羅書昌

【摘要】通過對(duì)近幾年高考對(duì)傳統(tǒng)文化的考查進(jìn)行分析，總結(jié)梳理高考對(duì)傳統(tǒng)文化的四種題型：實(shí)驗(yàn)型、性質(zhì)型、物變型和推理型，研讀中國古代綜合性科學(xué)技術(shù)著作—《天工開物》，深挖其蘊(yùn)含的豐富的化學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)六種類型作業(yè)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高作業(yè)質(zhì)量，引導(dǎo)學(xué)生感知傳統(tǒng)文化，增強(qiáng)文化自信。

【關(guān)鍵詞】天工開物；高考真題；多類型作業(yè)

《天工開物》作為一部中國17世紀(jì)綜合性的科學(xué)技術(shù)著作，蘊(yùn)含了古人在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出的化學(xué)知識(shí)，有機(jī)融合了中國傳統(tǒng)文化和科學(xué)觀念。本文將《天工開物》中的化學(xué)科技知識(shí)進(jìn)行提取，結(jié)合近幾年高考對(duì)傳統(tǒng)文化的考查特點(diǎn)，命制多類型的作業(yè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)作業(yè)，體會(huì)命題者的設(shè)計(jì)角度和思路，真正實(shí)現(xiàn)減負(fù)提質(zhì)。

一、分析高考真題，梳理考題類型

1.實(shí)驗(yàn)型

【2020海南卷】古籍《天工開物》收錄了井鹽的生產(chǎn)過程。其中“汲水而上，入于釜中煎煉，頃刻結(jié)鹽，色成至白”的描述，涉及的物質(zhì)分離操作為（）

A．趁熱過濾

B．萃取分液

C．常壓蒸餾

D．濃縮結(jié)晶

【解析】參考答案：D。此題是以井鹽的生產(chǎn)工藝考查蒸發(fā)濃縮結(jié)晶實(shí)驗(yàn)操作。

【2022海南卷】《醫(yī)學(xué)入門》中記載我國傳統(tǒng)中醫(yī)提純銅綠的方法：“水洗凈，細(xì)研水飛，去石澄清，慢火熬干?！逼渲形瓷婕暗牟僮魇牵ǎ?/p>

A．洗滌 B．粉碎 C．萃取 D．蒸發(fā)

【解析】參考答案：C。此題是以銅綠的生產(chǎn)過程為載體考查實(shí)驗(yàn)操作，可歸于實(shí)驗(yàn)型試題。提純銅綠的過程涉及洗滌、研磨、過濾、蒸發(fā)等實(shí)驗(yàn)操作。

2．性質(zhì)型

【2022年山東卷】古醫(yī)典富載化學(xué)知識(shí)，下述之物見其氧化性者為（ ）

A．金（Au）：“雖被火亦未熟”

B．石灰（CaO）：“以水沃之，即熱蒸而解”

C．石硫黃（S）：“能化……銀、銅、鐵，奇物”

D．石鐘乳（CaCO3）：“色黃，以苦酒（醋）洗刷則白”

【解析】參考答案：C。此題是以古典醫(yī)學(xué)知識(shí)為載體考查物質(zhì)性質(zhì)，可歸于性質(zhì)型試題。金（Au）：“雖被火亦未熟”，金雖然被火燒但沒有變化，說明金比較穩(wěn)定；石灰（CaO）：“以水沃之，即熱蒸而解”，用水澆生石灰（CaO），其與水反應(yīng)生成熟石灰[（Ca（OH）2]立即放出大量的熱而溶解，發(fā)生化合反應(yīng)；石硫黃（S）：“能化……銀、銅、鐵，奇物”，硫單質(zhì)能與金銀銅鐵等金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)，表現(xiàn)出氧化性；石鐘乳（CaCO3）：“色黃，以苦酒（醋）洗刷則白”，石鐘乳表面變黃，用醋酸與表面的CaCO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，則又恢復(fù)成白色。

3．物變型

【2015重慶理綜化學(xué)】中華民族有著光輝燦爛的發(fā)明史，下列發(fā)明創(chuàng)造不涉及化學(xué)反應(yīng)的是（）

A．用膽礬煉銅

B．用鐵礦石煉鐵

C．燒結(jié)粘土制陶瓷

D．打磨磁石制指南針

【解析】參考答案：D。此題是以中華民族的發(fā)明史為載體考查物質(zhì)變化。用膽礬煉銅，一般古代用濕法制銅即用鐵置換出硫酸銅溶液中的銅；用鐵礦石煉鐵，用一氧化碳還原鐵的氧化物冶煉鐵；燒結(jié)粘土制陶瓷，是硅酸鹽在高溫的條件下發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化；打磨磁石制指南針，僅改變磁鐵石的形狀，沒有新物質(zhì)生成屬于物理變化。

