山東 孫 晶

2021年的高考為高考制度恢復(fù)以來(lái)改革力度最大的一次調(diào)整，呈現(xiàn)出一系列新的趨向和變化，全國(guó)有八省進(jìn)行新高考自主命題，一共有16套化學(xué)高考試題。筆者分析各地區(qū)高考試題的前幾道選擇題，都與緊貼生活、與生活生產(chǎn)密切相關(guān)的STSE類(lèi)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)。而一些省份的命題以我國(guó)優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化為試題情境，考查考生的化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備，在潛移默化中對(duì)考生的古文知識(shí)解讀與傳統(tǒng)文化起到了考查作用，說(shuō)明我國(guó)對(duì)化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用從古代就已開(kāi)始，培養(yǎng)了學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情懷，落實(shí)了科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任這一核心素養(yǎng)。下面筆者選取幾個(gè)經(jīng)典的實(shí)例，予以剖析，以期廣大教師與考生對(duì)古文化知識(shí)的化學(xué)命題概況形成初步的整體認(rèn)知。

一、高考題命題角度展示

命題角度1 古文化知識(shí)與有機(jī)物

【例1】(2021·遼寧省選擇性考試·3)《天工開(kāi)物》中記載：“凡烏金紙由蘇、杭造成，其紙用東海巨竹膜為質(zhì)。用豆油點(diǎn)燈，閉塞周?chē)?，只留針孔通氣，熏染煙光而成此紙。每紙一張打金箔五十度……”下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A.“烏金紙”的“烏”與豆油不完全燃燒有關(guān)

B.“巨竹膜”為造紙的原料，主要成分是纖維素

C.豆油的主要成分油脂屬于天然高分子化合物

D.打金成箔，說(shuō)明金具有良好的延展性

【答案】C

【解析】豆油屬于油脂，其主要構(gòu)成元素為C、H、O，不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生炭黑，從而形成“烏金紙”，故A正確；“巨竹膜”取材于竹子，為造紙的原料，主要成分為纖維素，故B正確；相對(duì)分子質(zhì)量在一萬(wàn)以上的是高分子化合物，豆油的主要成分是不飽和脂肪酸甘油酯，不是高分子化合物，故C錯(cuò)誤；金屬均有良好的延展性，金屬金的延展性尤其好，故D正確。

【易錯(cuò)警示】生活中常見(jiàn)的塑料、橡膠、蛋白質(zhì)、纖維素、酶等屬于高分子化合物，而油脂屬于酯類(lèi)，屬于小分子化合物。

命題角度2 古文化知識(shí)與金屬冶煉

【例2】(2021·河北省選擇性考試·1)“灌鋼法”是我國(guó)古代勞動(dòng)人民對(duì)鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn)，陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生钅柔作刀鐮者”。“灌鋼法”主要是將生鐵和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A.鋼是以鐵為主的含碳合金

B.鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大

C.生鐵由于含碳量高，熔點(diǎn)比熟鐵高

D.冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3

【答案】C

【解析】由兩種或兩種以上的金屬(或非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)叫合金，鋼和生鐵均是鐵與碳的合金，A項(xiàng)正確；鋼的硬度和脆性隨著含碳量的增大而增大，所以含碳量越高，硬度和脆性越大，故B正確；生鐵的含碳量較高，屬于鐵、碳合金，合金的熔沸點(diǎn)比成分金屬低，故C錯(cuò)誤；赤鐵礦的成分是Fe2O3，高爐煉鐵的主要反應(yīng)原理是利用焦炭生成的一氧化碳在高溫下將氧化鐵還原成鐵，故D正確。

生鐵和鋼都是鐵的合金，主要區(qū)別是含碳量不同，生鐵含碳量高?！秹?mèng)溪筆談》中對(duì)寶劍的記載：“古人以劑鋼為刃，柔鐵為莖干，不爾則多斷折”，這里的劑鋼就是鐵的合金，鐵合金的硬度大于金屬鐵、但合金的熔點(diǎn)比純鐵的低。此外，《呂氏春秋別類(lèi)》中記載：“金(即銅)柔錫柔，合兩柔則鋼”，是指金屬銅和錫自身都較柔軟，銅和錫形成合金，合金的硬度比其成分金屬高，體現(xiàn)了合金硬度方面的特性。

《本草經(jīng)集注》是在《神農(nóng)本草經(jīng)》基礎(chǔ)上進(jìn)行整理，又增藥365種，分為玉石、草、木、果、菜，有名未用六類(lèi)。書(shū)中對(duì)于丹砂、水銀、青銅、白銅、石英、雄黃、雌黃、石膏、硫黃、白堊、方解石等諸多化學(xué)物質(zhì)均有涉及。教師可以以《本草經(jīng)集注》中的和化學(xué)有關(guān)的古詩(shī)句為背景，進(jìn)行原創(chuàng)試題的命制，既可以訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和古文解讀能力，同時(shí)也是每一個(gè)為人師者挑戰(zhàn)自己、突破原創(chuàng)試題命制瓶頸的一個(gè)切入點(diǎn)。

