資源簡介

《走進金屬易拉罐材料》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 走進金屬易拉罐材料
單元 組織方式 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 研究金屬易拉罐的性能(一) 8.1 金屬材料
2 研究金屬易拉罐的性能(二) 8.2 金屬的化學性質 (第一課時 金屬與氧氣、稀酸的反應)
3 研究金屬易拉罐的成本(一) 8.3 金屬資源的利用和保護 (第一課時 鐵的冶煉)
4 研究金屬易拉罐的成本(二) 8.2 金屬的化學性質 (第二課時 金屬活動性順序)
5 研究金屬易拉罐的使用和回收 8.3 金屬資源的利用和保護 (第二課時 金屬資源保護)
二、單元分析
(一) 課程標準要求
1．內容要求
根據《義務教育化學課程標準(2022 年版)》(以下簡稱“課程標準”)，本單元內容 屬于“學習主題二： 物質的性質與應用” 。課程標準明確該學習主題五個維度的內容： 學科大概念為“物質的多樣性”；核心內容為“金屬與金屬礦物等常見的物質”；基本 思路與方法為“認識物質性質的思路和方法”；重要態度為“物質性質的廣泛應用及化 學品的合理使用”；學生必做實驗及實踐活動為“常見金屬的物理性質和化學性質”。
圍繞“物質的多樣性”大概念構建本學習主題的內容結構， 將課程目標具體化為本 單元學習主題的內容要求：
(1) 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
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屬的主要化學性質及金屬活動性順序。
(2) 知道在金屬中加入其他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。
2．學業質量
學業質量是學生在完成課程學習后的學業成就表現，反映了核心素養的培養要求， 也是進行作業設計的依據。課程標準中對本單元的學業質量標準描述如下：
(1) 在認識物質組成、性質及分析相關實際問題的情境中， 能舉例說明物質組成、 性質和用途的關系； 感受物質的多樣性， 體會物質的性質及應用與日常生活、科技發展 的密切聯系，認識化學科學對解決實際問題的重要意義。
(2) 在探索化學變化規律及解決實際問題的情境中， 能依據質量守恒定律， 用化學 方程式表征簡單的化學反應， 結合真實情境中物質的轉化進行簡單計算； 能結合簡單的 實例說明反應條件對物質變化的影響， 初步形成條件控制的意識； 能依據物質類別及變 化特征、元素守恒、金屬活動性順序等， 預測、判斷與分析常見物質的性質和物質轉化 的產物； 能體會化學反應在金屬冶煉、材料研制、資源利用和生態環境保護等方面的應 用價值。
(3) 在實驗探究情境和實踐活動中， 能根據解決與化學相關的簡單問題的需要， 運 用混合物分離、常見物質制備、物質檢驗和性質探究等實驗探究的一般思路與方法， 經 歷科學探究的一般過程，完成簡單的作品制作、社會調查等跨學科實踐活動等。
(4) 在常見的生產生活和社會情境中， 能從科學、技術、社會、環境的相互關系， 安全環保等角度， 辯證分析與化學相關的簡單的社會性科學議題， 嘗試提出自己的見解 和建議， 作出合理的價值判斷， 初步形成節能低碳、節約資源、保護環境的態度和綠色 出行的健康生活方式等。
3．學業要求
學業要求是課程目標和學業質量在學習主題層面的具體表現期望。課程標準中“物 質的性質與應用”學習主題對本單元的學業要求如下：
(1) 能通過實驗說明常見的金屬的主要性質， 并能用化學方程式表示； 能舉例說明 物質性質的廣泛應用及性質與用途的關系； 能利用常見物質的性質， 分析、解釋一些簡 單的化學現象和事實。
(2) 能運用研究物質性質的一般思路與方法， 從物質類別的視角， 依據金屬活動性
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2
(
大概
念
) (
學科大概
念
) (
次
級大概念
) (
金屬
的應用
) (
金屬
的制備
) (
核心概念
) (
金
屬的性質很
大程度上決
定
用途；一些
合
金的主要性
能
和用途；金
屬
資
源的保護
) (
基
本知識
)
順序， 初步預測常見金屬的主要性質， 設計實驗方案， 分析、解釋有關的實驗現象， 進 行證據推理，得出合理的結論。
(3) 能基于真實問題情境，依據常見物質的性質，初步分析和解決相關的綜合問 題； 能基于物質的性質和用途， 從辯證的角度， 初步分析和評價物質的實際應用， 對金 屬材料使用與金屬資源開發、低碳行動、資源回收、化學品合理使用等社會性科學議題 展開討論，積極參與相關的綜合實踐活動。
4．教學提示
課程標準在“學習活動建議”中提出：“調查改革開放以來我國重要金屬材料生產 和使用的有關數據， 并分析原因； 收集有關鋼鐵銹蝕造成經濟損失的資料； 調查日常生 活中金屬廢棄物的種類及回收價值； 圍繞我國碳達峰、碳中和的目標開展討論， 體會我 國對推動構建人類命運共同體的責任和擔當。 ”
課程標準在“項目式學習活動”中建議： “合理選擇金屬易拉罐使用的材料。 ”本 文通過進行《走進金屬易拉罐材料》 單元整體教學設計， 開展項目式學習活動，同時完 成單元作業設計。
(二) 教材分析
1．單元知識框架
世界是物質的， 物質是變化的
物質的多樣性
1．關聯性視角認識物質；2．多維度定性認識化學變化。
金屬的性質
金屬物理性質的通性 (一般為固體，有金 屬光澤，有良好的導 電性、導熱性、延展 性，熔點較高，密度 較大) 和特性 金屬的化學性質 (與氧氣、鹽酸、 稀硫酸、金屬化 合 物 溶 液 的 反 應) 、置換反應、 金屬活動性順序 鐵 制 品 銹 蝕 的 條 件 與 防護 鐵的冶煉 (高爐煉 鐵) ；煉鐵 原料和產 量的計算
圖 1 大概念統領下的單元知識結構
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2．知識內在邏輯
在課程標準五個學習主題中， “金屬及礦物”內容屬于“學習主題二： 物質的性質 與應用”部分。 從社會價值來看，金屬和金屬材料在提高人類生活質量、推動科學及社 會進步發展方面發揮著巨大作用，也充分體現了從生活到化學、從化學到社會的理念。 從學科價值來看，本單元具有承上啟下的作用。在學習金屬之前， 學生已初步形成多角 度認識物質的基本研究框架。繼金屬之后， 學生還會深入學習酸、堿、鹽三大類物質的 學習， 高中階段進一步研究鈉、鋁、鐵等金屬及其化合物的知識。 從學生認識發展的角 度來看，本單元內容是一組一組地學習物質， 實現由“研究一種物質”向“研究一類物 質”的轉變，可能會對學生產生學習障礙。
3．本單元核心知識承載的學生核心素養
(1)化學觀念
知道金屬材料包括純金屬和合金兩大類， 初步形成物質分類的認識。通過金屬易拉 罐材料的選擇和使用問題的解決， 學習金屬的性質、制備和應用等核心知識， 充分體現 化學物質觀和變化觀，促進學生“性質決定用途”觀念的形成。
(2)科學思維
通過金屬易拉罐材料的選擇和使用問題的解決中運用的比較、分類、分析、綜合、 歸納等科學方法， 基于實驗事實進行證據推理、構建模型初步建立材料選擇和使用的基 本思路和方法，學會從化學視角分析材料問題。
(3)科學探究與實踐
通過構建金屬單元主題的知識結構， 同時讓學生經歷完整的科學探究過程， 增強實 踐能力， 體會物質分類研究的基本思想， 實現由“研究一種物質”向“研究一類物質” 的轉變。
(4)科學態度與責任
通過分析金屬礦物的開發和金屬材料的使用對環境、人體健康和社會發展帶來的影 響， 促使學生權衡利弊， 應用可持續發展觀念分析解決與材料相關的實際問題， 以及所 表現的責任擔當。
(三) 學情分析
在第二、五、七單元中， 學生已經學習了部分金屬與氧氣、酸和鹽溶液的反應， 對 身邊的金屬材料和金屬的物理性質也有一定的了解。在前面氧氣、二氧化碳等物質的學
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(
明
確化學核
心
知
識，構
建
知
識結構
) (
挖掘知識
背
后
承載的學
生
核心素養
) (
尋找承載化
學核心知識
的實際任務
) (
調
研學生學
情
、學生學
習
實際需求
)
習是單一物質、點對點的研究， 而本單元知識的學習是從單一物質的研究向一類物質研 究的過渡， 學生學習的障礙點之一是：學習時易停留在對具體學科知識的講授， 而忽視 背后承載的研究一類物質的思路和方法的學科思維培養。 另一方面，學生知道研究物質 的性質要通過實驗探究的方法， 具備一定的科學探究能力， 初步具有控制變量設計實驗 的意識，但缺乏將實際問題轉化為化學問題的能力。所以，學生學習的障礙點之二是： 運用控制變量思想研究一類物質的性質， 以及建立和運用系統思維解決化學實際問題。
