跨學(xué)科綜合題,是指建立在物理、化學(xué)和生物學(xué)科之間的滲透、交*與綜合的命題,它初步打破了傳統(tǒng)的封閉的學(xué)科觀念,在考查學(xué)科能力的同時(shí),向考查跨學(xué)科的綜合能力邁出了步伐.在思維形式和創(chuàng)新能力的考查標(biāo)準(zhǔn)上,具有較高的水準(zhǔn),突破了以往重知識(shí)輕能力的層面,開辟了創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)、創(chuàng)造型人才塑造的考試先例.從知識(shí)內(nèi)容與能力要求所反映的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)看,這類試題往往呈現(xiàn)出多樣性的綜合特色.本文試就這種題的基本類型及求解對(duì)策作一初步探討.

一、一景多問(wèn)型綜合題

       此類綜合題是一道試題下設(shè)若干小題,每個(gè)小題分別考查不同學(xué)科（或同一學(xué)科的不同部分）的知識(shí)和能力,題干綜合,分科設(shè)問(wèn),試題可滿足多樣性、復(fù)雜性的要求,但不能體現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通.從形式上看,綜合的程度較低,各個(gè)小題間除了在研究對(duì)象和方法上有一定聯(lián)系外,幾乎都是相對(duì)獨(dú)立的.這種類型的試題往往在非選擇題中應(yīng)用較多,要求考生視野寬,知識(shí)面廣,思路靈活,特別對(duì)國(guó)內(nèi)外熱點(diǎn)、焦點(diǎn)素材,應(yīng)該有所了解.

【例 1】如圖1所示為電解水的實(shí)驗(yàn)裝置,閉合開關(guān)S后,觀察到電壓表的示數(shù)為6.0V,電流表的示數(shù)為100mA.

（1）此時(shí)A管內(nèi)生成_____氣,B管內(nèi)生成______氣.

（2）試寫出電解水的化學(xué)反應(yīng)方程式.

（3）通電過(guò)程中,A極、B極各發(fā)生何種化學(xué)反應(yīng)?

（4）為了加快電解水的速率,可在水中加入（　 ）

A. H₂SO₄　 B. HCl　 C. NaOH　 D. NaCl

（5）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中消耗了何種形式的能量,產(chǎn)生了何種形式的能量?

（6）若通電10min,A管中將生成______mL氣體.　　　 圖1

（7）已知每摩水被電解消耗280.8kJ能量,則10min內(nèi)增加了多少化學(xué)能?

（8）在電解池中產(chǎn)生多少內(nèi)能,在該實(shí)驗(yàn)中兩極間液體的電阻是多大?

【題 說(shuō)】本題是一道物理、化學(xué)綜合試題,涉及電解原理、電量及電子與氣體體積的轉(zhuǎn)換、能量守恒及計(jì)算、電阻計(jì)算等知識(shí).每小題是相對(duì)獨(dú)立的,用單一知識(shí)能求解,各題之間又是通過(guò)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)滲透的.本題主要考查知識(shí)的綜合及遷移能力.

【解 析】（1）因?yàn)闅潆x子帶正電,氫氧根離子帶負(fù)電,由電池正、負(fù)極位置可知,氫離子向A極移動(dòng),在A管內(nèi)生成氫氣,B管內(nèi)生成氧氣.

（2）電解水化學(xué)反應(yīng)方程式為2H₂O電解 2H₂＋O₂

（3）A極:4H⁺+4e=2H_{2 ;} B極:4OH^-=O₂+2H₂O+4e

（4）在水中加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿都可使電解水的速率加快,但加入HCl或NaCl后在陽(yáng)極生成氯氣,而不是氧氣,所以應(yīng)選AC.

（5）在電解水的過(guò)程中消耗了電能,產(chǎn)生了化學(xué)能和內(nèi)能,由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知,消耗的能量應(yīng)等于產(chǎn)生能量的總和.