4．推理型

【2015年全國卷】我國清代《本草綱目拾遺》中記敘無機(jī)藥物335種，其中“強(qiáng)水”條目下寫道：“性最烈，能蝕五金……其水甚強(qiáng)，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛?！边@里的“強(qiáng)水”是指（）

A．氨水 B．硝酸 C．醋 D．鹵水

【解析】參考答案：B。此題是以《本草綱目拾遺》中硝酸的性質(zhì)及反應(yīng)特點(diǎn)為載體考查學(xué)生的推理判斷能力?！靶宰盍?，能蝕五金……其水甚強(qiáng)，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛”，五金：傳統(tǒng)的五金制品，也稱“小五金”，指金、銀、銅、鐵、錫五種金屬，“強(qiáng)水”腐蝕性很強(qiáng)，能腐蝕多數(shù)五金等多種金屬及巖石，但不能腐蝕玻璃；硝酸具有強(qiáng)氧化性，能與銀、銅、鐵、錫發(fā)生反應(yīng)；濃硝酸和濃鹽酸混合配成“王水”，可與金、鉑反應(yīng)；醋雖然可與多種金屬及巖石反應(yīng)，但不能與金、銀、銅反應(yīng)。故可推斷“強(qiáng)水”是指硝酸。

綜合分析近幾年的全國各省高考真題，可以總結(jié)出以傳統(tǒng)文化為情景命制的試題主要有實(shí)驗(yàn)型、性質(zhì)型、物變型和推理型等?；诖耍凶x《天工開物》，挖掘其中蘊(yùn)含的化學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)命制多種類型的試題。

二、研讀《天工開物》，命制多類型作業(yè)

1.實(shí)驗(yàn)型作業(yè)

【原創(chuàng)】明代宋應(yīng)星撰寫的《天工開物·燔石·青礬》中記載了青礬（FeSO4·7H2O）的制備方法：“取入缸中浸三個(gè)時(shí)，漉入釜中煎煉”，其中未涉及的操作是（）

A．浸泡溶解 B．過濾 C．萃取 D．蒸發(fā)濃縮

【解析】參考答案：C。此題是以綠礬的生產(chǎn)過程為載體考查實(shí)驗(yàn)操作。關(guān)鍵詞理解，浸：浸泡溶解；漉：過濾；煎：煎熬濃縮。提純青礬的過程涉及溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等實(shí)驗(yàn)操作。

2.性質(zhì)型作業(yè)

【原創(chuàng)】明代宋應(yīng)星撰寫的《天工開物》中記載了不少物質(zhì)性質(zhì)內(nèi)容，下列關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)的描述與判斷不正確的是（）

A．“凡鹽，見水即化”說明了食鹽易溶于水

B．“消石（硝酸鹽），以其入水即消溶，故名曰消”說明了消石易溶于水

C．“凡石灰經(jīng)火焚煉為用，成質(zhì)（生成碳酸鈣）之后，入水永劫不壞?！闭f明了碳酸鈣的難溶性

D．“鐵器淬于膽礬水中即成銅色也”鐵能溶于CuSO4溶液說明了鐵具有氧化性

【解析】參考答案：D。此題以《天工開物》記載的一些物質(zhì)的性質(zhì)為載體，考查信息分析和證據(jù)推理能力。“凡石灰經(jīng)火焚煉為用，成質(zhì)之后，入水永劫不壞”生石灰（CaO）是由碳酸鈣焚燒分解生成的，生石灰（CaO）再與水和空氣中CO2反應(yīng)生成碳酸鈣，就不溶于水，性質(zhì)穩(wěn)定，不易壞了，強(qiáng)調(diào)了碳酸鈣的難溶性?！拌F器淬于膽礬水中即成銅色也”鐵制品遇CuSO4水溶液會(huì)置換出銅，體現(xiàn)了鐵的金屬性或還原性。

3.物變型作業(yè)

