Ví dụ: Luyện tập: Ôn tập cuối năm

Bài 1: Luyện tập – Ôn tập cuối năm (Phần Khoa học tự nhiên 8)

Giới thiệu

Chào các em, chúng ta đã đi qua một năm học với rất nhiều kiến thức bổ ích trong môn Khoa học tự nhiên: từ các hiện tượng cơ học, nhiệt học, đến hóa học và sinh học. Bài học hôm nay sẽ giúp các em củng cố lại những nội dung trọng tâm thông qua các ví dụ minh họa từng bước. Hãy cùng nhau vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết những bài tập cụ thể nhé!

Lý thuyết trọng tâm cần nhớ (Tóm tắt nhanh)

Trước khi làm ví dụ, chúng ta hãy cùng điểm lại vài kiến thức quan trọng thường gặp:

• Lực và áp suất: Công thức tính áp suất: p = F / S. Trong đó: p là áp suất (Pa hoặc N/m²), F là áp lực (N), S là diện tích bị ép (m²).
• Nhiệt học: Nhiệt lượng thu vào (Q) = m × c × Δt. Với m là khối lượng (kg), c là nhiệt dung riêng (J/kg.K), Δt là độ tăng nhiệt độ.
• Hóa học: Cách tính nồng độ phần trăm của dung dịch: C% = (m_ct / m_dd) × 100%. Cách tính nồng độ mol: C_M = n / V (đơn vị: mol/lít).
• Sinh học: Quá trình quang hợp: Nước + Carbon dioxide → Glucose + Oxygen (điều kiện: ánh sáng, chất diệp lục).

Ví dụ minh họa từng bước

Ví dụ 1: Bài tập về Áp suất (Vật lý)

Đề bài: Một người có khối lượng 60 kg đang đứng trên mặt đất. Diện tích của mỗi bàn chân là 200 cm². Tính áp suất của người đó tác dụng lên mặt đất trong trường hợp: a) Đứng bằng cả hai chân. b) Đứng bằng một chân.

Giải từng bước:

1. Bước 1: Tóm tắt và đổi đơn vị.
   • Khối lượng m = 60 kg → Trọng lượng (áp lực): F = P = 10 × m = 10 × 60 = 600 N.
   • Diện tích một bàn chân: S₁ = 200 cm² = 200 × (1/10000) m² = 0,02 m².
   • Diện tích hai bàn chân: S₂ = 2 × 0,02 = 0,04 m².
2. Bước 2: Giải ý a (Đứng hai chân).
   • Áp suất khi đứng hai chân: p₂ = F / S₂ = 600 / 0,04.
   • Tính toán: p₂ = 15 000 N/m² (Pa).
3. Bước 3: Giải ý b (Đứng một chân).
   • Áp suất khi đứng một chân: p₁ = F / S₁ = 600 / 0,02.
   • Tính toán: p₁ = 30 000 N/m² (Pa).
4. Bước 4: Kết luận.

   Áp suất khi đứng hai chân là 15 000 Pa. Áp suất khi đứng một chân là 30 000 Pa (gấp đôi vì diện tích bị ép nhỏ hơn).

Ví dụ 2: Bài tập về Nhiệt lượng (Vật lý)

Đề bài: Tính nhiệt lượng cần thiết để đun nóng một ấm nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 2 lít nước (tương đương 2 kg) từ 20°C đến 100°C. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và của nước là 4200 J/kg.K.

Giải từng bước:

1. Bước 1: Xác định các đại lượng.
   • Khối lượng ấm nhôm: m_nh = 0,5 kg.
   • Khối lượng nước: m_n = 2 kg.
   • Độ tăng nhiệt độ: Δt = 100°C - 20°C = 80°C.
   • Nhiệt dung riêng: c_nh = 880 J/kg.K, c_n = 4200 J/kg.K.
2. Bước 2: Tính nhiệt lượng cho từng phần.
   • Nhiệt lượng ấm nhôm thu vào: Q_nh = m_nh × c_nh × Δt = 0,5 × 880 × 80 = 35 200 J.
   • Nhiệt lượng nước thu vào: Q_n = m_n × c_n × Δt = 2 × 4200 × 80 = 672 000 J.
3. Bước 3: Tính tổng nhiệt lượng.
   • Tổng nhiệt lượng cần cung cấp: Q = Q_nh + Q_n = 35 200 + 672 000.
   • Kết quả: Q = 707 200 J.
4. Bước 4: Kết luận.

