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第2讲　化学与传统文化
第一章　物质及其变化
复习要点　1.中华文明中涉及的化学知识、理论、实验操作等。2.传统文化中的化学 物质、传统工艺、分离、提纯操作。
核心要点
1. 化学与中华文明的考查方式
（1）从判断化学反应角度命题：如“入窑一色，出窑万彩”的神奇窑变，“窑变” 是高温下釉料中添加的金属化合物发生氧化还原反应导致颜色的变化。
（2）从判断化学物质角度命题：如“高奴县有洧水可燃”“凿开混沌得乌金，蓄藏 阳和意最深”，其中的“洧水”“乌金”分别指石油和煤炭。
（3）从判断化学概念、原理角度命题：如“霾尘积聚难见路人”，是由于雾霾所形 成的气溶胶属于胶体。
（4）从判断化学分离、提纯、鉴别的相关方法角度命题：如“烧酒非古法也。自元 时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”本 处提到的“法”指蒸馏。
2. 化学与中华文明的必备知识
（1）经典史料中的化学物质
① 《黄白第十六》中“曾青涂铁，铁赤如铜”，其中“曾青”是可溶性铜盐
② 《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
③ 《天工开物》中“凡石灰经火焚炼为用”里的“石灰”指的是CaCO3
④ 《神农本草经》中“水银……熔化（加热）还复为丹”里的“丹”是HgO
⑤ 《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”是指铁的合金
⑥ 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”的 主要化学成分为KAl（SO4）2
⑦ 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
⑧ 《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
⑨ 《天工开物》中描述：“世间丝、麻、裘、褐皆具素质……”文中的“裘” 主要成分是蛋白质
⑩ 《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
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
《易经》记载：“泽中有火”，“上火下泽”。“泽中有火”是对石油蒸气 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
《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
《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
《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
《本草纲目》中叙述：“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
《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
《本草经集注》：“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，内质不变”中“鸡屎矾”指碱式硫酸铜或碱 式碳酸铜
《新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中关于“青 矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃……，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
② 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》中分别提到：“白青（碱式碳酸铜）得铁化为铜”，“石胆……能化铁 为铜”
③ 淘冶黄金：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”
④ 《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”
⑤ 《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 “王水”的配制
⑥ 《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
⑦ 造纸：《天工开物》记载竹纸制造分为以下六个步骤：
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
⑧ 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”
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，取此一物置于铁 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
① “自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，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
《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 作为蒸馏