（6）因,故q=It=0.1×600=60（C）

到達(dá)陽(yáng)極的氫離子和電子結(jié)合成氫原子,再組合成氫分子.每個(gè)電子帶電e=1.6×10^-19C,10min內(nèi)在陰極生成氫氣的物質(zhì)的量為

（mol）

標(biāo)準(zhǔn)狀況下每摩氫氣的體積為22.4L,所以在A管中生成氫氣的體積

V=3.11×10^-4×22.4L6.97×10^-3L=6.97mL.

（7）10min增加的化學(xué)能

　　　　 E_化=3.11×10^-4×280.8×10³=87.3（J）

（8）由能量守恒求得電解池中產(chǎn)生的內(nèi)能

　　　　 Q=E_電－E_化=UIt－E_化=6×0.1×600－87.3=272.7（J）.

由焦耳定律可得電解池內(nèi)兩極間的電阻

　　　　

應(yīng)對(duì)策略:審準(zhǔn)題意,對(duì)題所給信息進(jìn)行提煉,把握與設(shè)問(wèn)相關(guān)的信息內(nèi)容, 抓住每小題均是相對(duì)獨(dú)立的特點(diǎn),將題給信息與相關(guān)學(xué)科知識(shí)的概念、規(guī)律聯(lián)系起來(lái),分別運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)去分析問(wèn)題,尋求出正確的解題途徑.

二、關(guān)聯(lián)遞進(jìn)型綜合題

此類綜合題是一道試題下設(shè)若干小問(wèn)題,各問(wèn)題間相互關(guān)聯(lián),只有正確解決前面的問(wèn)題后才能繼續(xù)求解下一個(gè)問(wèn)題,試題具有復(fù)雜性、連續(xù)性特點(diǎn),但能力要求較單一.由于知識(shí)挖掘得較深,逐步深入,環(huán)環(huán)相扣,前一問(wèn)的結(jié)果可能成為下一問(wèn)解題的依據(jù),故這類題型求解有一定難度.

【例 2】糖類油脂和蛋白質(zhì)是提供人體能量的主要來(lái)源,其中來(lái)自糖類的熱量占一半以上,當(dāng)葡萄糖在人體組織中緩慢被氧化時(shí)就逐漸釋放出熱量:C₆H₁₂O₂（s）＋6O₂（g）6CO₂（g）＋6H₂O（L）＋2804kJ.若消耗的葡萄糖中約40％轉(zhuǎn)化為ATP,供人體運(yùn)動(dòng)所需,其余都以熱的形式消耗掉.某短跑運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為70kg,起跑時(shí)能沖出1m遠(yuǎn),這一過(guò)程消耗葡萄糖1.1g,求起跑過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員能得到的加速度.

【題 說(shuō)】本題以能量轉(zhuǎn)化為主線,將物理、化學(xué)、生物三門學(xué)科結(jié)合在一起,從生物學(xué)中葡萄糖轉(zhuǎn)換為人體能量,到利用化學(xué)中熱化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行定量的計(jì)算,再通過(guò)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（動(dòng)能）,并根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律,得出運(yùn)動(dòng)員所能達(dá)到的加速度.環(huán)環(huán)相扣,對(duì)能力要求逐步提高.

【解 析】從能量角度入手,由葡萄糖轉(zhuǎn)化的ATP供人體運(yùn)動(dòng),再轉(zhuǎn)換為動(dòng)能,由此引入運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解.

由葡萄糖氧化產(chǎn)生能量的方程式,可得消耗1.1g葡萄糖產(chǎn)生的能量為:

C₆H₁₂O₂（s）＋6O₂（g）6CO₂（g）＋6H₂O（L）＋2804kJ.

180　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2804

1.1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 x

葡萄糖產(chǎn)生的能量中40％轉(zhuǎn)化為ATP:

1714×40％=6860（J）

ATP供人體運(yùn)動(dòng)所需,產(chǎn)生動(dòng)能: E_k=6860（J）

由此根據(jù)能量守恒可求得最終的速度為:

　

　

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律:v²=2as 可得:

應(yīng)對(duì)策略:審準(zhǔn)題意,善于分析清楚問(wèn)題的縱向關(guān)聯(lián),挖掘出解決問(wèn)題的條件,進(jìn)而尋找出解題途徑.

