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古籍中的知识在高考化学试题中的应用

2022-07-12李丽丽

数理化解题研究·高中版 2022年6期
关键词:高考化学试题应用

李丽丽

摘要:目前将古籍中的知识融入到全国高考试题中成为一个热点和出题方向.以古籍文献为载体的元素及其化合物知识的考察近些年在高考化学题目中也多有体现,涉及的考察内容有元素分离方法、化合物的类型、反应原理等.以实例的形式通过列举古籍中的知识在化学试题中的运用,并进行解析,为提高学生在该方面的解题效率提供帮助.

关键词:古籍知识;试题;应用;高考化学

中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2022)16-0130-03

1 以古典文献为素材考察物质的分离方法

目前,涉及到物质分离的古籍有《开宝本草》、《本草衍义》、《天工开物》、《肘后备急方》等等,这些古籍很好地介绍了一些化学物质的特征,比如,《开宝本草》中就涉及到了有关硝酸钾晶体的提存方法:“此即地霜也,所在山泽、冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成.”这里的晶体指的就是硝酸钾,硝酸钾在水中的溶解度也较大每下降60°就会有110g晶体析出来.在0°~40°之间,每下降10°就会有大约10g的晶体析出,因此在地上会有大量的硝酸钾晶体.其次由于硝酸钾晶体易溶于水,古代劳动人民会将硝酸钾融入水,然后蒸发浓缩得到纯净的硝酸钾晶体.由此可见古代劳动人民的智慧,也可以通过古籍书惊奇地发现,一些化学实验上的提取方式,千百年来几乎未发生改变.

在近年来高考化学试题的古籍考察方面,《本草衍义》、《肘后备急方》中有相关的联系内容.

例1《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之.”文中涉及的操作方法是().

A.蒸馏B.升华C.干馏D.萃取

分析例题以砒霜的制作过程为例,考察了物质分离的方法,考生要从文字中找到相对应的描述去选择正确的选项.

例2古籍《天工开物》收录了井盐的生产过程.其中“汲水而上,入于釜中煎炼,顷刻结盐,色成至白”的描述,涉及的物质分离操作为().

A.趁热过滤B.萃取分液

C.常压蒸馏D.浓缩结晶

分析例题以井盐的生产过程为背景,考察分离操作.

例3晋朝葛洪的《肘后备急方》中记载:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之……”,受此启发为人类做出巨大贡献的科学家是().

A.屠呦呦B.钟南山C.侯德榜D.张青莲

分析传统的中医是中国古代科学的瑰宝和钥匙,为开创中国文明的瑰宝.这是习近平书记对传统中医的高度评价.浙江科学家屠呦呦受东晋著名炼金术师葛洪(包浦子)的启发,提取艾蒿治疗疟疾,2015年荣获诺贝尔医学奖.此题还可以换一个角度考察的化学知识,同例1、2一样考察物质分离提纯的方法.古人总结关于物质分离提纯的方法放在现代化学中依然是经典.

解答上述此类题型的关键在于抓住文献中所描述的操作、现象、对物质性质的具体描述,根据选项逐步排除即可锁定答案.并且他们考查的内容和方式都是古代人制取化学晶体的流程,只不过由于古代劳动人民的认知和技术的限制,他们不能够将物质准确地用化学式,所以才为考题的内容蒙上一层面纱.教师要鼓励学生遇到相关的古籍题目不要害怕,熟练掌握常见的物质分离是解题的基础,在做题过程中要分清楚主要的描述对象的实际的操作流程.

2 以古籍文献为素材,考查化合物类型

考察化合物類型也是近年来较为重要的考察内容,我国古代医学家也在这个方面进行积极的探索,如《本草纲目拾遗》中记载了许多无机药物,如无机酸、碱、盐等化合物,并且千百年来,物质的性质并没有发生巨大的变化,古籍上所描述的内容基本上与现代的化学物质相吻合,比如《草本纲目拾遗》中就提到“伫以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减,气甚辛烈,触入脑,非有病不可嗅.”这段古籍文字传达了三个信息,及“用玻璃瓶储存”“气体”“味道刺鼻”,而符合这三点要求并在教材学习范围之内的就是氨(NH3).除此之外,近年来高考化学关于古籍的考题还有如下一些.

例4我国古代典籍中有“石胆……浅碧色,烧之变白色者真”的记载,其中石胆是指().

A.CuSO4·5H2OB.FeSO4·7H2O

C.ZnSO4·7H2OD.KAl(SO4)2·12H2O

分析本题考查的是CuSO4·H2O的有关性质.

例5陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系.下列说法错误的是().

A.“雨过天晴云破处”画的瓷器的蓝色来自氧化铁.

B.秦代兵马俑是用高温烧结粘土制成的陶瓷制品,享誉世界.