《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）传统文化涉及的化学原理
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”。涉及焰色试验［硝石的主要成分为硝酸钾，钾元素焰色试验为紫色 （透过蓝色钴玻璃），利用焰色试验来辨别“硝石”真假］
③ 《过江州岸，回望庐山》中“庐山山南刷铜绿”。涉及粗铜的电化学腐蚀
实战演练
D
解析：纸哪吒所用的材料为纸，其主要成分为纤维素，属于有机化合物，A不符合题 意；石印章的主要成分为硅酸盐，属于无机化合物，B不符合题意；木活字的主要原 料为木材，其主要成分为纤维素，属于有机化合物，C不符合题意；不锈钢针的主要 成分为含铁、铬等元素的合金，D符合题意。
A. 青铜铺首主要成分是铜锡合金
B. 透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C. 石质浮雕主要成分是碳酸钙
D. 青花釉里红镂雕盖罐主要成分是硫酸钙
D
解析：青铜铺首是青铜器，青铜的主要成分是铜锡合金，A正确；透雕白玉璧的材质 是玉石，玉石的主要成分是硅酸盐，B正确；石质浮雕的材质是汉白玉，汉白玉的主 要成分是碳酸钙，C正确；青花釉里红镂雕盖罐的材质是陶瓷，陶瓷的主要成分是硅 酸盐，D错误。
A. “稻花香里说丰年，听取蛙声一片”，稻花香气的主要成分是无机化合物
B. “东风夜放花千树，更吹落星如雨”，烟花燃烧涉及氧化还原反应
C. “三杯两盏淡酒，怎敌他晚来风急”，酒的制作过程涉及糖类的水解
D. “轻解罗裳，独上兰舟”，在古代，罗裳的主要成分是蛋白质
A
解析：稻花香气的主要成分为有香味的酯类物质，不是无机化合物，A错误；烟花燃 烧过程中存在元素化合价改变，涉及氧化还原反应，B正确；酒的制作过程涉及淀粉 水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下分解为乙醇和CO2，C正确；罗裳的主要 成分是丝绸，蚕丝主要成分为蛋白质，D正确。
A. 《本草纲目》“烧酒”篇：“用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓 烈，盖酒露也。”其中涉及的操作有蒸馏
B. 《本草经集注》记载鉴别硝石（KNO3）和朴硝（Na2SO4）之法：“以火烧之，紫 青烟起，云是真硝石也。”其中涉及了焰色试验
C. 《天工开物》记载井盐的生产过程：“汲水而上，入于釜中煎炼，顷刻结盐，色 成至白。”其中涉及的操作有结晶
D. 《开宝本草》记载硝酸钾的提纯方法：“所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋 汁后，乃煎炼而成。”其中涉及的操作有升华
D
解析：“用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”描述的 是蒸馏，通过加热使酒精汽化再冷凝收集，符合烧酒制作工艺，A正确；硝石 （KNO3）含钾元素，焰色反应为紫色，朴硝（Na2SO4）含钠元素，焰色为黄色，燃 烧时观察颜色可鉴别，涉及焰色试验，B正确；井盐通过蒸发水使NaCl结晶析出，属 于蒸发结晶操作，C正确；硝酸钾的提纯过程是溶解（水淋）、过滤（淋汁）、蒸发 结晶（煎炼），未涉及升华（固体直接变为气体），升华需要直接加热固体成气体再 冷凝，D错误。
限时跟踪检测
限时跟踪检测（二）　化学与传统文化
A. 徽州古建筑彩绘颜料中的红色成分之一是Fe2O3
B. 宣纸“纸寿千年”因其成分纤维素不能水解
C. 徽墨中松烟（炭黑）的制备过程未涉及氧化还原反应
D. 传统徽菜“臭鳜鱼”发酵过程中蛋白质发生了皂化反应
解析：Fe2O3为红棕色固体，可以用作古建筑彩绘颜料，A正确；纤维素可以水解为葡 萄糖，B错误；徽松烟（炭黑）的制备过程中，涉及单质碳的生成，涉及氧化还原反 应，C错误；“臭鳜鱼”发酵过程中蛋白质发生了变性，D错误。
A
A. “花间一壸酒”，酿制美酒过程中酒化酶将淀粉直接氧化为乙醇和CO2
B. “挥剑决浮云”，锻造宝剑“淬火”时Fe与H2O（g）反应生成Fe（OH）3
D. “2024科博会”，展示的铝硅电子玻璃的基础成分主要是Al－Si合金
C
解析：酿制美酒过程中，淀粉先在淀粉酶作用下水解为葡萄糖，葡萄糖再在酒化酶作 用下分解为乙醇和二氧化碳，A错误；锻造宝剑“淬火”时，Fe与H2O（g）在高温下 反应生成Fe3O4和H2，B错误；U（铀）的原子序数是92，位于周期表第七周期，C正 确；铝硅电子玻璃的基础成分主要是铝硅酸盐，D错误。
A. 临沂大青山锰矿含大量氧化锰，可用铝热法冶炼
B. 龙山文化遗址的蛋壳黑陶高柄杯，可用黏土经一系列物理变化制得
C. 潍坊风筝骨架材料可用竹篾制作，竹篾主要成分为纤维素
D. 东营黄河三角洲的形成与胶体聚沉有关
解析：铝的还原性比锰强，在高温下铝能将锰从其氧化物中置换出来，发生氧化还原 反应，反应放出的大量热能够使生成的锰熔化并流出，故A正确；陶瓷的制作过程涉 及了物理变化和化学变化，故B错误；竹篾主要成分为纤维素，故C正确；当黄河水 流至入海口时，河水中的胶体与含有大量电解质的海水相遇，使胶体粒子发生聚沉现 象，故D正确。
B
A. 四羊方尊 B. 良渚玉琮
C. 西周利簋 D. 商青铜觚
B
解析：四羊方尊、西周利簋和商青铜觚的主要成分都是青铜，而良渚玉琮的主要成分 是玉石，故选B。
A. 云锦 B. 牡丹瓷
C. 麦秆画 D. 油纸伞
B
解析：云锦的主要成分为蚕丝，属于有机物，A不符合题意；牡丹瓷属于陶瓷，主要 成分是硅酸盐，B符合题意；麦秆画主要成分是纤维素，C不符合题意；油纸伞骨架 是以竹子为材料制作，主要成分是纤维素，伞面主要由皮纸制成，主要成分是蛋白 质，D不符合题意。
