与古籍中化学知识有关的试题赏析

史 琳

(新疆昌吉州第四中学)

近年来,随着素质教育的推进,试题的命制也越来越重视中国古代科技文化的渗透.古籍是中国古典文献,担负着传承中华优秀传统文化的使命.很多考生在解题时会因为读不懂题中意思,而不能与已有的化学知识建立联系,造成失分.本文赏析相关试题,以期能提高解答此类试题的准确性.

1 与古籍中化学知识有关的试题举例

例 中华优秀传统文化对人类文明贡献巨大.下列古代文献涉及的化学知识,对其说明不正确的是( ).

A.«本草纲目»中“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露”,利用到蒸馏

B.«本草经集注»记载区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也.”这是古人利用焰色反应鉴别物质

C.«格物粗谈»有这样的记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味.”文中的“气”是指乙烯

D.«梦溪笔谈»载:“高奴县出脂水,燃之如麻,但烟甚浓.”所述“脂水”就是现在的地沟油

蒸令气上,是利用互溶混合物的沸点差异分离液体,该方法为蒸馏,选项A 所述正确.鉴别KNO3和Na2SO4,利用钾元素和钠元素的焰色不同:钠元素焰色反应火焰呈黄色,钾元素火焰为紫色(通过蓝色钴玻璃观察),选项B 所述正确.木瓜会释放出植物生长调节剂——乙烯气体,催使柿子快速成熟,选项C所述正确.“高奴县出脂水”,燃烧有浓烟,指的是这一带的石油而不是地沟油,选项D 所述错误.答案为D.

解题指导 考生要关注中国传统文化,能读懂古籍文献中所描述的内容,能与必备的化学知识建立联系并迁移应用,具备信息加工、整理、提取的能力,同时考生在平时学习时也要注重收集整理古籍中的化学知识,培养自己的文学素养.

变式 «邛州府志»载:“在州治西南八十里有火井.蜀都赋:火星荧于幽泉,高焰煽于天陲.注曰:欲出其火,先以家火投之.须臾焰出,以竹筒盛之,其火无灰.井有水、火,取井火煮水,一斛得盐五斗.家火煮之则盐少.”下列说法错误的是( ).

A.火井中可扩散出大量天然气,天然气的主要成分为CH4

B.竹筒的主要成分是纤维素,纤维素和淀粉互为同分异构体

C.“取井火煮水”是燃烧天然气加热食盐水进行蒸发结晶

D.天然气现代常作为化工原料用于合成氨和生产甲醇

天然气的主要成分为甲烷,选项A 说法正确.纤维素和淀粉虽然都可以用(C6H10O5)n表示,但二者聚合度不同,不是同分异构体,选项B说法错误.燃烧天然气时可以放出热量,加热食盐水,使其中的水蒸发,留下NaCl晶体,即蒸发结晶,选项C说法正确.以天然气为原料,隔绝空气加强热生成焦炭和氢气,可用于合成氨和生产甲醇,选项D 说法正确.答案为B.

2 常见古籍中化学知识整理

1)战国所著«周礼»中记载沿海古人“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳),并把这种灰称为“蜃”,“蜃”的主要成分为CaO.东汉魏伯阳在«周易参同契»中对汞的描述:“……得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根.”这里的“黄芽”是指硫.«易经»记载:“泽中有火”“上火下泽”.泽,指湖泊池沼.“泽中有火”,是指甲烷.«神农本草经»记载:“水银熔化(加热)还复为丹.”«黄帝九鼎神丹经»中的“饵丹”“柔丹”和“伏丹”都是在土釜中加热Hg制得的.这里的“丹”是指汞的氧化物.周辉«清波杂志»卷十二:“信州铅山胆水自山下注,势若瀑布,用以浸铜,铸冶是赖,虽干溢系夫旱涝,大抵盛于春夏,微于秋冬.古传一人至水滨,遗钥匙,翌日得之,已成铜矣.”这里的胆水是指CuSO4溶液.明代于谦在«咏煤炭»中记载“凿开混沌得乌金……不辞辛苦出山林.”其中“乌金”的主要成分是煤炭.«汉书»中“高奴县有洧水可燃”,沈括在«梦溪笔谈»中对“洧水”的使用有“予知其烟可用,试扫其烟为墨,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,烟的主要成分是炭黑.

