近年的高考题中,对我国优秀传统文化中的化学知识考查颇多,主要围绕经典史籍中的化学成就以及古典文籍中的材料,考查有关物质的名称、成分、制备、基本的物理和化学性质,彰显化学的久远与魅力,反映化学最本质的特征。题目难度不大,解决此类问题,需要在平时练习中注意记录和多积累。今天侯哥化学针对这类情况,为同学们总结了此类问题的常考知识点,来帮助同学们突破化学难关。

一、中国古代的化学工艺简介
1
炼制陶器

陶瓷是传统的硅酸盐材料,它的基本原料是黏土。釉料中主要含有一些金属及其化合物,在高温烧制时金属及其化合物发生不同的氧化还原反应,产生不同颜色的物质。


2
冶炼青铜

冶炼青铜的过程大致是先把选好的矿石加入熔剂,再放入炼炉内,点燃木炭熔炼,等火候成熟,弃去炼渣得初铜。初铜经提炼才能获得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金,即是青铜。


3
锌的冶炼

明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也”(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,泥罐中掺有煤炭)。其冶炼Zn的方程式为


4
银的冶炼

银虽有以游离状态或银金合金状态(黄银)存在于自然界的,但很少,主要以硫化矿形式存在,并多与铅矿共生。中国大约在春秋初期才开始采集银,东汉时期发明了以黑锡(铅)结金银的“灰吹法”。明代著作《菽园杂记》、《天工开物》中有翔实记载。


5
汞的冶炼

在自然界中虽有游离态汞存在,但量很少,主要以丹砂(硫化汞)状态存在。方士们在密闭的设备中升炼水银,先后利用过石灰石、黄矾、赤铜、黑铅、铁和炭末来促进硫化汞的分解。南宋时期发明了蒸馏水银的工艺,设计了专用的装置,《天工开物》中也有类似记载。在中国的医药化学中还曾利用过铅汞齐、锡汞齐。唐代已开始用银锡汞齐作为补牙剂。


6
造纸

以我国古书《天工开物》卷中所记载的竹纸制造方法为例,步骤如下:

①斩竹漂塘:将新砍下的嫩竹放入池塘中,浸泡一百日以上,利用天然微生物分解并洗去竹子的青皮。

②煮徨足火:放入“徨”桶内与石灰一道蒸煮,利用石灰的碱性脱脂、杀死微生物等。

③舂臼:把上述处理的竹子,放入石臼中打烂,形同泥面。

④荡料入帘:将被打烂的竹料倒入水槽内,并以竹帘在水中荡料,竹料成为薄层附于竹帘上面。

⑤覆帘压纸:将竹帘反过来,使湿纸落于板上。重复荡料与覆帘步骤,叠积上千张湿纸后,加木板重压以挤去大部分的水。

⑥透火焙干:将湿纸逐张扬起,生火焙干。


7
黑火药

主要成分:硝酸钾、木炭和硫黄。

反应原理:


8
酿酒

先用米曲霉、黑曲霉、黄曲霉等将淀粉分解(水解)为葡萄糖,称为糖化;再用酵母菌将葡萄糖发酵产生酒精,发酵后的混合料经过蒸馏,得到白酒和酒糟。


9
染色

染色是一个很古老的工艺,即用染料使物品着色。


10
冶制黄金

黄金都是以游离状态存在于自然界,分沙金和脉金(小金)两种。历史上的早期采金技术都是“沙里淘金”。例如《韩非子·内储说上》提到“丽水之中生金”。



二、常考




1.《汉书》中“高奴县有洧水,可燃”,这里的“洧水”指的是石油。


2.《抱朴子内篇·黄白》中“曾青涂铁,铁赤如铜”,其“曾青”是可溶性铜盐。


3.《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”里的“碱”是K₂CO₃。


4.《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”里的“石灰”指的是CaCO₃。


5.《神农本草经》中“水银……熔化还复为丹”里的“丹”是HgO。


6.《本草经集注》中区分硝石(KNO₃)和朴消(Na₂SO₄)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是利用了焰色反应。


7.《梦溪笔谈·器用》中“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”里的“剂钢”是铁的合金。


8.《本草图经》中“绿矾形似朴消(Na₂SO₄·10H₂O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也”里的“绿矾”是FeSO₄·7H₂O,描述了绿矾受热分解的现象。


9.唐代刘禹锡撰于818年的《传信方》中有这样一段描述“治气痢巴石丸,取白矾一大斤,以炭火净地烧令汁尽,则其色如雪,谓之巴石”,巴石主要化学成分为KAl(SO₄)₂·12H₂O。


10.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。


11.《咏煤炭》(明·于谦)中“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。


12.《天工开物》中有如下描述:“世间丝、麻、裘、褐皆具素质……”文中的“裘”主要成分是蛋白质。


13.《本草纲目拾遗》中在药物名“鼻冲水”条目下写到:贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减。气甚辛烈,触人脑,非有病不可嗅。鼻冲水指的是氨水。


14.古代科学家方以智在其《物理小识》卷七《金石类》中指出:“有硇水者,剪银塊投之,则旋而为水”,“硇水”指的是硝酸;


