新课标 新教材 新启示——“铝及其化合物”的教学

福建省安溪铭选中学 廖晓宇

一、课标中相关内容的变化

2003 年版的高中化学课程标准中金属铝及其化合物的性质主要在“常见无机物及其应用”主题中呈现——“了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质”，可见铝与钠、铁同等重要。而新课标中“常见无机物及其应用”主题中，只保留了“钠、铁及其重要化合物的主要性质”，删减了“铝及其化合物”的内容，但在“物质结构基础与化学反应规律”主题中又提及了铝，说明“铝及其化合物”的性质在高中阶段也有其重要性。另外，新课标情景素材建议中涉及“铝和氢氧化钠的反应疏通下水管道”的内容，说明了重视学生运用所学知识和形成的能力解决实际问题，体现了对学生科学精神与社会责任素养的考查。

二、教材中相关内容的变化

（一）人教版

人教版新教材在主要知识点方面相较于旧教材有所删减，如铝热反应、氢氧化铝的制备、氧化铝的不稳定性、硫酸铝钾应用等，但增加了铝合金的应用及铝制品表面氧化膜的处理。“铝及其化合物”的相关性质依据新课标要求，难度有所降低。

从内容的编排上看，新旧教材紧扣课标要求，旧教材中在几种重要的金属化合物中系统地学习了“铝及其化合物”的相关性质。新教材则分为两个模块，首次出现在铁之后又一种生活中常见金属材料介绍铝及氧化铝的性质，合乎情境，让学生明白为何铝在生活中能够广泛使用及其使用注意事项。之后出现在元素周期律同周期元素的递变规律中，讲述氢氧化铝的两性，以此提升学生原子结构与元素性质息息相关的意识，删减了氢氧化铝在医疗方面的应用、氢氧化铝受热分解以及铝盐的净水作用等内容。

（二）苏教版

苏教版新教材从主要知识点看，与人教版相同的是，所要求掌握的内容有所减少，新增了铝在氧气中燃烧的实验观察与思考，但教材的编排较人教版有较大的不同。

从苏教版的教材编排上看，旧教材系统介绍了“铝及其化合物”的相关性质，新教材则分为三个模块，模块一为必修1 专题二第一单元研究物质的实验方面，作为物质性质和变化探究的素材出现，让学生动手实验探究铝的物理和化学性质，并未出现金属铝的相关方程式。铝作为生活中常见的金属之一，以铝为契机，让学生了解对于物质性质研究的一般实验步骤，为后续相关元素化合物的性质学习提供研究方法依据，而非铝的相关性质的介绍。模块二为必修1 专题五元素周期律同周期元素性质递变规律中讲述氢氧化铝的两性，这部分内容的编排紧扣新课标要求“了解同周期和主族元素性质的递变规律”。元素原子结构的变化导致性质的改变，从铝的最高价氧化物水化物的碱性体现，或者说氢氧化铝的两性正是结构变化的结果，这是结构决定性质、性质体现结构差异的典型案例，教材从实验说明氢氧化铝的两性并用方程诠释它的两性。模块三为必修2 专题九第一单元金属的冶炼方法中介绍铝热反应可用于冶炼一些熔点较高的金属，从应用中讲到铝及其化合物的性质并在“拓展视野”中介绍了铝的冶炼方法，在铝的冶炼中介绍了氧化铝、偏铝酸钠的相关性质。苏教版在教材的“拓展视野”栏目介绍了铝的其他常见化合物的性质，也体现了新课标对“铝及其化合物”的性质要求降低。

（三）鲁科版

鲁科版新教材重点强调了铝与盐酸反应、氢氧化铝与盐酸、与氢氧化钠溶液反应，也将氢氧化铝的两性作为重点。

鲁科版新教材在内容编排上，与铝相关的内容主要出现在“元素周期表的应用”一节中的探究实验：“比较钠、镁、铝三种元素原子失电子能力的相对强弱”。基于此实验介绍了铝和酸的反应以及氢氧化铝的两性。在介绍氢氧化铝的两性时，新旧两版鲁科版教材中都指出了NaAlO2和Na[Al（OH）4]的关系。