2)«本草纲目»“烧酒”写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也.”这里提到的方法是蒸馏.东晋葛洪«肘后备急方»中称“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦以此法提取青蒿素,属于萃取.«本草经集注»记载鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4):“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也.”该方法是焰色反应.古人精制砒霜的过程为:“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.”文中涉及的操作方法是升华.“升炼轻粉(Hg2Cl2)法”用水银一两,白矾(明矾)二两,食盐一两,同研不见星,铺于铁器内.以小乌盆覆之,筛灶灰盐水和,封固盆口,以炭打二炷香,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.”文中从生成物中分离出轻粉涉及的操作方法为升华.宋代«开宝本草»中记载了KNO3的提纯方法:“……所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成.”这里涉及的操作方法是蒸发、结晶、溶解.

3)常见古诗词中化学知识整理:«咏石灰»(明·于谦)中“……烈火焚烧若等闲……要留清白在人间”,本诗中“清白”是指氧化钙;“夫金木无常,方园应行,亦有隐括,习与性形,故近朱者赤,近墨者黑”,这里的“朱”指的是朱砂(HgS);“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”,古人从沙子中得到黄金的方法为重力沉降法;“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应;“忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间”的海市蜃楼是一种自然现象,与胶体知识有关;李白的“日照香炉生紫烟”,紫色是光的折射形成的,有雾有云就有胶体;“纷纷灿烂如星陨,赫赫喧豗似火攻”描述了金属元素焰色反应的现象;“烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家”中的“烟”实则为“雾”.

原创预测1 明代宋应星所著的«天工开物»被誉为“17世纪中国工艺百科全书”.下列说法错误的是( ).

«汉书·苏武传»有如下记载:“竹帛所载,丹青所画.”其中竹帛是指竹简和白绢,丹青中的丹指丹砂(主要成分为HgS),青指一种青色矿物颜料,即石青______[主要成分为Cu3(CO3)2(OH)2]«天工开物»记载:造瓦“凡坯既成,干燥之后,则堆积窖中燃薪举火”,“浇水转______釉(主要为青色),______________________与造砖同法”«抱朴子内篇»记载:“曾青涂铁,铁赤色______如铜”选项 文献记载 结论或应用_____A Cu3(CO3)2(OH)2属于碱式碳酸盐B造瓦时浇水转釉后,铁元素主要以氧化铁形式存在_________C描述了湿法冶铜的原理________________明代方以智的«物理小识»中有关炼铁的记载:“煤则各处有之,臭者烧熔而闭之成石,再凿而入炉,日礁,可五日不绝______火,煎矿煮石_______________________________________________,殊为省力”D“煎矿煮石”时发生的炼铁反应属于热还原法

A.“若水煮法,则并用两釜.将蓖麻、苏麻子碾碎,入一釜中,注水滚煎,其上浮沫即油.”若将上、下层液体分离涉及的操作是蒸发

B.“凡铁分生熟,出炉未炒则生,既炒则熟”中的“炒”为氧化除碳过程

C.古代烧制的“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要成分为硅酸盐

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

加热后,浮在上面的是油,将上层的油和下层的水分离,用分液法,选项A 说法错误.生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,为降低含碳量,可以通过“炒”制将碳元素氧化除去,选项B 说法正确.瓷器的主要原料是黏土,主要成分是硅酸盐,选项C 说法正确.金能加工成金箔,体现了金具有良好的延展性,选项D 说法正确.答案为A.

原创预测2 根据古代文献记载的化学知识,下列相关结论或应用错误的是( ).______________

Cu3(CO3)2(OH)2中阴离子是CO2－3和OH－,属于碱式碳酸盐,选项A 正确.＋3价的铁显红褐色,造瓦时浇水转釉后,铁元素主要以＋2价形式存在,选项B错误.“曾青涂铁,铁赤色如铜”为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,为湿法冶铜的原理,选项C正确.“煎矿煮石”时发生的炼铁反应是以焦炭为还原剂的热还原反应,选项D 正确.答案为B.

中国古典文献中的化学知识非常丰富,这一类型的题这几年也越来越多,应格外重视.