引言

《义务教育化学课程标准（2022 年版）》着重强调了 “传承和弘扬中华优秀传统文化，坚持核心素养为导向，精选情境素材，重视发挥评价的育人功能” ^[1]。这一要求的提出，是顺应时代发展的必然趋势。在全球化日益深入的今天，文化的多元性与独特性愈发凸显，中华优秀传统文化作为中华民族的精神命脉，在教育领域的传承显得尤为关键。化学学科作为义务教育的重要组成部分，也肩负着文化传承的使命。

在这种背景下，以弘扬中华优秀传统文化为情境的试题成为命题的一大热点。“文房四宝”，作为中华传统文化的重要代表，承载着千年的文化底蕴和智慧结晶。它不仅是中国古代文人墨客创作的必备工具，更是中华文化传承与发展的重要载体。从造纸术的发明，使得知识得以广泛传播；到墨的制作工艺，蕴含着古人对材料化学的深刻理解；毛笔的制作体现了传统手工艺的精湛；砚台的雕刻艺术则展现了古人的审美情趣。将 “文房四宝” 融入中考试题情境，不仅能够考查学生对化学知识的掌握程度，还能让学生在答题过程中深入了解中华优秀传统文化，感受其独特魅力。

研究以2023年至2025年间“文房四宝” 为情境的典型中考试题为对象进行赏析，有助于落实课程标准要求、推动化学教育与传统文化的融合具有重要的现实意义。为日后化学教学提供新的视角和思路，有助于培养学生的文化自信和民族自豪感。

一、“文房四宝” 情境中考试题案例分析

（一）毛笔相关试题

例1 （2024年枣庄市）枣庄文化传承历史悠久，下列四个省级非遗项目所涉及的物质，据其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是

1. 
2. 
3. 
4. 

赏析：以枣庄市省级非遗项目为背景，从物质视角考查材料的科学利用。要求学生了解天然高分子材料和无机非金属材料在社会生活中的应用，同时让学生在答题过程中了解手工蚕丝制作、青花布印染、砂陶烧制和毛笔制作这些非遗技艺，引导学生思考化学与人们日常生活的关系。将化学知识与地方传统特色文化相结合的出题方式，比单纯考查理论知识更能吸引学生，激发对化学学科的兴趣，培养学生对地方文化的认同感和自豪感。但近三年的全国中考试题中鲜有以毛笔为背景的试题，已有的试题通常难度小，能力要求低。毛笔等其他非遗制作项目仅作为试题的背景，学生无需从有关文化的描述中寻找解答问题的信息，与试题考查的目标关联程度低。

解析：本题中蚕丝属于天然纤维；青花布是由棉花织成的，棉花也是天然纤维；传统的毛笔制作过程中，使用到的毛发属于天然纤维，笔杆一般为木质或竹质，原料同样属于天然高分子材料。用土烧制的砂陶属于无机非金属材料，主要化学成分与其他三种不能归为一类。

答案：C

（二）砚台相关的试题

例2（2024年广东省）广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料制成的是

1. 
2. 
3. 
4. 

赏析：这题同样考查了学生对材料分类的理解，尤其是金属与非金属材料的区分，选项设计合理且具有广东地域文化特色，如“肇庆端砚”“广彩青瓷”等，既考查了基础知识又融入了地方文化。本题仅考查单一知识点，未结合其他学科，知识难度较低。选项干扰性少，学生容易通过排除法选出正确答案，区分度低。广东省博物馆馆藏为情境，地域性强，增强了试题的亲和力，能有效激发学生的答题兴趣，有助于学生了解家乡文化。

解析：本题中肇庆端砚是用端石制成的，端石的主要成分为黏土矿物（如绢云母、高岭石等）、石英和长石等，属于无机非金属材料；广彩青瓷是用陶瓷烧制而成的，属于无机非金属材料；潮州木雕是用木头雕制而成的，属于天然材料；云浮铜鼓是用铜制成的，铜属于金属材料。

