資源簡介

化學單元作業設計
一、單元信息
基本 信息 學 科 年 級 學 期 教材版本 單元名稱
化 學 九年級 第二學期 人教版 第八單元 金屬和金屬材料
單元 組織方式 團自然單元 重組單元
課時 信息 序 號 課時名稱 對應教材內容
1 金屬材料 8.1 金屬材料
2 金屬的化學性質 8.2 金屬與氧氣的反應和金屬與鹽酸與稀 硫酸的反應
3 金屬活動性順序 8.2 金屬活動順序
4 鐵的冶煉和有關雜質 問題的計算 8.3 鐵的冶煉和有關雜質問題的計算
5 金屬資源保護 8.3 金屬的腐蝕與防護和金屬資源保護
二、單元分析
(一) 課標要求
知道大多數金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的，體會化學方法在金屬冶煉中的重 要性；
知道金屬具有一些共同的物理性質，通過實驗探究等活動認識常見金屬的主要化學性質 及金屬活動性順序；
知道在金屬中加入其它元素形成合金可以改變金屬材料的性能；
了解金屬、金屬材料在生產生活和社會發展中的重要作用；
以鐵生銹為例， 了解防止金屬腐蝕的常用方法；
了解廢棄金屬對環境的影響及金屬回收再利用的價值。
(二) 教材分析
第八單元在義務教育 《化學課程標準》 里第二個學習主題 “物質的性質與應用”中 “常見的物質”——金屬與金屬礦物，是化學科學的重要研究領域。
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(1) 本單元首次系統研究和認識金屬及合金的有關內容，涉及的范圍很廣，包括了它 們的性質、用途和資源保護等多方面的內容。
(2)從學生的生活經驗和實驗事實出發， 感受純金屬與合金的性質、金屬與氧氣以及 鹽酸等反應的不同，加深學生對物質性質與物質用途關系的了解，認識到金屬既有通性，又 有各自的特性。
(3)注重對學生能力的培養，尤其對重點內容(如置換反應、金屬活動順序、金屬腐 蝕條件等)采用探究的方式，通過實驗，層層引導，深入討論，并歸納得出結論。
(4)對學生進行金屬資源保護意識的教育，介紹一些新科技成果，如形狀記憶合金 等，以事實來說明化學的學習價值。
(三) 學情分析
初中化學課程立足于學生的生活經驗， 第八單元金屬和金屬材料從學生日常生活中金屬 的用途反映出物質的性質，而后通過性質決定物質的用途。純金屬的用途滿足不了日益發展 的需求，引入了合金，從實際生活出發，合金的用途比純金屬更廣。學生通過日常生活中鐵 生銹的例子，推理金屬的化學性質——金屬與氧氣的反應，以及金屬與酸的反應。不同的金 屬其銹蝕的程度不同，得知金屬的活動性不同，從而得知其用途也不同，建構了“物質的性 質與應用”這一學科大概念。
三、單元學習作業目標
(1)通過習題的練習，學生了解金屬的物理特征，認識常見金屬的主要化學性質，了 解防止金屬腐蝕的簡單方法。
(2)通過調查知道一些常見金屬 (鐵、鋁等)礦物；知道可用鐵礦石冶煉鐵。
(3)通過實例知道在金屬中加入其它元素可以改變金屬材料的性能，知道生鐵和鋼等 重要合金。
(4)生活聯系實際認識金屬材料在生產、生活和社會發展中的重要作用。
(5)從節約資源和節約能源方面認識廢棄金屬對環境的影響和回收金屬的重要性。
四、單元作業設計思路
圍繞“物質的性質與應用”這一大概念對現實知識的結構化和素養化，按照大概念、 學科大概念、次級大概念、核心性質及用途的順序整理出單元作業的知識結構，如圖 1 所 示。再根據知識結構，整理出課時主題和課時目標，如圖 2 所示。再根據課時目標設計課時 作業。 本單元總共安排五個課時，每個課時設計了4 到 6 小題，有選擇題、填空題，有的課
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時還有計算題，總體來講以基礎題為主，有 1 到 2 題拔高題。課時作業一般安排 6 到 10 分 鐘，可以在該課時內容結束后發放，課堂上留有十分鐘，由學生獨立自主完成，下課統一收 集批改，對大面積錯誤的題目，上課集中講解，只有少數學生錯誤的，利用自習進行單個輔 導解答。 也可以課前發放，上課時結合課堂的進度進行練習，邊學邊練， 加以鞏固。 單元作 業在課時作業的基礎上，把內容進行整合，檢測學生的掌握情況。
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五、課時作業
第一課時 金屬材料
課時目標：認識金屬材料與人類生活和社會發展的密切關系；了解常見金屬的物理性質 及合金的特點；了解物質的性質與用途的關系。
作業 1.“神舟十三號”為中國載人航天工程發射的第十三艘飛船，是中國空間站關鍵 技術驗證階段第六次飛行，也是該階段最后一次飛行任務。其制造過程中使用了大量的金屬 材料。下列物質不屬于金屬材料的是( )
A.鋁合金 B.鈦合金 C.合成纖維 D.銅
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參考答案： C
時間要求： 30 秒