(四) 確定單元學習主題
綜上所述， 通過研究化學課程標準和教材， 明確化學核心知識， 構建知識結構框架， 進一步挖掘化學核心知識承載的學生核心素養， 創設承載化學核心知識的實際任務， 結 合學情、學生學習需求， 將本部分內容進行單元整體規劃， 確定本單元學習主題為： 走
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確定單元 學習主題
圖 2 確定單元學習主題的思路
本單元設計為五個課時，每個課時具體的活動設計如下：
第一課時 研究金屬易拉罐材料的性能(一)
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情境創設
金屬材料的演變史 及社會貢獻
研究生活中鐵、鋁 易拉罐的性能
研究生活中金屬材 料多為合金的原因
論證共性與差異性 的原因
核心內容
了解金屬材料的演 變史
發現金屬物理性質 的共性和差異
發現合金與純金屬 的差異
共性與差異性的原 因分析
問題線索
歸納出選取材料的 依據
設計實驗探究金屬 的物理性質
設計實驗探究合金 與純金屬性能差異
思考具有共性與差 異性的原因
素養發展
自主建構模型，使 思維有序化
發展探究實踐和證 據推理能力
發展探究實踐和證 據推理能力
提升解決問題的能 力，形成科學思維
圖 3 第一課時學習活動設計
第二課時 研究金屬易拉罐材料的性能(二)
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情境創設
研究生活中鐵、鋁 易拉罐的性能
探究金屬與空氣成 分是否發生反應
探究金屬與盛放的 液體是否反應
討論鐵鋁作為易拉 罐材料的可行措施
核心內容
研究一類物質性質 的思路和方法
外部腐蝕：金屬與 氧氣的性質
內部腐蝕：金屬與 酸反應(置換反應)
應用金屬性質進行 金屬材料的防護
問題線索
金屬可能具有的化 學性質
推測條件、反應劇 烈程度不同的原因
設計實驗探究金屬 的化學性質
思考鐵鋁作為易拉 罐材料的可行措施
素養發展
提高應用已有規律 分析問題的能力
根據已有知識和信 息推理論證能力
發展探究實踐和證 據推理能力
提升解決問題的能 力，形成科學思維
圖 4 第二課時學習活動設計
第三課時 研究金屬易拉罐材料的成本(一)
情境創設
討論鐵、鋁金屬材 料成本的影響因素
研究由鐵礦石加工 成單質鐵的成本
研究由鐵單質加工 成易拉罐的成本
論證從礦石到金屬 制品各環節成本
核心內容
原料來源、材料制 備和加工、政策等
鐵的原料來源、高 爐煉鐵、相關計算
金屬的鑄造和加工 工藝
從礦石到金屬制品 各環節成本分析
問題線索
思考金屬易拉罐材 料成本的影響因素
從原料來源、材料 加工角度思考成本
從金屬成品加工角 度思考成本的影響
思考礦石到金屬制 品各環節成本
素養發展
自主建構模型，使 思維有序化
根據已有知識和信 息推理論證能力
根據已有知識和信 息推理論證能力
提升解決問題的能 力，形成科學思維
圖 5 第三課時學習活動設計
第四課時 研究金屬易拉罐材料的成本(二)
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情境創設
研究金屬材料的成 本——銅的制備
實驗探究：制備一 種金屬
研究金屬材料的成 本——鋁的制備
論證從成本角度選 擇金屬易拉罐材料
核心內容
火法冶銅、濕法冶 銅
金屬活動性順序表 的應用
電解鋁、鋁的發展 史
金屬材料鐵、銅、鋁 的成本
問題線索
思考金屬銅的制備 方法
思考根據已有實驗 藥品制備一種金屬
思考金屬的冶煉方 法與哪些因素有關
思考從成本角度選 擇金屬易拉罐材料
素養發展
感受我國古代化學 成果
根據已有知識和信 息推理論證能力
學會從化學視角分 析材料問題
提升解決問題的能 力，形成科學思維
圖 6 第四課時學習活動設計
第五課時 研究金屬易拉罐材料的使用和回收
情境創設
使用金屬易拉罐材 料的注意事項
實驗探究鐵生銹的 條件及防銹措施
如何有效保護金屬 資源
回顧金屬易拉罐材 料的研究過程
核心內容
金屬的腐蝕、防腐 和回收
金屬銹蝕的原理與 防護
有效保護金屬資源 的措施
梳理合理選擇和使 用金屬制品的思路
問題線索
思考使用金屬易拉 罐材料的注意事項
探 究 鐵 生 銹 的 條 件，尋找保護措施
思考有效保護金屬 資源的措施
思考如何選擇和使 用金屬制品
素養發展
自主建構模型，使 思維有序化
發展探究實踐和證 據推理能力
發展根據已有信息 推理論證能力
發展科學思維，具 有責任擔當意識
圖 7 第五課時學習活動設計
在教學中， 通過設計實際學習任務， 把問題的解決作為明線， 把知識的落實、學科 思想方法、學生素養發展作為暗線， 隨著知識層級的螺旋性上升不斷發展學生化學課程
要培養的核心素養。
三、單元學習與作業目標
(一) 單元學習目標
綜合考慮課程標準要求、學科知識邏輯順序、學生認知發展順序， 以及化學核心知 識承載的核心素養， 結合單元學習主題， 在“物質的多樣性”大概念統領下， 確定本單 元學習目標如下：
1．通過金屬易拉罐材料的選擇和使用問題的解決， 學習金屬的物理性質、金屬的化 學性質(與氧氣、稀酸、金屬化合物溶液的反應)、合金的特性， 感知金屬材料在社會發 展中的重要作用； 體會物質分類研究的基本思想， 建立研究一類物質性質的基本思路和 方法。
2．通過了解金屬的制備方法， 學習生產中的原理和技術問題， 并能根據質量守恒定 律對有關化學反應中雜質問題進行計算，同時感受化學對社會生產的重要作用。
3．通過探究金屬制品銹蝕現象， 認識金屬銹蝕的實質， 了解金屬制品的防腐措施， 初步掌握控制實驗條件對化學問題進行探究的方法； 了解金屬制品回收的必要性和重要 性，建立金屬回收利用的基本意識，培養可持續使用金屬資源的科學態度與責任。
4．通過學習從化學視角分析材料問題，初步建立材料選擇和使用的基本思路和方 法，應用可持續發展、綠色化學觀念分析解決與材料相關的實際問題。
(二) 單元作業目標和課時作業目標
單元作業目標 課時 課時作業目標
1．能依據物質的組成對物質 進行分類。能舉例說明和描 述常見金屬的主要性質， 并 能用化學方程式表征。能舉 例說明物質性質的廣泛應用 及性質與用途的關系。能利 用常見物質的性質， 分析、 解釋一些簡單的化學現象和 事實。 第一課時 1.1 了解金屬的物理特征及常見金屬的特性。知道 在金屬中加入金屬或者非金屬可以改變金屬材料 的性能，知道生鐵和鋼等重要合金。 1.2 了解金屬、金屬材料在生產生活中的重要作用， 初步形成“物質的性質決定其用途， 物質的用途體 現其性質”的觀念。 1.3 能從多角度分析問題，并形成“物質性質在很 大程度上決定其用途，但不是唯一決定因素”的認 識。
第二課時 2.1 認識常見金屬與氧氣、稀酸的反應， 并能用化 學方程式表征。初步認識置換反應。 2.2 能利用常見金屬的性質，分析、解釋一些簡單
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2．能應用研究物質性質的一 般思路和方法，從物質類別 的視角，依據金屬活動性順 序，初步預測常見金屬的性 質，設計實驗方案分析和解 釋有關的實驗現象和事實， 進行證據推理，得出合理的 結論。 3．能基于真實問題情境， 依 據常見物質的性質， 初步分 析和解決相關的綜合問題。 能基于物質的性質和用途， 從辯證的角度，初步分析和 評價物質的實際應用，對金 屬材料使用與金屬資源開 發、資源回收、可持續發展 等社會性科學議題進行討 論，積極參與相關的綜合實 踐活動。 的化學現象和事實。 2.3 體會物質分類研究的基本思想， 初步建立研究 一類物質性質的基本思路和方法。
第三課時 3.1 知道大多數金屬在自然界中是以金屬礦物形式 存在， 體會化學方法在金屬冶煉中的重要性。 3.2 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。 3.3 能從化學視角分析材料問題，從資源有效利用 和環境保護角度選擇金屬資源， 強化合理使用金屬 資源的意識。
第四課時 4.1 能從物質類別的視角，依據金屬活動性順序， 初步預測常見金屬的性質，體會科學探究的基本思 路和方法。 4.2 能從依據金屬的性質等因素，合理選擇和使用 金屬制品。 4.3 能從化學視角分析材料問題，初步建立材料選 擇和使用的基本思路和方法， 應用可持續發展、綠 色化學觀念分析解決與材料相關的實際問題。
