元素化合物知识作为其他化学知识的载体，在中学化学中占有举足轻重的地位。纵观近几年的高考试题，铝、氧化铝、氢氧化铝、常见的铝盐(如氯化铝、明矾等)一直是命题的热点。Al3+、Al(OH)3、AlO2-的相互转化，应用在离子分离(如Mg2+、Al3+的分离)、共存及推断中的试题屡屡出现。
2001 年开始高中化学教学采用了新教材。不难发现铝这一节的内容与原教材相比，有了较大幅度的调整——将其改编在平衡章节之后，要求学生用平衡的理念来分析。这势必对学生这一节的学习，提出了更高的要求。而同为金属的镁、铁的章节却做了大幅度的删减。因此，大胆假设今后几年试题仍将在Al与酸反应、Al3+与碱反应，AlO2-与酸反应的离子方程式书写以及计算、图象分析等方向作代章。
传统的教学方式中，往往习惯于采用“铝三角”来教学。铝三角可以表明Al3+、Al(OH)3、AlO2-之间存在一定关联，三者之间可以通过加入酸或者碱相互转化。然而关键的定量关系(Al3+与OH-相互滴加产物的讨论等)不能通过“铝三角”得以体现。因为，铝三角忽略了最为关键的一点：AlO2-是Al(OH)3在OH-过量时产生的。为了解决这一问题，笔者大胆提出“线型”学铝策略。
一.线型学铝概念的提出
“线型学铝”策略中所谓的“铝线”，其实就是由
H+ Al3+ Al(OH)3 AlO2- OH-
五个粒子所构成的一条关系线。出于H+、OH-与Al3+、Al(OH)3、AlO2-的紧密关系考虑，与“铝三角”不同，“铝线”中加入了H+、OH-这两种离子。感觉上，粒子数的增加，使问题变的更为复杂;而实际上，只是将原本转换关系中隐藏的粒子更直观、更清晰表现出来。
二.线型学铝概念的剖析
“线型学铝”基本内容可以由四句话来概括——相邻粒子不反应，相隔粒子聚中间，隔之越远越易行，所带电荷是关键。
(一)相邻粒子不反应——解决粒子间共存问题
有铝元素参加的粒子间共存问题的讨论一直是会考、高考的热点，2004年的浙江省会考试卷中就有两题(第4题、第23题)涉及这一内容。
例：下列物质中，既能跟NaOH溶液反应，又能跟盐酸反应的是( )
A.Al(OH)3 B.Na2CO3 C.NH4Cl D.CH3COONa
该题考查了“铝线”中的粒子的共存关系。只要明确“铝线”上相邻粒子是不反应的，不相邻粒子间可以反应，那么选答案A也就十分明确了。
(二)相隔粒子聚中间——用于判断反应后的产物
含铝化合物在溶液中发生反应，产物与反应物物质的量比例有关。因此，反应产物的讨论对于学生来说明显是一个难点。填鸭式的教学方式(例如：要求学生强记 Al3+与OH-1∶3反应产物为Al(OH)3，1∶4反应产物为AlO2-等)效果并不好。试题角度稍一改变，学生就很难将已有的知识加以应用。化学新课程标准强调让学生形成积极主动的学习态度。“线型学铝”概念的提出，可以使学生在铝元素的学习中，将研究性学习与接受性学习有机的整和在一起。“铝线”中的相邻粒子是不反应的，而相隔的粒子就可以反应生成处于两个反应粒子中间的粒子(产物水被略去)。只要学生了解这一点，就可以引导学生充分利用“铝线”，自己主动去获取结论。
例如根据铝线H+ Al3+ Al(OH)3 AlO2- OH-不难发现H+与Al(OH)3能反应生成Al3+，而Al(OH)3 与OH-反应生成AlO2- 等。在应用“铝线”过程中，学生可能又会产生问题：若处于两个粒子中间的粒子不是一个，而是有两个时该如何分析——这恰恰也是过量问题，互滴问题的难点所在。仔细观察，不难发现这一问题利用“铝线”还是可以得到很好解决。简单的说：A溶液中滴加B，开始A过量，产物靠近A。举个例子：盐酸中滴加偏铝酸钠溶液。反应开始时盐酸过量，产物从“铝线”分析应靠近H+，因此为Al3+，开始无沉淀。反之，若在偏铝酸钠溶液中滴加盐酸，开始偏铝酸钠溶液过量，产物从 “铝线”分析应靠近AlO2-，因此为Al(OH)3，开始就产生沉淀。
(三)隔之越远越易行——分析反应先后、难易问题
溶液中存在的阴离子或者阳离子可能有多种，加入阳离子或者阴离子可能与存在的离子都能发生反应。例如：AlCl3溶液中加入过量的NaOH后，溶液中大量存在的阴离子有AlO2- 和OH-，若向此时的溶液中加入H+，就会涉及反应先后问题。一般的教学方式，可以假设与H+先反应的是AlO2-，但产物无论是Al3+、 Al(OH)3都与存在的OH-要反应，从而推翻假设。这种教学方式较为繁琐，即使理解，记忆也不轻松。学生在理解后，可以利用“铝线” H+ Al3+ Al(OH)3 AlO2- OH-，“隔之越远越易行”方便学生记忆。H+、OH-在铝线中相隔较远，因此H+ 与OH-先反应。同理，溶液中若同时存在H+、Al3+时，若加入OH-，先反应的应为H+。