評價設計：易錯選 D，對合金概念的掌握不夠清晰， 錯把合成纖維當合了。
作業分析與設計意圖： 設計“神舟十三號”，引導學生關注最新科技， 努力學習，熱 愛祖國的情懷。 合成纖維屬于合成材料， 考查學生是否知道金屬材料包括純金屬和合金。
作業 2.2022 年冬奧會紀念幣的材質是金和銀,選擇紀念幣的鑄造材料時不需要考慮的因 素是( )
A.金屬的硬度 B.金屬的導熱性 C.金屬的耐腐蝕性 D.金屬的價格
參考答案： B
時間要求：30 秒
評價設計： 對紀念幣的鑄造材料的選取很準確， 知道性質決定用途，同時還要考慮其他 因素，作為紀念幣不需要考慮金屬的導熱性。
作業分析與設計意圖： 以 2022 年冬奧會為情境設計紀念幣的鑄造材料，不需要考慮金 屬的導熱性，但要考慮金屬的硬度、耐腐蝕性和價格。 在考慮物質的用途時，還要考慮價 格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否污染環境。
作業 3.科學家發現一種新金屬。根據下表信息推測該金屬不適合的用途是( )
熔點 密度 強度 導電性 導熱性 抗腐蝕性
2500 ℃ 3 g ·cm-3 與鋼相似 良好 良好 優異
A.焊接金屬 B.用于通信設備 C.制造外科手術刀 D.制造航天飛機
參考答案： A
時間要求：30 秒
評價設計： 能知道性質決定物質的用途，很快得出答案。
作業分析與設計意圖： 焊接金屬的材料，熔點低。 學生知道用途是由性質決定的。 作業 4.我們的日常生活用品大多是由金屬材料制成的,按要求回答下列問題。 (1)體溫計中的液體是 水龍頭表面鍍的一般是 。 (2)鐵常用來制作炊具,這是利用了鐵的 性。 (3)銅能用來制作線圈是利用了銅的 性和 性。 (4)燈泡的燈絲用鎢制成的原因是 。
參考答案： (1) 汞，鉻 (2) 導熱 (3) 延展 導電 (4) 鎢的熔點高
時間要求：1 分鐘
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評價設計： 容易混淆金屬的導電性和導熱性，不能準確的得出答案。
作業分析與設計意圖：能舉例說明金屬性質與金屬材料的關系，知道性質決定物質的用 途。
作業 5.少年強則國強,科技興則國興。北斗組網、嫦娥探月、蛟龍潛海、磁浮(高鐵)縱
橫……中國科技的迅猛發展一次又一次讓世界見證“中國速度”!
(1)磁浮(高鐵)用到了生鐵和鋼,兩者都是 (填金屬名稱)的合金,兩者的機械性能 不同,原因是 。
(2)如圖 A 是一件黃金飾品,其利用了金屬 (寫出 1 點即可)的特點。
(3)如圖 B 中兩塊金屬片互相刻畫后,在純銅片上有明顯的劃痕,該實驗探究的目的 是 。
參考答案：
(1) 鐵；含碳量不同 (2) 具有金屬光澤(或耐腐蝕)
(3) 比較黃銅與銅(或合金與純金屬)的硬度
時間要求：1-2 分鐘
評價設計： 能知道生鐵和鋼的區別，知道合金的性質和純金屬與合金的性質差異。
作業分析與設計意圖：通過騰飛的發展速度，展示科技的力量。 熟練地掌握金屬與合金 的性質它們之間的差異。
作業 6. (選做) 閱讀下列材料,回答問題。
國產 003 航母的建造，使用了大量的金屬材料，金屬材料對于促進生產發展、改善人類 生活發揮了巨大作用。鋼是用量最大、用途最廣的合金,根據其化學成分,可分為碳素鋼和合
金鋼。根據含碳量不同,碳素鋼可分為高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼,其性能和用途如圖所示。
合金鋼也叫特種鋼,是在碳素鋼里適量地加入一種或幾種合金元素,使鋼的組織結構發生 變化,從而使鋼具有各種特殊性能。
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鋁合金是目前用途廣泛的合金之一,例如,硬鋁的密度小、強度高、具有較強的抗腐蝕能 力,是制造飛機和宇宙飛船的理想材料。將某種鋁合金放入氫氧化鈉溶液中,其中的鋁會與氫 氧化鈉、水反應生成偏鋁酸鈉(NaAlO2)和一種可燃性氣體。
近年來,為滿足某些尖端技術發展的需要,人們又設計和合成了許多新型合金。例如,鈦 合金與人體具有很好的“相容性”,可以用來制造人造骨;耐熱合金和形狀記憶合金廣泛應用 于航空航天等。
(1)用量最大、用途最廣的合金是 。
(2)鋼的含碳量是 ;可用于制造器械、彈簧和刀具的是 (填“低”“中”或 “高”)碳鋼。
(3)制造飛機和宇宙飛船利用了硬鋁 (填字母序號)的性質。
A.密度小 B.強度高 C.具有較強的抗腐蝕能力 D.硬而脆
(4)可以用來制造人造骨的是 合金。
(5)鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式是
參考答案：
(1)鋼 (2)0.03%~2%；高 (3)ABC (4)鈦(5)2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2 ↑。 時間要求：2 分鐘