答案：D

（三）墨相关的试题

例3（2023年连云港市）宋代许道宁用墨（主要成分为单质碳）所画的《关山密雪图》（图9）保存至今而不变色，这是因为在常温下单质碳

1. 化学性质不活泼 B. 硬度高
2. 导电性能好 D. 吸附能力强

赏析：本题以宋代许道宁所画的《关山密雪图》为背景，考查单质碳的性质，符合课程标准对学生掌握常见物质性质的要求，能有效检验学生对基础知识的理解和记忆。以古画保存这一现象为切入点，使学生感受到化学知识在文化传承中的重要作用，将化学知识与艺术文化相结合，具有一定的趣味性和教育意义。题目主要考查学生的记忆能力，对分析、推理等更高层次的思维能力要求较低。

近三年全国中考试题中，以墨为背景的试题常与其实际应用场景结合考查。以选择题和填空题为主，考查碳常温下的稳定性及其用途者居多，题目逐渐增加了综合性和跨学科结合的趋势。人教版九年级化学新版教材上册六单元中特别提出墨是我国传统文房用具之一，用炭黑等材料制成。我国制墨具有悠久的历史。墨的制造和使用，促进了中华文化的传承与发展。并在课题1中的练习与应用栏目创造性的以文房四宝为情境命制课后习题，与新课标中真实情境下解决复杂问题的要求高度契合。这必将促使教师深入研究制墨中的化学知识，实现“从文化到科学”的探究路径，有助于学生学习和了解中华优秀传统文化，增强民族自豪感，提高文化认同感。

解析：常温下，单质碳的化学性质不活泼，不易与其他物质发生化学反应。所以用墨（主要成分为单质碳）绘制的《关山密雪图》能够保存至今而不变色。而碳的硬度并不高，石墨质软，所以B选项错误；该画保存至今与碳的导电性、吸附性无关。

答案：A

例3（2025年长沙市）认真阅读下列科普短文。

“人才济济”的碳家族

墨是文房四宝之一，在我国书法和绘画中发挥了重要作用。《天工开物》中就有制墨的记载：将桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧，取其产生的黑色粉状物质（主要成分是碳）加水、加胶制成液体，浇注在模具中，干燥后即成墨。

墨的主要成分是炭黑，结构与石墨类似。从石墨中剥离得到的单层石墨片即石墨烯，它被喻为“改变世界的神奇材料”，有优异的导电导热性、超出钢铁数十倍的强度和极佳的透光特性。如果我们把石墨（结构如图10所示）当作一本书，其中的每一页纸都可以被认为是石墨烯。

石墨的碳层间距是0.335nm（），能够嵌入锂离子，目前被广泛应用于锂离子电池负极材料。但地球上锂资源有限，钠资源更为丰富，现在正不断加大钠离子电池的研发。石墨的碳层难以嵌入钠离子，与石墨结构相似的物质——硬碳，其结构中存在相互扭曲的碳层，碳层间距约为0.37~0.40nm，能够嵌入钠离子，因此硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。

依据短文内容，回答下列问题：

（1）推测桐油、猪油、松枝中一定含 元素。

（2）写出石墨烯的一条物理性质： 。

（3）钠离子电池负极材料的优秀候选者是硬碳而不是石墨，原因是 （从结构角度分析）。

赏析：本题以“文房四宝”中的“墨”为切入点，将古代制墨工艺（《天工开物》）与现代前沿材料科学（石墨烯、硬碳）巧妙串联，不仅弘扬了中华优秀传统文化，更让学生体会到化学是连接过去与未来、推动技术发展的关键力量。试题根据桐油、猪油、松枝不完全燃烧产生含碳的黑色粉状物质，推测其中一定含碳元素，考查学生对元素守恒等基础知识的应用。对比石墨与硬碳的微观层间距，引导学生从原子、分子水平解释其差异，从而理解石墨和硬碳因结构不同而用途不同，充分体现结构决定性质、性质决定用途的化学观念，能有效考查和培养学生的微粒观。

解析：（1）桐油、猪油等进行不完全燃烧后产生的黑色粉状物质（主要成分是碳），根据化学反应前后元素种类不变原则，生成物中含有碳元素，反应物中也必然含有碳元素。

(2)物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质。文中提到石墨烯有优异的导电导热性、极佳的透光特性都属于物理性质。

