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古詩中的化學知識高考

生活 更新时间:2024-08-19 22:15:01

古詩詞是中華五千年文化史中的璀璨明珠,它脍炙人口,是中華民族藝術殿堂裡的一朵奇葩。

在化學教學中,适當引入詩詞,引導學生領會其中所寄寓的化學知識,既能活躍課堂氣氛,激發學生學習化學的興趣,又能利用詩詞中深厚的思想情感,豐富學生的想像力,培養他們的創造力。

高考化學題或模拟題中已出現以古文為設問材料的選擇題。

這些題目連通古今,跨越時空地考察化學知識。2020年高考全國卷I就出現一道以《夢溪筆談》記載膽礬為材料的選擇題。考生若讀不懂文言文,自身基礎又很薄弱的話,面對這類題将十分棘手

但是,這類涉及文言文的試題往往是“高高拿起,輕輕放下”:題幹看起來吓人,實則設問基礎,難度不高,一般在理綜化學部分的第1或第2道選擇題出現來為考生熱身

這類題為何基礎?其一,化學不是語文,不字斟句酌地考察考生對文獻理解的準确性。第二,命題人的古文水平可能還不如考生。如果出題者連材料都看不懂的話怎麼出題?(手動狗頭)經過語文的訓練,具有最基本文言文閱讀能力的高中生是完全能夠做題的。

筆者針對古文類化學考題調研了近年來高考試題和一些模拟題,總結了這類題目的設問角度,如下展開

【從性質出發】

“性質”既包括物理性質(如熔點、沸點、揮發性、顔色、焰色反應等),更包括化學性質(如熱穩定性、金屬性、特征反應等)。這類題目要求考生元素化學基礎知識紮實。做題時,需從材料中找出關鍵要素,并與所學知識對應,靈活運用。要素的提取隻需從部分句子、詞甚至是單字即可,不需理解全文,但要避免漏提取信息。以例1、2為例說明:

例1.(2015年全國I卷第7題)我國清代《本草綱目拾遺》中記叙無機藥物335種,其中 “強水” 條目下寫道:“性最烈,能蝕五金……其水甚強,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。” 這裡的 “強水” 是指(  )

A. 氨水

B. 硝酸

C. 醋

D. 鹵水

【考察性質】化學性質——強氧化性、強酸性

【分析】提取關鍵信息:

“能蝕五金” —— 不知五金具體指什麼沒關系,我們隻需知道它指代常見金屬,如鐵,即可。 “強水” 這種物質能夠腐蝕常見金屬,則應具有酸性或強氧化性,故排除A和D選項。

“性最烈” 和 “其水甚強” —— 瘋狂暗示 “強水” 腐蝕性強,和金屬多半反應也十分劇烈。聯系 “能蝕五金”可确認 “強水” 應是一種強酸或強氧化劑,符合條件的隻有B。最後再看一眼 “強水” 這個名字。嗯,硝酸确實很 “強” 。

【拓展】1)除《本草綱目拾遺》所提到的玻璃作為存儲 “強水” 的容器外,還有什麼材料能用作容器?鐵可以嗎?

2)D選項鹵水指什麼?以鹵水不能腐蝕金屬為由排除D選項是否合理?

以上問題留給讀者自行思考。

例2.《新修本草》是我國古代中藥學著作之一,記載了藥物共844種。其中有關于“青礬”的描述為 “本來綠色,新出窟未見風者,正如瑠璃……燒之赤色……” 據此推測,“青礬” 的主要成分為( )

A. CuSO4·5H2O

B. FeSO4·7H2O

C. KAl(SO4)2·12H2O

D. Fe2(SO4)3·9H2O

【考察性質】物理性質——顔色;化學性質——熱分解

【分析】閱讀所給出的古文,提取關鍵信息。

“本來綠色”——這幾個字跟現代用法都是一樣的,意為“青礬”是綠色的。憑這一點就能選出B選項。A項膽礬為藍色;C項明礬為無色;D項化合物含Fe3 ,應呈現黃色或棕色。

古詩中的化學知識高考(那些藏在古詩裡的化學)1

古詩中的化學知識高考(那些藏在古詩裡的化學)2

(青礬)