評價設計： 能通過材料的閱讀，找出相應的有用信息準確答題，提高學生了解金屬、金 屬材料在社會發展中的重要作用。
作業分析與設計意圖：設計國產 003 航母為情境，增強學生的愛國情感， 勵志努力學 習，做國家有用的人才。培養學生整合材料的能力，從而準確的做題。
第二課時：金屬的化學性質
課時目標：知道鐵、鋁、銅等常見金屬與氧氣的反應；初步認識常見金屬與鹽酸、硫酸 的置換反應，以及與鹽溶液的置換反應，能認識判斷置換反應， 能用置換反應解釋一些與日 常生活有關的化學問題。
作業 1．下列說法中符合事實的是( )
A．鐵絲在氧氣中燃燒生成氧化鐵
B．鎂在空氣中燃燒，生成白色的固體
C．鋁的化學性質很活潑，在空氣中很容易銹蝕
D．銅絲放在酒精燈火焰上加熱，會由黑變紅
參考答案： B
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時間要求：30 秒— 1 分鐘
評價設計：
A.鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，而不是氧化鐵；
B.鎂在空氣中燃燒，生成氧化鎂，氧化鎂為白色的固體；
C.鋁的化學性質很活潑，在空氣中易與氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜，所以耐腐蝕； D.銅絲放在酒精燈火焰上加熱，會生成氧化銅，會由紅變黑。
作業分析與設計意圖：知道幾種常見金屬與氧氣的反應時的現象，準確描述反應的現 象，區別現象與結論。
作業 2．向裝有鎂條的試管中加入足量的稀鹽酸，下列現象不正確的是( )
A．有氣泡產生 B．鎂條逐漸溶解 C．試管外壁發熱 D．液體變為淺綠色 參考答案： D
時間要求：30 秒
評價設計：向裝有鎂條的試管中加入足量的稀鹽酸，鎂與稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫 氣，會觀察到鎂條逐漸溶解、液體始終為無色、有氣泡產生，放出熱量，故 ABC 正確， D 錯 誤。
作業分析與設計意圖：學生通過對實驗的觀察，能否熟練地記憶鎂與稀鹽酸反應的現 象。
作業 3.下列化學反應(反應條件已省略)不屬于置換反應的是( )
A．2KI＋Cl2===I2＋2KCl B．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
C．CuO＋CO===Cu＋CO2 D．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2 ↑
參考答案： C
時間要求：30 秒
評價設計：
A.單質氯氣與化合物碘化鉀反應生成單質碘和氯化鉀，符合置換反應特點，選項 A 不符 合題意；
B.單質鐵與化合物硫酸銅反應生成單質銅和化合物硫酸亞鐵，符合置換反應特點，選 B 不符合題意；
C.一氧化碳和氧化銅都是化合物，不符合置換反應特點，選項 C 符合題意；
D.單質鋅與化合物硫酸反應生成單質氫氣和化合物硫酸鋅，符合置換反應特點，選項 D 不符合題意。
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作業分析與設計意圖：學生對置換反應的特點：一換一即單質與化合物反應生成單質與 化合物。
作業 4．如圖是取大小形狀相同的 Mg、Zn、Fe、Cu 四種金屬與相同濃度的稀鹽酸反應
狀況的示意圖。仔細觀察并結合所學的知識回答下列問題：
圖中顯示有三種金屬能與稀鹽酸反應，其共同的反應現象是 ，其中反 應速率最快的是 ，請寫出它與鹽酸反應的化學方程式 。
參考答案： 有氣泡產生；鎂；Mg＋2HCl===MgCl2＋H2 ↑
時間要求：1——2 分鐘
評價設計： 圖中顯示有三種金屬能與稀鹽酸反應產生氣體， 因此共同的反應現象是有氣 泡產生，其中反應速率最快的是鎂，它與鹽酸反應的化學方程式為 Mg＋2HCl===MgCl2 ＋ H2 ↑。
作業分析與設計意圖：通過課本上的圖片，學生更易掌握金屬與酸之間反應的難易程 度，能熟練的掌握 Mg、Zn、Fe、Cu 與稀鹽酸反應的情況。
作業5. (選做) 某同學在練習“金屬的化學性質”實驗操作時，發現幾支試管中氣泡有 快有慢，于是他與小芳同學一起合作進行如下探究。
【提出問題】金屬與酸反應的快慢受哪些因素影響呢？
【猜想與假設】
A．可能與酸的濃度有
B．可能與金屬的種類有關
C．可能與金屬的形狀有關
【設計并實驗】進行如下實驗。
實驗 編號 鹽酸的濃度 (均取 20 mL) 金屬 (均取 2 g) 金屬的 形狀 待測 數據
① 10% 鎂 粉狀
② 10% 鐵 片狀
③ 10% 鎂 片狀
④ 20% 鐵 片狀
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(1)實驗時需將鎂片和鐵片進行打磨，其目的是__ __。
(2)寫出鐵與稀鹽酸反應的化學方程式： __ __。
(3)上述實驗的待測數據是__ _。
