羅書昌

【摘要】通過對近幾年高考對傳統(tǒng)文化的考查進行分析，總結梳理高考對傳統(tǒng)文化的四種題型：實驗型、性質型、物變型和推理型，研讀中國古代綜合性科學技術著作—《天工開物》，深挖其蘊含的豐富的化學知識和經驗，設計六種類型作業(yè)，激發(fā)學習興趣，提高作業(yè)質量，引導學生感知傳統(tǒng)文化，增強文化自信。

【關鍵詞】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世紀綜合性的科學技術著作，蘊含了古人在生產實踐中總結出的化學知識，有機融合了中國傳統(tǒng)文化和科學觀念。本文將《天工開物》中的化學科技知識進行提取，結合近幾年高考對傳統(tǒng)文化的考查特點，命制多類型的作業(yè)，激發(fā)學生學習興趣，引導學生設計作業(yè)，體會命題者的設計角度和思路，真正實現(xiàn)減負提質。

一、分析高考真題，梳理考題類型

1.實驗型

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

A．趁熱過濾

B．萃取分液

C．常壓蒸餾

D．濃縮結晶

【解析】參考答案：D。此題是以井鹽的生產工藝考查蒸發(fā)濃縮結晶實驗操作。

【2022海南卷】《醫(yī)學入門》中記載我國傳統(tǒng)中醫(yī)提純銅綠的方法：“水洗凈，細研水飛，去石澄清，慢火熬干。”其中未涉及的操作是（）

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過程為載體考查實驗操作，可歸于實驗型試題。提純銅綠的過程涉及洗滌、研磨、過濾、蒸發(fā)等實驗操作。

2．性質型

【2022年山東卷】古醫(yī)典富載化學知識，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)學知識為載體考查物質性質，可歸于性質型試題。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；石硫黃（S）：“能化……銀、銅、鐵，奇物”，硫單質能與金銀銅鐵等金屬發(fā)生氧化還原反應，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)生復分解反應，則又恢復成白色。

3．物變型

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

A．用膽礬煉銅

B．用鐵礦石煉鐵

C．燒結粘土制陶瓷

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；燒結粘土制陶瓷，是硅酸鹽在高溫的條件下發(fā)生復雜的物理化學變化；打磨磁石制指南針，僅改變磁鐵石的形狀，沒有新物質生成屬于物理變化。

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?！边@里的“強水”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》中硝酸的性質及反應特點為載體考查學生的推理判斷能力?！靶宰盍遥芪g五金……其水甚強，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，“強水”腐蝕性很強，能腐蝕多數(shù)五金等多種金屬及巖石，但不能腐蝕玻璃；硝酸具有強氧化性，能與銀、銅、鐵、錫發(fā)生反應；濃硝酸和濃鹽酸混合配成“王水”，可與金、鉑反應；醋雖然可與多種金屬及巖石反應，但不能與金、銀、銅反應。故可推斷“強水”是指硝酸。

綜合分析近幾年的全國各省高考真題，可以總結出以傳統(tǒng)文化為情景命制的試題主要有實驗型、性質型、物變型和推理型等。基于此，研讀《天工開物》，挖掘其中蘊含的化學知識和經驗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.實驗型作業(yè)

【原創(chuàng)】明代宋應星撰寫的《天工開物·燔石·青礬》中記載了青礬（FeSO4·7H2O）的制備方法：“取入缸中浸三個時，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過程為載體考查實驗操作。關鍵詞理解，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)、結晶等實驗操作。

2.性質型作業(yè)

【原創(chuàng)】明代宋應星撰寫的《天工開物》中記載了不少物質性質內容，下列關于物質性質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．“凡石灰經火焚煉為用，成質（生成碳酸鈣）之后，入水永劫不壞。”說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》記載的一些物質的性質為載體，考查信息分析和證據(jù)推理能力?！胺彩医浕鸱贌挒橛?，成質之后，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反應生成碳酸鈣，就不溶于水，性質穩(wěn)定，不易壞了，強調了碳酸鈣的難溶性?！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)】明代宋應星撰寫的《天工開物》中涉及多種化學操作，以下化學操作是化學變化的是（）

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》收集的制備物質所涉及的工藝，有些是物理變化、有些是化學變化?！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），屬于化學變化。