第五課時 5.1 認識金屬腐蝕的實質，了解防止金屬制品腐蝕 的簡單方法。 5.2 認識廢棄金屬對環境的影響和回收金屬制品的 必要性和重要性。 5.3 依據金屬性質和金屬使用中的注意事項， 合理 選擇和使用金屬制品。
四、單元作業設計思路
(一) 單元作業設計原則
1．基于課程標準?；瘜W作業設計應基于課程標準要求和學科特點，以核心素養為 導向， 體現知識進階和能力進階， 體現學生的個體差異和發展需求， 關注學生的思維發 展和素養提升。 作業目標及要求應與學業質量和學業要求相一致， 依據學習主題的內容 要求、學業要求，以及學業質量描述，確定具體的作業評價內容和水平要求。
2．服務單元目標。充分發揮單元作業的復習鞏固、拓展延伸和素養提升等功能， 保 證基礎性作業， 增加實踐性作業、彈性作業和跨學科作業。 作業設計要精準有效， 要圍
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編制作業
內容
) (
確定單元作
業目標、課
時作業目標
) (
確定
單元
學
習主題
) (
確定
單元
學
習目標
) (
設定
問題任務
) (
設
計作業
評
價
)
繞單元作業目標中的知識目標、能力目標和素養目標要求，分層次、分視角設計作業， 力求做到“教、學、評”一體化。
3．落實減負提質。 單元作業要體現整體性、多樣性、選擇性和進階性。 嚴格控制作 業總量和時長， 課時作業不超過 10 分鐘， 單元質量檢測不超過 20 分鐘。題量適中的同 時，作業形式實現多樣化、個性化，確保優質高效。
(二) 作業設計類型
1．基礎性作業。 面向全體學生，側重于鞏固化學基礎知識和基本技能， 緊扣當堂學 習涉及的知識和技能， 對其進行復習和鞏固， 奠定學生逐步形成化學課程要培養的核心 素養，達成本課時必須的基本目標。
2．提升性作業。面向大部分學生， 以本課時的知識和相關化學思想方法為核心， 分 層次、分角度、分梯度設計不同難度和遞進性的作業，便于學生選擇。
3．拓展性作業。面向學有余力的學生，體現分層， 便于學生選擇。主要設計為兩大 類： 探究性作業和實踐性作業。側重聯系生活實際， 創設真實問題情境， 設計具有探究 性和實踐性的作業， 通過探究實踐促進學生化學核心素養的全面發展， 滿足學生個性化 需求。
(三) 作業設計流程
在分析課程標準要求、教學內容和學情的前提下， 先確定單元學習主題和單元學習 目標， 然后以單元學習目標為依據， 明確單元作業目標和課時作業目標， 接著根據實現 作業目標的需要， 選取相關作業資源、設定與作業目標相匹配的任務， 確定適當的作業 時長， 隨后編制作業內容并設計作業評價(包括評價標準和評價方式)，最后完成作業屬
性表。
選取作業資源
完成作業 屬性表
確定作業時長
圖 8 作業設計流程圖
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五、課時作業
第一課時 研究金屬易拉罐的性能(一)
課時作業目標：
1.1 了解金屬的物理特征及常見金屬的特性。知道在金屬中加入其他金屬或非金屬 可以改變金屬材料的性能，知道生鐵和鋼等重要合金。
1.2 了解金屬、 金屬材料在生產生活和社會發展中的重要作用，初步形成“物質的 性質決定其用途，物質的用途體現其性質”的觀念。
1.3 能從多角度分析問題，并形成“物質的性質在很大程度上決定其用途，但不是 唯一決定因素”的認識。
(一) 基礎性作業
作業 1 (對應課時作業目標 1.1 和 1.2) ： “把涼爽帶在身邊”，一種納涼神器——迷你小風扇在學生群體中吹起青春的氣息， 它質量 100 克左右， 體積小， 便于攜帶。愛探索的墩墩找來螺絲刀拆開了小風扇， 并邀 請你一起探秘，如下圖： (1) 將動力電機線圈剪開，里面是一種紫紅色的金屬，這種金屬可能是_______， 主要利用了其__________性。 (2)正極是一種鋁制的金屬薄片，鋁能壓成薄片是利用了鋁的_______性。 (3) 當我們在炎熱的夏天使用電風扇的時候， 為什么會感覺到涼爽？ ___________ 。 _______________________________________________________________________
1．參考答案：
(1)銅 導電 (2)延展
(3) 人體體表有大量汗液，風扇工作時會引起空氣流動， 促使人體汗液急速蒸發，
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而“蒸發需要吸收大量熱量”，故人們會感覺到涼爽。
2．時間要求： 2~3 分鐘
3．評價設計：
(1) 錯寫成氧化鐵， 對金屬材料沒有理解， 對特殊金屬的顏色未掌握， 不知道物質 的用途體現其主要性質。
(2)錯寫成質軟，對延展性和質地分不清楚。
(3) 錯認為風扇工作起來使室內溫度降低，對物理、生物學相關知識不能夠靈活遷
移運用。
評價指標 等級 綜合評價等級
A B C 自評 互評 師評
作業 1 答題的準確性
答題的規范性
解題的創新性
4．作業分析與設計意圖：
通過學生群體中盛行的迷你風扇定點換景， 引導學生認識金屬材料在生活、生產中 的重要作用， 在探究中形成“性質決定用途， 用途反映性質”的學科觀念。測評學生對
金屬材料及其性能的認識以及跨學科知識融合能力，促進學生核心素養的發展。
作業 2 (對應課時作業目標 1.1、1.2 和 1.3)： “坐上那動車去臺灣，就在那 2035 年……”一首膾炙人口的民謠悄然紅遍海峽兩 岸， “京福臺”動車線路規劃如右圖， 高鐵建設中使用了大量的 金屬材料——鋼。生鐵和鋼的區別是________；高鐵軌道常用錳 鋼和釩鋼， 和鐵相比他們的________更大， 更耐磨。車廂外皮選 用了實現車身輕量化更好的材料——鋁合金， 是因為相對于鐵合 金，鋁合金的_______更小， 可以減輕車廂的質量； 每公里的架空 導線至少需要 2 噸銅保障高鐵的動力，是利用銅的導電性，且 _______低于導電性更好的銀。
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1．參考答案：含碳量不同
2．時間要求：2~3 分鐘
3．評價設計：
硬度 密度 價格
第一空錯填或空白， 對生鐵和鋼的組成認識不清； 第二空錯填或空白， 合金的優良 性能沒有掌握； 第三空錯填或空白， 沒有讀懂題目信息中金屬的應用場景， 不具備多角 度分析的能力； 第四空錯填或空白， 沒有多角度分析問題， 不知道金屬選材需要考慮多
方面因素，比如成本因素。
評價指標 等級 綜合評價等級
A B C 自評 互評 師評
作業 2 答題的準確性
答題的規范性
解題的創新性
4．作業分析與設計意圖：
通過民謠呼喚學生關注兩岸人民的期盼， 一張高鐵規劃圖虛線吸引學生關切兩岸親 情線， 滋養學生熱愛祖國的情懷； 通過高鐵引導學生關注國家科技成果， 體會化學知識 在解決民生問題中的作用； 通過車軌、車體、車的電路保障材料的選擇， 測評學生對合 金性能的認識，提升多角度分析問題的能力，發展利用比較擇優的實際調控思維能力。
(二) 提升性作業
作業 3 (對應課時作業目標 1.1、1.2 和 1.3)： 北京冬奧會獎牌正面中心刻有奧林匹克五環標志，周圍刻有北京冬奧會英文全稱 字樣。圓環做打凹處理，取意傳統弦紋玉璧，上面淺刻裝飾紋樣，均來自中國傳統紋 樣，其中冰雪紋表現了冬奧會的特征，祥云紋傳達了吉祥的寓意。 墩墩同學很喜歡觀看北京冬奧會，在市場上購買了兩枚面值 5 元的冬奧會紀念幣 進行收藏。他發現紀念幣的材質是“金光閃閃”的銅合金，產生了疑惑。請你閱讀表 格，結合本課所學知識幫他釋疑： 金屬全球產量 (104 噸)密度 (103 kg ·m－3)熔點 (℃)導熱 性能導電 性能市場價格 (元/噸)銅80008.910832217700金219.31063338800000鐵3014307.91540872200
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注：表中導熱性能 1→9 表示導熱性由強到弱； 導電性能 1→9 表示導電性由強到弱。 (1)為什么不用黃金做紀念幣？ __________________________________________ (2) 紀念幣為什么不用純銅而用銅合金材質制作？選擇鑄造奧運會紀念幣的金屬 材料，你認為需要考慮哪些因素？ _____________________________________________ (3) 北京冬奧會獎牌“同心”由圓環加圓心構成牌體， 創意來源于中國古代同心圓 玉璧，請你談談其中的文化內涵。 ___________________________________________