三、整體滲透型綜合題

此類綜合題體現(xiàn)出各學(xué)科間知識(shí)的有機(jī)地結(jié)合,命題淡化學(xué)科界限,立足于學(xué)科知識(shí)間的有機(jī)滲透,解題時(shí)既需要單學(xué)科能力,又需要學(xué)科間的一般能力,并注意各種能力的協(xié)作運(yùn)用.這種類型的試題往往針對(duì)某一問(wèn)題,要求結(jié)合多學(xué)科知識(shí)去分析討論,綜合性強(qiáng),是考查高層次綜合能力的試題.

【例 3】（99年保送生綜合測(cè)試題）由實(shí)驗(yàn)得知,用電解法將電解液中的金屬離子還原為金屬單質(zhì)時(shí),電極所通過(guò)的電量Q正比于金屬的物質(zhì)的量n和金屬離子化合價(jià)的乘積,其比例系數(shù)F是一個(gè)恒量,稱為法拉第常數(shù),它與金屬的種類無(wú)關(guān).（阿伏伽德羅常數(shù)N_A=6.023×10²³mol^-1,電子電量e=1.60×10^-19C.Cu的原子量為64×10^-3kg·mol^-1）

（1）試求出法拉第常數(shù)F（電量以厙侖為單位,保留三位數(shù)字）.

（2）如果電解硫酸銅溶液獲得1kg的金屬銅,通過(guò)電解槽的電量是多少?

（3）用電鍍的方法在半徑為R的銅球殼表面均勻鍍上很薄的銀層,在電鍍槽中銅球是陽(yáng)極還是陰極?另一電極是什么材料?若電流為I,通電時(shí)間為t,銀的原子量為A,金屬銀的密度為,求鍍層的厚度d（用本大題中的符號(hào)表示）.

【題 說(shuō)】本題是一道物理、化學(xué)綜合試題,涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,有電解法、金屬離子還原反應(yīng)、電量、物質(zhì)的量、金屬離子化合價(jià)、法拉第電解定律、法拉第常數(shù)、阿伏伽德羅常數(shù)、電子電量、原子量、電鍍法、電流等.要求對(duì)涉及到的知識(shí)點(diǎn)以及相互間的聯(lián)系有比較清楚的認(rèn)識(shí),能綜合運(yùn)用化學(xué)和物理知識(shí)進(jìn)行解答.因此本題對(duì)跨學(xué)科的綜合能力和學(xué)科知識(shí)滲透的能力要求較高.

【解 析】（1）由題知

Q=Nq=nN_A·

式中N為1mol物質(zhì)中的離子總數(shù),q為價(jià)離子所帶的電量.

（2）1kg的銅,物質(zhì)的量

銅離子化合價(jià)

故　

（3）根據(jù)化學(xué)知識(shí).電鍍時(shí),通常以所鍍的金屬或合金作陽(yáng)極,以金屬制品作陰極,以含鍍層金屬離子的溶液作電解液（多用配合物鹽溶液,以控制離子的濃度,這樣得到的鍍層細(xì)致、牢固）.因此,要在銅球殼上鍍銀,應(yīng)把銅球殼作為陰極,銀作為陽(yáng)極材料.

由法拉第電解定律和電流的定義,有

　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　�。�1）

鍍層質(zhì)量

即　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　�。�2）

聯(lián)立（1）、（2）式得

　　　　

本題中,銀的化合價(jià)

所以　　

應(yīng)對(duì)策略:審準(zhǔn)題意,弄清涉及的各學(xué)科基本概念、規(guī)律,探索相關(guān)學(xué)科間的橫向聯(lián)系,尋求出綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)去分析解決問(wèn)題的途徑.

附英文題目:

Typical forms of inter-fields synthetical questions and corresponding strategies

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/330588.html

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