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古文中的化学考点汇总

1.经典史料中的化学物质

(1)《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,这里的“洧水”指的是石油。

(2)《黄白第十六》中“曾青涂铁,铁赤如铜”,其中“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”中的碱是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(加热)还复为丹”里的“丹”是HgO。

(6)《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”的“剂钢”是指铁的古文中的化学考点汇总合金

(7)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。

(8)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。

(9)《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。

(10)《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。

(11)《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。

(12)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;

(13)《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。

(14)《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。

(15)《本草纲目》中“采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁,……洗衣发面,亦去垢发面。”文中所描述之物为K2CO3

(16)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。

(17)《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。

(18)《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As4S4

(19)《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。

(20)《新修本草》是我国古代中药学著作之一,记载844种,其中关于“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……,烧之赤色……”“青矾”的主要成分为FeSO4·7H2O。

2.经典史料中的化学工艺

(1)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ZnCO3+2C古文中的化学考点汇总Zn+3CO↑。

(2)青铜的冶炼:冶炼青铜的过程较复杂,大概为先把选好的矿石加入熔剂,再放在炼炉内,燃木炭熔炼,等火候成熟,取精炼铜液,弃去炼渣,即得初铜。初铜仍比较粗,需再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。铸造青铜必须解决采矿、熔炼、铜、锡、铅合金成分的比例配制、熔炉和坩埚炉的制造等一系列技术问题。

(3)胆铜法炼铜:用胆水炼铜是中国古代冶金化学中的一项重要发明。这种工艺是利用金属铁将胆矾溶液中的铜离子置换出来,还原为金属铜,再熔炼成锭。早在西汉时就已有人觉察到这一化学反应,《淮南万毕术》、《神农本草经》就提到:“白青(碱式碳酸铜)得铁化为铜”,“石胆……能化铁为铜”。

(4)淘冶黄金: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”。

(5)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。

(6)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。

(7)黄铜的冶炼:明代以前,这种合金是利用炉甘石(碳酸锌矿)和金属铜、木炭合炼而成的。这个炼制方法的记载最早见于五代末期的“日华子点庚法”,是一个炼金术的配方。

(8)镍白铜的冶炼:镍白铜自古是中国云南的特产。东晋常璩《华阳国志》就已记载:“螳螂县因山名也,出银、铅、白铜、杂药。”

明代云南已大量生产似银的锌镍铜合金,含铜40%~58%,镍7.7%~31.6%,锌25.4%~45%,称为“中国白铜”。

(9)《新修本草》对“青矾”的描述:“本来绿色,……正如瑠璃……烧之赤色……”,“烧之赤色”指的是“煅烧”。

(10)《徐光启手记》中记载了“造强水法”:“绿矾(FeSO4·7H2O)五斤(多少任意),硝五斤。将矾炒去,约折五分之一。将二味同研细,听用。次用铁作锅……锅下起火……取起冷定,开坛则药化为水,而锅亦坏矣。用水入五金皆成水,惟黄金不化水中,加盐则化……强水用过无力……”。相当于“古文中的化学考点汇总王水”的配制。

(11)《吕氏春秋》中有关于青铜的记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则为刚,燔(烧)之则为淖(液体)”。相当于“合金”的制备。

(12)造纸:《天工开物》记载,竹纸制造分为六个步骤: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。

(13)烧制陶器:陶瓷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。

(14)酿酒:据《礼记》记载,西周已有相当丰富的酿酒经验和完整的酿酒技术规程,其中“月令篇”叙述了负责酿酒事宜的官“大酋”在仲冬酿酒时必须监管好的6个环节:“秫稻必齐,曲蘖必时,湛炽必洁、水泉必香,陶器必良,火齐必得,兼用六物。”方法:先用米曲霉、黄曲霉等将淀粉水解为葡萄糖,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。

3.传统文化涉及“变化”的判断

由古代文献记载的内容,联系化学反应,判断是否为化学变化、物理变化;判断化学反应的类型,如置换反应、氧化还原反应等。

(1)“烈火焚烧若等闲”,该过程涉及化学变化——碳酸钙的分解。

(2)“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或氧化还原反应。

(3)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。

(4)《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。

4.传统文化涉及“分离”方法的判断

根据过程判断分离和提纯的常见方法,如蒸馏、蒸发、升华、萃取等。

(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)《泉州府志》中有:“元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。”其原理是泥土具有吸附作用,能将红糖变白糖

(7)《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。

(8)《本草纲目》对轻粉(Hg2Cl2)的制法作如下记载:“用水银一两,白矾二两,食盐一两,同研不见星,铺于铁器内,以小乌盆覆之。筛灶灰,盐水和,封固盆口。以炭打二炷香取开,则粉升于盆上矣。其白如雪,轻盈可爱。一两汞,可升粉八钱。”文中涉及的操作为升华。

(9)《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。

(10)《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。

(11)《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。

(12)《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。

5.传统文化涉及化学反应原理

(1)《天工开物》中记载:“金黄色(栌木煎水染,复用麻稿灰淋,碱水漂)……象牙色(栌木煎水薄染,或用黄土)”。涉及化学平衡的移动(栌木中的黄木素在酸性介质中呈淡黄色,而在碱性介质中呈金黄色,这是因为植物染料色素一般是有机弱酸或有机弱碱,具有酸碱指示剂的性质,在不同的酸、碱性介质中能发生化学平衡的移动)。

(2)《本草经集注》中“强烧之,紫青烟起,仍成灰。不停沸如朴硝,云是真硝石也”。涉及焰色反应(硝石的主要成分为硝酸钾,钾元素焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃),利用焰色反应来辨别“硝石”真假)。

(3)《过江州岸,回望庐山》中“庐山山南刷铜绿”。粗铜发生电化腐蚀。

(责任编辑:化学自习室)
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