跨学科综合
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课件11张PPT。跨学科综合
结合点主要是：
1．物质的粒子结构，如分子运动论、原子结构等知识。
2．概念与规律的结合：如质量、密度、温度、能量守恒等。
3．问题处理的结合：在问题的处理中，都往往通过实验观察、模型、图表等方式进行表达和处理。
主要题型有：
1．化学和生物学科的结合
2．化学和物理学科的综合
物理是中学基础学科中和化学联系较密切的学科，主要有以下几种综合题型：
（1）化学反应和溶液密度变化、浮力变化的问题；
（2）气体压强问题；
（3）化学反应与能量变化问题。
3．化学与数学的综合（一）生物与化学知识综合
【例1】 证明“光合作用需要二氧化碳的实验”可利用如图所示的甲（玻璃缸中盛NaOH溶液）、乙（玻璃缸中盛清水）两个装置，将这两个装置同时放在黑暗处一昼夜，然后一起放到阳光下，几小时后，检验甲装置中植物的叶片没有新的淀粉生成，而乙装置中植物的叶片却有新的淀粉生成。其原因是甲装置里的CO2 ，反应的化学方程式是 。 思路巧点拨：这是一道生物与化学学科综合题。植物的光合作用需要CO2，没有CO2的存在叶片无法完成光合作用，制造淀粉，那么显然甲中叶片没有新淀粉生成的原因是因为没有CO2的缘故。
解题快车道：甲中CO2被NaOH溶液吸收了；2NaOH+CO2﹦Na2CO3+H2O【例2】 示意图是验证水生绿色植物进行光合作用的实验装置图，锥形瓶中放入天然水和新鲜水草，瓶口用带有导管的橡皮塞塞紧。一段时间后，U形管左侧管内液面的高度变化和锥形瓶中液体的pH变化分别是 （ ）
A．升高、升高 B．升高、降低 C．降低、升高 D．降低、降低
思路巧点拨：由题意可做如下分析：（1）U形管中液柱的变化可从压强变化的角度去分析。（2）pH的变化可从酸碱性变化角度分析。（3）在光的作用下，水草回进行光合作用并引起压强和pH的变化。
按这条思路分析答案就有了。
解题快车道：C。
（1）由于水草进行光合作用，消耗CO2并产生等体积O2，使酸性减弱，pH升高。（2）在刚的作用下气体体积受热膨胀，在容器体积不变情况下，压强增大，使有色液柱左低右高。（二）物理与化学知识综合
【例3】 在一只盛有稀硫酸的烧杯中漂浮着一块木块，如图所示。往烧杯中加少量某种固体物质后，木块浸没在水中的体积变大（假设此过程中溶液的体积变化忽略不计）加入的固体物质可能是 （ ）
A．Fe B．Cu C．Ba(OH)2 D．Ba(NO3)2
思路巧点拨：木块浸没在液体中的部分受到向上的浮力，对于漂浮在水中的物体，浮力的大小恰好与物质所受的重力相等。当木块不变时，浮力不变。木块排开液体体积越大，该液体的密度越小。加入某固体后引起木块下沉，即液体的密度变小，在液体体积不变时，密度越小就是溶质的质量见效，根据发生的化学反应：Ba(OH)2+H2SO4﹦BaSO4↓+2H2O，由于Ba(OH)2溶液与H2SO4反应时，生成沉淀和水，使硫酸溶液密度变小。因而使木块浸入液体中体积变大。
解题快车道：C。【例4】 如图所示，烧杯中盛有一定的硫酸溶液，闭合开关后逐滴往烧杯中加入Ba(OH)2溶液，说明灯L亮度变化情况和灵敏弹簧秤读数变化。
思路巧点拨：本题考查物理学中的电流强度与亮度关系及电磁铁磁性强弱与电流强度的关系来分析，这是学科间的综合；电流强度大小受电解质浓度的影响，Ba(OH)2+H2SO4﹦BaSO4↓+2H2O，滴入Ba(OH)2过程也是电解质浓度逐渐减小的过程，因此电流强度也是随之变小的过程；当反应完全后再逐滴加Ba(OH)2，电解质浓度随之变大，所以灯L亮度由亮变暗直到熄灭，再逐渐变亮；弹簧秤的示数变化相同。 解题快车道：灯L的亮度由亮变暗直至熄灭，再逐渐变亮；弹簧秤示数由大变小，再逐渐变大。 (三)数学与化学知识综合
【例5】 某溶液由稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠溶液、氯化铜溶液中的两种混合而成。现向该混合溶液逐滴滴入Ba(OH)2溶液，滴加Ba(OH)2溶液的体积和产生沉淀质量的关系如图所示。试回答：该混合溶液由 溶液混合而成。
