與古籍中化學知識有關的試題賞析

史 琳

(新疆昌吉州第四中學)

近年來,隨著素質教育的推進,試題的命制也越來越重視中國古代科技文化的滲透.古籍是中國古典文獻,擔負著傳承中華優秀傳統文化的使命.很多考生在解題時會因為讀不懂題中意思,而不能與已有的化學知識建立聯系,造成失分.本文賞析相關試題,以期能提高解答此類試題的準確性.

1 與古籍中化學知識有關的試題舉例

例 中華優秀傳統文化對人類文明貢獻巨大.下列古代文獻涉及的化學知識,對其說明不正確的是( ).

A.?本草綱目?中“用濃酒和糟入甑,蒸令氣上,用器承滴露”,利用到蒸餾

B.?本草經集注?記載區分硝石(KNO3)和樸硝(Na2SO4)的方法:“以火燒之,紫青煙起,乃真硝石也.”這是古人利用焰色反應鑒別物質

C.?格物粗談?有這樣的記載:“紅柿摘下未熟,每籃用木瓜三枚放入,得氣即發,并無澀味.”文中的“氣”是指乙烯

D.?夢溪筆談?載:“高奴縣出脂水,燃之如麻,但煙甚濃.”所述“脂水”就是現在的地溝油

蒸令氣上,是利用互溶混合物的沸點差異分離液體,該方法為蒸餾,選項A 所述正確.鑒別KNO3和Na2SO4,利用鉀元素和鈉元素的焰色不同:鈉元素焰色反應火焰呈黃色,鉀元素火焰為紫色(通過藍色鈷玻璃觀察),選項B 所述正確.木瓜會釋放出植物生長調節劑——乙烯氣體,催使柿子快速成熟,選項C所述正確.“高奴縣出脂水”,燃燒有濃煙,指的是這一帶的石油而不是地溝油,選項D 所述錯誤.答案為D.

解題指導 考生要關注中國傳統文化,能讀懂古籍文獻中所描述的內容,能與必備的化學知識建立聯系并遷移應用,具備信息加工、整理、提取的能力,同時考生在平時學習時也要注重收集整理古籍中的化學知識,培養自己的文學素養.

變式 ?邛州府志?載:“在州治西南八十里有火井.蜀都賦:火星熒于幽泉,高焰煽于天陲.注曰:欲出其火,先以家火投之.須臾焰出,以竹筒盛之,其火無灰.井有水、火,取井火煮水,一斛得鹽五斗.家火煮之則鹽少.”下列說法錯誤的是( ).

A.火井中可擴散出大量天然氣,天然氣的主要成分為CH4

B.竹筒的主要成分是纖維素,纖維素和淀粉互為同分異構體

C.“取井火煮水”是燃燒天然氣加熱食鹽水進行蒸發結晶

D.天然氣現代常作為化工原料用于合成氨和生產甲醇

天然氣的主要成分為甲烷,選項A 說法正確.纖維素和淀粉雖然都可以用(C6H10O5)n表示,但二者聚合度不同,不是同分異構體,選項B說法錯誤.燃燒天然氣時可以放出熱量,加熱食鹽水,使其中的水蒸發,留下NaCl晶體,即蒸發結晶,選項C說法正確.以天然氣為原料,隔絕空氣加強熱生成焦炭和氫氣,可用于合成氨和生產甲醇,選項D 說法正確.答案為B.

2 常見古籍中化學知識整理

1)戰國所著?周禮?中記載沿海古人“煤餅燒蠣房成灰”(“蠣房”即牡蠣殼),并把這種灰稱為“蜃”,“蜃”的主要成分為CaO.東漢魏伯陽在?周易參同契?中對汞的描述:“……得火則飛,不見埃塵,將欲制之,黃芽為根.”這里的“黃芽”是指硫.?易經?記載:“澤中有火”“上火下澤”.澤,指湖泊池沼.“澤中有火”,是指甲烷.?神農本草經?記載:“水銀熔化(加熱)還復為丹.”?黃帝九鼎神丹經?中的“餌丹”“柔丹”和“伏丹”都是在土釜中加熱Hg制得的.這里的“丹”是指汞的氧化物.周輝?清波雜志?卷十二:“信州鉛山膽水自山下注,勢若瀑布,用以浸銅,鑄冶是賴,雖干溢系夫旱澇,大抵盛于春夏,微于秋冬.古傳一人至水濱,遺鑰匙,翌日得之,已成銅矣.”這里的膽水是指CuSO4溶液.明代于謙在?詠煤炭?中記載“鑿開混沌得烏金……不辭辛苦出山林.”其中“烏金”的主要成分是煤炭.?漢書?中“高奴縣有洧水可燃”,沈括在?夢溪筆談?中對“洧水”的使用有“予知其煙可用,試掃其煙為墨,黑光如漆,松墨不及也,此物必大行于世”的描述.“洧水”的主要成分是石油,煙的主要成分是炭黑.

