古籍中的知識(shí)在高考化學(xué)試題中的應(yīng)用

李麗麗

(廣東省珠海北京師范大學(xué)(珠海)附屬高級(jí)中學(xué) 519000)

1 以古典文獻(xiàn)為素材考察物質(zhì)的分離方法

目前，涉及到物質(zhì)分離的古籍有《開寶本草》、《本草衍義》、《天工開物》、《肘后備急方》等等，這些古籍很好地介紹了一些化學(xué)物質(zhì)的特征，比如，《開寶本草》中就涉及到了有關(guān)硝酸鉀晶體的提存方法：“此即地霜也，所在山澤、冬月地上有霜，掃取以水淋汁后，乃煎煉而成.”這里的晶體指的就是硝酸鉀，硝酸鉀在水中的溶解度也較大每下降60°就會(huì)有110g晶體析出來.在0°～40°之間，每下降10°就會(huì)有大約10g的晶體析出，因此在地上會(huì)有大量的硝酸鉀晶體.其次由于硝酸鉀晶體易溶于水，古代勞動(dòng)人民會(huì)將硝酸鉀融入水，然后蒸發(fā)濃縮得到純凈的硝酸鉀晶體.由此可見古代勞動(dòng)人民的智慧，也可以通過古籍書驚奇地發(fā)現(xiàn)，一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)上的提取方式，千百年來幾乎未發(fā)生改變.

在近年來高考化學(xué)試題的古籍考察方面，《本草衍義》、《肘后備急方》中有相關(guān)的聯(lián)系內(nèi)容.

例1《本草衍義》中對精制砒霜過程有如下敘述：“取砒之法，將生砒就置火上，以器覆之，令砒煙上飛著覆器，遂凝結(jié)累然下垂如乳，尖長者為勝，平短者次之.”文中涉及的操作方法是( ).

A．蒸餾 B．升華 C．干餾 D．萃取

分析例題以砒霜的制作過程為例，考察了物質(zhì)分離的方法，考生要從文字中找到相對應(yīng)的描述去選擇正確的選項(xiàng).

例2古籍《天工開物》收錄了井鹽的生產(chǎn)過程.其中“汲水而上，入于釜中煎煉，頃刻結(jié)鹽，色成至白”的描述，涉及的物質(zhì)分離操作為( ).

A．趁熱過濾 B．萃取分液

C．常壓蒸餾 D．濃縮結(jié)晶

分析例題以井鹽的生產(chǎn)過程為背景，考察分離操作.

例3晉朝葛洪的《肘后備急方》中記載：“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之……”，受此啟發(fā)為人類做出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家是( ).

A．屠呦呦 B．鐘南山 C．侯德榜 D．張青蓮

分析傳統(tǒng)的中醫(yī)是中國古代科學(xué)的瑰寶和鑰匙，為開創(chuàng)中國文明的瑰寶.這是習(xí)近平書記對傳統(tǒng)中醫(yī)的高度評(píng)價(jià).浙江科學(xué)家屠呦呦受東晉著名煉金術(shù)師葛洪(包浦子)的啟發(fā)，提取艾蒿治療瘧疾，2015年榮獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng).此題還可以換一個(gè)角度考察的化學(xué)知識(shí)，同例1、2一樣考察物質(zhì)分離提純的方法.古人總結(jié)關(guān)于物質(zhì)分離提純的方法放在現(xiàn)代化學(xué)中依然是經(jīng)典.

解答上述此類題型的關(guān)鍵在于抓住文獻(xiàn)中所描述的操作、現(xiàn)象、對物質(zhì)性質(zhì)的具體描述，根據(jù)選項(xiàng)逐步排除即可鎖定答案.并且他們考查的內(nèi)容和方式都是古代人制取化學(xué)晶體的流程，只不過由于古代勞動(dòng)人民的認(rèn)知和技術(shù)的限制，他們不能夠?qū)⑽镔|(zhì)準(zhǔn)確地用化學(xué)式，所以才為考題的內(nèi)容蒙上一層面紗.教師要鼓勵(lì)學(xué)生遇到相關(guān)的古籍題目不要害怕，熟練掌握常見的物質(zhì)分離是解題的基礎(chǔ)，在做題過程中要分清楚主要的描述對象的實(shí)際的操作流程.

2 以古籍文獻(xiàn)為素材，考查化合物類型

考察化合物類型也是近年來較為重要的考察內(nèi)容，我國古代醫(yī)學(xué)家也在這個(gè)方面進(jìn)行積極的探索，如《本草綱目拾遺》中記載了許多無機(jī)藥物，如無機(jī)酸、堿、鹽等化合物，并且千百年來，物質(zhì)的性質(zhì)并沒有發(fā)生巨大的變化，古籍上所描述的內(nèi)容基本上與現(xiàn)代的化學(xué)物質(zhì)相吻合，比如《草本綱目拾遺》中就提到“佇以玻璃瓶，緊塞其口，勿使泄氣，則藥力不減，氣甚辛烈，觸入腦，非有病不可嗅.”這段古籍文字傳達(dá)了三個(gè)信息，及“用玻璃瓶儲(chǔ)存”“氣體”“味道刺鼻”，而符合這三點(diǎn)要求并在教材學(xué)習(xí)范圍之內(nèi)的就是氨(NH3).除此之外，近年來高考化學(xué)關(guān)于古籍的考題還有如下一些.

例4我國古代典籍中有“石膽……淺碧色，燒之變白色者真”的記載，其中石膽是指( ).

A．CuSO4·5H2O B．FeSO4·7H2O

C．ZnSO4·7H2O D．KAl(SO4)2·12H2O

分析本題考查的是CuSO4·H2O的有關(guān)性質(zhì).