1．參考答案：
(1) 選擇黃金做紀念幣成本高，紀念幣面值僅 5 元。
(2) 合金耐腐蝕而且其色澤類似黃金；選擇鑄造紀念幣的金屬材料， 一般要求具有
以下性質： 金屬或合金具有硬度大、耐磨性好、抗腐蝕性好、密度小等性質， 還需要考 慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利、廢料是否利于回收等因素。
(3) 北京冬奧會獎牌“同心”由圓環加圓心構成牌體，創意來源于中國古代同心 圓玉璧， 共設五環， 寓意五環同心， 同心歸圓， 表達了“天地合、人心同”的中華文化 內涵，也象征著奧林匹克精神將人們凝聚在一起。(其他答案合理即可) 。
2．時間要求：3~4 分鐘
3．評價設計：
(1)錯填或空白，讀取信息，多角度分析問題的能力不足。
(2) 錯填或空白， 合金相對于純金屬的優點沒有掌握， 對“金光閃閃”和收藏品信
息讀取不足； 用來鑄造紀念幣的金屬材料的性質，屬開放性習題，只要理由充分即可。
(3)錯填或空白，沒有提取材料信息，沒掌握解決問題的途徑和方法。
評價指標 等級 綜合評價等級
A B C 自評 互評 師評
作業 3 答題的準確性
答題的規范性
解題的創新性
4．作業分析與設計意圖：
通過創設情境， 引導學生學習運動員勇攀高峰、敢為人先的吃苦精神，紀念幣、冬 奧獎牌的文化內涵浸潤出孩子的家國情懷； 美學在紀念幣、冬奧獎牌設計中的體現， 發 揮美育的功能， 民族自豪感在孩子心中茁壯成長。測評學生從多角度分析問題， 并形成 “物質性質在很大程度上決定其用途，但不是唯一決定因素”的認識。
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(三) 拓展性作業(學有余力的同學選做)
作業 4 (實踐性作業，對應課時作業目標 1.1 和 1.2)： 怎樣用簡單的物理方法鑒別易拉罐是鋁制的還是鐵制的？
1．參考答案：用手擠壓，易變形的為鋁制易拉罐；用磁鐵吸引， 能被磁鐵吸附的為 鐵制易拉罐。(其他答案合理即可)
2．時間要求：3~4 分鐘
3．評價設計：空白或者錯答， 沒有關注生活， 不會對知識進行跨學科的遷移應用。
評價指標 等級 綜合評價等級
A B C 自評 互評 師評
作業 4 答題的準確性
答題的規范性
解題的創新性
4．作業分析與設計意圖：
設計生活場景， 通過可操作性的實踐性作業， 引導學生發現身邊的化學， 知道化學 就在生活中。鑒別鋁制和鐵制易拉罐，測評學生跨學科(物理) 知識的遷移應用能力， 發展學生多角度分析和解決實際問題，以及實踐、創新等能力。
附：學生作業圖片展示
用力擠壓，易變性為鋁制(硬度)：
用磁鐵扣吸，吸附磁鐵扣的為鐵制(磁性)：
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第二課時 研究金屬易拉罐的性能(二)
課時作業目標：
2.1 認識常見金屬與氧氣、稀酸的反應，并能用化學方程式表征，初識置換反應。
2.2 能利用常見金屬的性質，分析、解釋一些簡單的化學現象和事實。
2.3 體會物質分類研究的基本思想， 初步建立研究一類物質性質的基本思路和方法。
(一) 基礎性作業
作業 1(對應課時作業目標 2.1 和 2.2) ： 結合金屬的相關性質和生活經驗回答下列問題： (1) 鋁制易拉罐比鐵制易拉罐有更好的抗腐蝕性，這是因為其表面發生的反應 _________________ (用化學方程式表示)，其表面生成物具有______________的結構特 征，能起到保護作用，使鋁具有優良的耐腐蝕性。 (2) 手持小煙花—— “仙女棒”，燃燒時星星點點， 顏值超高?！跋膳簟敝胁捎玫?是鎂粉等可燃金屬，請寫出鎂燃燒的化學反應方程式___________________。 (3) 黯淡無光的金飾， 在高溫火焰的煅燒中表面的雜質逐漸被燒去， 黃金又一次煥 發出金黃的光澤，這是因為金的化學性質____________ (填“穩定”或“活潑”)。
1．參考答案：
(1) 4Al + 3O2 == 2Al2O3 致密的氧化膜
(2) 2Mg + O2 點燃 2MgO (3) 穩定
2．時間要求： 2~3 分鐘
3．評價設計：
(1) Al2O3 錯寫成 AlO ，對鋁元素化合價認識不清。
(2)錯寫，未配平， 或 MgO 錯寫成 MgO2 ，不能準確使用符號表征化學反應。
(3)將“穩定性”錯誤理解成“熔點”，對“穩定性屬于化學性質”這一概念理
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解不清。
評價指標 等級 綜合評價等級
A B C 自評 互評 師評
作業 1 答題的準確性
答題的規范性
解題的創新性
4．作業分析與設計意圖：
結合金屬在生活實際中的應用，引導學生感受金屬材料在社會發展中的重要作用， 并嘗試依據金屬的性質， 合理選擇和使用金屬制品。通過化學方程式的書寫測評學生對
金屬化學性質的掌握情況， 并能運用金屬化學性質解釋生活中一些常見的現象。
作業 2(對應課時作業目標 2.1 和 2.2)： 墩墩同學在學習了活潑金屬與酸的反應后， 在實驗室里用不同種金屬與稀鹽酸反應 都產生了氫氣。如圖是相同體積、相同濃度的稀鹽酸與大 小、形狀完全相同的鋅片、鐵片、鎂片反應的現象。據圖 中現象回答下列問題： (1) 如圖， 試管 A 中金屬與鹽酸的反應最劇烈， 該 金屬是____________。 (2) 實驗室一般選擇用鋅粒與稀硫酸反應制取氫氣，寫出該反應的化學方程式 ______________________，反應類型為_________________。實驗室一般不選擇鎂和鐵與 稀硫酸反應制取氫氣的理由是____________________________。
1．參考答案：
(1)鎂(或 Mg) (2) Zn + H2 SO4 == ZnSO4 + H2 t 置換反應
鎂與稀鹽酸反應速率過快，不易控制；而鐵與稀鹽酸反應太慢
2．時間要求： 2~3 分鐘
3．評價設計：
(1)錯選“鐵” 、“鋅”，是因為活潑金屬與稀鹽酸、稀硫酸反應現象記憶不清 晰，或對金屬活動性與反應速率的關系不明確。
(2) 第一空錯答， 化學反應的符號表達沒有掌握， 微觀解釋化學變化不理解； 第二 空錯答， 不能依據化學變化的特征對常見化學反應進行分類； 第三空錯答認為反應速率
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越高越好， 忽視了在實驗操作中的可行性， 或回答時只解釋了一種金屬， 忽視了答案的
全面性。
評價指標 等級 綜合評價等級
A B C 自評 互評 師評
作業 2 答題的準確性
答題的規范性
解題的創新性
4．作業分析與設計意圖：
結合實驗室制取氫氣的反應物的選擇， 測評對金屬與酸的反應知識，認識到多角度 考慮問題的重要性，在實驗室制取氣體時，反應速率并不是唯一考慮因素。
(二) 提升性作業
作業 3 (對應課時作業目標 2.1、2.2 和 2.3)： 墩墩同學是一個善于觀察、用心思考的中學生。在探究“不同種金屬與稀鹽酸”時， 他還發現有的試管口有水霧， 且試管壁發燙， 于是他和融融同學一起合作探究“活潑金 屬與稀鹽酸反應放熱多少與哪些因素有關？” 【提出問題】活潑金屬與稀鹽酸反應放熱多 少與哪些因素有關？ 【猜想與假設】 A．金屬的種類 B．稀鹽酸的濃度 C．金屬的形狀(接觸面積) 【設計并進行實驗】 實驗編號鹽酸的濃度金屬(2 克)金屬形狀3 分鐘時溫度變化①10%鎂粉狀21.3②10%鎂片狀12.5③10%鐵片狀1.6④20%鐵片狀3.4
(1)實驗前需要對金屬片進行打磨，目的是________________________。 (2)寫出鐵與稀鹽酸反應的化學方程式________________________。 【收集證據】(3) 要比較金屬形狀對反應溫度變化的影響，應選擇實驗_______。 (填實驗編號)
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【得出結論】(4) 通過上述四個實驗， 你能得出的結論_______________________。 【拓展延伸】(5) 許多化學反應都會伴隨能量變化， 請舉例說明人類對化學反應能 量的利用________________________。
1．參考答案：
(1)除去金屬表面污物和氧化物 (2) Fe + 2HCl == FeCl2+ H2 t (3) ①②
(4) 其他條件相同時， 活潑金屬與酸反應放熱多少與金屬種類、酸的濃度、金屬形
狀有關
(5)燃燒木材取暖、天然氣燒飯、汽油做汽車燃料(其他答案，合理即可)