   Vậy cần một nhiệt lượng là 707 200 J (hay 707,2 kJ) để đun sôi ấm nước.

Ví dụ 3: Bài tập về Nồng độ dung dịch (Hóa học)

Đề bài: Hòa tan hoàn toàn 20 gam muối ăn (NaCl) vào 80 gam nước. a) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch nước muối thu được. b) Tính số mol của NaCl trong dung dịch (biết M_NaCl = 58,5 g/mol).

Giải từng bước:

1. Bước 1: Xác định dữ kiện.
   • Khối lượng chất tan: m_ct (NaCl) = 20 g.
   • Khối lượng dung môi (nước): 80 g.
   • Khối lượng dung dịch: m_dd = m_ct + m_dm = 20 + 80 = 100 g.
2. Bước 2: Giải ý a (Tính C%).
   • Công thức: C% = (m_ct / m_dd) × 100%.
   • Thay số: C% = (20 / 100) × 100%.
   • Kết quả: 20%.
3. Bước 3: Giải ý b (Tính số mol).
   • Công thức: n = m / M.
   • Số mol NaCl: n_NaCl = 20 / 58,5 ≈ 0,342 mol.
4. Bước 4: Kết luận.

   Dung dịch nước muối có nồng độ 20%. Lượng NaCl hòa tan tương ứng với khoảng 0,342 mol.

Ví dụ 4: Bài tập về Quang hợp (Sinh học) – Vận dụng tính toán

Đề bài: Trong quá trình quang hợp, một cây xanh tạo ra 5,4 gam glucose (C₆H₁₂O₆). Tính thể tích khí Carbon dioxide (CO₂) và khí Oxygen (O₂) sinh ra ở điều kiện chuẩn (25°C, 1 bar) biết phản ứng: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂. (M_glucose = 180 g/mol; thể tích mol khí ở đkc = 24,79 lít/mol).

Giải từng bước:

1. Bước 1: Tính số mol glucose tạo thành.
   • n_glucose = m / M = 5,4 / 180 = 0,03 mol.
2. Bước 2: Dựa vào phương trình phản ứng để tìm số mol CO₂ và O₂.
   • Theo phương trình: 1 mol glucose cần 6 mol CO₂ và tạo ra 6 mol O₂.
   • Vậy với 0,03 mol glucose:
     • Số mol CO₂ cần: n_CO₂ = 0,03 × 6 = 0,18 mol.
     • Số mol O₂ tạo ra: n_O₂ = 0,18 mol.
3. Bước 3: Tính thể tích của mỗi khí ở điều kiện chuẩn.
   • Thể tích CO₂: V_CO₂ = n_CO₂ × 24,79 = 0,18 × 24,79.
   • Kết quả: V_CO₂ ≈ 4,46 lít.
   • Thể tích O₂: V_O₂ ≈ 4,46 lít (vì cùng số mol).
4. Bước 4: Kết luận.

   Để tạo ra 5,4 gam glucose, cây đã hấp thụ khoảng 4,46 lít CO₂ và giải phóng 4,46 lít O₂.

Ghi nhớ

Khi làm bài tập ôn tập cuối năm, các em nhớ thực hiện theo các bước sau:

• Đọc kỹ đề bài: Xác định rõ yêu cầu và các dữ kiện đã cho.
• Chuyển đổi đơn vị: Đảm bảo các đại lượng cùng một hệ đo lường (ví dụ: cm² sang m² trong áp suất).
• Áp dụng công thức: Viết công thức tổng quát, sau đó thay số cẩn thận.
• Kiểm tra kết quả: Xem xét đáp số có hợp lý không (ví dụ: áp suất một chân phải lớn hơn hai chân).

Bài tập gợi ý (Các em tự luyện tập)

1. Một thùng hàng nặng 500 kg, đặt trên sàn. Diện tích tiếp xúc của thùng với sàn là 1,25 m². Tính áp suất do thùng tác dụng lên sàn. (Gợi ý: F = 10 × m)
2. Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,6 kg ở nhiệt độ 100°C vào 0,5 kg nước ở 30°C. Nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 40°C. Tính nhiệt dung riêng của đồng. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. (Gợi ý: Q_tỏa = Q_thu)