（1）【原創(chuàng)】明代宋應(yīng)星撰寫的《天工開物》中涉及多種化學(xué)操作，以下化學(xué)操作是化學(xué)變化的是（）

A．“其底鋪薪 發(fā)火煅紅”（《五金·倭鉛》）

B．“鐵化成水”（《冶鑄·釜》）

C．“升煉水銀”（《丹青·朱》）

D．“凡石灰經(jīng)火焚煉為用”（《燔石·石灰》）

【解析】參考答案：D。此題考察《天工開物》收集的制備物質(zhì)所涉及的工藝，有些是物理變化、有些是化學(xué)變化?！捌涞卒佇?發(fā)火煅紅”，煅是高溫加熱；“鐵化成水”，是高溫條件下，鐵熔化成液體；“升煉水銀”，是指水銀升華；“凡石灰經(jīng)火焚煉為用”，是指用石灰石（CaCO3）高溫分解生成石灰（CaO），屬于化學(xué)變化。

（2）【原創(chuàng)】明代宋應(yīng)星撰寫的《天工開物·彰施·諸色質(zhì)料》中記述了：“象牙色，櫨木煎水薄染；金黃色，櫨木煎水染，復(fù)用麻蒿灰淋堿水漂（櫨木中的黃木素在酸性介質(zhì)中呈顯淡黃色，而在堿性介質(zhì)中呈顯金黃色）?！毕铝姓f法不正確的是（）

A．黃木素可以作為酸堿指示劑

B．麻蒿灰溶液呈堿性

C．溶液的pH會(huì)影響黃木素的電離平衡

D．黃木素在明礬水中呈金黃色

【解析】參考答案：D。此題以古代染色工匠用櫨木中的黃木素進(jìn)行染色的工藝，憑借經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出調(diào)節(jié)溶液的酸堿性進(jìn)行調(diào)色以達(dá)到染不同顏色為載體，考查酸堿指示劑、鹽類水解以及溶液的pH對(duì)平衡移動(dòng)的影響。“象牙色，櫨木煎水薄染；金黃色，櫨木煎水染，復(fù)用麻蒿灰淋堿水漂”，譯文：像象牙一樣的白色（略帶黃色），用櫨木煎熬的水淺淺染色皆可；金黃色，用櫨木煎熬的水染色，還要用麻蒿灰溶液淋洗和堿水（碳酸鈉或碳酸鉀）漂洗，才能成金黃色。植物染料色素一般是有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿（黃木素）具有酸堿指示劑的性質(zhì)在不同的酸堿介質(zhì)中能使平衡發(fā)生移動(dòng)。麻蒿灰溶液因碳酸水解呈堿性，明礬水解呈酸性，黃木素平衡移動(dòng)呈淺黃色。

（3）【原創(chuàng)】古籍《天工開物》記載了錫中去鉛的提純方法：“售者雜鉛太多，欲取凈則熔化，入醋淬八九度，鉛盡化灰而去”，下列說法正確的是（）

A．此處也可用鹽酸代替醋

B．利用鉛易與醋酸反應(yīng)生成醋酸鉛提純

C．錫中去鉛的提純過程屬于物理變化

D．金屬活動(dòng)順序表中鉛比錫活潑

【解析】參考答案：B。此題是以錫中去鉛的提純工藝為載體考查物質(zhì)變化，屬于物變型試題。此題突破常規(guī)思維，因?yàn)橐罁?jù)金屬活動(dòng)順序表中錫比鉛活潑和依據(jù)元素周期表同主族元素金屬性遞變規(guī)律可知鉛強(qiáng)于錫，同主族元素金屬性變化規(guī)律比較的是氣態(tài)原子失去電子能力由電離能參數(shù)大小決定；金屬活動(dòng)順序表是以比較金屬在水溶液中失電子能力排序的，是由金屬單質(zhì)金屬鍵的強(qiáng)弱、氣態(tài)原子失去電子能力和金屬離子的水合能綜合因素決定的，可用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)大小決定，如EΘ（Pb2+/Pb）=-0.126ν、EΘ（Sn2+/Sn）=-0.136ν、EΘ（K+/K）=-2.925ν、EΘ（Li+/Li）=-3.042ν，金屬活動(dòng)順序表中錫強(qiáng)于鉛，鋰強(qiáng)于鉀，故存在錫與鉛性質(zhì)的沖突。本題中依據(jù)金屬活動(dòng)順序表可判斷A和D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

4.推理型作業(yè)

【原創(chuàng)】宋應(yīng)星在《天工開物·作咸·井鹽》中記載：“西川有火井，事甚奇。其井居然冷水，決無火氣，但以長竹剖開去節(jié)，合縫漆布，一頭插入井底，其上曲接，以口緊對(duì)釜臍，注鹵水釜中，只見火意烘烘，水即滾沸，啟竹而視之，絕無半點(diǎn)焦炎意。未見火形而用火神，世間大奇事也?！边@里利用的是某種有機(jī)物燃燒加熱，該有機(jī)物應(yīng)是指（? ?）