2．時間要求：3~4 分鐘
3．評價設計：
(1)錯寫其他，具有片面性。
(2)錯寫其他，對常見活潑金屬與酸反應的化學方程式掌握不夠。
(3)錯誤答案對控制變量認識不清，或對比組的變量因素與題要求不符。
(4)部分只有一個選項，未充分理解題目要求。
(5)錯寫其他，對化學反應能量利用認識不足。
前結構 單點結構 多點結構 關聯結構 抽象擴展結構
(1) 無 意 義 或 空白答案 知道鐵表面有銹 蝕 了解打磨是針 對金屬表面進 行的預處理 判斷金屬表面的氧 化物會影響金屬與 酸的反應 能利用打磨排除金屬 表面物質對實驗 的影 響
(2) 無 意 義 或 空白答案 知道鐵與氯化氫 的化學式 知道反應的產 物 能寫出反應的符號 表達式 熟練運用化學方程式 表示化學反應
(3) 無 意 義 或 空白答案 能利用對比實驗 探究影響反應速 率的因素 能選擇不同形 狀的金屬與酸 反應做對比 能通過控制變量進 行對比實驗 熟練運用對 比實驗探 究影響化學反應 中 的 不同因素
(4) 無 意 義 或 空白答案 知道因素與速率 之間的因果關系 寫出個別因素 寫出兩個或三個因 素 全面認識不 同因素對 反應速率的綜合影響
(5) 無 意 義 或 空白答案 知道什么是能量 變化 知道化學反應 中伴隨的能量 變化 能判斷具體事例中 能量變化來源 會運用化學反應 的能 量變化達成 目標或解 決問題
綜合評價等級：________________________
4．作業分析與設計意圖：
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本題以活潑金屬與稀鹽酸的反應為例， 學生經歷科學探究的一般過程， 體會物質分 類研究的基本思想， 初步建立一類物質性質的一般方法。通過學習金屬與氧氣的反應(表 面產生氧化物)、金屬與酸的反應， 從金屬種類、酸的濃度、金屬形狀， 從預處理、反應 原理、現象結論、拓展延伸， 多維度、多視角測評一類物質的性質， 建立研究一類物質 性質的基本思路與方法，實現由“研究一種物質”向“研究一類物質”的轉變。
(三) 拓展性作業(學有余力的同學選做)
作業 4 (對應課時作業目標 2.1、2.2 和 2.3) ： 分類法是化學學習中的一種重要的思維方式?；瘜W的分類觀通常指在學習以及研究 較為多樣化的復雜化學物質和物質變化過程中能夠將具有一種或者幾種特征的事物和 其他事物進行有效的區分。以鐵、銅、鋅等金屬為例， 你能否收集一些有關的化學事實 或現象的信息， 建立關于金屬物質的信息庫， 依據金屬的不同用途， 利用對比、歸納等 方法整理出這一類物質的性質，可通過思維導圖或手抄報等形式展現。
1．參考示例：
2．時間要求：10 分鐘
3．評價設計：
前結構 單點結構 多點結構 關聯結構 抽象擴展結構
作業 4 無意義或 空白 能從生活中找到 與化學有關事例 能從有關事例 中抽取金屬有 關性質 能分析事例與性 質之間的關聯性 可以綜合金屬的 多種性質拓展相 關用途
綜合評價等級：________________________
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4.作業分析與設計意圖：
通過對生產生活實際中有關化學的事例進行信息的整理分析， 建立金屬這一類物質 的信息庫， 依據金屬的不同用途， 利用對比、歸納的方法總結出金屬的相關性質。 體會 物質分類研究的基本思想， 初步建立研究一類物質性質的基本思路和方法。測評分類思 想在化學學習和生活實際中的應用。
第三課時 研究金屬易拉罐的成本(一)
課時作業目標：
3.1 知道大多數金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在，體會化學方法在金屬冶煉 中的重要性。
3.2 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。
3.3 能從化學視角分析材料問題，從資源有效利用和環境保護角度選擇金屬資源， 強化合理使用金屬資源的意識。
(一) 基礎性作業
作業 1 (對應課時作業目標 3.1 和 3.3) ： 分析金屬易拉罐的成本時， 我們需要考慮原料來源、制備工藝、加工技術、環境影 響等因素。鐵制易拉罐所使用的馬口鐵需要用鐵礦石作為原料。 (1) 高爐煉鐵是以赤鐵礦、焦炭、石灰石為原料， 寫出工業煉鐵的主要化學方程式 _________________，焦炭的作用： 一是通過燃燒提高爐內溫度， 二是________________ (用化學方程式表示)。 (2)從環保角度分析，煉鐵時最不宜選擇的礦石是( ) ①赤鐵礦(Fe2O3 ) ②磁鐵礦(Fe3O4 ) ③黃鐵礦(FeS2 ) ④菱鐵礦(FeCO3 ) (3) 黃金是一種昂貴的稀有金屬，它在自然界中是以________形式存在的。
1 ．參考答案：
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(1) Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 CO2 + C 2CO
(2) ③ (3)單質
2．時間要求：2 分鐘
3．評價設計：
(1) 第一空方程式寫錯， 或寫成“碳還原氧化鐵”，對高爐煉鐵的原理不理解； 第
二空方程式寫錯或空白，高爐煉鐵中焦炭的作用或者碳和碳的氧化物性質沒有掌握。
(2) 錯選其他項， 缺乏元素守恒觀的認識， 或對題目中的“環保角度”認識不清。
(3)不會寫，沒有認識到金屬的存在形式與其活動性的關系。
評價指標 等級 綜合評價等級
A B C 自評 互評 師評
作業 1 答題的準確性
答題的規范性
解題的創新性
4．作業分析與設計意圖：
金屬資源儲量有限， 而且不可再生， 意識到人類對自然界礦物資源的消耗速度， 理 解金屬制品回收利用的必要性和重要性， 增強保護金屬資源的緊迫性和責任感。測評從 化學視角分析材料問題，應用可持續發展、綠色化學觀念分析解決材料問題的能力。
(二) 提升性作業
作業 2 (對應課時作業目標 3.2、3.3) ： 工業上常用一氧化碳還原赤鐵礦生產生鐵，某煉鐵廠每天生產純度為 95%的生鐵 112t。試回答： (1)在不考慮冶煉過程中鐵損耗的情況下，該廠每天至少需用含雜質 20%的赤鐵 礦(含 Fe2O3)多少噸？ (可能使用到的相對原子質量： C— 12 O— 16 Fe—56) (2)鐵礦石轉化為生鐵的過程中，可能會產生哪些經濟成本和環境成本？
1．參考答案：
(1) 解：設該廠每天至少需用含雜質20%的赤鐵礦 (含 Fe2O3 )的質量為 X
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Fe2O3 + 3CO
160
(1-20%) X
2Fe + 3CO2
112
112t×95%
160 112
(
=
)(1-20%) X 112t×95%
X=190t
答：至少需要赤鐵礦的質量約 190 噸。
(2) 鐵礦石轉化為鐵的過程中， 有原料成本(鐵礦石的開采、運輸、預加工處理)、 反應條件(高溫，需要大量焦炭)、轉化率成本、產物處理成本(廢氣、廢渣的處理)， 煉鐵廠設備、人力成本等。
2．時間要求：3~4 分鐘
3．評價設計：
易錯點： 赤鐵礦的質量沒有轉化為氧化鐵的質量； 相對分子質量的計算出錯； 最終
得到的純鐵質量沒有轉化成生鐵質量； 比例關系式計算出錯。
前結構 單點結構 多點結構 關聯結構 抽象擴展結構
(1) 空 白 或 無 意義做答 知道與化學反 應有關，能寫 出方程式 利用反應方程式 找到氧化鐵與鐵 的質量關系 會分析原料或產 物都含有雜質，能 利用質量分數公 式進行轉化 綜合考慮原料、產物含雜 問題， 并利用化學方程式 中的質量關系得出正確 結果
(2) 空 白 或 無 意義做答 能從原料成本 或反應條件的 單一角度思考 成本問題 能從原料成本、反 應條件、轉化率成 本、產物成本等多 個角度思考成本 問題 能從原料成本、反 應條件、轉化率成 本、產物成本等多 個角度思考成本 問題，并能分析相 鄰環節間的關系 能從原料成本、反應條 件、轉化率成本、產物成 本等多個角度思考成本 問題， 并能分析相鄰環節 間的關系， 同時考慮對環 境造成影響的成本
綜合評價等級：________________________
4．作業分析與設計意圖：
結合生產實際， 測評金屬礦物冶煉中的計算問題。認識到在實際生產時， 所用的原 料或產物一般都含有雜質， 在計算用料和產量時， 應考慮雜質問題。從生產原理與技術 問題， 發展到原料成本、條件(高溫)、產物(廢氣、廢渣的處理)，源于課本， 高于課 本，測評從生產實際多角度思考金屬冶煉中的成本問題，強化合理使用金屬資源的意識。