(4)要比較不同金屬的種類對反應快慢的影響，應選擇的實驗編號是__ __。 【得出結論】
(5)結論 _ 。
(6)實驗①中試管外壁發燙，說明鎂與稀鹽酸反應是放熱反應，實驗測得該反應中產生
氣體的速率(v)與時間(t)的關系如圖所示，你認為在 t2~t3 時間段內反應速率逐漸減慢的主
要原因是__ __。
參考答案：
(1) 除去金屬表面的氧化物 (2) Fe＋2HCl===FeCl2＋H2 ↑
(3) 收集等體積氫氣所需時間 (4) ②③
(5) 同等條件下，金屬越活潑，反應速率越快，鹽酸的濃度越大，反應速率越快，金
屬與酸的接觸面積越大，反應速率越快；
(6) 隨著反應的進行，鹽酸被消耗，鹽酸的濃度降低，反應速率減慢。
時間要求：3——4 分鐘
評價設計：
(1)實驗時需將鎂片和鐵片進行打磨，其目的是除去金屬表面的氧化物；
(2)鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，該反應的化學方程式為 Fe＋2HCl===FeCl2＋
H2 ↑；
(3)該實驗的目的是探究金屬與酸反應的快慢受哪些因素影響，可根據生成氫氣的速率 來判斷，故待測數據可以是收集等體積氫氣所需時間；
(4)要比較不同金屬的種類對反應快慢的影響，除了金屬種類不同，其他因素都應相同， 故應選擇的實驗編號是②③ ；
(5)金屬與酸反應的快慢，與金屬的種類、金屬形狀、酸的濃度均有關，同等條件下，
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金屬越活潑， 反應速率越快， 鹽酸的濃度越大，反應速率越快， 金屬與酸的接觸面積越大， 反應速率越快；
(6)反應速率與鹽酸的濃度有關，在 t2~t3 時間段內反應速率逐漸減慢的主要原因是隨 著反應的進行，鹽酸被消耗，鹽酸的濃度降低，反應速率減慢。
作業分析與設計意圖：通過科學探究題培養學生探究能力，同時對化學語言的培養表達 進行提煉。學生對金屬性質的掌握，整合到科學探究題中，提高學生的能力。
第三課時：金屬活動性順序
課時目標：能用金屬活動順序表對有關的置換反應進行判斷，并能利用金屬活動順序表 解釋一些與日常生活有關的化學問題。知道怎樣判斷金屬的活動性，并能設計實驗驗證金屬 的活動性。
作業 1．為比較 X、Y、Z 三種金屬活動性大小，進行如圖所示的實驗。下列實驗結論 正確的是( )
A. X＞Y＞Z B．Z＞Y＞X C．X＞Y、Z＞Y D．Y＞X、Y＞Z
參考答案： A
時間要求：1 分鐘
評價設計： 金屬 X 與稀硫酸產生氫氣，故金屬 X 比 H 活潑，金屬 Y 與稀硫酸無明顯現 象，金屬 Y 沒有 H 活潑，金屬Y 與硝酸銀溶液反應，表面析出銀，金屬 Y 比銀活潑，金屬 Z 與硝酸銀反應無明顯現象，金屬 Z 沒有銀活潑，因此 X＞Y＞Z，答案 A。
作業分析與設計意圖：學生能根據現象判斷金屬的活動性,能準確的分析判斷金屬的活 動性強弱， 培養學生科學思維。
作業 2．驗證 Zn、Fe、Cu 金屬的活動性強弱，下列的實際組合實驗方案不能達到實驗目 的的是( )
A．FeSO4 溶液、 Zn、Cu B．ZnSO4 溶液、稀鹽酸溶液、 Fe、Cu
C．ZnSO4 溶液、 FeSO4 溶液、 Cu D．ZnCl2 溶液、 CuCl2 溶液、 Fe
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參考答案： C
時間要求：1 分鐘
評價設計：
A：Zn 能置換出 FeSO4 溶液中的鐵，而銅不能置換出 FeSO4 溶液的鐵，因此能達到實驗目 的。
B：鐵不能與 ZnSO4 溶液反應，鐵沒有鋅活潑，鐵能與鹽酸反應，鐵比氫活潑，銅不能與 鹽酸反應，銅沒有 H 活潑，因此也能達到實驗的目的。
C：銅既不能與 ZnSO4 溶液反應，也不能與 FeSO4 溶液反應，因此達不到實驗的目的。 D：鐵與 ZnCl2 溶液不反應，與CuCl2 溶液反應，因此能達到實驗目的。
作業分析與設計意圖：通過金屬的活動性分析實驗方案的合理性，提升分析問題的能
力， 培養分析問題科學思維。
作業 3．將適量的銅粉和鎂粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，充分反應后過濾，
得到固體物質和無色濾液，則 關于濾出的固體和無色濾液的下列判斷正確的是( )
A．濾出的固體中一定含有銀和銅，一定不含鎂
B．濾出的固體中一定含有銀，可能含有銅和鎂
C．濾液中一定含有硝酸銀和硝酸鎂，一定沒有硝酸銅
D．濾液中一定含有硝酸鎂，一定沒有硝酸銀和硝酸銅
參考答案： D
時間要求：1——2 分鐘
評價設計： 反應結束后，得到無色溶液，說明銅沒有參加反應，那么只有鎂與硝酸銀溶 液反應，溶液中肯定有硝酸鎂，肯定沒有硝酸銀，否則銅就會與硝酸銀反應，因此濾出的固 體中一定有銅和銀，鎂可能恰好與硝酸銀完全反應，也可能過量，因此濾出的固體可能有 鎂，也可能沒有鎂。