15.《易经》记载:“泽中有火”,“上火下泽”。“泽中有火”是石油蒸气在湖泊池沼水面上起火现象的描述。石油蒸气是指沼气,即甲烷气体。


16.《天工开物》记载“人贱者短褐、臬裳,冬以御寒,夏以蔽体,其质造物之所具也。属草木者,为臬、麻、苘、葛……”文中的“臬、麻、苘、葛”属于纤维素。


17.傅鹑觚集·太子少傅箴》中写道:“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HgS。


18.《本草纲目》如下叙述:“本作颇黎。颇黎,国名也。其莹如水,其坚如玉,故名水玉,与水精同名……有酒色、紫色、白色,莹澈与水精相似”——指玻璃。


19.《清嘉录》中记载:“研雄黄末,屑蒲根,和酒以饮,谓之雄黄酒”,其中“雄黄”的主要成分是AsS


20.《集注》:“鸡屎矾不入药用,惟堪镀作,以合熟铜;投苦酒(醋)中,涂铁皆作铜色,外虽铜色,內质不变”中鸡屎矾指碱式硫酸铜或碱式碳酸铜。



三、传统文化中的化学和物理变化




1.“烈火焚烧若等闲”,该过程涉及化学变化——碳酸钙的分解。


2.北宋《千里江山图》中的颜料来自于矿物质,并经研磨、溶解、过滤这三道工序获得,这三道工序涉及的均是物理变化。


3.《本草图经》中“绿矾形似朴消(Na₂SO₄·10H₂O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也”里的“绿矾”是FeSO₄·7H₂O,描述了绿矾受热分解的现象。该过程为化学变化。


4.“熬胆矾(CuSO₄·5H₂O)铁釜,久之亦化为铜”,涉及的反应类型为置换反应。该过程为化学变化。


四、传统文化中的分离和提纯


1.“自元时始创其法,用浓酒和槽入甄,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”该过程涉及蒸馏操作。


2.《本草纲目》中记载:“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”。“煎炼”涉及蒸发、结晶操作。


3.《本草纲目》中对碱式碳酸铅制备过程有如下叙述:“每铅百斤,熔化,削成薄片,卷作筒,安木甑内。甑下甑中各安醋一瓶,外以盐泥固济,纸封甑缝。风炉安火四周,养一七,便扫入水缸内。依旧封养,次次如此,铅尽为度。”文中涉及的操作方法是蒸馏。


4.“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,这种分离方法是蒸馏。


5.《天工开物》中对“海水盐”有如下描述:“凡煎盐锅古谓之牢盆,……其下列灶燃薪,多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盘,……火燃釜底,滚沸延及成盐。”文中涉及的操作有加热、蒸发、结晶。


6.《本草纲目》中记载:“近时惟以糯米或粳米或黍或秫或大麦蒸熟,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取”。文中涉及的操作为蒸馏。


7.《茶疏》中对泡茶过程有如下记载:“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶、品茶……”,泡茶过程涉及的操作有溶解、过滤。


8.《物理小识》中“以汞和金涂银器上,成白色,入火则汞去而金存,数次即黄”,该过程为汽化。


9.《游宦纪闻》中记载了民间制取花露水的方法:“锡为小甑,实花一重,香骨一重,常使花多于香。窍甑之傍,以泄汗液,以器贮之”。文中涉及的操作气体的冷凝过程。


10.《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升华。

五、成语中的化学


(一)成语中有关燃烧的知识

1.刀耕火耨(nòu) 2.火树银花 3.炉火纯青 4.石破天惊 5.水火不容 6.抱火厝薪 7.火上浇油 8.抱薪求火


(二)成语中的化学物质

1.信口雌黄 2.味同嚼蜡 3.百炼成钢


(三)成语中生活饮食知识

1.争风吃醋 2.甘之如饴 3.水乳交融 4.涂脂抹粉 5.饮鸩止渴 6.如胶似漆


(四)成语中日常生活知识

1.万紫千红 2.风烛残年 3.陶犬瓦鸡 4.流水不腐 5.染苍染黄 6.撮盐入水 8.恶(wù)醉强酒



高考真题



例一:(2021·辽宁卷)《天工开物》中记载:“凡乌金纸由苏、杭造成,其纸用东海巨竹膜为质。用豆油点灯,闭塞周围,只留针孔通气,熏染烟光而成此纸,每纸一张打金箔五十度……”下列说法错误的是

A.“乌金纸”的“乌”与豆油不完全燃烧有关

B.“巨竹膜”为造纸的原料,主要成分是纤维素

C.豆油的主要成分油脂属于天然高分子化合物

D.打金成箔,说明金具有良好的延展性


【详解】

A.由题干中熏染烟光而成此纸,可知“乌金纸”的“乌”为不完全燃烧生成炭黑,与豆油不完全燃烧有关,A正确;

B.“巨竹膜”为造纸的原料,竹纤维的主要成分是纤维素,B正确;

C.豆油的主要成分是油脂,但油脂不属于高分子化合物,因此豆油不属于天然高分子化合物,C错误;

D.打金成箔,说明金具有良好的延展性,D正确;

故选C。




例二:(2021·海南卷)元末陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名日发烛……,盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是

A.将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧

B.“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性

C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化

D.硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂


【详解】

A.将松木削薄为纸片状可以增大可燃物与氧气接触面积,有助于发火和燃烧,A正确;

B.发烛具有可燃性,“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性,B正确;

C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化,如化学能转化为光能、热能等,C正确;

D.硫磺也燃烧,不是催化剂,D错误;

故选D。




例三:(2020·浙江卷)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


【详解】

题干描述的是将海水倒在锅中加热煮沸,看见白色的固体出现,这种白色的固体为盐,此过程涉及浓缩结晶的过程,没有涉及过滤、分液、蒸馏,故选D。


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侯哥化学

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顶尖985高校硕士 ,高考化学解析专家。
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