(三) 拓展性作業(學有余力的同學選做)
作業 3： (對應課時作業目標 3.1 和 3.3) 今年全國兩會， “碳達峰”“碳中和”首次被寫入政府工作報告， 與之有關的工作 也被列為今年的重點任務?！皻淠軣掍摗奔夹g能從根本上解決煉鋼工業中減排難的問題。
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右圖是“氫能煉鋼”工藝流程圖。 (1)核能制氫、氫能煉鋼，二者結合，不僅可以 緩解世界能源危機， 更能有效減輕因化石能源大量消耗 引起的世界性氣候問題： _________________。 (2)高溫下，H2 與 CO 相似，也能還原冶煉鐵， 其反應方程式為___________________，該反應的基本 “氫能煉鋼”流程圖 反應類型是_____________________。 (3)與焦炭煉鋼相比，氫能煉鋼的優點有哪些： ________________________。 (4)氫能煉鋼目前面臨的困難可能有哪些？ ____________________________。
1．參考答案：
(1) 全球變暖(或溫室效應加劇)
( 2 ) Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O 置換反應
(3)可以減緩溫室效應， 煉鐵過程綠色無污染等
(4) 制氫成本高、儲氫技術不成熟、煉鋼工藝復雜、氫能煉鐵需消耗大量電力等
2．時間要求：3~4 分鐘
3．評價設計：
前結構 單點結構 多點結構 關聯結構 抽象擴展結構
(1) 無 意 義 或 空 白 答案 知道化石燃料 燃燒會釋放大 量 CO2 知道 CO2 會帶來 某些的環境問題 知道 CO2 與全球變 暖的關系 能熟練表達化石燃料與全 球變暖之間的關聯性，并 能提出相關的應對措施
(2) 無 意 義 或 空 白 答案 正確寫出反應 物的化學式 能寫出反應物和 生成物的化學式 能寫出反應物和生 成物的化學式，并 能配平化學方程式 能熟練運用化學反應方程 式表達化學反應，并判斷 反應基本類型
(3) 無 意 義 或 空 白 答案 知道焦炭煉鋼 的產物 知道二氧化碳帶 來的環境問題 知道氫能煉鋼的反 應方程式 能從環保等角度比較分析 出氫能煉鋼的優點
(4) 無 意 義 或 空 白 答案 知道電解水產 生氫氣成本高 知道氫氣制取成 本高，儲氫技術不 成熟 知道氫氣制取成本 高、儲存困難、煉鋼 工藝復雜 能從氫氣制取和儲存、煉 鋼工藝、能量消耗等不同 角度分析氫能煉鋼面臨的 困難
綜合評價等級：________________________
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4．作業分析與設計意圖：
通過高鐵軌道選用錳鋼的實際案例， 增強合理使用金屬資源的意識， 認識到要從資 源有效利用和環保角度選擇金屬。通過氫能煉鋼， 分析生產中的原理和技術問題， 測評 化學視角分析冶煉金屬造成的污染問題， 應用可持續發展、綠色化學觀念分析解決材料 問題。
第四課時 研究金屬易拉罐的成本(二)
課時作業目標：
4.1 能從物質類別的視角，依據金屬活動性順序，初步預測常見金屬的性質，體會 科學探究的基本思路和方法。
4.2 能從依據金屬的性質， 合理選擇和使用金屬制品。
4.3 能從化學視角分析材料問題，初步建立材料選擇和使用的基本思路和方法，應 用可持續發展、綠色化學觀念分析解決與材料相關的實際問題。
(一) 基礎性作業
作業 1 (對應課時作業目標 4.1 和 4.2)： “中國制造”“一帶一路”的基礎建設都需要用到大量的鋁、鐵、銅等金屬材料， 下面關于這三種金屬說法錯誤的是( ) A．鋁與硫酸銅溶液反應的化學方程式為 Al + CuSO4 == AlSO4 + Cu B．用硫酸鋁溶液、氯化銅溶液、單質鐵三種物質可探究出三種金屬活動性順序 C．我國鋁、鐵、銅礦雖相對豐富，但仍需要合理開發利用 D．鋁的利用比鐵、銅晚，是因為鋁的化學性質較活潑，冶煉困難
1．參考答案：A
2．時間要求： 1~2 分鐘
3．評價設計：錯選 B，對如何比較鋁、鐵、銅活動性強弱掌握不牢， 同時不知道鋁
元素在化合物中常顯+3 價。錯選 C，不了解金屬資源的合理開發。錯選 D，不知道金屬 利用的早晚與其活潑性有關。
綜合評價等級：________________________
4．作業分析與設計意圖：
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以國家經濟發展策略為背景， 引導學生關注國家時事大事。測評依據金屬活動性順
序比較鋁、鐵、銅的活動性及金屬材料的使用和可持續發展。
作業 2 (對應課時作業目標 4.1、4.2 和 4.3)： 1957 年 6 月， 阜陽市阜南縣小潤河出土了“龍虎尊”等 8 件商代青銅酒器文物。這 批青銅酒器是研究我國古代冶金史和青銅器早期發展史的重要 資料，對人們探討淮河一帶商文化具有重要價值。 在古代， 常常用“濕法煉銅”或“火法煉銅”。濕法煉銅的 原理是：“曾青(硫酸銅溶液) 得鐵則化為銅?！薄盎鸱掍摗敝?用輝銅礦 (主要成分 Cu2 S) 煉銅的原理是： Cu2 S 與氧氣在高溫 條件下反應生成銅和一種會導致酸雨的氣體。 (1)青銅的抗腐蝕性比純銅的_____，將青銅放入稀鹽酸中， 觀察到的現象是______。 (2)錫石礦的主要成分是 SnO2 ，可用還原劑______來冶煉金屬錫。 (3) 本材料中， “濕法煉銅”的反應基本類型為______________，“火法煉銅”的化 學方程式是____________________________。
1．參考答案：
(1)強 產生氣泡 (2)焦炭(或一氧化碳、氫氣)
(3)置換反應 Cu2 S + O2 2Cu + SO2
2．時間要求：3~4 分鐘
3．評價設計：
(1) 錯寫弱，未掌握合金的性質；錯寫實驗現象， 不能依據金屬活動性順序預測常
見金屬的性質。
(2)錯寫， 未能掌握初中階段常見的還原劑。
(3) 錯寫反應類型， 未掌握常見基本反應類型的特點?；瘜W反應方程式錯寫， 不知
道 SO2 能導致酸雨或化學方程式不會配平。
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作業 2 答題的準確性
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4．作業分析與設計意圖：
本題從物質類別的視角測評合金的性質、用化學方程式表征銅的冶煉原理， 以及依 據金屬活動性順序預測常見金屬的性質。通過短文了解古代煉銅原理， 展示淮河流域古 代人民的勞動智慧，增強民族自豪感以及為推動社會進步而勤奮學習的責任感。
(二) 提升性作業
作業 3 (對應課時作業目標 4.1、4.2 和 4.3)： 墩墩同學很好奇易拉罐的材料組成，為此展開了一系列探究。 【查閱資料】 (1)金屬的活動性由強到弱的順序是:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au (2)部分金屬的價格： 金屬鋁鋅鐵錫鉛銅銀鉑金價格 (元/千克) 13 23 4 146 16 49 3600 196000 282000
(3)鉀、鈣、鈉遇冷水劇烈反應，且易發生爆炸： 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2 t， 鎂能與熱水發生類似反應放出氫氣，鋁和水在加熱時反應也很微弱，可以忽略不計。 【材料分析】 a．從金屬的價格上看不可能是 Sn 、Ag、Pt 、Au； b．從易拉罐的金屬顏色上看不可能是 Cu； c．從金屬與水反應的劇烈程度上看不可能是 K、Ca 、Na 、Mg； d．從金屬的毒性看不可能是 Pb 和Hg； 因此，易拉罐的材料可能是______ (填化學式)。 【設計實驗并進行實驗】 實驗步驟實驗現象實驗結論用磁鐵吸引易拉罐不能被吸引① __________________將打磨后的易拉罐樣品剪 碎，加入硫酸鋅溶液樣品上有細小氣泡，表面 覆蓋一層固體物質該易拉罐成分是____ ，反應的 化學方程式_______③_____
1．參考答案：
【材料分析】 Al、Zn、Fe 【設計實驗并進行實驗】①易拉罐成分中不含鐵 ②鋁 ③ 2Al + 3ZnSO4 = Al2(SO4)3 + 3Zn
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2．時間要求：3~4 分鐘
3．評價設計：
【材料分析】 錯答其他答案，不能從化學視角分析材料問題。