命題角度3 古文化知識(shí)與燃料燃燒

【例3】(2021·海南省選擇性考試·2)元末陶宗儀《輟耕錄》中記載：“杭人削松木為小片，其薄為紙，熔硫黃涂木片頂端分許，名曰發(fā)燭……，蓋以發(fā)火及代燈燭用也。”下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A.將松木削薄為紙片狀有助于發(fā)火和燃燒

B.“發(fā)燭”發(fā)火和燃燒利用了物質(zhì)的可燃性

C.“發(fā)燭”發(fā)火和燃燒伴隨不同形式的能量轉(zhuǎn)化

D.硫黃是“發(fā)燭”發(fā)火和燃燒反應(yīng)的催化劑

【答案】D

【解析】增大接觸面積可加快反應(yīng)速率，將松木削薄為紙片狀，可增大可燃物與氧氣的接觸面積，有助于發(fā)光和燃燒，故A正確；熔硫黃的薄松木為“發(fā)燭”，具有可燃性，即發(fā)火和燃燒利用了物質(zhì)的可燃性，故B正確；“發(fā)燭”發(fā)火和燃燒伴隨不同形式的能量轉(zhuǎn)化，如化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能、熱能等，故C正確；硫黃具有可燃性，參與反應(yīng)作反應(yīng)物，不是催化劑，故D錯(cuò)誤。

經(jīng)史料記載：“發(fā)燭”就是古代的火柴。該題以“發(fā)燭”為命題背景，考查可燃物的燃燒與能量轉(zhuǎn)化，充分體現(xiàn)化學(xué)的實(shí)用性與適用性。《南村輟耕錄》這本書(shū)的性質(zhì)屬于歷史瑣聞筆記，以元代為主，宋代為次，有的是陶宗儀所見(jiàn)所聞，摘抄前人史料，作考證辨?zhèn)危浴遁z耕錄》保存了豐富的史料，特別是宋元兩朝的典章制度、史事雜錄、文物科技、民俗掌故等均有涉及。

命題角度4 古文化知識(shí)與原電池原理

【例4】(2021·湖北省選擇性考試·2)“烏銅走銀”是我國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一。該工藝將部分氧化的銀絲鑲嵌于銅器表面，藝人用手邊捂邊揉搓銅器，銅表面逐漸變黑，銀絲變得銀光閃閃。下列敘述錯(cuò)誤的是( )

A.銅的金屬活動(dòng)性大于銀

B.通過(guò)揉搓可提供電解質(zhì)溶液

C.銀絲可長(zhǎng)時(shí)間保持光亮

D.用鋁絲代替銀絲銅也會(huì)變黑

【答案】D

【解析】本題考查原電池的形成與工作原理，解答本題的關(guān)鍵是“通過(guò)揉搓，手上的汗水可提供電解質(zhì)溶液”，繼而根據(jù)金屬活性順序確定原電池的正負(fù)極。在金屬活性順序表中，金屬位置越靠前，越容易失去電子，銅排在銀的前面，銅的金屬活動(dòng)性大于銀，故A正確；通過(guò)揉搓，手上的汗水可作為電解質(zhì)溶液，故B正確；部分氧化的銀絲鑲嵌于銅器表面，藝人用手邊捂邊揉搓銅器，銅表面逐漸變黑，銀絲變得銀光閃閃，構(gòu)成原電池的反應(yīng)，銀絲發(fā)生還原反應(yīng)，氧化銀轉(zhuǎn)化為單質(zhì)銀，單質(zhì)銀活潑性較弱，可長(zhǎng)時(shí)間保持光亮，故C正確；鋁的活潑性強(qiáng)于銅，構(gòu)成原電池的反應(yīng)，鋁為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化鋁不能被銅還原，因此銅不會(huì)變黑，故D錯(cuò)誤。

烏銅走銀，距今已有300多年的歷史，是云南特有的中國(guó)傳統(tǒng)銅制工藝品，始創(chuàng)于云南石屏。它以銅為胎，在胎上雕刻各種花紋圖案，然后將熔化的銀(或金)水填入花紋圖案中，冷卻后打磨光滑處理，時(shí)間久了底銅自然變?yōu)闉鹾?，透出圖案紋路，呈現(xiàn)出色彩分明的裝飾效果，古香古色，典雅別致。教師在教學(xué)過(guò)程中可以讓學(xué)生搜集自己所在城市和省份的國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，了解其中蘊(yùn)含的化學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生熱愛(ài)家鄉(xiāng)，了解歷史，建立起中華民族文化自信。

命題角度5 古畫(huà)燃料與元素化合物

【例5】(2020·全國(guó)卷Ⅲ·7)宋代《千里江山圖》描繪了山清水秀的美麗景色，歷經(jīng)千年色彩依然，其中綠色來(lái)自孔雀石顏料[主要成分為Cu(OH)2·CuCO3]，青色來(lái)自藍(lán)銅礦顏料[主要成分為Cu(OH)2·2CuCO3]。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A.保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度