例5陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系.下列說法錯(cuò)誤的是( ).

A．“雨過天晴云破處”畫的瓷器的藍(lán)色來自氧化鐵.

B．秦代兵馬俑是用高溫?zé)Y(jié)粘土制成的陶瓷制品，享譽(yù)世界.

C．陶瓷是由以前的人造材料制成的，主要化學(xué)成分是硅酸鹽.

D．陶瓷的化學(xué)性能穩(wěn)定，有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn).

分析陶瓷作為古代與生活密切相關(guān)的生活用品之一，B、C、D對陶瓷的解釋都是正確的，本題的的關(guān)鍵在于讓學(xué)生判斷氧化鐵的顏色.

例6 “春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”，李商隱是唐代著名詩人.關(guān)于韻文相關(guān)的物質(zhì)，有以下錯(cuò)誤( ).

A．蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)

B．蠶絲是天然高分子材料

C．“蠟炬成灰”過程中只發(fā)生了氧化反應(yīng)

D．古代蠟是屬于高分子聚合物的高級(jí)脂肪酸酯

分析蠟燭為有機(jī)物，蠟燭燃燒為氧化反應(yīng)，但是燃燒的過程中也包括蠟油的蒸發(fā)和冷凝的過程，屬于物理反應(yīng).

例7 宋代《千里江山圖》描繪山清水秀的美景，歷經(jīng)千年顏色依舊，其中的綠色是從雀斑顏料[主要成分為Cu(OH)2·CuCO3]中誕生的.青色來自藍(lán)銅礦顏料[主要成分為Cu(OH)2·2CuCO3].下列說法錯(cuò)誤的是( ).

A．《千里江山圖》控制溫度和濕度需要被保存

B．孔雀石和青銅顏料不易被空氣氧化.

C．孔雀石和黃銅礦顏料的耐酸和堿性

D．Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3

分析古代中國的繪畫幾乎都使用無機(jī)礦物顏料.《千里江山圖》是宋代的石階綠和石階綠等礦物顏料大師.它使用綠色和綠色的主要顏色來代表我國美麗的河山.本題將《千里江山圖》的代表性顏料化學(xué)知識(shí)作為情況，研究化學(xué)和應(yīng)用學(xué)生的知識(shí)，喚起學(xué)生的興趣.

綜上所述，化學(xué)中化合物類型的考察雖然可以在古籍中尋找到相關(guān)的資料，但高中化學(xué)所涉及的化學(xué)物質(zhì)畢竟有限.這類題型考查的并不是古籍以及學(xué)生的日常閱讀量，而是在于挖掘文獻(xiàn)中的關(guān)鍵字詞對物質(zhì)的描述，排除干擾信息，回歸課本并根據(jù)選項(xiàng)逐步推敲即可鎖定答案.教師在日常教學(xué)中要強(qiáng)調(diào)學(xué)生認(rèn)真審題，除了認(rèn)真閱讀題目內(nèi)容還有選項(xiàng)內(nèi)容，任何有關(guān)對物質(zhì)的形容信息都不能放過.

3 以古籍文獻(xiàn)為素材，考查反應(yīng)原理

我國古代首創(chuàng)的“膽水浸銅法”是濕法冶金術(shù)的先驅(qū)，它證明了我國古代勞動(dòng)人民掌握了化學(xué)置換反應(yīng)的原理，如在東漢的《草本綱目》就記載了“石膽能化鐵為銅”.所以古籍中涉及到化學(xué)反應(yīng)類型也并不奇怪，這也注定了高考化學(xué)試題中會(huì)涉及到化學(xué)反應(yīng)原理的考察.

例8《本草綱目》曾記載利尿劑甘汞(Hg2Cl2)制法：“用水銀一兩，白礬[KAl(SO4)2·12H2O]二兩，食鹽一兩，同研，不見星.鋪于器內(nèi)，以小烏盆覆之.篩灶灰，鹽水和，封固盤口，以炭打二柱香.取開，則粉升于盆上矣，其白如雪，輕盈可愛，一兩汞可升粉八錢.”下列說法錯(cuò)誤的是( ).

A.“則粉升于盆上矣”涉及的分離方法是升華

B.甘汞(Hg2Cl2)的化學(xué)鍵的種類主要是離子鍵

C.“同研”所需要的器具是研缽，在實(shí)驗(yàn)室中該操作應(yīng)在通風(fēng)櫥窗內(nèi)完成

D.甘汞(Hg2Cl2)制備反應(yīng)中，還原劑與氧化劑分別是Hg、O2

分析從“則粉升于盆上矣”可以看出，在這個(gè)轉(zhuǎn)化過程中固體甘汞直接變成氣體狀態(tài)，與這個(gè)過程相關(guān)的分離方法是升華.甘汞(Hg2Cl2)易于升華，屬于分子晶體，化學(xué)鍵的類型主要是共價(jià)鍵.“同研”與研磨操作有關(guān)，必要的機(jī)器是磨砂缽.Hg蒸氣有毒，該操作應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)架上進(jìn)行，C項(xiàng)正確.“使用水銀，將白礬[KAl(SO4)2·12H2O]2兩，食鹽1兩，同研”“用炭將二柱的香味打碎，取粉放在盆上”.可以發(fā)生制甘汞(Hg2Cl2)的反應(yīng)：

Hg2Cl2+K2SO4+Na2SO4+Al2O3

其中，還原劑為Hg，氧化劑為空氣中的O2，故D正確.答案：B.

綜上所述，該題型屬于綜合類的考察題型，考察的物質(zhì)較為新穎.但是不論是分離方法、提取過程的考察還是離子鍵、還原劑、氧化劑的考察，都是基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容的考察，學(xué)生還是要抓住化學(xué)課本教材進(jìn)行學(xué)習(xí).