“燒之赤色”——灼燒後變紅。這條信息可以複查B選項是否正确。聯系所學,亞鐵鹽在空氣中易被氧化,形成鐵鹽。在空氣中灼燒升高溫度,Fe2 更易氧化,進而形成Fe3 。再考慮到Fe3 在結晶水形成的濕潤氣氛中會水解成Fe(OH)3,而Fe(OH)3受熱不穩定,會最終分解成Fe2O3。Fe2O3為紅色,符合題意。故B正确。

【拓展】

1. 稱 “礬” 的物質一般指金屬硫酸鹽結晶水化合物。常見的礬有:

CuSO4·5H2O——膽礬、藍礬

FeSO4·7H2O——綠礬、青礬

KAl(SO4)2·12H2O——明礬

ZnSO4·7H2O——皓礬(從名字可知此物呈白色)

2. 注意區分硫酸鹽 “礬” 和金屬元素 “釩” 。

3. 本題中灼燒青礬生成的紅色産物叫礬紅,主要成分為氧化鐵,可用于瓷器上色(釉上彩)。

如果我們熟悉 “礬” 的含義,例3就能迎刃而解了。

例3.(2018年河南安陽高三第一次調研)《物理小識》中有如下叙述:“青礬廠氣熏人,衣服當之易爛,栽木不茂。” 由此可知,青礬廠氣指的是(  )

A. CO和CO2

B. SO2和SO3

C. NH3和NO

D. NO2和H2S

【考察性質】化學性質——腐蝕性

【分析】引用文獻中涉及青礬,暗示廠氣中含硫。産生的氣體會腐蝕衣物、對植物有害,應該為具有腐蝕性的硫酸(聯想硫酸型酸雨)。故答案為B。

從性質出發是古文類化學選擇題最為靈活、最為常見的考察方向。這是因為涉及的物質多種多樣,各物質的理化性質五花八門,容易命題。考生需有紮實的基礎知識才能以不變應萬變。

【從化學實驗操作出發】

化學是一門基于實驗的科學。考生應明确各種化學操作的原理。這類考題往往引用一段有關制備、提純某項物質的古籍描述,要求考生識别所述過程對應的實驗操作。例4的高考題是典型。難道稍大的題目要求考生知識遷移(例5)。

例4.(2017年全國I卷第8題) 《本草衍義》中對精制砒霜過程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒煙上飛着覆器,遂凝結累然下垂如針,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. 幹餾

D. 萃取

【分析】關鍵信息在 “令砒煙上飛着覆器,遂凝結累然下垂如針”。“煙” 、 “上飛” 、 “凝結” 三個關鍵字詞已概括了這項操作的主要特點。考生若能聯想到碘單質升華的演示實驗便可立即選出正确答案B。

【拓展】1. 如果考生曾仔細觀察過凝華出的碘單質的形貌,會對 “下垂如針” 的描述有切身體會。

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(凝華在瓷坩埚底部的碘單質)

2. 砒霜的化學成分是As2O3。

例5. 明代《本草綱目》記載了民間釀酒的工藝:“凡酸壞之酒,皆可蒸燒” , “以燒酒複燒二次……價值數倍也” ,這裡用到的方法可用于分離( )

A. 丙烯酸甲酯和甲醇

B. 對硝基甲苯和含硝酸的水層

C. 硝酸鉀和氯化鈉

D. 氯化铵和碳酸铵

【分析】題眼在“蒸燒”二字之上。酒為何酸?因為乙醇在空氣中緩慢氧化為乙酸。如何分離乙酸和乙醇?蒸餾。故所引用的文獻中的 “蒸燒” 其實就是蒸餾的通俗描述。但設問轉了一個彎,沒有問操作是什麼,而是問該操作可用來分離哪組混合物。這就要求考生進行知識遷移。結合所學,蒸餾是依靠通過加熱分離沸點不同的物質,且涉及有機物。因此,隻有A選項最合理。

【綜合題目】

綜合題目的設問往往囊括了上述物質性質和化學操作雙要素,設問方向因而更多。但萬變不離其宗,基礎知識紮實才能應對自如。需要指出的是,這類題目往往會引用較長的文言文來幹擾考生心态。做題時切忌煩躁、慌張。牢牢抓住關鍵詞、關鍵句,去粗取精,方能破題。如今年全國I卷化學第一道選擇題就涉及了膽礬的綜合知識。