A．石油? ? B．煤? ? C．甲烷? ? D．乙炔

【解析】參考答案：C。此題是以用甲烷氣體燃燒加熱蒸發(fā)濃縮結(jié)晶制備井鹽為載體考查學(xué)生的推理判斷能力?！耙蚤L竹剖開去節(jié)，合縫漆布，一頭插入井底，其上曲接，以口緊對(duì)釜臍”，用長竹制作的密封的管把其從井底輸送到釜臍，此信息可說明是種氣體；“只見火意烘烘，水即滾沸，啟竹而視之，絕無半點(diǎn)焦炎意”此信息可說明該氣體可以燃燒，且無黑煙，呈現(xiàn)的淺藍(lán)色火焰不甚明顯，不易被覺察；題意又給信息此物質(zhì)是有機(jī)物，可從四種物質(zhì)中推斷為甲烷。

5.綜合型作業(yè)

【原創(chuàng)】宋應(yīng)星在《天工開物·丹青·朱》中記載到：“每升水銀一斤（古代一斤為十六兩），得朱（朱砂，硫化汞）十四兩，次朱三兩五錢，出數(shù)借硫質(zhì)而生?！币罁?jù)上述材料下列說法正確的是（? ? ）（相對(duì)分子質(zhì)量：Hg-201 S-32）

A．制備朱砂的反應(yīng)為：Hg + S = HgS

B．一斤水銀完全反應(yīng)

C．參加反應(yīng)的硫單質(zhì)為一兩五錢

D．古代制備朱砂不遵守質(zhì)量守恒定律

【解析】參考答案：A。此題用一斤汞和硫制備十七兩五錢朱砂為載體命制試題，體會(huì)古人已在探索化學(xué)反應(yīng)中收集的質(zhì)量守恒問題，增強(qiáng)文化自信?！懊可y一斤（古代一斤為十六兩），得朱（朱砂，硫化汞）十四兩，次朱三兩五錢，出數(shù)借硫質(zhì)而生?！币蛩y升華有損失，參加反應(yīng)的十五兩一錢汞和二兩一錢硫合成十七兩五錢硫化汞化學(xué)反應(yīng)是遵循質(zhì)量守恒定律的。

6.開放型作業(yè)

請(qǐng)你閱讀宋應(yīng)星的《天工開物》，自己命制一道作業(yè)試題。

【學(xué)生命題】宋應(yīng)星在《天工開物·作堿·海水鹽》中記載：“凡鹽，見水即化，見風(fēng)即鹵（食鹽遇到含飽和水蒸氣的南風(fēng)時(shí)，因所含雜質(zhì)MgCl2吸潮性較強(qiáng)，會(huì)滲出苦鹵水），見火愈堅(jiān)（食鹽遇到火燒時(shí)，不易燃燒而溶化成團(tuán)）”。依據(jù)上述材料判斷下列說法正確的是（? ? ）

A．NaCl易溶于水不存在溶解平衡

B．NaCl是離子化合物熔點(diǎn)較高，不畏火燒

C．NaCl具有吸水性，易潮解

D．含雜質(zhì)MgCl2的NaCl固體，可加足量水溶解、過濾除MgCl2

【解析】參考答案：B。此題以食鹽NaCl的性質(zhì)易溶解不易燃燒以及食鹽NaCl易潮解的原因是含有雜質(zhì)MgCl2為載體命制試題，體會(huì)古人已對(duì)海水鹽性質(zhì)有較高的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)文化自信?！胺阐}，見水即化，見風(fēng)即鹵，見火愈堅(jiān)?！弊g文：食鹽NaCl見水即溶化，一直到飽和，存在溶解和結(jié)晶平衡，食鹽遇到含飽和水蒸氣的南風(fēng)時(shí)，因所含雜質(zhì)MgCl2吸潮性較強(qiáng)，會(huì)滲出苦鹵水，食鹽遇到火燒時(shí)，不易燃燒而溶化成團(tuán)而愈加堅(jiān)硬。

研讀傳統(tǒng)文化，設(shè)計(jì)多類型作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生閱讀優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，提高贏戰(zhàn)高考的效率，增強(qiáng)文化自信。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]朱汝葵，李碩，陳思靜.《天工開物》蘊(yùn)含的化學(xué)知識(shí)分析與應(yīng)用[J].廣西教育，2021（38）.

（基金項(xiàng)目：本文系海南省教育科學(xué)規(guī)劃2021年度一般課題“高中化學(xué)分層次、多類型作業(yè)設(shè)計(jì)的研究與實(shí)踐”的階段性成果，課題編號(hào)QJY20211034）