新課標 新教材 新啟示
——“鋁及其化合物”的教學

福建省安溪銘選中學 廖曉宇

一、課標中相關(guān)內(nèi)容的變化

2003 年版的高中化學課程標準中金屬鋁及其化合物的性質(zhì)主要在“常見無機物及其應用”主題中呈現(xiàn)——“了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)”，可見鋁與鈉、鐵同等重要。而新課標中“常見無機物及其應用”主題中，只保留了“鈉、鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)”，刪減了“鋁及其化合物”的內(nèi)容，但在“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎與化學反應規(guī)律”主題中又提及了鋁，說明“鋁及其化合物”的性質(zhì)在高中階段也有其重要性。另外，新課標情景素材建議中涉及“鋁和氫氧化鈉的反應疏通下水管道”的內(nèi)容，說明了重視學生運用所學知識和形成的能力解決實際問題，體現(xiàn)了對學生科學精神與社會責任素養(yǎng)的考查。

二、教材中相關(guān)內(nèi)容的變化

（一）人教版

人教版新教材在主要知識點方面相較于舊教材有所刪減，如鋁熱反應、氫氧化鋁的制備、氧化鋁的不穩(wěn)定性、硫酸鋁鉀應用等，但增加了鋁合金的應用及鋁制品表面氧化膜的處理?！颁X及其化合物”的相關(guān)性質(zhì)依據(jù)新課標要求，難度有所降低。

從內(nèi)容的編排上看，新舊教材緊扣課標要求，舊教材中在幾種重要的金屬化合物中系統(tǒng)地學習了“鋁及其化合物”的相關(guān)性質(zhì)。新教材則分為兩個模塊，首次出現(xiàn)在鐵之后又一種生活中常見金屬材料介紹鋁及氧化鋁的性質(zhì)，合乎情境，讓學生明白為何鋁在生活中能夠廣泛使用及其使用注意事項。之后出現(xiàn)在元素周期律同周期元素的遞變規(guī)律中，講述氫氧化鋁的兩性，以此提升學生原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)息息相關(guān)的意識，刪減了氫氧化鋁在醫(yī)療方面的應用、氫氧化鋁受熱分解以及鋁鹽的凈水作用等內(nèi)容。

（二）蘇教版

蘇教版新教材從主要知識點看，與人教版相同的是，所要求掌握的內(nèi)容有所減少，新增了鋁在氧氣中燃燒的實驗觀察與思考，但教材的編排較人教版有較大的不同。

從蘇教版的教材編排上看，舊教材系統(tǒng)介紹了“鋁及其化合物”的相關(guān)性質(zhì)，新教材則分為三個模塊，模塊一為必修1 專題二第一單元研究物質(zhì)的實驗方面，作為物質(zhì)性質(zhì)和變化探究的素材出現(xiàn)，讓學生動手實驗探究鋁的物理和化學性質(zhì)，并未出現(xiàn)金屬鋁的相關(guān)方程式。鋁作為生活中常見的金屬之一，以鋁為契機，讓學生了解對于物質(zhì)性質(zhì)研究的一般實驗步驟，為后續(xù)相關(guān)元素化合物的性質(zhì)學習提供研究方法依據(jù)，而非鋁的相關(guān)性質(zhì)的介紹。模塊二為必修1 專題五元素周期律同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律中講述氫氧化鋁的兩性，這部分內(nèi)容的編排緊扣新課標要求“了解同周期和主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律”。元素原子結(jié)構(gòu)的變化導致性質(zhì)的改變，從鋁的最高價氧化物水化物的堿性體現(xiàn)，或者說氫氧化鋁的兩性正是結(jié)構(gòu)變化的結(jié)果，這是結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)差異的典型案例，教材從實驗說明氫氧化鋁的兩性并用方程詮釋它的兩性。模塊三為必修2 專題九第一單元金屬的冶煉方法中介紹鋁熱反應可用于冶煉一些熔點較高的金屬，從應用中講到鋁及其化合物的性質(zhì)并在“拓展視野”中介紹了鋁的冶煉方法，在鋁的冶煉中介紹了氧化鋁、偏鋁酸鈉的相關(guān)性質(zhì)。蘇教版在教材的“拓展視野”欄目介紹了鋁的其他常見化合物的性質(zhì)，也體現(xiàn)了新課標對“鋁及其化合物”的性質(zhì)要求降低。

（三）魯科版

魯科版新教材重點強調(diào)了鋁與鹽酸反應、氫氧化鋁與鹽酸、與氫氧化鈉溶液反應，也將氫氧化鋁的兩性作為重點。

魯科版新教材在內(nèi)容編排上，與鋁相關(guān)的內(nèi)容主要出現(xiàn)在“元素周期表的應用”一節(jié)中的探究實驗：“比較鈉、鎂、鋁三種元素原子失電子能力的相對強弱”?；诖藢嶒灲榻B了鋁和酸的反應以及氫氧化鋁的兩性。在介紹氫氧化鋁的兩性時，新舊兩版魯科版教材中都指出了NaAlO2和Na[Al（OH）4]的關(guān)系。