思路巧点拨：本题首先要看懂坐标中图形的含义：
（1）这是反映在混合溶液中加入Ba(OH)2溶液与产生沉淀的关系。
（2）图中x轴起点不为零，说明刚开始加入Ba(OH)2溶液时
无沉淀产生，而在加入一定量Ba(OH)2后才产生沉淀并逐渐增多。
（3）继续加入Ba(OH)2溶液沉淀不再增加。
因此可做如下分析：
（1）Na2CO3不能与其他三者共存，不合题意。
（2）溶液中若含硫酸加入Ba(OH)2后回立即出现沉淀，那么坐标中图像起始点应从O开始。 （3）盐酸和氯化铜能共存且CuCl2能和Ba(OH)2反应产生沉淀Cu(OH)2，但由于刚开始有盐酸存在，它既能和Ba(OH)2反应，又能和产生的沉淀Cu(OH)2反应，因而不会立即出现沉淀，只有当盐酸反应完以后，剩余的CuCl2和Ba(OH)2反应才出现沉淀，且逐渐增加，直至CuCl2反应完后，沉淀不再增加。
解题快车道：氯化铜和盐酸组成。 【例6】 下表表示夏季某湖泊随水深不同，水温和水中溶解氧的变化情况。收集这些数据是为了研究一些问题。下列问题中，不能属于该研究的是（ ）A．鱼有时游到湖面甚至将嘴伸出湖面进行呼吸的理由是什么
B．水温和溶解氧与阳光能射入湖水的深度之间的关系是什么
C．浮游植物主要在近水面处生长的原因是什么
D．湖泊中的溶解氧主要来自空气中的氧气吗思路巧点拨：通常在研究问题起始时，要考虑围绕解决问题，需要测试哪些数据或调查哪些项目，本题是倒过来测试，考查运用数据处理问题能力或对数据使用的判断力。题中表格内的数据，反映了水深不同，水温也不同，水中溶解氧也不容的变化情况。从表中看出，水越深，水温越低，溶解氧越少，因此对需要氧气动、植物来说，它们的呼吸、生长得尽量朝含氧量高的地方趋近，这就能研究A、B问题了；而从接近水面，溶解氧增加这一事实（因为按常理，温度越高，氧气在水中的溶解度越小），可看出水中的氧气主要来自大气，因此也能研究问题D。因为数据中提供了不同深度，不同温度下，水中溶解氧的情况，没有提供在相同深度，不同温度下，水中溶解氧的情况，因此无法研究问题B。
解题快车道：B(四)多学科知识综合
【例7】 美国《科学美国人》杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据：到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路请选用以上数据计算：
a．地球对太阳能的利用率约为
b．通过光合作用，每年有 kJ的太阳能转化为化学能（每年按365天计）。 c．每年由绿色植物通过光合作用（6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2）为我们生存的环境除去二氧化碳的质量为A。试根据能量关系列出A的计算式。设每生成一分子葡萄糖（C6H12O6）消耗能量为QkJ。
A== 思路巧点拨：
a．地球每秒得到的能量为（1）+（2）+（3）+（4）+（5），其中（1）、（2）离开地球，（3）、（4）、（5）为地球所利用，即利用率为[（3）+（4）+（5）]÷[（1）+（2）+（3）+（4）+（5）]×100%。 b．每年通过光合作用转化为化学能应为：40×109kJ/s×3600s×24×365=1.26×1018kJ。 c．因为每年由光合作用将太阳能转化为化学能的能量为1.26×1018kJ，而每生成一分子葡萄糖消耗能量为QkJ，所以生成C6H12O6的分子数为：
1.26×1018kJ/QkJ，由化学方程式计算：
设由光合作用除去的CO2质量为Ag。
6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2
6×44 180
A 1.26×1018kJ/QkJ×180
A==6×44×1.26×1018kJ/QkJ
解题快车道：a 23.3%
b 1.26×1018kJ
c 6×44×1.26×1018kJ/QkJ如何解好学科间的综合题呢？同学们在解题时要注意以下几个问题：
1．整体思考问题
2．牢固掌握各学科的基础知识