【設計實驗并進行實驗】第一問錯答其他物質， 審題不仔細，未想到鐵具有磁性； 第二問錯答其他答案， 基于實驗現象進行證據推理意識薄弱； 第三問化學方程式書寫錯
誤，化學用語的符號表達未能掌握。
評價指標 等級 綜合評價等級
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作業 4 答題的準確性
答題的規范性
解題的創新性
4.作業分析與設計意圖：
以學生熟悉的易拉罐為載體， 創設真實的問題情境， 引導學生依據金屬的性質合理 選擇和使用金屬制品， 并學會從化學視角分析材料問題， 初步建立材料選擇和使用的基 本思路和方法。 體會科學探究的一般過程， 學會基于實驗事實進行證據推理， 發展科學 思維。測評依據金屬的性質合理判斷金屬制品的材料組成、利用金屬活動性順序預測常 見金屬的性質等。
(三) 拓展性作業(學有余力的同學選做)
作業 4 (實踐性作業，對應課時作業目標 4.1、4.2 和 4.3)： 市面上銷售的易拉罐裝飲料材質主要有鐵制和鋁制兩種。請同學們實地走訪并查閱 資料， 調查哪些品牌的易拉罐飲料是鐵制的還是鋁制的。結合所學知識， 試著從化學視 角寫一篇調查報告， 分析易拉罐飲料材質選擇鐵制和鋁制的優缺點， 并展望易拉罐材料 未來的發展前景。
1．參考答案要點：
使用鐵罐飲料的有王老吉、紅牛椰汁、核桃汁等品牌飲料， 這類飲料一般要經過加 壓灌裝、高溫殺菌等工序， 選擇結實的鐵制易拉罐更為合適。另外， 鐵制易拉罐還具有 氧氣透過率低，食品不易變質的特點。
使用鋁罐飲料的一般為碳酸飲料(可樂、啤酒等)。這類飲料易分解出二氧化碳氣
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體，從內側向罐體施加壓力， 選擇材質較軟的鋁制易拉罐能保證汽水中二氧化碳的壓力， 讓汽水達到更好的口感效果。同時鋁罐不易被酸腐蝕、易于成型。
雖然鋁在地殼中的儲量要比鐵多， 但是鋁的生產工藝要比鐵復雜的多， 生產成本也 比生產鐵的成本高。但換成鋁罐節約成本，一是鋁罐輕于鐵罐， 單個罐成本反而下降； 二是鋁罐一般是兩片罐， 鐵罐是三片罐， 生產工藝上鋁罐也節省成本。 再者， 賣廢品時 候鋁罐比鐵罐值錢， 是因為鋁罐好回收再利用， 而鐵罐是鍍錫板， 上面有層錫， 一般小 廠無法回收利用等。易拉罐材料的未來向使用新技術降低成本、材料無污染等方向發展。
2．時間要求：20~30 分鐘
3．評價設計：
前結構 單點結構 多點結構 關聯結構 抽象擴展結構
作業 4 無 意 義 或空白 知 道 哪 些 品 牌 的 易 拉 罐 飲 料 是 鐵 制 的 還 是 鋁 制 的 除調查不同飲料 使用的易拉罐材 質，還能從某一 角度分析鐵制和 鋁制的優缺點 除調查不同飲料 使用的易拉罐材 質，還能從多個 角度分析鐵制和 鋁制的優缺點 除調查不同飲料使用的 易拉罐材質，還能從多 個角度綜合分析鐵制和 鋁制的優缺點，并對未 來食品包裝材料發展作 出展望
綜合評價等級：________________________
4．作業分析與設計意圖：
本題重在使學生從化學視角多層次(原料來源、金屬材料的制備、金屬成品的加工、 對環境的影響等) 分析材料問題， 初步建立材料選擇和使用的基本思路和方法， 應用可 持續發展、綠色化學理念分析解決與材料有關的實際問題。能依據金屬的性質， 合理選 擇和使用金屬制品。
第五課時 研究金屬易拉罐材料的使用和回收
課時作業目標：
5.1 認識金屬腐蝕的實質，了解防止金屬制品腐蝕的簡單方法。
5.2 認識廢棄金屬對環境的影響和回收金屬制品的必要性和重要性。
5.3 依據金屬性質和金屬使用中的注意事項，合理選擇和使用金屬制品。
(一) 基礎性作業
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作業 1 (對應課時作業目標 5.1、5.2)： 有資料顯示，回收一個廢棄的鋁質易拉罐要比制造一個新易拉罐節約 90%~97%的 能源。與用礦石冶煉相比，若回收 1 噸廢鋼鐵可煉好鋼 0.9 噸(提示： 1 噸氧化鐵中含 鐵 0.7 噸)，并可以減少空氣污染、水污染和固體廢棄物。根據信息推測錯誤的是( ) A．通過鋁的冶煉制造新易拉罐，可能需要消耗大量能量 B．回收的廢鋼鐵中，鐵已經全部被氧化 C．金屬冶煉會產生污染空氣的氣體 D．回收廢棄金屬可以減少空氣污染和水污染，節約金屬資源
1．參考答案：B
2．時間要求：1 分鐘
3．評價設計： 錯選 A，未能根據金屬的冶煉來分析， 制造新易拉罐的鋁的冶煉可能 需要消耗大量的能量，所以回收廢舊金屬可以節約能源；錯選 C，未能結合題目信息以 及生活常識認識金屬的銹蝕；錯選 D，未能正確認識廢棄金屬對環境的影響及金屬回收 再利用的價值。
綜合評價等級：________________________
4．作業分析與設計意圖：
本題主要通過考查金屬材料的的冶煉、銹蝕及回收利用知識， 測評學生是否了解防 止金屬腐蝕的常用方法、金屬對環境的影響以及金屬回收再利用的價值等，是否具有提
取信息的能力、 分析綜合的能力等。
作業 2 (對應課時作業目標 5.1、5.2 和 5.3)： 2021 年據全球腐蝕成本調研項目(IMPACT) 統計， 全世界每年由于腐蝕而報廢的 金屬材料，約為金屬年產量的 1/3 ，造成的經濟損失與地震、水災、臺風等自然災害造 成損失總和的關系如圖所示： (1)鐵生銹的條件是___________________ (2) 工業中除了合理選材， 還會通過處理在 金屬表面形成防護層，其防銹原理是_________； 防止家中鐵鍋生銹通常的做法是_____________。 (3)分析右圖你能得出的結論是_____________________。(寫一點) (4) 金屬腐蝕帶來的危害有____________________ (寫一點)，給出一條保護金屬 資源的建議________________。
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1．參考答案：
(1)與氧氣和水同時接觸
(2)隔絕空氣 保持鐵鍋表面的潔凈與干燥
(3)腐蝕成本在逐年遞增(答案合理即可)
(4)環境污染(資源浪費等，答案合理即可) 回收利用(合理開采等， 合理即可)
2．時間要求：2~3 分鐘
3．評價設計：
(1)空白或錯答其他，未掌握鐵生銹需要氧氣和水。
(2) 空白或錯答其他， 對防銹原理不清楚， 不能根據具體的金屬制品選擇合理的防
銹方法。
(3)空白或錯答其他，不能正確分析圖表得出相應的結論，缺乏比較分析能力。
(4) 空白或錯答其他， 不清楚金屬腐蝕的危害，無法提供合理保護金屬資源的措
施。
評價指標 等級 綜合評價等級
A B C 自評 互評 師評
作業 2 答題的準確性
答題的規范性
解題的創新性
4．作業分析與設計意圖：
通過全球腐蝕成本調研項目認識金屬腐蝕的實質，了解防止金屬腐蝕的簡單方法， 認識廢棄金屬對環境的影響和回收金屬的重要性， 增強社會責任感。測評金屬腐蝕的條 件，金屬資源的利用和保護。
(二) 提升性作業
作業 3 (對應課時作業目標 5.1 和 5.3)： 首鋼滑雪大跳臺， 又名“雪飛天”，是北京 2022 年冬奧會自由式滑雪和單板滑雪比賽的場 地； 設計靈感源于敦煌“飛天”飄帶形象， 曲線 優美， 如圖所示。搭建選材的過程需要考慮的因 素之一就是金屬的銹蝕問題，某化學興趣小組 以鐵的銹蝕為項目進行如下研究：
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任務一、認識鐵的銹蝕 (1)下列環境中的鐵制品最容易生銹的是( ) A.涂油漆的欄桿B.未擦干的鐵鍋C.盛水的不銹鋼D.混凝土中的鋼筋
(2)鐵銹的主要成分是 Fe2O3 ·xH2O ，其中鐵元素的化合價是__________ 任務二、探究鐵的銹蝕 小組同學進行實驗，一周后觀察情況如右圖： (1)通過對比實驗_______ (填序實驗號)得出結論： 鐵生銹是因為鐵與空氣中的______、______反應的結果。 (2) 對比實驗③④， 說明鐵銹蝕的快慢與______有關。 任務三、防止鐵的銹蝕 滑雪跳臺的主體采用了鋼結構， 從防銹的角度主要利用了合金的____________的優 良性能。針對后期跳臺的防護，提出合理的建議_________________________。
1．參考答案：
任務一： (1) B (2) +3 價
任務二： (1) ①②③、氧氣、水 (2)水中的雜質
任務三：抗腐蝕性強、保持干燥清潔(覆蓋其他防護膜等，合理即可) 2 ．時間要求： 3~4 分鐘 3 ．評價設計：
