新課標(biāo) 新教材 新啟示
——“鋁及其化合物”的教學(xué)

福建省安溪銘選中學(xué) 廖曉宇

一、課標(biāo)中相關(guān)內(nèi)容的變化

2003 年版的高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中金屬鋁及其化合物的性質(zhì)主要在“常見無機物及其應(yīng)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(biāo)中“常見無機物及其應(yīng)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(chǔ)與化學(xué)反應(yīng)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(biāo)情景素材建議中涉及“鋁和氫氧化鈉的反應(yīng)疏通下水管道”的內(nèi)容，說明了重視學(xué)生運用所學(xué)知識和形成的能力解決實際問題，體現(xiàn)了對學(xué)生科學(xué)精神與社會責(zé)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(yīng)、氫氧化鋁的制備、氧化鋁的不穩(wěn)定性、硫酸鋁鉀應(yīng)用等，但增加了鋁合金的應(yīng)用及鋁制品表面氧化膜的處理。“鋁及其化合物”的相關(guān)性質(zhì)依據(jù)新課標(biāo)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(biāo)要求，舊教材中在幾種重要的金屬化合物中系統(tǒng)地學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)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(yīng)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(xué)生動手實驗探究鋁的物理和化學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)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(biāo)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(dǎo)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(yīng)可用于冶煉一些熔點較高的金屬，從應(yīng)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(biāo)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(yīng)、氫氧化鋁與鹽酸、與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，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(yīng)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”。基于此實驗介紹了鋁和酸的反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)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。“鋁及其化合物”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(yīng)為四羥基合鋁酸鈉。”

此外，教材中“鋁及其化合物”習(xí)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(biāo)的解讀。人教版新教材中設(shè)置的“鋁及其化合物”相關(guān)練習(xí)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(yīng)生成的氫氣體積之比”“鎂鋁合金與酸和堿反應(yīng)的計算”“5.4g 鋁和氫氧化鈉反應(yīng)放出的氫氣的量的計算”，說明了新教材對鋁和酸堿反應(yīng)的計算仍然具有較高要求，要求學(xué)生具有一定的守恒思想，能夠熟練掌握“物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)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(biāo)情景素材建議中涉及“鋁和氫氧化鈉的反應(yīng)疏通下水管道”的處理的詮釋，也說明了新教材更加重視學(xué)生運用所學(xué)知識和形成的能力解決實際問題，體現(xiàn)了對學(xué)生科學(xué)精神與社會責(zé)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(xí)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(xí)中出現(xiàn)了要求學(xué)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(xí)題，從能力方面要求學(xué)生懂得知識的遷移。

三、相關(guān)變化的啟示

第一，課程標(biāo)準(zhǔn)是教材編寫的重要依據(jù)，因此熟讀課程標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的，當(dāng)不能很好地理解新課程標(biāo)準(zhǔn)中的變化時，教師可以對比不同版本對課程標(biāo)準(zhǔn)的解讀，從而更好地把握課程標(biāo)準(zhǔn)要求。教材是教師進行教學(xué)設(shè)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(chǔ)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(yīng)，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(dǎo)思想和相應(yīng)學(xué)科的學(xué)科邏輯的體現(xiàn)，教師要做的是在對課程標(biāo)準(zhǔn)的認識基礎(chǔ)上，深刻理解教材的編排原則和思想，在此基礎(chǔ)上結(jié)合自己對學(xué)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(xué)習(xí)本就是高中化學(xué)的難點，以往更多的是聽教師講述相關(guān)的性質(zhì)及反應(yīng)現(xiàn)象，反復(fù)背相關(guān)化學(xué)方程式，學(xué)生學(xué)習(xí)知識出現(xiàn)碎片化，化學(xué)學(xué)習(xí)興趣銳減。但是新課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)，發(fā)揮核心概念對元素化合物的指導(dǎo)作用，培養(yǎng)學(xué)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(shè)豐富多樣的真實問題情境，幫助學(xué)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(yīng)用，發(fā)展學(xué)生辯證思維，培養(yǎng)科學(xué)精神與社會責(zé)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(xué)史話”“拓展視野”“跨科學(xué)鏈接”等，使學(xué)生通過參與現(xiàn)實問題的解決深入體會“科學(xué)—技術(shù)—社會—環(huán)境”的緊密聯(lián)系并促進學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。元素周期律相關(guān)知識的學(xué)習(xí)可以有效培養(yǎng)學(xué)生原子結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念，發(fā)展學(xué)生應(yīng)用元素周期律比較元素及其化合物性質(zhì)，發(fā)展學(xué)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(xué)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(xué)時也不能忽略其在幫助學(xué)生發(fā)展學(xué)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(xué)觀念，如分類觀、元素觀、微粒觀、結(jié)構(gòu)觀等在教學(xué)中對學(xué)生的滲透非常關(guān)鍵，建立學(xué)生模型認知不是知識的簡單重復(fù)與疊加。新高考、新課標(biāo)、新教材在教師成長路上既是挑戰(zhàn)也是一種機遇，學(xué)習(xí)、鉆研、討論課標(biāo)、教材，方能抓住機遇。