有关化学知识的诗句（化学趣味II诗词中的化学原理）

最近

第四季《中国诗词大会》落下帷幕

作为唯一一位连续4年14次登上诗词大会擂台的选手

北京大学工学院直博生陈更

最终以5：2战胜对手

摘得桂冠。

很多人也许想不到，

一位理工科学生竟然对古典诗词如此熟稔、如此热爱，

但正如陈更所言：

“我爱我的机器人生涯，它是我理性现实的左岸；我也爱我的诗情画意的诗词世界，它是我柔软感性的右岸。”

其实，理工科的客观理性，与古诗词的典雅感性，本就可以相得益彰。正如我们所熟悉的化学知识，蕴涵在那些优美典雅的诗句中，闪耀着诗意的光辉——

化 学 诗 词 大 会

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当当

适逢春节，大家总会吟诵起这首脍炙人口的名诗——

元 日

【北宋·王安石】

爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏。

千门万户曈曈日，总把新桃换旧符。

这首诗是北宋著名政治家王安石所作的七言绝句。诗歌描写了新春之际燃放爆竹，饮屠苏酒，换新桃符等民俗场景，富有浓郁的生活气息。充分展现了喜庆热闹的年节气氛，抒发了作者除旧布新、革新朝政的思想感情。

在这首诗中，不仅寄托着作者的政治理想。也蕴含了化学的神奇原理：爆竹之所以能发出的清脆响亮的爆炸声，正是由于黑火药的作用。

火药是我国四大发明之一，其主要成分是硝石（硝酸钾）、硫磺及木炭，当三者按一定比例混合加热就会发生剧烈反应。在化学方程式中通常表述为：

S 2KNO3 3C=3CO2↑ K2S N2↑（点燃）

硝酸钾分解放出的氧气，使木炭和硫磺剧烈燃烧，瞬间产生大量的热和氮气、二氧化碳等气体。由于体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是产生了爆炸，并发出震耳欲聋的爆竹声。

在下面这首诗中，对于烟花爆竹燃放时的绚烂景象，有着更为详尽细致的描摹——

烟 火 诗

【宋·赵孟頫】

人间巧艺夺天工，炼药燃灯清昼同。

柳絮飞残铺地白，桃花落尽满街红。

纷纷灿烂如星陨，赫赫喧豗似火攻。

后夜再翻花上锦，不愁零落向东风。

本诗作者是宋末元初大书法家、诗人赵孟頫。诗中描写了烟花燃放时如桃红柳絮飘扬，似流星划落夜空的绚丽景象。而这五光十色的美景其实就是我们化学中所说的“焰色反应”。

焰色反应，也称作焰色测试及焰色试验，是某些金属及其化合物在火焰上灼烧时呈现出特殊颜色的化学现象。如钠盐发黄光，锂盐显红光，钡盐是绿光，而镁、锌等金属粉末则会发出耀眼闪亮的白光等。

古人正是利用这样的原理，在制作烟花时往火药中按一定配比加入各种金属盐和金属粉末，从而营造出了这“柳絮飞残铺地白，桃花落尽满街红”的绚丽画面。

石 灰 吟

【明·于谦】

千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。

粉身碎骨浑不怕，要留青白在人间。

这首妇孺皆知的《石灰吟》，相传是明代著名民族英雄于谦幼年所写。全诗笔法凝练、语言质朴，托物言志、以物喻人，通过对石灰的吟颂，表达了自己英勇无畏，坚贞不屈的高洁志向。

此诗不但是于谦人格襟怀的真实写照，还生动描述了一连串的化学反应：经过“千锤万凿”，人们从深山中开采出了石灰石(主要成分是碳酸钙CaCO3)。而后，“粉身碎骨”的石灰石经过“烈火焚烧”，在高温下被烧制成白色的生石灰（氧化钙）:

CaCO3 =CaO CO2↑；

生石灰（氧化钙）与水反应生成白色的熟石灰（氢氧化钙）:

CaO H2O = Ca(OH)2，

尽管其水溶液变得浑浊，但却“浑”不怕，因为氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应又会生成白色的碳酸钙，重新变得坚硬“清白”，留在人间：

Ca(OH)2 CO2= CaCO3↓ H2O

除了《石灰吟》，于谦还曾写过一首吟咏煤炭的诗作——

咏 煤 炭

【明·于谦】

凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深。

爝火燃回春浩浩，洪炉照破夜沉沉。

鼐彝原赖生成力，铁石犹存死后心。

但愿苍生俱饱暖，不辞辛苦出山林。

本诗同样是托物言志，借描写煤炭的开掘过程及其蕴藏的热能，表达了诗人为国为民甘愿赴汤蹈火的自我牺牲精神。

煤炭是一种分布最广、最为丰富的化石能源，我国是世界上最早利用煤的国家。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，其中，碳、氢、氧占95%以上，碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。燃烧充分时,反应为：