作業分析與設計意圖：培養學生的核心素養——科學思維分析問題的科學方法。學生會 分析多種金屬與一種溶液反應遵循“弱肉強食”的規律。
作業 4. (選做)小聰同學家新換了水龍頭， 從說明書上了解到該水龍頭是銅質鍍鉻。好 奇的小聰想探究鉻(Cr)與常見金屬鐵、銅的活動性強弱。
【作出猜想】
猜想 1.Cr＞Fe＞Cu; 猜想 2.Fe＞Cu＞Cr;
猜想 3.你的猜想是__
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【查閱資料】 (1)鉻是銀白色有光澤的金屬，在空氣中其表面能生成抗腐蝕的致密的氧化膜。
(2)鉻能與稀硫酸反應，生成藍色的硫酸亞鉻(CrSO4)溶液。
【設計與實驗】小聰同學取大小相等的三種金屬片， 用砂紙打磨光亮；再取三支試管，
分別放入等量的同種稀硫酸。
實驗 試管 1 試管 2 試管 3
實 驗 操 作
實 驗 現 象 鐵片表面產生氣 泡較慢，溶液變 為淺綠色 鉻片表面產生氣 泡較快，溶液變 為藍色 無明顯現象
【結論與解釋】
(1)小聰得到的結論是猜想 正確。
(2)實驗前用砂紙打磨金屬片的目的是 。
【知識運用】將鉻片投入 FeSO4 溶液中，反應 (填“能”或“不能”)進行。若能進 行，請你寫出反應的化學方程式 。
參考答案： 猜想 3：Fe＞Cr＞Cu (1) 1 (2) 除去金屬表面的氧化膜，利于反應 【知識運用】 能，Cr＋FeSO4===Fe＋CrSO4
時間要求： 3——4 分鐘
評價設計： 不能答出猜想 3 和 【結論與解釋】 (1)，學生在解決問題中，不能應用比較 和分析的科學思維； (2)中 ，需要學生知道金屬活動順序，并會應用金屬活動順序解決實際 問題，化學方程式的的書寫知道置換反應的特征。
作業分析與設計意圖：通過實驗探究形成學生的學習能力，在解決真實問題中的形成質 疑能力。
第四課時：鐵的冶煉和有關雜質問題的計算
課時目標：知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方
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法，通過練習知道常見的金屬礦物，了解鐵冶煉的方法； 會根據化學方程式對含有某些雜質 的反應物或生成物進行有關計算。
作業 1. 用下列礦石(括號中為主要成分)冶煉金屬時,排放的廢氣容易引起酸雨的是 ( )
A.赤鐵礦(Fe2O3) B.磁鐵礦(Fe3O4) C.黃鐵礦(FeS2) D.菱鐵礦(FeCO3)
參考答案：C
時間要求： 30 秒
評價設計： 不能選出C 答案，學生不清楚酸雨是由二氧化硫氣體引起的，或者不知道質 量守恒定律。
作業分析與設計意圖：形成學生保護環境的習慣，樹立生態文明的理念。 酸雨是由二 氧化硫氣體引起的，根據反應前后元素守恒，準確的得出答案。
作業2.煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應,某同學利用該原理設計了一個實驗,實
驗裝置如圖所示。
對實驗進行分析并回答:
(1)一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式為 。
(2)實驗中A 處的現象是 , B 處的現象是 。
(3)實驗前“通入 CO”與“開始加熱”的順序是 。實驗后“停止 通入 CO”與“停止加熱”的順序是 。
(4)C 處酒精燈的作用是 。
(5)A 處的反應說明CO 具有 性,C 處反應說明CO 具有 性。 參考答案：
(1) Fe2O3+3CO 高溫 2Fe+3CO2
(2) A 處紅色固體逐漸變黑，B 處澄清的石灰水變渾濁；
(3) 實驗前先通通 CO 后開始加熱， 防止氣體不純發生爆炸；實驗后先停止加熱后停止
通入 CO，防止生成的鐵又被氧化；
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(4) C 處的酒精燈作用是處理尾氣，未參加反應的一氧化碳
(5) A 處的 CO 具有還原性，C 處的 CO 具有可燃性。
時間要求：3——4 分鐘
評價設計： 化學方程式書寫熟練，現象表述完整清晰 ，對實驗過程很熟練。
作業分析與設計意圖: 能熟練地掌握工業煉鐵的過程，體會化學方法在金屬冶煉中的重 要性。
作業 3.蕪湖長江大橋是中國“九五”重點交通建設項目，也是
安徽省第一座公路及鐵路兩用大橋，橋梁的設計用到了大量的鋼鐵。
如圖所示的煉鐵高爐內發生了許多化學反應,根據圖示回答下列問
題:
(1)將鐵從鐵礦石中還原出來的物質是 (填化學式);該
物 質 在 B 區 生 成 , 寫 出 相 關 反 應 的 化 學 方 程
式: , 。
(2)高爐煉鐵時焦炭的作用是:①
; ② 。
(3) 取 少 量 高 爐 中 煉 出 的 生 鐵 放 入 燒 杯 中 , 加 入 足 量 稀 鹽 酸 , 可 觀 察 到 的 現 象 是 ,發生反應的化學方程式為 ,當 反應停止后,還可觀察到燒杯底部有黑色不溶物,該物質是 (填化學式)。