2)?本草綱目?“燒酒”寫道:“自元時始創其法,用濃酒和糟入甑,蒸令氣上……其清如水,味極濃烈,蓋酒露也.”這里提到的方法是蒸餾.東晉葛洪?肘后備急方?中稱“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁”,屠呦呦以此法提取青蒿素,屬于萃取.?本草經集注?記載鑒別硝石(KNO3)和樸硝(Na2SO4):“以火燒之,紫青煙起,乃真硝石也.”該方法是焰色反應.古人精制砒霜的過程為:“將生砒就置火上,以器覆之,令砒煙上飛著覆器,遂凝結累然下垂如乳.”文中涉及的操作方法是升華.“升煉輕粉(Hg2Cl2)法”用水銀一兩,白礬(明礬)二兩,食鹽一兩,同研不見星,鋪于鐵器內.以小烏盆覆之,篩灶灰鹽水和,封固盆口,以炭打二炷香,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.”文中從生成物中分離出輕粉涉及的操作方法為升華.宋代?開寶本草?中記載了KNO3的提純方法:“……所在山澤,冬月地上有霜,掃取以水淋汁后,乃煎煉而成.”這里涉及的操作方法是蒸發、結晶、溶解.

3)常見古詩詞中化學知識整理:?詠石灰?(明·于謙)中“……烈火焚燒若等閑……要留清白在人間”,本詩中“清白”是指氧化鈣;“夫金木無常,方園應行,亦有隱括,習與性形,故近朱者赤,近墨者黑”,這里的“朱”指的是朱砂(HgS);“美人首飾侯王印,盡是沙中浪底來”,古人從沙子中得到黃金的方法為重力沉降法;“霾塵積聚難見路人”,霧霾所形成的氣溶膠有丁達爾效應;“忽聞海上有仙山,山在虛無縹緲間”的海市蜃樓是一種自然現象,與膠體知識有關;李白的“日照香爐生紫煙”,紫色是光的折射形成的,有霧有云就有膠體;“紛紛燦爛如星隕,赫赫喧豗似火攻”描述了金屬元素焰色反應的現象;“煙籠寒水月籠沙,夜泊秦淮近酒家”中的“煙”實則為“霧”.

原創預測1 明代宋應星所著的?天工開物?被譽為“17世紀中國工藝百科全書”.下列說法錯誤的是( ).

?漢書·蘇武傳?有如下記載:“竹帛所載,丹青所畫.”其中竹帛是指竹簡和白絹,丹青中的丹指丹砂(主要成分為HgS),青指一種青色礦物顏料,即石青______[主要成分為Cu3(CO3)2(OH)2]?天工開物?記載:造瓦“凡坯既成,干燥之后,則堆積窖中燃薪舉火”,“澆水轉______釉(主要為青色),______________________與造磚同法”?抱樸子內篇?記載:“曾青涂鐵,鐵赤色______如銅”選項 文獻記載 結論或應用_____A Cu3(CO3)2(OH)2屬于堿式碳酸鹽B造瓦時澆水轉釉后,鐵元素主要以氧化鐵形式存在_________C描述了濕法冶銅的原理________________明代方以智的?物理小識?中有關煉鐵的記載:“煤則各處有之,臭者燒熔而閉之成石,再鑿而入爐,日礁,可五日不絕______火,煎礦煮石_______________________________________________,殊為省力”D“煎礦煮石”時發生的煉鐵反應屬于熱還原法

A.“若水煮法,則并用兩釜.將蓖麻、蘇麻子碾碎,入一釜中,注水滾煎,其上浮沫即油.”若將上、下層液體分離涉及的操作是蒸發

B.“凡鐵分生熟,出爐未炒則生,既炒則熟”中的“炒”為氧化除碳過程

C.古代燒制的“明如鏡、聲如磬”的瓷器,其主要成分為硅酸鹽

D.“凡金箔,每金七厘造方寸一千片……金性又柔,可屈折如枝柳”說明了金有良好的延展性

加熱后,浮在上面的是油,將上層的油和下層的水分離,用分液法,選項A 說法錯誤.生鐵是含碳量大于2%的鐵碳合金,為降低含碳量,可以通過“炒”制將碳元素氧化除去,選項B 說法正確.瓷器的主要原料是黏土,主要成分是硅酸鹽,選項C 說法正確.金能加工成金箔,體現了金具有良好的延展性,選項D 說法正確.答案為A.

原創預測2 根據古代文獻記載的化學知識,下列相關結論或應用錯誤的是( ).______________

Cu3(CO3)2(OH)2中陰離子是CO2－3和OH－,屬于堿式碳酸鹽,選項A 正確.＋3價的鐵顯紅褐色,造瓦時澆水轉釉后,鐵元素主要以＋2價形式存在,選項B錯誤.“曾青涂鐵,鐵赤色如銅”為鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅,為濕法冶銅的原理,選項C正確.“煎礦煮石”時發生的煉鐵反應是以焦炭為還原劑的熱還原反應,選項D 正確.答案為B.

中國古典文獻中的化學知識非常豐富,這一類型的題這幾年也越來越多,應格外重視.