“隔之越远越易行”不仅指明了粒子反应的先后问题，更深层次讲，还蕴涵着粒子间反应难易问题。由H+ Al3+ Al(OH)3 AlO2- OH-可以看出，H+与OH-，相距最远，因此反应最容易。H+与AlO2-距离较远，反应中的H+可以由弱酸(如碳酸)电离提供，或者强酸弱碱盐(如、MgCl2)水解来提供。H+与Al(OH)3距离更近，与Al(OH)3则不反应，溶解Al(OH)3所需的H+浓度更大。同理，Al3+比Al(OH)3在“铝线”上离开OH-的距离远，将Al3+沉淀只需 •H2O即可以，但要使Al(OH)3溶解则一般要强碱才行。
(四)所带电荷是关键——讨论离子反应计量关系
离子方程式的书写，关键要搞清楚反应物的计量数比及产物。产物的分析可以由“铝线”解决。其实，计量数比同样可以结合“铝线”及电荷守恒，物料守恒得以解决。例如H+和 AlO2- 化学计量数1∶1反应生成电中性的 Al(OH)3 ，而要生成Al3+则为4∶1，因为Al3+带3个单位正电荷。
“相邻粒子不反应，相隔粒子聚中间，隔之越远越易行，所带电荷是关键”四句话是一个有机的整体，相互关联，表明了粒子之间的共存和反应的关系。参照“铝线”，联系这四句话，基本可以解决与铝元素有关的离子共存，离子方程式书写，过量计算中产物的判断等问题，甚至也可以用于铝元素有关的图象问题的讨论。 www.manfen6.com
三.线型学铝概念中值得注意的问题
(一) 关于H+的讨论
“铝线”中的H+，并非特指强酸，也可以代表某些弱酸或者可以电离产生大量H+的物质。如：醋酸，硫酸氢钠等。(若其酸根与铝离子会强烈双水解的酸，则该酸不与Al(OH)3反应)
(二) 关于OH-的讨论
“铝线”中的OH-一般指强碱(因为高中阶段所接触的弱碱绝大多数为难溶的碱，溶度积常数很小)。值得注意的是 •H2O也能使Al3+沉淀，但不与Al(OH)3反应。氨溶解于水，主要形成水合分子 •H2O，只有一小部分(1mol•L-1氨分子中只有0.004mol)发生如下式的电离作用 NH3+H20=NH4+ + OH- K=1.8×10-5，而Al(OH)3的Ksp=2×10-33，Al3+完全沉淀(C(Al3+)≤1×10-5mol•L-1)时，pH为4.8，所以 •H2O也能使Al3+沉淀。
(三) AlO2-
AlO2-实质上只是高中化学中对Al(OH)4-的一种简写。偏铝酸盐是在强碱性溶液中生成的，偏铝酸盐溶液中加酸一般无法得到“HAlO2”，而得到白色无定形凝胶沉淀Al(OH)3。但“HAlO2”可以是结晶正 Al(OH)3在573K下，加热两小时得到的，正确的名称为偏氢氧化铝AlO(OH)。因此，我们常说的“HAlO2不存在”是不严格的。
(四) Al(OH)3与Al2O3
Al(OH)3 是Al2O3的水合物，在加热条件下失水即得到Al2O3。因此，Al2O3与Al(OH)3有许多相似的反应。与Al(OH)3能反应的酸或者碱一般与 Al2O3也可以反应，产物也类似，只是相差若干个水分子。但值得强调一点是：易溶于酸也易溶于强碱的Al(OH)3是新鲜制备的一种白色无定形凝胶，而不是结晶正Al(OH)3。同样常见的易溶于酸也易溶于强碱的Al2O3是γ-Al2O3，而自然界中存在的刚玉为α-Al2O3，晶体为六方紧密堆积构型，晶格能很大，不溶于酸或碱，耐腐蚀。工业β-Al2O3陶瓷做电解食盐水的隔膜生产烧碱。所以，并非所有的Al(OH)3、Al2O3都可以与强酸、强碱反应
四.线型学铝概念的实质——酸碱中和
我们引用J.N.Bronsted—T.M.Lowry的酸碱质子理论所定义的酸碱概念。任何能释放质子的物种叫做酸，任何能结合质子的物种叫做碱。Al3+在水中实质上以八面体水合配离子[Al(H2O)6]3+形式存在，有如下平衡 [Al(H2O)6]3++H2O [Al(H2O)5OH]2++H3O+，因此，Al3+可以认为是酸。而AlO2-(即Al(OH)4-)可以结合质子(即H+)，因此可以认为是碱。根据上述的理论，“铝线”上粒子所能发生的反应都可以归纳为酸碱中和。
五.线型学铝概念的衍生
(一) 类似于Al(OH)3的两性氢氧化物——Be(OH)2、Zn(OH)2
铝和铍在元素周期表中处于对角线位置，两者的离子势接近，所以它们有许多相似的化学性质，两者的氢氧化物都属两性。所以铍存在“铍线”
H+ Be2+ Be(OH)2 BeO22- OH-