3．加强思维训练，找准各科知识的结合点
结合点主要是：
1．物质的粒子结构，如分子运动论、原子结构等知识。
2．概念与规律的结合：如质量、密度、温度、能量守恒等。
3．问题处理的结合：在问题的处理中，都往往通过实验观察、模型、图表等方式进行表达和处理。
主要题型有：
1．化学和生物学科的结合
2．化学和物理学科的综合
物理是中学基础学科中和化学联系较密切的学科，主要有以下几种综合题型：
（1）化学反应和溶液密度变化、浮力变化的问题；
（2）气体压强问题；
（3）化学反应与能量变化问题。
3．化学与数学的综合（一）生物与化学知识综合
【例1】 证明“光合作用需要二氧化碳的实验”可利用如图所示的甲（玻璃缸中盛NaOH溶液）、乙（玻璃缸中盛清水）两个装置，将这两个装置同时放在黑暗处一昼夜，然后一起放到阳光下，几小时后，检验甲装置中植物的叶片没有新的淀粉生成，而乙装置中植物的叶片却有新的淀粉生成。其原因是甲装置里的CO2 ，反应的化学方程式是 。 思路巧点拨：这是一道生物与化学学科综合题。植物的光合作用需要CO2，没有CO2的存在叶片无法完成光合作用，制造淀粉，那么显然甲中叶片没有新淀粉生成的原因是因为没有CO2的缘故。
解题快车道：甲中CO2被NaOH溶液吸收了；2NaOH+CO2﹦Na2CO3+H2O【例2】 示意图是验证水生绿色植物进行光合作用的实验装置图，锥形瓶中放入天然水和新鲜水草，瓶口用带有导管的橡皮塞塞紧。一段时间后，U形管左侧管内液面的高度变化和锥形瓶中液体的pH变化分别是 （ ）
A．升高、升高 B．升高、降低 C．降低、升高 D．降低、降低
思路巧点拨：由题意可做如下分析：（1）U形管中液柱的变化可从压强变化的角度去分析。（2）pH的变化可从酸碱性变化角度分析。（3）在光的作用下，水草回进行光合作用并引起压强和pH的变化。
按这条思路分析答案就有了。
解题快车道：C。
（1）由于水草进行光合作用，消耗CO2并产生等体积O2，使酸性减弱，pH升高。（2）在刚的作用下气体体积受热膨胀，在容器体积不变情况下，压强增大，使有色液柱左低右高。（二）物理与化学知识综合
【例3】 在一只盛有稀硫酸的烧杯中漂浮着一块木块，如图所示。往烧杯中加少量某种固体物质后，木块浸没在水中的体积变大（假设此过程中溶液的体积变化忽略不计）加入的固体物质可能是 （ ）
A．Fe B．Cu C．Ba(OH)2 D．Ba(NO3)2
思路巧点拨：木块浸没在液体中的部分受到向上的浮力，对于漂浮在水中的物体，浮力的大小恰好与物质所受的重力相等。当木块不变时，浮力不变。木块排开液体体积越大，该液体的密度越小。加入某固体后引起木块下沉，即液体的密度变小，在液体体积不变时，密度越小就是溶质的质量见效，根据发生的化学反应：Ba(OH)2+H2SO4﹦BaSO4↓+2H2O，由于Ba(OH)2溶液与H2SO4反应时，生成沉淀和水，使硫酸溶液密度变小。因而使木块浸入液体中体积变大。
解题快车道：C。【例4】 如图所示，烧杯中盛有一定的硫酸溶液，闭合开关后逐滴往烧杯中加入Ba(OH)2溶液，说明灯L亮度变化情况和灵敏弹簧秤读数变化。
思路巧点拨：本题考查物理学中的电流强度与亮度关系及电磁铁磁性强弱与电流强度的关系来分析，这是学科间的综合；电流强度大小受电解质浓度的影响，Ba(OH)2+H2SO4﹦BaSO4↓+2H2O，滴入Ba(OH)2过程也是电解质浓度逐渐减小的过程，因此电流强度也是随之变小的过程；当反应完全后再逐滴加Ba(OH)2，电解质浓度随之变大，所以灯L亮度由亮变暗直到熄灭，再逐渐变亮；弹簧秤的示数变化相同。 解题快车道：灯L的亮度由亮变暗直至熄灭，再逐渐变亮；弹簧秤示数由大变小，再逐渐变大。 (三)数学与化学知识综合
【例5】 某溶液由稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠溶液、氯化铜溶液中的两种混合而成。现向该混合溶液逐滴滴入Ba(OH)2溶液，滴加Ba(OH)2溶液的体积和产生沉淀质量的关系如图所示。试回答：该混合溶液由 溶液混合而成。
思路巧点拨：本题首先要看懂坐标中图形的含义：
（1）这是反映在混合溶液中加入Ba(OH)2溶液与产生沉淀的关系。