从三种版本的教材中关于“铝及其化合物”的组织来看，都遵从了新课程标准对这一部分内容的精简，且氢氧化铝的两性均出现在元素周期律中。苏教版保留的“铝及其相关化合物”的性质内容较多，但铝的相关化学性质是在“观察与思考”栏目中出现的，铝的冶炼是在“拓展视野”栏目中出现的，体现了对“铝及其相关化合物”性质的弱化。“铝及其化合物”的性质在苏教版教材中以较多专题体现且章节跨度大，人教版与鲁科版最主要体现在“元素周期律”这一章节中。苏教版关于“偏铝酸钠”这一物质没有多加以说明，而人教版和鲁科版教材都对“偏铝酸钠”这一物质进行了说明，人教版中这么形容：“严格来说，偏铝酸钠应为四羟基合铝酸钠。”

此外，教材中“铝及其化合物”习题内容的变化也可以体现出三种版本教材对“铝及其化合物”新课标的解读。人教版新教材中设置的“铝及其化合物”相关练习与旧版较为相似，如“铝罐充满二氧化碳后加入氢氧化钠溶液”“铝分别与盐酸和氢氧化钠反应生成的氢气体积之比”“镁铝合金与酸和碱反应的计算”“5.4g 铝和氢氧化钠反应放出的氢气的量的计算”，说明了新教材对铝和酸碱反应的计算仍然具有较高要求，要求学生具有一定的守恒思想，能够熟练掌握“物质的量在化学方程式计算中的应用”。同时，新教材中出现了一些紧密联系生活实际的问题，如“氢氧化钠和铝粉能疏通下水道的原因”，这一问题是对课标情景素材建议中涉及“铝和氢氧化钠的反应疏通下水管道”的处理的诠释，也说明了新教材更加重视学生运用所学知识和形成的能力解决实际问题，体现了对学生科学精神与社会责任素养的考查。苏教版新教材中虽然较多地出现了“铝及其化合物”的相关性质，但在课后习题中相较于旧教材出现得少，并未多加强调。鲁科版新教材尽管没有单独介绍“铝及其化合物”，但在“元素周期律”的课后练习中出现了要求学生根据“铝及其化合物”的相关性质以及元素周期律来推断出Ge元素的习题，从能力方面要求学生懂得知识的迁移。

三、相关变化的启示

第一，课程标准是教材编写的重要依据，因此熟读课程标准是非常重要的，当不能很好地理解新课程标准中的变化时，教师可以对比不同版本对课程标准的解读，从而更好地把握课程标准要求。教材是教师进行教学设计的重要参考，如苏教版的编排中出现次数多、篇幅大，第一部分在实验专题中以铝为基础讨论研究物质性质的基本思路，第二部分重点元素周期律中对同周期元素性质递变规律探讨氢氧化铝的两性，第三部分常见金属的冶炼方法中介绍了铝热反应，拓展栏目中介绍了金属铝的冶炼。内容之间看似跨度很大，但每一套教材的编写都有其指导思想和相应学科的学科逻辑的体现，教师要做的是在对课程标准的认识基础上，深刻理解教材的编排原则和思想，在此基础上结合自己对学科的认识和理解，对教材的内容进行加工呈现。

第二，常见元素化合物的学习本就是高中化学的难点，以往更多的是听教师讲述相关的性质及反应现象，反复背相关化学方程式，学生学习知识出现碎片化，化学学习兴趣锐减。但是新课程标准强调，发挥核心概念对元素化合物的指导作用，培养学生的元素观念，建立价类二维变认识元素化合物；紧密联系生产、生活和科技，创设丰富多样的真实问题情境，帮助学生体会物质性质及其变化在促进社会可持续发展方面的应用，发展学生辩证思维，培养科学精神与社会责任素养。三种版本的教材中出现了较多的新增栏目，如“生活向导”“科学史话”“拓展视野”“跨科学链接”等，使学生通过参与现实问题的解决深入体会“科学—技术—社会—环境”的紧密联系并促进学科核心素养的发展。元素周期律相关知识的学习可以有效培养学生原子结构决定性质的观念，发展学生应用元素周期律比较元素及其化合物性质，发展学生正确推理与模型认知的素养。

第三，铝元素是人们日常生活中很熟悉且在化学性质上既表现金属性又表现非金属性的元素。尽管三种版本的教材都对相关内容进行了精简，但教师在教学时也不能忽略其在帮助学生发展学科素养方面的作用，如建立“位—构—性”的认识模型从而进行模型认知的重要作用。教师的教学观念，如分类观、元素观、微粒观、结构观等在教学中对学生的渗透非常关键，建立学生模型认知不是知识的简单重复与叠加。新高考、新课标、新教材在教师成长路上既是挑战也是一种机遇，学习、钻研、讨论课标、教材，方能抓住机遇。