以铝为例，谈两性金属及其重要化合物的转化模型的构建

以铝为例，谈两性金属及其重要化合物的转化模型的构建

伍玲燕

广东省肇庆市德庆县香山中学    526600

【摘  要】元素化合物知识是高中化学中非常重要的知识体系，在近些年的高考中考查频度与力度均很高。元素化合物的知识比较零碎，反应复杂，现象多，一般在计算、推断及实验等方面进行考查。如果在进行高三一轮复习备考时只是对课本的内容进行简单机械的重复，没有对知识进行有效的整合、类比及迁移，那么复习的效果就很难得到显著提高。鉴于此，本人将以铝为例谈一下两性金属及其重要化合物的转化模型的构建，进而开展两性元素化合物知识的单元整体教学备考复习工作。

【关键词】铝及其化合物，两性金属，转化模型，单元整体复习，教学策略

【正文】

一、基于价类视角下，建立铝及其重要化合物的转化模型

1、基于价类角度构建铝及其重要化合物的转化关系图[1]

一轮复习时，机械而简单重复并不会深刻唤起学生对知识的渴求。所以在进行铝及其化合物的知识传授时，笔者首先铝从18世纪的“物以稀为贵”到现如今广泛使用作对比，来激发学生对铝及其重要化合物性质的兴趣，并引导学生初步建构铝及其重要化合物的价类二维图（见图1），并基于价类二维图的基础上引导学生分析铝及其化合物的转化关系。在构建价类二维图的时候，要求学生书写铝、氧化铝、氢氧化铝分别与盐酸和氢氧化钠反应的方程式，并总结两性氧化物、两性氢氧化物的概念，初步建立对两性物质的转化认识。

2、数轴法构建铝及其重要化合物的转化模型。

在分析了铝及其重要化合物的转化关系后，先引导学生用一条数轴将含铝微粒的酸碱性强弱与H+或OH-离子的关系建立其转化模型（见下图2）。再让学生结合数轴关系，分析铝及其重要化合物的转化规律:相邻微粒不反应，相间微粒要“归中”，最底隔二要看量。再从“类”的角度引导学生建立“非氧还，配电荷”的配平规律。最后再以“请判断以下微粒间①OH-与AlO2-②Al3+与H+③OH-与Al(OH)3④H+与AlO2-能不能发生反应？如果能请写出其离子反应方程式”为巩固练习，进一步加深学生对铝及其化合物的转化模型的理解及应用。

二、构建两性金属及其重要化合物的转化模型。

在指导学生学习了典型的两性金属铝及其重要化合物的转化模型以后，再以类比的思维引导学生思考并完成如下练习：金属镓(Ga)性质也类似于铝,请仿照铝及其化合物的转化数轴画出镓及重要化合物的转化数轴(见图3），根据转化关系写出下列离子方程式：①Ga(OH)3沉淀溶于NaOH ②往NaGaO2溶液中加入盐酸生成沉淀。并结合铝和镓及它们的重要化合的转化模型的基础上拓展总结两性金属及其重要化合物的转化模型（见图4），从而建立起以铝为代表的两性金属及其重要化合物性质转化模型的单元整体复习策略。

三、两性金属及其重要化合物转化模型在实际教学中的应用

    在引导学生构建了两性金属及其化合物的转化模型以后，再通过课堂练习让学生进一步掌握如何运用两性金属及其转化模型去解决化工流程中的物质转化问题。为此，笔者设计了两道练习予以检测学生对堂上所学知识的理解。其中一道是对2021年广东高考题的18题进行了改编：“对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含Al2O3、MoO3、Ni2O3等氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：

已知：MoO3与Al2O3性质相似。请回答下列问题：滤渣I的主要成分_______，并写出废催化剂焙烧时发生的化学反应方程式______________”；另一道练习是对广东模拟题的改编：“铍铜是力学、化学综合性能良好的合金，广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废铍铜元件（含BeO25%,CuS71%，少量FeS和SiO2)回收Be和Cu的流程。已知：Be、Al元素化学性质相似。

问题:（1）滤液A的主要成分除NaOH外，还有______(填化学式），滤渣B的成分是_____（填化学式）。

(2)请写出滤液A与足量盐酸反应的离子方程式____________、_____________。”通过这两道堂上练习，引导学生结合本课所学内容，着重从“类”的角度分析“焙烧”过程中的物质转化及书写相应的方程式。通过对学生堂上练习的反馈来看，学生大多数能用上两性金属及其转化模型去解决物质转化问题及书写相应的方程式。

四、运用两性金属及其重要化合物的转化模型对开展高三元素化合物单元整体教学的作用

本课首先通过对以铝其重要化合物的价类二维图的构建，促使学生从“价类”两个角度认识元素及其重要化合物的性质，提高学生对铝及其化合物性质的认知能力。其次通过对两性金属及其重要化合物的转化模型的构建过程，拓展了学生视野，进一步引导学生基于“价类”两个角度预测两性元素及其重要化合物的性质及解决实际问题[2]，从而有效避免了一轮备考中频繁炒冷饭或者知识面单一且零碎等情况的出现，从而提升学习的新鲜感和效果

。从帮助学生“建模”到引导学生“用模”去分析解决元素化合物的转化问题，不仅能激起起学生对元素化合物知识的学习的信心，也能增强其面对陌生流程题的解答能力，从而提升一轮复习备考的效果。

【参考文献】：

[1]陈权富1张贤金2.基于核心素养培育的高三化学复习教学研究——以"铝及其化合物复习"为例[J].中小学化学实验与装备,2019年06期。

[2]钟秀芬.基于学科核心素养的元素化合物知识教学实践 ——铝及其化合物性质(J).教育教学论坛，2019年40期。