（2）图中x轴起点不为零，说明刚开始加入Ba(OH)2溶液时
无沉淀产生，而在加入一定量Ba(OH)2后才产生沉淀并逐渐增多。
（3）继续加入Ba(OH)2溶液沉淀不再增加。
因此可做如下分析：
（1）Na2CO3不能与其他三者共存，不合题意。
（2）溶液中若含硫酸加入Ba(OH)2后回立即出现沉淀，那么坐标中图像起始点应从O开始。 （3）盐酸和氯化铜能共存且CuCl2能和Ba(OH)2反应产生沉淀Cu(OH)2，但由于刚开始有盐酸存在，它既能和Ba(OH)2反应，又能和产生的沉淀Cu(OH)2反应，因而不会立即出现沉淀，只有当盐酸反应完以后，剩余的CuCl2和Ba(OH)2反应才出现沉淀，且逐渐增加，直至CuCl2反应完后，沉淀不再增加。
解题快车道：氯化铜和盐酸组成。 【例6】 下表表示夏季某湖泊随水深不同，水温和水中溶解氧的变化情况。收集这些数据是为了研究一些问题。下列问题中，不能属于该研究的是（ ）A．鱼有时游到湖面甚至将嘴伸出湖面进行呼吸的理由是什么
B．水温和溶解氧与阳光能射入湖水的深度之间的关系是什么
C．浮游植物主要在近水面处生长的原因是什么
D．湖泊中的溶解氧主要来自空气中的氧气吗思路巧点拨：通常在研究问题起始时，要考虑围绕解决问题，需要测试哪些数据或调查哪些项目，本题是倒过来测试，考查运用数据处理问题能力或对数据使用的判断力。题中表格内的数据，反映了水深不同，水温也不同，水中溶解氧也不容的变化情况。从表中看出，水越深，水温越低，溶解氧越少，因此对需要氧气动、植物来说，它们的呼吸、生长得尽量朝含氧量高的地方趋近，这就能研究A、B问题了；而从接近水面，溶解氧增加这一事实（因为按常理，温度越高，氧气在水中的溶解度越小），可看出水中的氧气主要来自大气，因此也能研究问题D。因为数据中提供了不同深度，不同温度下，水中溶解氧的情况，没有提供在相同深度，不同温度下，水中溶解氧的情况，因此无法研究问题B。
解题快车道：B(四)多学科知识综合
【例7】 美国《科学美国人》杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据：到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路请选用以上数据计算：
a．地球对太阳能的利用率约为
b．通过光合作用，每年有 kJ的太阳能转化为化学能（每年按365天计）。 c．每年由绿色植物通过光合作用（6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2）为我们生存的环境除去二氧化碳的质量为A。试根据能量关系列出A的计算式。设每生成一分子葡萄糖（C6H12O6）消耗能量为QkJ。
A== 思路巧点拨：
a．地球每秒得到的能量为（1）+（2）+（3）+（4）+（5），其中（1）、（2）离开地球，（3）、（4）、（5）为地球所利用，即利用率为[（3）+（4）+（5）]÷[（1）+（2）+（3）+（4）+（5）]×100%。 b．每年通过光合作用转化为化学能应为：40×109kJ/s×3600s×24×365=1.26×1018kJ。 c．因为每年由光合作用将太阳能转化为化学能的能量为1.26×1018kJ，而每生成一分子葡萄糖消耗能量为QkJ，所以生成C6H12O6的分子数为：
1.26×1018kJ/QkJ，由化学方程式计算：
设由光合作用除去的CO2质量为Ag。
6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2
6×44 180
A 1.26×1018kJ/QkJ×180
A==6×44×1.26×1018kJ/QkJ
解题快车道：a 23.3%
b 1.26×1018kJ
c 6×44×1.26×1018kJ/QkJ如何解好学科间的综合题呢？同学们在解题时要注意以下几个问题：
1．整体思考问题
2．牢固掌握各学科的基础知识
3．加强思维训练，找准各科知识的结合点
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