任務一：(1) 錯選 A，不知道防銹原理， 涂油可隔絕空氣和水， 從而防銹。錯選 C ， 不了解合金有較好的抗腐蝕性。(2) 錯寫其他， 對元素化合物知識掌握不熟， 不會根據 化合物中所有元素化合價代數和為零，計算出某種元素的化合價。
任務二：(1) 錯寫①②、①③、②③，鐵生銹的原因錯寫其他， 不知道對比實驗所 控制的變量， 無法通過控制變量分析得出鐵生銹的條件。(2) 錯答其他， 不能根據對比 實驗，收集證據，得出相應的結論。
任務三：錯答其他，不知道合金的性能，金屬材料防銹的措施。
評價指標 等級 綜合評價等級
A B C 自評 互評 師評
作業 3 答題的準確性
答題的規范性
解題的創新性
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4．作業分析與設計意圖：
從學生感興趣的事物出發， 以冬奧滑雪大跳臺的設計為背景， 體現化學源于生活并 服務于生活， 增強學科社會責任感。測評金屬材料的合理選擇， 鐵生銹的原因， 影響鐵 生銹快慢的因素及合金的性能。
(三) 拓展性作業(學有余力的同學選做)
作業 4 (實踐性作業， 對應課時作業目標 5.2 和 5.3)： 變廢為寶——廢舊金屬材料再利用， 開啟創造思維， 利用身邊的廢舊金屬制品進行 手工創造， 為保護金屬資源盡一份力?？梢宰龀桑?工藝品、模型、玩具、生活中用到的 小工具等。
1．參考示例：
物理實驗器材滾擺 自行車模型 茶葉過濾器 易拉罐盆栽
2．時間要求：8~10 分鐘
3．評價設計：
前結構 單點結構 多點結構 關聯結構 抽象擴展結構
作業 4 無意義或 空白 能從生活中找到 廢舊金屬， 做一 個簡單的手工 能利用廢棄的物品 回收金屬材料， 根 據其性能做出有用 的手工作品 能分析出金屬制 品與其性質之間 的對應關系 可以綜合金屬的多 種性質，創造出有 價值的手工作品
綜合評價等級：________________________
4．作業分析與設計意圖：
從身邊便于開展小事做起， 學生動手操作， 培養動手能力和科學創造力。提升金屬 材料循環利用的意識，節約資源成本，踐行保護金屬資源從我做起，增強社會責任感。
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單元質量檢測作業
(一) 單元質量檢測作業內容
作業 1： 2022 年 5 月 14 日，中國商飛公司即將交付首家用戶的首架 C919 大飛機首次飛行 試驗圓滿成功，標志著我國成為全球第四個 擁有自主制造大型干線客機能力的國家。 如圖為國產大飛機 C919 圖片， 結合所學 知識回答下列問題： (1) 國產大飛機 C919 大量使用了鋁鋰合金、 鈦合金等，其原因是合金與其組分純金屬相比，具有______________的優點。 (2) 空氣中， 鋁比鐵具有更好的抗腐蝕性。原因是__________________________ (用文 字敘述)。 (3) 在對飛機中的某部件縫隙進行焊接時，常用鋁和氧化鐵在高溫條件下反應生成熔 融狀態下的鐵和另一種氧化物， 該反應的化學方程式為 ，反應基 本類型是 。
1.參考答案：
(1)硬度大、耐腐蝕 (2)鋁與氧氣生成致密的氧化鋁保護膜，而鐵銹疏松 ( 3 ) 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe 置換反應
2．時間要求：2~3 分鐘
3．評價設計：
(1)空白或錯答，不知道合金的優點。
(2)僅回答出鋁易與氧氣反應生成保護膜，對鐵銹的疏松結構不了解。
(3)方程式寫錯，符號表征沒有掌握。
評價指標 等級 綜合評價等級
A B C 自評 互評 師評
作業 1 答題的準確性
答題的規范性
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4．作業分析與設計意圖：
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學習化學不僅是知識和技能， 更是要投入情感、 精力。家國情懷是一位科研人員必 須具備的素質， 在化學教學中科學態度和社會責任要落實在每一節課， 甚至每一個題目， 讓試題有溫度、有情感。不屈的中國人民不僅在工業上跨越式發展， 科研人員憑著迎難 而上的科研精神， 技術上不斷突破， 大國重器不斷出現。發揮學科德育、智育、美育功 能， 落實科學態度和責任素養。測評學生對金屬材料的了解， 符號表達、基本反應類型 的掌握情況。
作業 2： 工業上豎爐煉鐵、煉鋼和軋制鋼材的主要流程如圖： (1) 煉鋼就是將生鐵“降碳除雜(硫、磷等)”，寫出煉鋼爐中降碳的反應化學方程 式__________________。 (2)軋制過程是______變化(填“物理”或“化學”)。 (3) 下列說法正確的是______ (填序號)。 A．加入的鐵礦石要進行粉碎，目的是加快反應速率和提高原料利用率 B．該工藝流程中，可循環利用的物質有高溫尾氣(CO2 和 H2O)和 CH4 C．燃燒室內進行的反應為煉鐵提供了大量熱量 (4)現用 96t 含氧化鐵 80%的赤鐵礦石，理論上可以冶煉出含雜質 4%的生鐵的質 量為______t。
1．參考答案：
(1) C+O2 點燃 CO2 (2)物理 (3) AC (4) 56
2．時間要求：3~4 分鐘
3．評價設計：
(1)空白或者書寫錯誤，化學用語的符號表達沒有掌握或不能理解題目含義。
(2) 錯答， 缺乏證據推理意識。
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(3) 空白或者錯答， 信息提取、加工能力不足。
(4)空白或者錯答， 不能根據化學方程式進行含雜物質組成的簡單計算。
評價指標 等級 綜合評價等級
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解題的創新性
4．作業分析與設計意圖：
本題屬于物質制備類的工藝流程題， 重點考查工業上豎爐煉鐵、煉鋼和軋制鋼材的 流程分析， 涉及煉鐵原理、調控化學反應、化學方程式書寫等知識。通過將相關化學知 識、有關化學基本原理與基本技能融入到真實的工業生產問題情境之中， 考查學生必備 核心化學學科知識的掌握情況， 還考查了學生能否靈活應用化學知識和技能解決問題的 能力與素養情況。
作業 3： 墩墩和同學收集了某種鋁制易拉罐， 剪成條狀并打磨后與純鋁片相互刻劃(如圖所 示)，發現純鋁片表面有劃痕。 【發現問題】結合上述現象， 可得出該易拉罐不是純鋁制作。那么易拉罐中除鋁外， 還含有什么金屬呢？ 【查閱資料】 ①鋁制易拉罐的主要成分是鋁， 可能還含有鎂、鐵。 ②鋁能與氫氧化鈉溶液反應： 2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2 t； ③鎂和鐵均不能與氫氧化鈉溶液反應。 【猜想與假設】該易拉罐中除鋁外，可能還含有鎂、鐵中的一種或兩種。 【進行實驗】墩墩取打磨后的鋁制易拉罐樣品，按如下方案進行實驗： 實驗步驟實驗現象實驗結論 實驗 1取一定量的樣品于燒杯中，加入足量 的溶液 A，充分反應產生大量氣泡，燒杯底部有黑色 固體剩余 樣品中含鋁 實驗 2取實驗 1 中少量黑色固體于試管中， 加入足量的稀鹽酸固體消失，產生氣泡， 溶液變為 淺綠色 樣品中含鐵
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【解釋與結論】 (1)純鋁片表面有劃痕， 說明合金的硬度比組成它的純金屬更_________________。 (2)實驗 1 中，加入的溶液 A 是____________溶液。 (3)實驗 2 中，能證明樣品中含有鐵的實驗現象是 ___________________________。 【反思與評價】 (4)其他同學分析后認為墩墩的實驗方案不嚴謹，理由是 _______________。 (5)根據 2019 年 12 月 1 日正式實施的新版城市生活垃圾分類標志，廢棄易拉罐 應放入標有______(填序號)圖標的垃圾桶內。
1．參考答案：
(1)大 (2)氫氧化鈉
(3)溶液變為淺綠色 (4)無法驗證是否含有鎂
(5) B
2．時間要求：3~4 分鐘
3．評價設計：
(1)錯答小、弱，不知道合金相對純金屬的優越性能。
(2)錯答其他物質，審題不仔細，未看懂實驗設計意圖。
(3) 錯答產生氣泡、其他顏色， 不知道亞鐵離子溶液為淺綠色， 不具備根據實驗結
論反推證據現象的能力。
(4) 錯答其他理由， 無法正確對比分析實驗方案， 找出不足。缺乏科學、嚴謹分析 問題的能力。

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