從三種版本的教材中關(guān)于“鋁及其化合物”的組織來看，都遵從了新課程標準對這一部分內(nèi)容的精簡，且氫氧化鋁的兩性均出現(xiàn)在元素周期律中。蘇教版保留的“鋁及其相關(guān)化合物”的性質(zhì)內(nèi)容較多，但鋁的相關(guān)化學性質(zhì)是在“觀察與思考”欄目中出現(xiàn)的，鋁的冶煉是在“拓展視野”欄目中出現(xiàn)的，體現(xiàn)了對“鋁及其相關(guān)化合物”性質(zhì)的弱化?！颁X及其化合物”的性質(zhì)在蘇教版教材中以較多專題體現(xiàn)且章節(jié)跨度大，人教版與魯科版最主要體現(xiàn)在“元素周期律”這一章節(jié)中。蘇教版關(guān)于“偏鋁酸鈉”這一物質(zhì)沒有多加以說明，而人教版和魯科版教材都對“偏鋁酸鈉”這一物質(zhì)進行了說明，人教版中這么形容：“嚴格來說，偏鋁酸鈉應為四羥基合鋁酸鈉。”

此外，教材中“鋁及其化合物”習題內(nèi)容的變化也可以體現(xiàn)出三種版本教材對“鋁及其化合物”新課標的解讀。人教版新教材中設置的“鋁及其化合物”相關(guān)練習與舊版較為相似，如“鋁罐充滿二氧化碳后加入氫氧化鈉溶液”“鋁分別與鹽酸和氫氧化鈉反應生成的氫氣體積之比”“鎂鋁合金與酸和堿反應的計算”“5.4g 鋁和氫氧化鈉反應放出的氫氣的量的計算”，說明了新教材對鋁和酸堿反應的計算仍然具有較高要求，要求學生具有一定的守恒思想，能夠熟練掌握“物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用”。同時，新教材中出現(xiàn)了一些緊密聯(lián)系生活實際的問題，如“氫氧化鈉和鋁粉能疏通下水道的原因”，這一問題是對課標情景素材建議中涉及“鋁和氫氧化鈉的反應疏通下水管道”的處理的詮釋，也說明了新教材更加重視學生運用所學知識和形成的能力解決實際問題，體現(xiàn)了對學生科學精神與社會責任素養(yǎng)的考查。蘇教版新教材中雖然較多地出現(xiàn)了“鋁及其化合物”的相關(guān)性質(zhì)，但在課后習題中相較于舊教材出現(xiàn)得少，并未多加強調(diào)。魯科版新教材盡管沒有單獨介紹“鋁及其化合物”，但在“元素周期律”的課后練習中出現(xiàn)了要求學生根據(jù)“鋁及其化合物”的相關(guān)性質(zhì)以及元素周期律來推斷出Ge元素的習題，從能力方面要求學生懂得知識的遷移。

三、相關(guān)變化的啟示

第一，課程標準是教材編寫的重要依據(jù)，因此熟讀課程標準是非常重要的，當不能很好地理解新課程標準中的變化時，教師可以對比不同版本對課程標準的解讀，從而更好地把握課程標準要求。教材是教師進行教學設計的重要參考，如蘇教版的編排中出現(xiàn)次數(shù)多、篇幅大，第一部分在實驗專題中以鋁為基礎討論研究物質(zhì)性質(zhì)的基本思路，第二部分重點元素周期律中對同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律探討氫氧化鋁的兩性，第三部分常見金屬的冶煉方法中介紹了鋁熱反應，拓展欄目中介紹了金屬鋁的冶煉。內(nèi)容之間看似跨度很大，但每一套教材的編寫都有其指導思想和相應學科的學科邏輯的體現(xiàn)，教師要做的是在對課程標準的認識基礎上，深刻理解教材的編排原則和思想，在此基礎上結(jié)合自己對學科的認識和理解，對教材的內(nèi)容進行加工呈現(xiàn)。

第二，常見元素化合物的學習本就是高中化學的難點，以往更多的是聽教師講述相關(guān)的性質(zhì)及反應現(xiàn)象，反復背相關(guān)化學方程式，學生學習知識出現(xiàn)碎片化，化學學習興趣銳減。但是新課程標準強調(diào)，發(fā)揮核心概念對元素化合物的指導作用，培養(yǎng)學生的元素觀念，建立價類二維變認識元素化合物；緊密聯(lián)系生產(chǎn)、生活和科技，創(chuàng)設豐富多樣的真實問題情境，幫助學生體會物質(zhì)性質(zhì)及其變化在促進社會可持續(xù)發(fā)展方面的應用，發(fā)展學生辯證思維，培養(yǎng)科學精神與社會責任素養(yǎng)。三種版本的教材中出現(xiàn)了較多的新增欄目，如“生活向?qū)А薄翱茖W史話”“拓展視野”“跨科學鏈接”等，使學生通過參與現(xiàn)實問題的解決深入體會“科學—技術(shù)—社會—環(huán)境”的緊密聯(lián)系并促進學科核心素養(yǎng)的發(fā)展。元素周期律相關(guān)知識的學習可以有效培養(yǎng)學生原子結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念，發(fā)展學生應用元素周期律比較元素及其化合物性質(zhì)，發(fā)展學生正確推理與模型認知的素養(yǎng)。

第三，鋁元素是人們?nèi)粘Ｉ钪泻苁煜で以诨瘜W性質(zhì)上既表現(xiàn)金屬性又表現(xiàn)非金屬性的元素。盡管三種版本的教材都對相關(guān)內(nèi)容進行了精簡，但教師在教學時也不能忽略其在幫助學生發(fā)展學科素養(yǎng)方面的作用，如建立“位—構(gòu)—性”的認識模型從而進行模型認知的重要作用。教師的教學觀念，如分類觀、元素觀、微粒觀、結(jié)構(gòu)觀等在教學中對學生的滲透非常關(guān)鍵，建立學生模型認知不是知識的簡單重復與疊加。新高考、新課標、新教材在教師成長路上既是挑戰(zhàn)也是一種機遇，學習、鉆研、討論課標、教材，方能抓住機遇。