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铝及其化合物教法分析
铝及其化合物教法分析
吴惠华 (南安国光中学 福建 泉州 362321)
中文摘要:铝及其化合物的化学性在高考中所占比例很高,学生却不容易掌握,针对这种情况,文章中浅淡不同版本的学法。通过对比,得出最适合学生的方法。
关键词:铝及其化合物 酸 碱
在高考要求中,以氧化铝和氢氧化铝为代表物质,明确要求掌握两性氧化物和氢氧化物的概念和化学性质,通过对氧化铝、氢氧化铝两性的学习,逐步掌握从物质类别和特性两个方面学习元素化合物知识的一般方法,同样也通过氢氧化铝的制备和性质实验,体会对比实验、控制变量等科学方法。激发学习化学的兴趣,培养合作学习的意识,逐步体会严谨的态度和科学的方法在化学学习中的重要性,从而提高学生的科学素养。
在中学阶段,我们可以看到,对于铝及其化合物性质知识点有不同的版本,主要是AlO₂-与[Al(OH)₄] –的写法差别。对于这两种写法有各自的亮点,在教学中可以采取亮点来让学生更有效地学习与掌握,以下就铝以及化合物的性质教学进行对比。
首先,在对铝及其化合物(主要是氧化铝 、氢氧化铝)的性质教学中,主要是学习与酸、碱的反应。
苏教版
|
与酸反应 |
与碱反应 |
铝 |
2Al+6H+ |
2Al+2OH-+2H2O |
氧化铝 |
Al2O3+6H+ |
Al2O3+2OH- |
氢氧化铝 |
Al(OH)3 +3H+ |
Al(OH)3 +OH- |
鲁科版
|
与酸反应 |
与碱反应 |
铝 |
2Al+6H+ |
2Al+2OH-+6H₂O=2[Al(OH)₄]-+3H₂↑ |
氧化铝 |
Al2O3+6H+ |
Al2O3+3H2O+2OH- |
氢氧化铝 |
Al(OH)3 +3H+ |
Al(OH)3 +OH- |
通过表格对比,可以直观地让学生感受到产物的异同点,有利于学生对此知识的识记,但此方法要求低,不需要反应的本质,比较适合低年级学生。
苏教版中与碱反应产物为AlO2-,而鲁科版则为[Al(OH)₄]-,实际上,AlO2-在水溶液中都是以[Al(OH)₄]-的形式存在,以前只不过是为了方便,把它简写成AlO2-。但它的实际组成还是[Al(OH)₄]-,为什么会叫偏铝酸呢?在无机化学中是这样规定的,含氧酸根的化合价与其中氧原子数相同的酸,称为原酸,命名为原某酸。 比如: H4SiO4,原酸或正酸脱掉一分子水后称为偏某酸,如 H2SiO3 称为偏硅酸(习惯上把偏硅酸直接称作硅酸),HPO3称为偏磷酸。 “铝酸”应该就是指氢氧化铝,Al(OH)3,因为它的碱性略强于酸性,所以一般不写作 H3AlO3 ,铝酸的中的铝+3价,与氧原子数目相等,相当于“原铝酸”,它脱掉一分子水后,就称为“偏铝酸”,HAlO2。
接下来,铝与碱反应,苏教版与鲁科版对比,主要在分析氧化还原原理时,体现其各自的特点,此方程写法相对简洁,但分析氧化还原原理时易错,应两边同时再加上4H2O。而鲁科版则可以直接看出氧化剂与还原剂。
氧化铝与碱反应时对于苏教版,我们可以这样解释,与碱反应体现酸性氧化物性质,生成盐和水,氧化铝对应为偏铝酸(HAlO2),类似二氧化碳对应为碳酸。因此Al2O3中有两个铝原子应对应两个HAlO2,写方程就容易多了。
Al2O3[等同于2HAlO2— H2O]+2OH-
而氢氧化铝与碱反应可以先向学生传授这个知识:
H++AlO2—+ H2O
1个Al(OH)3对应1个HAlO2,需要1个氢氧化钠来中和,方程式也很容易写。
Al(OH)3 [等同于HAlO2+ H2O]+OH-
鲁科版中氧化铝与碱反应相较苏教版不好写,但是氢氧化铝与碱反应的方程式比较好写,直接把OH-加合上就行了。
在偏铝酸盐或四羟基合铝酸盐与酸反应时,也可体现出鲁科版的亮点,
|
鲁科版 |
苏教版 |
少量强酸 |
[Al(OH)₄]-+1H+ |
AlO2-+H++H2O |
过量强酸 |
[Al(OH)₄]-+4H+ |
AlO2-+4H+ |
过量CO2 |
[Al(OH)4]-+CO2+H2O |
AlO2-+CO2+2H2O |
此外,还有发生双水解的反应对比:
苏教版 |
Al3++3 AlO2-+6H2O |
鲁科版 |
3[Al(OH)₄]-+Al3+ |
从以上的几组对比中可以看到,方程式怎么写有其各自的特点,有些同学可能对某种更容易掌握,而且地区不同,所用教材也不同,教师教学方法也有所不同,但都说明铝及其化合物性质的特殊性与重要性。因此在教学中可以采取不同方法以帮助学生更好掌握与理解,在全国考试大纲越来越相接近的同时,我们的教学水平和方法也在不断地向同一个方向更好的发展与进步。
[参考文献]
(1) 北京师范大学无机化学教研室等编,无机化学,高等教育出版社。
本人简介:吴惠华,工作于福建省泉州市南安国光中学,1980年出生,女,大学本科毕业,主要从事高中化学教学工作。邮编:362321 电话:13788862215