元青花陶瓷
贾湖骨笛
A. 制作材料是纯碱、石灰石和石英砂 B. 主要成分羟基磷酸钙，属于有机高分子材料
战国水晶杯
马踏飞燕
C. 主要成分二氧化硅，属于酸性 氧化物 D. 为清除其表面的铜绿可以用硝酸进行清洗
C
解析：陶瓷制作原料是黏土，主要成分是含水的铝硅酸盐，A错误；羟基磷酸钙属于 碱式盐，属于无机材料，B错误；二氧化硅可以和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化 物，C正确；青铜器表面的绿色物质主要成分是碱式碳酸铜，可以和硝酸反应，但铜 也可以和硝酸反应，故不能用硝酸清除其表面的铜绿，D错误。
A. 东阿阿胶制作前先将驴皮在弱碱性井水中浸泡，驴皮的主要成分是油脂
B. 潍坊风筝常用竹材作骨架，其主要成分纤维素属于天然高分子化合物
C. 菏泽麻糖制作时使用含淀粉酶的麦芽作用于淀粉，涉及淀粉的水解反应
D. 章丘铁锅的制作工序中，“煅烧锅身”的目的之一是形成致密的氧化物薄膜保护层
A
解析：驴皮的主要成分是胶原蛋白（属于蛋白质类），而非油脂，A错误；竹材的主 要成分是纤维素，纤维素是天然高分子化合物，B正确；麦芽中的淀粉酶可催化淀粉 水解为麦芽糖，属于水解反应，C正确；铁锅煅烧时，铁在高温下与氧气反应生成致 密的氧化物薄膜，D正确。
选项 文物保护 原理
A “釉里红”恢复 陶瓷破损处的透明釉下低价铜（Ⅰ）物质在高温氧化焰 中被氧化为高价铜（Ⅱ）物质
B 竹简脱色 加入维生素C，可以减少Fe3＋与竹简中的多酚类物质络合
C 甲骨加固 涂刷聚甲基丙烯酸甲酯，可以增大抗形变能力
D 青铜除锈 加入H2C2O4溶液，可以溶解铜锈中的碱式碳酸铜
A
解析：透明釉下高价铜（Ⅱ）物质在高温还原焰中被还原为低价铜物质，才可能会恢 复“釉里红”，A错误；Fe3＋与竹简中的多酚类物质络合而呈深色，维生素C能还原 Fe3＋，故能起到竹简脱色的作用，B正确；聚甲基丙烯酸甲酯是有机玻璃的主要成 分，可以增大抗形变能力，C正确；碱式碳酸铜可以与H2C2O4反应，从而起到青铜除 锈的作用，D正确。
A. 头发的主要成分为蛋白质
B. 紫金的主要成分为合金
C. 缎的主要成分为纤维素
D. 美玉的主要成分为硅酸盐
解析：动物的皮毛、人体的头发、皮肤主要成分都是蛋白质，A正确；紫金的成分是 金和其他金属熔合形成的，主要成分为合金，B正确；缎是用蚕丝织成的，主要成分 为蛋白质，C错误；美玉的主要成分是硅酸盐，D正确。
C
A. “闭塞周围，只留针孔通气”，目的是让豆油不完全燃烧
B. 豆油的主要成分为油脂，常温下呈固态
C. “巨竹膜”为造纸原料，其主要成分为天然高分子化合物
D. 黄金夹在乌金纸中间可以打金成箔，说明金具有良好的延展性
解析：“闭塞周围，只留针孔通气”，降低氧气的通入量，让豆油不完全燃烧，故A 正确；豆油是植物油，主要成分为油脂，常温下呈液态，故B错误；“巨竹膜”为造 纸原料，主要成分为纤维素，属于天然高分子化合物，故C正确；黄金可以打金成 箔，说明金具有良好的延展性，故D正确。
B
选项 古文献 化学解读
A 凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴，两精逼合， 成声成变，此乾坤幻出神物也 此处的“硝”主要成分是 KNO3
B 红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气 即发，并无涩味 此处的“气”主要成分是乙烯
C 司南之杓（勺），投之于地，其柢（勺柄） 指南 此处的“杓”主要成分是氧化铁
D 凡弓弦取食柘叶蚕茧，其丝更坚韧 此处的“丝”主要成分是蛋白质
C
解析：火药的组成成分有硝酸钾，硫黄和木炭，题目中的硝应指的是硝酸钾，A正 确；文中的“气”具有催熟水果的作用，应为乙烯，B正确；磁铁的主要成分是 Fe3O4，有磁性，可以用做指南针，C错误；蚕丝的主要成分为蛋白质，D正确。
A. 文中描述涉及蒸发结晶
B. 实验室进行此操作时用到的硅酸盐仪器有酒精灯、烧杯、坩埚、玻璃棒
C. 缓慢自然冷却结晶，有利于得到较大晶体颗粒
B
A. “近朱者赤，近墨者黑”，其中“朱”是指Fe2O3
B. “凡盐（食盐），入水即化”，“入水即化”表明NaCl固体中含有离子键
C. “金（铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，可知铜锡合金硬度大、熔点高
D. “绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，酿酒和烧炉过程中均涉及氧化还原反应
D
解析：“近朱者赤，近墨者黑”，其中“朱”是指朱砂，主要成分是HgS，A错误； “入水即化”描述的是溶解性，溶于水的物质中不一定含有离子键，也可能只含有共 价键，无法说明氯化钠固体中含有离子键，B错误；合金具有硬度大、熔点低的特 性，C错误；用粮食酿酒过程实质是淀粉水解生成葡萄糖，再进行发酵生成乙醇的过 程，中间有元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，燃烧也涉及氧化还原反应，D 正确。
A. “桂林山水甲天下，玉碧罗青意可参。”诗句中的“玉”主要成分为透闪石，其 化学式可近似表示为2CaO 5MgO 8SiO2 H2O，属于氧化物
C. “春山影照千重翠，花炮烟迷万点红。”宾阳花炮能呈现五彩斑斓的颜色与原子 核外电子的跃迁有关，属于吸收光谱
D. “柳州柳刺史，种柳柳江边。”柳絮的主要成分水解后可得到葡萄糖
D

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