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金属铝是两性金属吗?

摘要:我认为在中学化学中两性物质只涉及两性化合物,我们不能说Al或Zn是两性金属或两性元素。中学阶段,两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应,只生成盐和水的化合物。

在高中化学教学过程中,两性物质是非常重要的化学概念之一。然而,教材中没有详细具体地给出两性物质的概念。并且,在众多资料和论文中,对于两性物质也没有系统和明确的定义。在实际教学过程中,不同的教师结合自身的理解会给出不同的定义,但是,这些定义中有些是片面的,甚至是错误的。因此,在高中阶段如何理解两性物质这个概念,教师在实际教学中如何把握教学尺度,是本文主要探讨的内容,也是探讨两性物质概念的价值所在。

在某些教材和论文中都提出 Al是典型的两性元素和两性金属。而在中学化学教材中,人教版化学必修1 P51是这么介绍铝的:“通过实验我们看到,铝既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,反应都放出一种可燃性气———氢气。”完全没有提到两性元素和两性金属的概念,那么这种表述是否合适呢?很明显,对于元素而言,我们讨论的是其金属性和非金属性,所以两性元素中的两性指的是金属性和非金属性,很明显已经超出了中学化学中关于“两性”的范围。并且,Al与酸和强碱反应,都是失去电子,表现的也是元素的金属性,而不是非金属性。即使对应的单质表现的性质介于金属性和非金属性之间,一般也称为“准金属性”或“半导性”,而不叫“两性”。因此,我认为在中学化学阶段两性元素概念的提出是不合理的。而对于两性金属的“两性”认识则是模糊不清的。一种观点认为是金属性和非金属性,另外一种观点认为是酸性和碱性。李庆林老师在《两性物质小议》中明确指出:“两性”是金属性和非金属性。李伊老师在《铝的亲氧性及酸碱两性解析》中指出:两性金属中的两性是指酸性和碱性,而Al和酸或强碱反应,其产物都含有氢气,不满足其产物只是盐和水的判断标准。因此,我比较认同李改仙老师的观点,我们不能说Al或Zn是两性金属或两性元素。

在人教版化学必修1 P58中明确指出Al2O3是两性氧化物,Al(OH)3是两性氢氧化物。那么两性物质中的 “两性”究竟指的是什么?在资料上频频出现两性金属的概念,那么这种说法是否正确?这些问题时常困扰着我们中学化学教育工作者,导致在化学教学中面对这类化学概念时明显底气不足。

现代汉语词典对于“两性”的解释是两种性质。我认为在中学化学中两性物质只涉及两性化合物,并且这 “两性”强调的是两种相反的化合物性质。我们都知道氧化物可以分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物。那么,很明显“两性”指的是酸性和碱性。何谓酸性?即酸体现出的性质。何谓碱性?即碱体现出的性质。而酸和碱反应生成盐和水,这是毫无疑问的。因此,我们用来判断酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物的重要标准之一,就是酸性氧化物与碱、碱性氧化物与酸、两性氧化物与酸(或碱)反应的产物为盐和水。两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应,只生成盐和水的化合物。中学里常见的有:Al2O3、Al(OH)3氨基酸、蛋白质等。物质的两性是指既能与酸反应又能与碱反应的性质,但产物不一定全是盐和水。如强碱弱酸酸式盐(如:NaHCO3、KHS、KHSO3、Na2HPO4等)及弱碱弱酸盐(如:CH3COONH4、NH4Hs等),也既能与强酸反应又能与强碱反应,但不能将它们称为两性物质,只能说它们具有两性。

综合以上讨论,我建议在中学化学教学中,我们只讨论两性化合物(包括两性氧化物和两性氢氧化物),而不要去涉及两性金属这类存在争议的化学概念。一方面,由于没有明确的、统一的定义,我们自己无法完全解释清楚;另一方面,如果对“两性”的含义进行扩展延伸, 在教学中容易使学生混淆,从而加大学生的学习难度。

(责任编辑:化学自习室)
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