B.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料不易被空氣氧化

C.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料耐酸耐堿

D.Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3

【答案】C

【解析】字畫(huà)主要由紙張和絹、綾、錦等織物構(gòu)成，為防止受潮和氧化，保存古代字畫(huà)時(shí)要特別注意控制適宜的溫度和濕度，A項(xiàng)正確；由孔雀石和藍(lán)銅礦的化學(xué)成分可知，其中的銅元素、碳元素和氫元素均處于最高價(jià)，且它們均為自然界較穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)，因此，用其所制作的顏料不易被空氣氧化，B項(xiàng)正確；孔雀石和藍(lán)銅礦的主要成分均可與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的銅鹽，因此，用其制作的顏料不耐酸腐蝕，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)闅溲趸~中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于碳酸銅，所以Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3，D項(xiàng)正確。

二、化學(xué)與傳統(tǒng)文化知識(shí)儲(chǔ)備

1.傳統(tǒng)文化涉及“物質(zhì)”的判斷

根據(jù)文言文信息分析物質(zhì)的性質(zhì)，判斷是哪種物質(zhì)。如“有硇水者，剪銀塊投之，則旋而為水”，“硇水”指的是硝酸；“(沖鼻水)貯以玻璃瓶，緊塞其口，勿使泄氣，則藥力不減，氣甚辛烈，觸入腦，非有病不可嗅?！北菦_水指的是氨水；再如《天工開(kāi)物》中記載：“人踐著短褐、枲裳，冬以御寒，夏以蔽體，其質(zhì)造物之所具也。屬草木者，為枲、麻、苘、葛，屬禽獸與昆蟲(chóng)者為裘褐、絲綿。各載其半，而裳服充焉矣”。文中的“枲、麻、苘、葛”主要成分為纖維素，纖維素屬于糖類(lèi)。

2.傳統(tǒng)文化涉及“變化”的判斷

由古代文獻(xiàn)記載的內(nèi)容，聯(lián)系化學(xué)反應(yīng)，判斷是否為化學(xué)變化、物理變化；判斷化學(xué)反應(yīng)的類(lèi)型，如置換反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等。如明朝宋應(yīng)星《天工開(kāi)物》中記載：“同一海鹵傳神，而取法則異。……一法潮波淺被地，……候潮一過(guò)，明日天晴，半日曬出鹽霜，疾趨掃起煎煉?！闭f(shuō)明我國(guó)古代可利用鹽霜延長(zhǎng)食物的保存時(shí)間，“半日曬出鹽霜”是指食鹽水中的溶劑隨著水分蒸發(fā)，NaCl結(jié)晶析出，體現(xiàn)蒸發(fā)結(jié)晶的過(guò)程；再如“烈火焚燒若等閑”，該過(guò)程涉及化學(xué)變化——碳酸鈣的分解；“熬膽礬(CuSO4·5H2O)鐵釜，久之亦化為銅”，涉及的反應(yīng)類(lèi)型為置換反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)；再如《泉州府志》中記載：“安南人黃姓者為宅煮糖，墻塌壓糖，去土而糖白，后人遂效之”，過(guò)程利用的是泥土的吸附性，過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)生成屬于物理變化；再如《肘后備急方》中記載：“青蒿握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”，青蒿素的提取是利用了萃取的原理，該提取過(guò)程沒(méi)有新物質(zhì)生成，屬于物理變化。

3.傳統(tǒng)文化涉及“分離”方法的判斷

根據(jù)過(guò)程判斷分離和提純的常見(jiàn)方法，如蒸餾、蒸發(fā)、升華、萃取等。例如《開(kāi)寶本草》中記載：“此即地霜也，所在山澤，冬月地上有霜，掃取以水淋汁后，乃煎煉而成”。文中對(duì)硝酸鉀提取沒(méi)有涉及升華操作；再比如“自元時(shí)始創(chuàng)其法，用濃酒和糟入甄，蒸令氣上……其清如水，味極濃烈，蓋酒露也?！痹撨^(guò)程涉及蒸餾操作；“……(KNO3)所在山澤，冬月地上有霜，掃取以水淋汁后，乃煎煉而成”，“煎煉”涉及蒸發(fā)結(jié)晶操作。

通過(guò)上述試題可以看出學(xué)科融合的重要性，這就要求廣大一線(xiàn)教師要增強(qiáng)古文修為，仔細(xì)研讀古文典籍《天工開(kāi)物》《周易參同契》《開(kāi)寶本草》《本草衍義》《夢(mèng)溪筆談》等，字斟句酌，品讀出字面意思中蘊(yùn)含的化學(xué)原理，搭建起古文詞意與化學(xué)理念的橋梁，方可引導(dǎo)學(xué)生游刃有余的駕馭此類(lèi)試題，笑傲考場(chǎng)。