(3)对比石墨和硬碳在微观结构上的差异，并联系这种差异对嵌入钠离子能力的影响。石墨的碳层间距较小（0.335nm），而硬碳的碳层间距较大（0.37~0.40nm）。钠离子的半径比锂离子大，因此需要更大的层间距才能顺利嵌入和脱出，所以硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。

答案：（1）碳/C；（2）优异的导电导热性（合理即可）；（3）硬碳结构中存在相互扭曲的碳层，且碳层间距比石墨大（合理即可）。

（四）造纸相关的试题

例4（2024年青海）某校兴趣小组从化学视角对我国造纸工艺开展了系列研学活动。

1. 活动一：了解我国古代造纸技术

【查阅资料】我国古代手工造纸以麻、木材、竹等为原料，经过如下图11多道工序而制成。

【分析交流】古代造纸过程中步骤1加的生石灰（CaO）与水反应的化学方程式为______，该反应属于__________（填字母）。

A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应

2. 活动二：探究黑液成分

【提出问题】黑液中除了有机物还有哪些成分呢？

【查阅资料】①黑液呈碱性；②氢氧化钙与草木灰（主要成分为碳酸钾）反应生成氢氧化钾和碳酸钙。

【提出猜想】猜想一：KOH；猜想二：KOH和K₂CO₃；猜想三：KOH和Ca(OH)₂。

【实验方案】该兴趣小组分别设计如下实验方案进行探究

实验方案	实验操作	实验现象	实验结论
方案一	取适量黑液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液，观察现象。	试管中无明显现象	猜想____成立
	另取适量黑液于容器中，将二氧化碳传感器置于其中，然后逐滴加入H2SO4溶液至过量，得到CO2的浓度变化图像。	向黑液中加入H2SO4溶液过程中CO2浓度变化情况
方案二	取适量黑液于试管中，向其中滴加______溶液，观察现象。	试管中有______生成	与方案一结论一致

【废液处理】造纸会产生碱性废水，加酸调节至接近中性方可排放，生成的盐可用来制备____肥，促进植物生长，增强抗倒伏能力。

3. 活动三：展望造纸发展前景

现代壁纸、包装纸要求纸张具有阻燃性，氢氧化铝是常见的阻燃剂，其受热至220℃开始分解生成氧化铝和水，氧化铝覆盖在纸张表面，起到______作用。

【成果分享】通过研学实践，同学们认识到造纸术是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶，是人类文明史上一项杰出的发明创造，并且在不断创新中传承。

赏析：本题以我国造纸工艺为情境，从古代造纸的反应分析，到黑液成分的科学探究，再到现代技术应用，考查酸碱盐的相关知识，试题层次清晰。既检测基础知识掌握，又通过实验设计、图像分析（如二氧化碳浓度变化）培养证据推理、科学思维等能力。在试题中除了描述造纸工艺本身的内容，还进一步传递了造纸的文化意义，初步树立资源循环利用、绿色环保的发展理念，使学生产生情感或价值体验。

