2所示的装置中,集气瓶的容积为50ml,里面装空气,在燃烧匙中有足量的白磷,用电热器引燃白磷,待白磷熄灭后打开止水夹,进入集气瓶中的水的量大约为 ml。
【分析】空气中氧的含量约占,白磷的燃烧需要消耗氧气,反应式如下:
4P+5O2 [燃烧] 2P2O5。生成固体P2O5,生成物体积基本不变。由于白磷足量,集气瓶中的O2全部消耗,所以打开止水夹后,进入集气瓶中的水约占总容积的,即50ml×=10ml。
三、浮力类
浮力类综合题也通常与有气体生成或沉淀析出的化学反应结合,根据化学反应前后质量的变化或液体密度的变化,结合V排的变化分析比较物体受到浮力的变化。
【例3】在一只盛有一定量盐酸的圆底烧瓶中,用细铜线悬挂一小块石灰石,将圆底烧瓶放入一只水槽中,圆底烧瓶浸入水中的情况如图3所示,将石灰石和细铜丝一起投入盐酸中,待静止后烧瓶浸入水中的体积比原来().
A.增大了B.不变
C.减小了D.无法判断
【分析】因为装置飘浮在水面,F浮=G,而石灰石与HCl反应:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
产生CO2气体散发到空气中,所以反应后装置总重量G减少,根据二力平衡F浮也减小,故选C。
四、电学类
这类综合题主要根据化学反应前后溶液中所含正负离子的数量决定溶液的导电性。
【例4】在图4中,电源的电压保持不变,向盛有不饱和石灰水的烧杯中不断地通入二氧化碳,电灯()。
A.变亮 B.变暗
C.先变暗后变亮 D.先变亮后变暗
【分析】不饱和石灰水溶液中含有Ca2+与(OH)-离子,所以电灯先是亮的,当向石灰水中通入CO2时先发生反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,由于CaCO3↓不溶于水,溶液中Ca2+与(OH)-离子逐渐减少电灯变暗。若不断向石灰水中通入CO2会发生第二个反应,CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2是溶于水的,溶液中增加了能导电的Ca2+与(HCO3)-,电流会变大,所以电灯又变亮,故选C.
五、杠杆类
这类综合题通常杠杆先保持平衡,通过化学反应使杠杆两边物质的质量发生变化,根据反应后两边的质量重新判断杠杆是否平衡,有时还会与浮力联系起来。
【例5】如图5所示的杠杆两端分别挂着质量不等的实心铜球和铁球,此时杠杆平衡,将两球分别浸在稀硫酸铜溶液中,过一段时间后可以看到杠杆
。(假设反应前后球的体积和溶液的密度不变)
【分析】铜球与稀CuSO4不发生化学反应,左端的铜球质量不变,而右端Fe+CuSO4=FeSO4+Cu↓,被Fe置换出的Cu附在铁球的表面,Cu的原子量大于Fe,铁球总质量增加,所以右端下沉。
(责编 林 剑)