C.陶瓷是由以前的人造材料制成的,主要化学成分是硅酸盐.

D.陶瓷的化学性能稳定,有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点.

分析陶瓷作为古代与生活密切相关的生活用品之一,B、C、D对陶瓷的解释都是正确的,本题的的关键在于让学生判断氧化铁的颜色.

例6“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,李商隐是唐代著名诗人.关于韵文相关的物质,有以下错误().

A.蚕丝的主要成分是蛋白质

B.蚕丝是天然高分子材料

C.“蜡炬成灰”过程中只发生了氧化反应

D.古代蜡是属于高分子聚合物的高级脂肪酸酯

分析蜡烛为有机物,蜡烛燃烧为氧化反应,但是燃烧的过程中也包括蜡油的蒸发和冷凝的过程,属于物理反应.

例7宋代《千里江山图》描绘山清水秀的美景,历经千年颜色依旧,其中的绿色是从雀斑颜料[主要成分为Cu(OH)2·CuCO3]中诞生的.青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3].下列说法错误的是().

A.《千里江山图》控制温度和湿度需要被保存

B.孔雀石和青铜颜料不易被空气氧化.

C.孔雀石和黄铜矿颜料的耐酸和碱性

D.Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3

分析古代中国的绘画几乎都使用无机矿物颜料.《千里江山图》是宋代的石阶绿和石阶绿等矿物颜料大师.它使用绿色和绿色的主要颜色来代表我国美丽的河山.本题将《千里江山图》的代表性颜料化学知识作为情况,研究化学和应用学生的知识,唤起学生的兴趣.

综上所述,化学中化合物类型的考察虽然可以在古籍中寻找到相关的资料,但高中化学所涉及的化学物质毕竟有限.这类题型考查的并不是古籍以及学生的日常阅读量,而是在于挖掘文献中的关键字词对物质的描述,排除干扰信息,回归课本并根据选项逐步推敲即可锁定答案.教师在日常教学中要强调学生认真审题,除了认真阅读题目内容还有选项内容,任何有关对物质的形容信息都不能放过.

3 以古籍文献为素材,考查反应原理

我国古代首创的“胆水浸铜法”是湿法冶金术的先驱,它证明了我国古代劳动人民掌握了化学置换反应的原理,如在东汉的《草本纲目》就记载了“石胆能化铁为铜”.所以古籍中涉及到化学反应类型也并不奇怪,这也注定了高考化学试题中会涉及到化学反应原理的考察.

例8《本草纲目》曾记载利尿剂甘汞(Hg2Cl2)制法:“用水银一两,白矾[KAl(SO4)2·12H2O]二两,食盐一两,同研,不见星.铺于器内,以小乌盆覆之.筛灶灰,盐水和,封固盘口,以炭打二柱香.取开,则粉升于盆上矣,其白如雪,轻盈可爱,一两汞可升粉八钱.”下列说法错误的是().

A.“则粉升于盆上矣”涉及的分离方法是升华

B.甘汞(Hg2Cl2)的化学键的种类主要是离子键

C.“同研”所需要的器具是研钵,在实验室中该操作应在通风橱窗内完成

D.甘汞(Hg2Cl2)制备反应中,还原剂与氧化剂分别是Hg、O2

分析从“则粉升于盆上矣”可以看出,在这个转化過程中固体甘汞直接变成气体状态,与这个过程相关的分离方法是升华.甘汞(Hg2Cl2)易于升华,属于分子晶体,化学键的类型主要是共价键.“同研”与研磨操作有关,必要的机器是磨砂钵.Hg蒸气有毒,该操作应在实验室通风架上进行,C项正确.“使用水银,将白矾[KAl(SO4)2·12H2O]2两,食盐1两,同研”“用炭将二柱的香味打碎,取粉放在盆上”.可以发生制甘汞(Hg2Cl2)的反应:

Hg+KAl(SO4)2+NaCl+O2

Hg2Cl2+K2SO4+Na2SO4+Al2O3

其中,还原剂为Hg,氧化剂为空气中的O2,故D正确.答案:B.综上所述,该题型属于综合类的考察题型,考察的物质较为新颖.但是不论是分离方法、提取过程的考察还是离子键、还原剂、氧化剂的考察,都是基础知识内容的考察,学生还是要抓住化学课本教材进行学习.

参考文献:

[1] 邢庆俐,包宏升.2020年高考化学STSE、古籍中的文献试题赏析[J].高中数理化,2020(Z2):104-105.

[2] 储呈俊.高考化学试题中优秀古籍中的文献的命题视角与解题策略[J].高中数理化,2020(12):54.

[3] 洪兹田,方清梅.品味化学古籍中的文献内涵揭秘古籍中的文献试题方向[J].数理化学习(高中版),2020(06):57-60.

[责任编辑:季春阳]

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