解析：

（1）活动一：了解我国古代造纸技术

步骤1加的生石灰（CaO）与水反应的化学方程式为：CaO+H₂O==Ca(OH)₂，该反应是两种物质变成一种新的物质，属于化合反应。

（2）活动二：探究黑液成分

方案一：取适量黑液于试管中，向其中滴加稀盐酸溶液，观察现象。试管中无明显现象，无沉淀，则无Ca(OH)₂，排除猜想三。加入稀硫酸，能产生CO₂，则猜想二成立。

方案二：取适量黑液于试管中，向其中滴加BaCl₂溶液（合理即可），观察试管中有白色沉淀生成，与方案一的结论一致，黑液中含有碳酸盐，即K₂CO₃，则猜想二成立。

【废液处理】造纸会产生碱性废水，加酸调节至接近中性方可排放，生成的盐是含K元素的物质，可用来制备钾肥，促进植物生长，增强抗倒伏能力。

（3）活动三：展望造纸发展前景

氢氧化铝、氧化铝和水，都不可燃也不助燃，覆盖在纸张表面，起到隔绝空气的作用，从而阻燃。

答案：（1）① CaO+H₂O==Ca(OH)₂② A；（2）① 二②氯化钙（合理即可）

③白色沉淀④钾；（3）隔绝氧气（或阻燃等其他合理答案均可）。

二、对化学教学与命题的建议

（一）教学建议

教师在教学过程中，应充分挖掘 “文房四宝”这一丰富的素材宝库，将其巧妙地融入日常教学中。在讲解物质的性质与变化时，可引入制墨的过程。如《天工开物》中记载将桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧取其黑色粉状物质（主要成分是碳）加水、加胶制成墨，通过这个实例，让学生深刻理解化学反应的本质，以及物质在变化过程中的性质改变，强化学生对化学变化和物理变化概念的理解，培养学生 “变化观念与平衡思想”这一化学核心素养。在讲解材料相关知识时，以毛笔制作中用到的毛发、竹质或木质笔杆，以及砚台的制作材料等为例，详细阐述天然高分子材料、无机非金属材料等的特点和区别，使抽象的材料知识变得具体生动，帮助学生构建清晰的物质分类观念。

积极开展以 “文房四宝” 为主题的探究活动，能极大地激发学生的学习兴趣和主动性。教师可以组织学生探究古代造纸工艺中黑液的成分，引导学生经历提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价等完整的科学探究过程。在这个过程中，学生需要运用酸碱盐的相关知识，设计合理的实验方案来检验黑液中可能存在的物质，如通过滴加碳酸钠溶液检验是否含有氢氧化钙，通过加入稀硫酸并利用二氧化碳传感器检测是否含有碳酸钾等。这不仅能加深学生对化学知识的理解和应用，还能培养学生的科学探究与实践能力，提高学生的证据推理和模型认知素养。教师还可以引导学生探究不同砚台的成分和性质差异，鼓励学生查阅资料、设计实验，比较端砚、歙砚等不同砚台在硬度、吸水性等方面的特点，培养学生自主学习和创新思维能力。

（二）命题建议

对于命题者而言，在设置 “文房四宝” 情境时，要注重情境的丰富性和多样性。可以从 “文房四宝” 的制作工艺、历史文化背景、现代应用等多个角度入手。除了常见的制墨、造纸工艺，还可以挖掘毛笔制作过程中不同材质的选择对书写效果的影响，以及砚台在古代文人生活中的文化象征意义等素材。将这些素材巧妙地融入试题中，使试题情境更加生动有趣，富有文化内涵，从而更好地激发学生的答题兴趣和对传统文化的热爱。

在考查知识点的选择上，应全面涵盖化学课程标准中的核心内容。不仅要考查物质的性质、化学反应原理等基础知识，如碳的化学性质、酸碱盐的反应等，还要注重考查化学实验、化学与社会发展等方面的知识。可以设计关于制墨过程中化学反应条件控制的实验探究题，考查学生对实验操作、实验设计和实验数据分析的能力；也可以结合现代科技，如新型书写材料的研发，考查化学在材料科学中的应用，以及化学对社会发展的影响，引导学生关注化学与生活、社会的联系，培养学生的 “科学态度与责任” 素养。

严格把控试题的难度和区分度也是命题的关键。在难度设置上，应遵循由易到难的原则，合理安排基础题、中等题和难题的比例。基础题可侧重于考查学生对 “文房四宝”相关化学基础知识的记忆和简单理解，如常见物质的名称、性质等；中等题则注重考查学生对知识的应用和分析能力，如根据实验现象进行推理判断、解释化学原理等；难题可设置一些开放性、综合性较强的问题，考查学生的创新思维和综合运用知识的能力，如设计改进 “文房四宝” 制作工艺的方案等。通过这样的难度和区分度设置，既能全面考查学生的知识水平和能力素养，又能满足不同层次学生的需求，使考试结果具有良好的区分度，为选拔优秀学生和评价教学质量提供准确的依据。

参考文献：

1. [1] 中华人民共和国教育部．义务教育化学课程标准（2022年版2025年修订）[M]北京：人民教育出版社，2022.
2. [2] 陈金玉,王祖浩.化学试题中融入中华优秀文化的研究——基于2022年化学中考试题的分析［J］.基础教育课程，2023(07):65-74.
3. [3]何淑玲.论高中化学核心素养渗透策略——以证据推理与模型认知为例[J].数理化解题研究，2020(18):78-79.