參考答案：
(1)CO；C+O2 高溫 CO2 ；CO2+C 高溫 2CO
(2)①產生熱量(或提高爐溫) ②產生一氧化碳(或提供還原劑)
(3)有氣泡產生,溶液顏色逐漸變為淺綠色； Fe+2HCl FeCl2+H2 ↑； C
時間要求： 2——4 分鐘
評價設計： 能熟練地掌握高爐煉鐵，反應原理及化學方程式的書寫。
作業分析與設計意圖：熱愛祖國 ，推動社會進步而勤奮學習的責任感。 理論聯系實際， 掌握煉鐵的過程。
作業 4. (選做) 磁鐵礦石(含 Fe3O4)是常用的煉鐵原料,工業上可用 CO 還原磁鐵礦石煉 鐵。假設冶煉過程中鐵沒有損耗,用含有 464 t Fe3O4 的磁鐵礦石可提煉出含鐵 96%的生鐵多
少噸
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參考答案：解:設可提煉出含鐵 96%的生鐵的質量為x。
4CO+Fe3O4 高溫 4CO2+3Fe
232 168
464 t x×96%
= x=350 t
答:可提煉出含鐵 96%的生鐵 350 t。
時間要求：3——4 分鐘
評價設計：不能準確的根據化學方程式計算含有雜質問題，是不清楚運用于化學方程式 的計算是純凈物的質量。
作業分析與設計意圖：通過計算解決簡單的化學問題，理清混合物和純凈物之間的關 系。
第五課時：金屬資源保護
課時目標：了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的常用方法；了解廢舊金屬對環境的 污染，認識回收利用廢舊金屬等金屬資源保護的重要性。
作業 1．某些食品包裝袋內常有一小包物質，用來吸收氧氣和水分,以防止食品腐敗， 常稱“雙吸劑”。下列物質必是“雙吸劑”的是( )
A.炭粉 B.鐵粉 C.氯化鈣 D.生石灰
參考答案：B
時間要求：30 秒
評價設計：不能選出 B 答案，不清楚鐵粉的銹蝕需要同時與氧氣和水反應。
作業分析與設計意圖： 掌握鐵銹蝕的條件，從而知道防護鐵制品，形成節約資源的習慣。 作業 2.下列說法正確的是( )
A.生鐵會完全溶解在鹽酸里
B.鐵礦石用于煉鐵是因為鐵礦石中含有大量單質鐵
C.鐵絲在氧氣中燃燒生成氧化鐵
D.盛水的鐵桶最易生銹的部位是水面附近
參考答案： D
時間要求：1 分鐘
評價設計: A.生鐵中有碳，碳不溶解鹽酸；
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B.鐵礦石中的鐵是以化合物的形式存在；
C.鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵；
D.銹蝕的條件是同時與水和氧氣同時接觸。
作業分析與設計意圖：了解生鐵的組成和礦石中金屬的存在形式，以及鐵絲在氧氣中燃 燒的產物。
作業 3.根據以下鐵釘生銹實驗的設計，得出的結論不正確的是( )
A．對比甲、丙，說明鐵生銹一定要有水參加
B．對比乙、丙，說明鐵生銹一定要有氧氣參加 C．對比甲、乙，說明鐵生銹一定要有氧氣參加
D．對比丙、丁，說明鐵在水面附近生銹的速度最快
參考答案： C
時間要求： 1 分鐘
評價設計：
A．對比甲、丙，甲中不生銹，丙中生銹，說明鐵生銹一定要有水參加，選項 A 正確；
B．對比乙、丙，乙中不生銹，丙中生銹，說明鐵生銹一定要有氧氣參加，選項 B 正 確；
C．對比甲、乙，甲和乙都不生銹，不能說明鐵生銹一定有氧氣參加，選項 C 錯誤； D．對比丙、丁，說明鐵在水面附近生銹的速度最快，選項 D 正確。故選 C。
作業分析與設計意圖：通過鐵的銹蝕，知道如何防護鐵制品的銹蝕， 形成保護和節約資 源的可持續性發展意識與社會責任。
作業 4. (選做) 金屬防腐是科學研究中的重大課題。某校學習小組以鐵的腐蝕為項目進 行如下研究。
【認識鐵的腐蝕】
(1)下列環境中的鐵制品最容易生銹的是________(填字母序號)。
A. 未擦干的鐵鍋 B. 涂油漆的欄桿 C. 盛水的不銹鋼水杯
(2)鐵銹的主要成分是 Fe2O3 ·xH2O，其中鐵元素的化合價是________。
18
【探究鐵的腐蝕】
(3)該小組用下圖甲裝置進行實驗，起始時量筒內水面處于 50 mL 刻度處，之后水面緩
慢上升。幾天后水面最終處于約________(填“40”或“10”)mL 刻度處，原因是_________。
【拓展探究】
(4)小強同學進行如下實驗：取鐵釘用砂紙打磨，稱其質量，按上圖乙安裝裝置，放置 3 天，再取出鐵釘稱量。在不同溫度下重復上述實驗，得到鐵釘質量增加情況如下表。
溫度/℃ 10 20 30 40 50 60 70
鐵釘質量增加/g 0.02 0.04 0.08 0.16 0.18 0.18 0.18
小 強 同 學 的 實 驗 是 探 究________ 因 素 對 鐵 釘 腐 蝕 快 慢 的 影 響 ， 結 論 是
_____________________________________________________________________
參考答案：