（2）【原創(chuàng)】明代宋應星撰寫的《天工開物·彰施·諸色質料》中記述了：“象牙色，櫨木煎水薄染；金黃色，櫨木煎水染，復用麻蒿灰淋堿水漂（櫨木中的黃木素在酸性介質中呈顯淡黃色，而在堿性介質中呈顯金黃色）?！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行染色的工藝，憑借經驗總結出調節(jié)溶液的酸堿性進行調色以達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對平衡移動的影響?！跋笱郎瑱灸炯逅∪?；金黃色，櫨木煎水染，復用麻蒿灰淋堿水漂”，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弱酸或有機弱堿（黃木素）具有酸堿指示劑的性質在不同的酸堿介質中能使平衡發(fā)生移動。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變化，屬于物變型試題。此題突破常規(guī)思維，因為依據(jù)金屬活動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，是由金屬單質金屬鍵的強弱、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，可用標準電極電勢大小決定，如EΘ（Pb2+/Pb）=-0.126ν、EΘ（Sn2+/Sn）=-0.136ν、EΘ（K+/K）=-2.925ν、EΘ（Li+/Li）=-3.042ν，金屬活動順序表中錫強于鉛，鋰強于鉀，故存在錫與鉛性質的沖突。本題中依據(jù)金屬活動順序表可判斷A和D選項錯誤。

4.推理型作業(yè)

【原創(chuàng)】宋應星在《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，絕無半點焦炎意。未見火形而用火神，世間大奇事也。”這里利用的是某種有機物燃燒加熱，該有機物應是指（? ?）

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)濃縮結晶制備井鹽為載體考查學生的推理判斷能力。“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)的淺藍色火焰不甚明顯，不易被覺察；題意又給信息此物質是有機物，可從四種物質中推斷為甲烷。

5.綜合型作業(yè)

【原創(chuàng)】宋應星在《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)借硫質而生?！币罁?jù)上述材料下列說法正確的是（? ? ）（相對分子質量：Hg-201 S-32）

A．制備朱砂的反應為：Hg + S = HgS

B．一斤水銀完全反應

C．參加反應的硫單質為一兩五錢

D．古代制備朱砂不遵守質量守恒定律

【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，體會古人已在探索化學反應中收集的質量守恒問題，增強文化自信?！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)借硫質而生。”因水銀升華有損失，參加反應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反應是遵循質量守恒定律的。

6.開放型作業(yè)

請你閱讀宋應星的《天工開物》，自己命制一道作業(yè)試題。

【學生命題】宋應星在《天工開物·作堿·海水鹽》中記載：“凡鹽，見水即化，見風即鹵（食鹽遇到含飽和水蒸氣的南風時，因所含雜質MgCl2吸潮性較強，會滲出苦鹵水），見火愈堅（食鹽遇到火燒時，不易燃燒而溶化成團）”。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是離子化合物熔點較高，不畏火燒

C．NaCl具有吸水性，易潮解

D．含雜質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的性質易溶解不易燃燒以及食鹽NaCl易潮解的原因是含有雜質MgCl2為載體命制試題，體會古人已對海水鹽性質有較高的認識，增強文化自信?！胺阐}，見水即化，見風即鹵，見火愈堅。”譯文：食鹽NaCl見水即溶化，一直到飽和，存在溶解和結晶平衡，食鹽遇到含飽和水蒸氣的南風時，因所含雜質MgCl2吸潮性較強，會滲出苦鹵水，食鹽遇到火燒時，不易燃燒而溶化成團而愈加堅硬。

研讀傳統(tǒng)文化，設計多類型作業(yè)，引導學生閱讀優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，提高贏戰(zhàn)高考的效率，增強文化自信。

【參考文獻】

[1]人民教育出版社，課程教材研究所，化學課程教材研究中心.化學·必修1·第一冊[M].北京：人民教育出版社，2019.

[2]朱汝葵，李碩，陳思靜.《天工開物》蘊含的化學知識分析與應用[J].廣西教育，2021（38）.

（基金項目：本文系海南省教育科學規(guī)劃2021年度一般課題“高中化學分層次、多類型作業(yè)設計的研究與實踐”的階段性成果，課題編號QJY20211034）