“3+X”考試的逐步推廣,將要求我們逐漸淡化學(xué)科之間的界限,加強(qiáng)學(xué)科之間的交叉與滲透。在“X”中與化學(xué)關(guān)系最為密切的是物理,使得理化交叉試題將會(huì)出現(xiàn)在今后的高考試題中。就這些試題而言,要求我們?cè)诨瘜W(xué)試題中要有創(chuàng)新意識(shí),要培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維。下面就幾例試題做如下分析:
例1:將一組干電池、兩個(gè)電鍵、一個(gè)電燈泡、兩塊相同的鉛板用導(dǎo)線(xiàn)按圖示連接起來(lái),再將鉛板插入盛有稀硫酸的燒杯中。
(1)先閉合K2,燈泡_____(填“亮”或“不亮”,下同),原因是_____。
(2)斷開(kāi)K2,閉合K1,燈泡______,燒杯內(nèi)的現(xiàn)象是______。
(3)過(guò)一段時(shí)間,斷開(kāi)K1,閉合K2,燈泡______,原因是______。
解析:
(1)閉合K2時(shí),燈泡不亮,因?yàn)楦呻姵亟M未連入閉合電路,而兩塊鉛板插入稀硫酸,電勢(shì)差為零,不能構(gòu)成原電池。
(2)斷開(kāi)K2閉合K1時(shí),與干電池組接通,且燒杯中的稀硫酸是電解質(zhì)溶液,能夠?qū)щ?,所以燈泡亮,燒杯?nèi)的水被電解,可看到氣體溢出。
(3)過(guò)一段時(shí)間后,斷開(kāi)K1,閉合K2,燈泡仍然會(huì)亮,這是因?yàn)樵陂]合K1的過(guò)程中,a極(陰極)產(chǎn)生的氣體是氫氣,b極(陽(yáng)極)產(chǎn)生的氣體是氧氣,并將鉛氧化成PbO2,兩電極不同了,構(gòu)成了一個(gè)原電池(即鉛蓄電池),上述變化就是鉛蓄電池的制作過(guò)程。
此題運(yùn)用了電化學(xué)與電學(xué)知識(shí)的結(jié)合,在科學(xué)史上,人們首先是利用化學(xué)電源產(chǎn)生直流電的,一個(gè)閉合電路必須有電源,否則電路中就沒(méi)有電流通過(guò);反之,電路如果斷開(kāi),原電池也不放電,可見(jiàn)二者是互相依存的。電化學(xué)主要研究電池內(nèi)發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng),而電學(xué)則研究電路中的電流強(qiáng)度、電壓、電阻等物理量之間的關(guān)系,在解釋一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)中所產(chǎn)生的現(xiàn)象時(shí),就需要教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用兩個(gè)學(xué)科之間的知識(shí)了。
例2:把一個(gè)洗凈的雞蛋完整地放入玻璃杯中。
(1)如果因杯口較窄,拿著雞蛋的手無(wú)法伸入杯中,則放入雞蛋的正確方法是______。
(2)向杯中倒如食醋,使液面高于雞蛋約1cm,雞蛋靜止后的狀態(tài)不可能是下圖中的_______,原因是______。
(3)約半分鐘后觀察到雞蛋表面聚集了很多小氣泡,并不斷增大。小氣泡中的氣體是______,寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(4)過(guò)一段時(shí)間后,雞蛋上浮,露出水面的部分氣泡消失,雞蛋隨即沉底,如此不斷反復(fù)。為解釋上述現(xiàn)象,三名學(xué)生分別說(shuō)出三條原因,其中符合科學(xué)道理的是________。
甲:生成的氣體聚集在雞蛋的表面,增大了排開(kāi)液體的體積;
乙:醋酸不斷消耗,溶液密度減??;
丙:蛋皮發(fā)生反應(yīng),雞蛋質(zhì)量減小。
解析:
(1)把杯傾斜,使雞蛋順杯壁慢慢滑下。
(2)A、B、D。原因是雞蛋比食醋的密度大,不可能為A,雞蛋的圓頭一端有一氣室,不可能為B、D。
(3)CO2。
CaCO3+2CH3COOH→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
(4)甲、丙。
此題反映了化學(xué)反應(yīng)可以改變物體的自重,也能改變液體的密度,這樣,化學(xué)反應(yīng)又能與物體的沉浮聯(lián)系在一起。反過(guò)來(lái),物理因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響也是多方面的。
以上兩例問(wèn)題分析了化學(xué)試題中創(chuàng)新思維的訓(xùn)練,在習(xí)題的運(yùn)用過(guò)程中還會(huì)遇到很多交叉學(xué)科的知識(shí)連續(xù)問(wèn)題。這將要求我們不斷探索創(chuàng)新思維的訓(xùn)練,使得在今后的考試中出現(xiàn)的物理和化學(xué)的交叉問(wèn)題得以順利解決。
(作者單位:鶴崗市第1中學(xué))
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