(1) A (2)＋3
(3) 40 因為空氣中氧氣含量約占空氣總體積的，而鐵生銹需要消耗氧氣，量筒內空
氣體積為 50 mL，則鐵生銹消耗約 10 mL 氧氣
(4)溫度 在其他條件相同的情況下，在一定的溫度范圍內， 隨著溫度的升高，鐵釘質 量逐漸增大。
時間要求： 3——4 分鐘
評價設計:
(1)未擦干的鐵鍋與水、空氣直接接觸易生銹，涂油漆的欄桿通過使金屬與氧氣和水隔 絕而防銹，不銹鋼水杯通過改變金屬的成分而防銹，故選 A。
(2)鐵銹的主要成分 Fe2O3 ·xH2O，其中鐵元素的化合價與氧化鐵有關，已知氧元素的化 合價為－2，設鐵元素的化合價為 x，結合化合物中各元素正、負化合價的代數和為零，列式 2×x＋(－2)×3＝0，解得 x＝＋3。
(3)因為空氣中氧氣含量約占空氣總體積的，而鐵生銹需要消耗氧氣，量筒內空氣體積
19
為 50 mL，則鐵生銹消耗約 10 mL 氧氣，在外界大氣壓的作用下，水被壓入量筒，所以幾天 后水面最終處于約 40 mL 刻度處。
(4)觀察表格中的數據，在其他條件相同的情況下，隨著溫度的升高，鐵釘質量逐漸增 大，由此可知該實驗探究的是溫度對鐵釘生銹快慢的影響。
作業分析與設計意圖：基于實際問題，初步分析綜合金屬的銹蝕，從而知道廢棄金屬對 環境的影響和回收利用的價值。
六、單元質量檢測作業
(一)單元質量檢測作業內容
可能用到的相對原子質量： Fe：56 O：16 C：12 H：1
作業 1．垃圾是放錯位置的資源，垃圾分類教育學生從小做起，做文明人，住文明城
市。金屬飲料罐屬于( )
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A ． 可回收物
C ．廚余垃圾
參考答案：A
時間要求：30 秒
評價設計：
(
B
．
)有害垃圾
(
D
．
)其他垃圾
A、可回收物是指各種廢棄金屬、金屬制品、塑料等可回收的垃圾，金屬飲料罐屬于可 回收垃圾，故選項正確。
B 、有害垃圾是指造成環境污染或危害人體健康的物質，金屬飲料罐屬于可回收垃圾， 故選項錯誤。
C 、廚余垃圾用于回收各種廚房垃圾，金屬飲料罐屬于可回收垃圾，故選項錯誤。
D、其它垃圾是指可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾之外的其它垃圾，金屬飲料罐屬于 可回收垃圾，故選項錯誤。
作業分析與設計意圖：培養學生的科學態度和責任， 了解廢棄金屬對環境的影響及金屬 回收再利用的價值。 學生從中知道金屬飲料罐可以回收利用， 同時也對圖標進行認識。
作業 2. 從化學的角度對下列成語進行解釋，其中錯誤的是( )
A. 點金成鐵——化學反應改變了元素種類
B. 銅墻鐵壁——銅、鐵硬度較大，比較堅固
C. 沙里淘金——金的密度比沙子的密度大
D. 烈火真金——金在高溫下難與其它物質反應 參考答案： A
時間要求： 1 分鐘
評價設計 ：錯選 B，不清楚金屬的物理性質——硬度大；錯選 C，不知道金的密度比沙 子的密度大；錯選 D,容易把金屬的穩定性與熔點混淆。
作業分析與設計意圖：學科之間相互滲透， 培養學生核心素養的基礎上，提升學生的綜 合素養。
作業 3．現有①汽車外殼、②機器上的齒輪、③門把手、④鋸條、 ○5菜刀、 ○6公共汽車 扶把手等幾種常見的鐵制品。下列各種防銹方法，各適用于哪種器件
在表面刷漆或噴漆_______ (填序號，下同)；在表面涂上機油_______；在表面鍍上一層 其他金屬_______；使其表面氧化生成致密的氧化膜_______；保持表面清潔干燥________。
參考答案：① ；②；③；④；
時間要求： 30 秒
評價設計：
(1)汽車的外殼、 公共汽車扶把手可以通過在表面刷漆或噴漆防止生銹，故填①；
(2)機器上的齒輪可以通過涂油防止銹蝕，故填②；
(3)門把手可以通過電鍍耐腐蝕性的金屬防止銹蝕，故填③；
(4)鋸條等幾種常見的鐵制品可以通過使其表面氧化生成致密的氧化膜來防止銹蝕， 故填④；
(5)菜刀是常見的鐵制品，使用后要保持清潔干燥，故填
作業分析與設計意圖：扣常見金屬性質相關核心知識，知道金屬防腐的方法，保護金屬 資源，體現化學核心素養。
作業 4.某興趣小組的同學對鋁進行了如下項目式學習。
【認識鋁及其應用】
(1)鋁在自然界中常以化合態形式存在，說明常溫下鋁的化學性質______ (填“活潑”或 “不活潑”)。
(2)鋁能制成鋁箔，利用的是鋁的__________性。 【探究鋁與酸反應】
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圖 1 (3)鋁片與稀硫酸反應產生氫氣的速率與反應時間的關系如圖 1 所示。
鋁與稀硫酸反應 的化學方程式為________ ；圖中從 a 點到 c 點 曲線上升 的原 因 是 ；
(4)分別將大小相同的鋁片放入氫離子濃度相同的足量稀硫酸和稀鹽酸中，結果反應生 成氫氣的速率前者比后者慢很多，有同學對比鹽酸和硫酸的化學式后，認為可能是溶液中的 __ __ (填“H＋”“Cl－ ”或“SO－ ”)對反應產生了促進作用。