C O2=CO2↑

燃烧不充分时,还会有：

2C O2=2CO↑

2CO O2=2CO2↑

特殊情况下,则会有反应：

CO2 C=2CO↑

浪 淘 沙

【唐·刘禹锡】

其六

日照澄州江雾开，淘金女伴满江隈。

美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。

其八

莫道谗言如浪深，莫言迁客似沙沉。

千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。

《浪淘沙-九首》是唐代诗人刘禹锡的组诗作品，也是唐朝教坊曲名。其中第六、八首描写了古人淘金时的情景。并藉此或揭露劳作与享受的不平，或抒发自己历经磨难、不改初衷的志向。

诗人之所以自喻为金子，正是由于其化学性质决定的。金是最稀有、最珍贵和最被人看重的金属之一。它的化学性质非常稳定，具有很强的抗腐蚀性， 在高温下也不容易与氧气反应。正所谓“真金不怕火炼”，这恰如诗人的情操，只要“吹尽狂沙”，是金子总会发光。

客 从

【唐·杜甫】

客从南溟来，遗我泉客珠。

珠中有隐字，欲辨不成书。

缄之箧笥久，以俟公家须。

开视化为血，哀今征敛无。

“诗圣”杜甫在这首诗中写道：有客人从南方来送给我一颗珍珠。珍珠里隐约有字，想辨认却又不成字。我把它久久地藏在竹箱里，等待官家来征收。可过了一段时间后打开箱子一看，珍珠却化成了血水，只能哀叹再也没有什么可以应付官家的征敛了。

以往解释此诗，多认为作者是借用传说，描述了珍珠的凭空消失，以控诉统治者的残酷剥削，表达对劳动人民的深切同情。但其实，珍珠消失的这一现象并非传说，而是实实在在的化学反应。

珍珠主要成分是碳酸钙，以及少量的有机质。碳酸钙难溶于水，但在潮湿环境中会和空气中的二氧化碳和水发生反应。杜甫居室漏雨潮湿，竹箱无防潮性能，珍珠中的碳酸钙遇到空气中的二氧化碳和水，就变成了碳酸氢钙水溶液，其反应方程式为：

CaCO3 CO2 ＋ H2O =Ca(HCO3)2。

溶液中混有红色物质，故而会形成类似血水的红色液体。杜甫那个年代不具备这些化学知识，所以才会疑惑不解。

秋 浦 歌

【唐·李白】

炉火照天地，红星乱紫烟。

赧郎明月夜，歌曲动寒川。

《秋浦歌》是“诗仙”李白的组诗作品。这是其中第十四篇，是一首正面描写和歌颂冶炼工人的诗歌。诗人用雄浑的笔调，描绘出了一幅气氛热烈、瑰玮壮观的秋夜冶炼图：炉火熊熊燃烧，红星四溅，紫烟蒸腾，广袤的天地被红彤彤的炉火照得通明。而在这热火朝天的冶炼图景背后，包含着一系列化学反应。

古代炼铁一般是以赤铁矿石、焦炭等为主要原料冶炼，赤铁矿的化学成分为Fe2O3，其反应过程首先是由焦炭与空气中的氧气生成二氧化碳（提供热源），然后生成的二氧化碳继续与焦炭反应生成气体还原剂一氧化碳，接下来一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，从而冶炼得到生铁。其化学反应方程式依次为：

C O2= CO2↑ (点燃)

C CO2= 2CO↑ (高温)

3CO Fe2O3= 2Fe 3CO2↑(高温)

无 题

【唐·李商隐】

相见时难别亦难，东风无力百花残。

春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。

晓镜但愁云鬓改，夜吟应觉月光寒。

蓬山此去无多路，青鸟殷勤为探看。

这首《无题》诗是唐代大诗人李商隐最为人称道的代表作之一。诗歌以女性的口吻抒写爱情心理，在哀愁、苦痛之中，寓有热切的渴望和执着的精神，感情境界深微绵邈，感人至深。特别是其中“春蚕到死丝方尽、蜡炬成灰泪始干”两句，更是千古传诵的名句。

“蜡炬成灰泪始干”，写出了那种甘愿燃烧自己，无私奉献的情怀，同样也是一种化学现象的体现。古代的蜡烛多由蜂蜡制成，其主要成分是高级脂肪酸和一元醇所合成的酯类、脂肪酸和糖类。而现在蜡烛的主要原料则是石蜡，石蜡是几种固体烷烃CnH2n 2，其中n=17～35的混合物，主要是正二十二烷（C22H46）和正二十八烷（C28H58）以及硬脂酸，它们燃烧都产生二氧化碳和水。其化学反应方程式为：

2C22H46 67O2= 44CO2↑ 46H2O (点燃)

2C28H58 85O2= 56CO2↑ 58H2O (点燃)

生活中处处包含着化学，

生活中时时充满着诗意。

我们吟诵诗词的华美，

我们感受化学的神奇。

无论感性的词章佳句，

抑或理性的科学分析，

都带给我们无尽的感动、无限的思绪。

那是诗歌所绽放的绚丽光芒，

那是化学所蕴涵的永恒魅力！

来源转载自：化学人生公众号

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