例6.(2020年全國I卷 第7題)北宋沈括《夢溪筆談》中記載:“信州鉛山有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬。烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。下列有關叙述錯誤的是( )

A. 膽礬的化學式為CuSO4

B. 膽礬可作為濕法冶銅的原料

C. “熬之則成膽礬” 是濃縮結晶過程

D. “熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅” 是發生了置換反應

【分析】此題難度不大,隻要明确膽礬是CuSO4·5H2O就能做對。這裡需要指出的是含結晶水的鹽和不含結晶水的鹽是兩種不同的物質,二者之間相互轉化屬化學變化。此外,純淨的CuSO4是白色的,而CuSO4·5H2O才是藍色的。

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(結晶水含量改變物質顔色)

【拓展】今年的這道考題提示了考生應對常見物質的稱呼有所了解,因為膽礬的化學式單從題幹中是推不出的。以下這些物質建議知曉:硝石(KNO3)、孔雀石 [Cu2(OH)2CO3]、膽礬(CuSO4·5H2O)、磁鐵礦(Fe3O4)、赤鐵礦(Fe2O3)、方鉛礦(PbS)、重晶石(BaSO4)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、赤銅礦(Cu2O)、生石灰(CaO)、熟石灰[Ca(OH)2]、石膏(CaSO4)、芒硝(樸消、皮硝,Na2SO4·10H2O)、硫磺(S)、鉛丹(Pb3O4)、黃丹(PbO)、汞粉(HgO)、朱砂(丹砂、辰砂,HgS)、水銀(Hg)、砒石(雌黃,As2S3)、草木灰(石堿,K2CO3)、木炭(煤餅、焦炭,C)。

例7. 據《天工開物》記載,我國古代以爐甘石(主要成分是ZnCO3)來升煉倭鉛(即鋅),其原理如圖所示。已知鋅的熔點420 °C、沸點906 °C。下列說法不正确的是( )

古詩中的化學知識高考(那些藏在古詩裡的化學)6

古詩中的化學知識高考(那些藏在古詩裡的化學)7

A. 升煉倭鉛過程包含分解反應和氧化還原反應

B. 冶煉時鋅變為蒸氣在兜室冷凝為固體

C. “泥封” 的目的是為了防止得到的鋅被氧化

D. “鋅火” 是鋅蒸氣和一氧化碳在空氣中燃燒的火焰

【分析】本題涉及物質的物理和化學性質還包括化學反應類型的基礎知識。對于一眼看不出答案的綜合題最妥當的應對策略是逐條分析選項,判定正誤,然後作答(注意看清題目讓選正确還是錯誤的)。看圖可得出的信息是Zn的冶煉是将爐甘石和煤混合加強熱所完成的。

選項A:升煉涉及對ZnCO3加強熱(溫度高于1000 °C,高于Zn的沸點,故生成的Zn會轉為氣态)。考慮到碳酸鹽的不穩定性以及最終産物為金屬鋅,可以推知發生了ZnCO3→Zn的反應。該過程有Zn的化合價變化,所以涉及氧化還原過程。此外,煤的燃燒也屬于氧化還原反應。再聯系碳酸鹽的不穩定性,推測碳酸鹽應首先分解為氧化物(類比CaCO3)。生成的ZnO再被炭還原。故A正确。

選項B:從右圖可知兜室的溫度為500–700 °C,高于Zn的熔點,但低于其沸點。故Zn應為液體。B錯誤。

選項C:聯想所學,Zn活潑性較強。Zn蒸氣與O2可被氧化為ZnO,所以要用泥封隔絕氧氣,避免氧化。

選項D:物質氧化一般會放出熱量。從右圖可知從反應器中逸出的可燃氣體含CO。此外,根據C選項的分析能推知少量Zn蒸氣亦會被O2氧化。D正确。

【拓展】

1. 題目中 “升煉” 的意思是利用升華方法冶煉金屬。

2. 将Zn蒸氣液化在兜室有利于制作鋅錠。

本文總結了高中化學中利用文言文為載體進行考察的選擇題類型與解題策略。這類題目難點往往不在文言文本身,而是考生對于古文所涉及的化學知識提取能力掌握程度

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