【探究鋁與水反應】查閱資料：鋁能與氯化汞(HgCl2)反應形成鋁汞齊(鋁汞合金)，從
而破壞鋁表面致密的氧化膜且防止其重新生成。
圖 2
(5)①將鋁片完全浸入氯化汞溶液中 1 分鐘左右后取出，立即用水沖洗干凈后并加入到 蒸餾水中(如圖 2) ，觀察到其表面產生大量氣泡，在導管口 m 處涂肥皂水，發現導管口有氣 泡形成，當氣泡離開導管后，氣泡上升， 用燃著的木條點燃氣泡，發出爆鳴聲，則該氣體 為 ，說明鋁能與水反應。
②如圖 2 裝置，在鋁與水反應的過程中，若關閉導管上的活塞 K，反應停止，其原理是 ______________________________；當再次打開活塞 K，反應繼續，產生氣泡，該過程中鋁 未能生成氧化鋁，其原因是_________________________
【鋁制易拉罐的使用】“是否該停止使用鋁制易拉罐”你的觀點是什么 寫出理由。 參考答案： (1)活潑 (2)延展
(3)2Al＋3H2SO4=== Al2 (SO4)3＋3H2 ↑ 反應放熱，隨著反應的進行，溫度升高，反應速
率加快 (4)Cl－
(5)①氫氣(或 H2) ②關閉活塞 K，氫氣在發生裝置中聚集，使裝置內氣壓增大，鋁片和 水分離 裝置內充滿氫氣，鋁無法與氧氣接觸
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(6)答案合理即可， 略
時間要求：7——9 分鐘
評價設計：
前知識 單點知識 多點知識 關聯知識 擴展知識 形成觀念
作 業 4 無意義或 空白答案 鋁的性質 鋁的性質 中，化學性 質與酸的反 應 鋁的性質中， 化學性質與酸 的反應，反應 的快慢與離子 的種類有關 鋁 的 性 質 中，化學性 質 與 酸的反 應 ， 反應的 快慢與離子 的 種 類 有 關 ， 鋁與 水 的反應 化學觀——物 質性質決定用 途；科學探究 ——應用金屬 的核心知識解 決復雜問題； 科學思維—— 邏輯推理；科 學態度與責任 ——節約資 源、保護環境
作業分析與設計意圖：考查學生的綜合能力以及處理信息的能力，引導學生形成正確的 世界觀、人生觀和價值觀，樹立為實現中華民族偉大復興而奮發圖強。
作業 5.閱讀下列科技短文，回答問題。
2021 年 4 月，中國空間站天和核心艙搭乘長征五號 B 遙二運載火箭順利進入太空，中 國空間站拉開建造大幕。運載火箭采用了鈧鈦合金、碳纖維復合材料等多種高科技材料，為 核心艙順利進入太空保駕護航。而具有耐真空、耐紫外線、耐空間綜合環境的苯基硅橡膠材 料也成功應用于天和核心艙的各類密封件制造中。
為了讓航天員實現更久的在軌停留，中國空間站設計了完整的可再生生命保障系統。航 天員呼出的水蒸氣會通過冷凝水方式回收，重新作為生活用水使用，同時，電解水制氧時產 生的氫氣與航天員呼出的二氧化碳將通過化學反應生成氧氣，降低氧氣的補給需求。
空間站既是航天員的“太空之家”，也是科學研究的“太空實驗室”。一流的太空實驗平 臺將為科學家們取得世界級的重大突破提供有力保障。
(1)文中涉及的金屬材料是____；鈧鈦合金能用于制造運載火箭的外殼，說明其具有的 性質有____。
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(2)鈦及鈦合金的化學性質活潑，常溫下鈦制品具有非常好的耐腐蝕性能(這點與鋁制 品的性質相似)，其原因是 。
(3)在常溫下 20%的鹽酸與鈦發生反應生成紫色的TiCl3 ，其化學方程式____________。
(4)結合上述短文，請你說說建造“空間站”的重要意義___________________。 參考答案：
(1) 鈧鈦合金； 硬度大(或耐高溫等其他合理答案均可)
(2) 表面生成致密的氧化物薄膜，阻止了鈦繼續被氧化；
(3) 2Ti + 6HCl = 2TiCl3 + H2 ↑
(4)為科學家們取得世界級的重大突破提供有力保障(其他合理答案均可) 時間要求： 3——4 分鐘
評價設計： (1)空白或無意義，學生不清楚金屬材料包括合金和純金屬，及其合金的性 質；
(2)空白或無意義，學生不能進行知識的遷移：
(3)空白或無意義， 學生不清楚金屬與酸反應生成氫氣，發生的是置換反應；
(4) 空白或無意義， 學生處理信息和整合信息的綜合能力不夠。
作業分析與設計意圖： 通過材料的閱讀， 了解化學在社會發展中重要作用， 從而樹立學 生民族自豪感， 勵志努力學習，為祖國的強大做出貢獻。
(二) 單元質量檢測作業屬性表
序號 類型 對應單元 作業目標 對應學 難度 來源 完成時間
了解 理解 應 用
1 選擇題 (1) √ 易 原創 12—— 15 分鐘
(2) √ 中等 跨學科
2 填空題 (3) √ 易 原創
3 實驗題 (4) √ 較難 改編
4 科普閱讀 (5) √ 中等 改編
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