第八单元 金属和金属材料 专项《走进金属易拉罐材料》单元作业整体设计人教版化学九年级下册
文档属性
| 名称 | 第八单元 金属和金属材料 专项《走进金属易拉罐材料》单元作业整体设计人教版化学九年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 824.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-14 21:59:25 | ||
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文档简介
《走进金属易拉罐材料》单元作业设计
一、单元信息
基本 信息 学科 年级 学期 教材 版本 单元名称
化学 九年级 第二学期 人教 版 走进金属易拉罐材料
单元 组织方式 自然单元 √ 重组单元
课时 信息 序号 课时名称 对应教材内容
1 研究金属易拉罐的性能(一) 8.1 金属材料
2 研究金属易拉罐的性能(二) 8.2 金属的化学性质 (第一课时 金属与氧气、稀酸的反应)
3 研究金属易拉罐的成本(一) 8.3 金属资源的利用和保护 (第一课时 铁的冶炼)
4 研究金属易拉罐的成本(二) 8.2 金属的化学性质 (第二课时 金属活动性顺序)
5 研究金属易拉罐的使用和回收 8.3 金属资源的利用和保护 (第二课时 金属资源保护)
二、单元分析
(一) 课程标准要求
1．内容要求
根据《义务教育化学课程标准(2022 年版)》(以下简称“课程标准”)，本单元内容 属于“学习主题二： 物质的性质与应用” 。课程标准明确该学习主题五个维度的内容： 学科大概念为“物质的多样性”；核心内容为“金属与金属矿物等常见的物质”；基本 思路与方法为“认识物质性质的思路和方法”；重要态度为“物质性质的广泛应用及化 学品的合理使用”；学生必做实验及实践活动为“常见金属的物理性质和化学性质”。
围绕“物质的多样性”大概念构建本学习主题的内容结构， 将课程目标具体化为本 单元学习主题的内容要求：
(1) 知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，体会化学方法在金属
冶炼中的重要性； 知道金属具有一些共同的物理性质， 通过实验探究等活动认识常见金
安徽省中小学作业设计大赛 ·化学
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走
进金属易拉罐材料
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属的主要化学性质及金属活动性顺序。
(2) 知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能； 了解金属、金 属材料在生产生活和社会发展中的重要作用； 以铁生锈为例， 了解防止金属腐蚀的常用 方法；了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。
2．学业质量
学业质量是学生在完成课程学习后的学业成就表现，反映了核心素养的培养要求， 也是进行作业设计的依据。课程标准中对本单元的学业质量标准描述如下：
(1) 在认识物质组成、性质及分析相关实际问题的情境中， 能举例说明物质组成、 性质和用途的关系； 感受物质的多样性， 体会物质的性质及应用与日常生活、科技发展 的密切联系，认识化学科学对解决实际问题的重要意义。
(2) 在探索化学变化规律及解决实际问题的情境中， 能依据质量守恒定律， 用化学 方程式表征简单的化学反应， 结合真实情境中物质的转化进行简单计算； 能结合简单的 实例说明反应条件对物质变化的影响， 初步形成条件控制的意识； 能依据物质类别及变 化特征、元素守恒、金属活动性顺序等， 预测、判断与分析常见物质的性质和物质转化 的产物； 能体会化学反应在金属冶炼、材料研制、资源利用和生态环境保护等方面的应 用价值。
(3) 在实验探究情境和实践活动中， 能根据解决与化学相关的简单问题的需要， 运 用混合物分离、常见物质制备、物质检验和性质探究等实验探究的一般思路与方法， 经 历科学探究的一般过程，完成简单的作品制作、社会调查等跨学科实践活动等。
(4) 在常见的生产生活和社会情境中， 能从科学、技术、社会、环境的相互关系， 安全环保等角度， 辩证分析与化学相关的简单的社会性科学议题， 尝试提出自己的见解 和建议， 作出合理的价值判断， 初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度和绿色 出行的健康生活方式等。
3．学业要求
学业要求是课程目标和学业质量在学习主题层面的具体表现期望。课程标准中“物 质的性质与应用”学习主题对本单元的学业要求如下：
(1) 能通过实验说明常见的金属的主要性质， 并能用化学方程式表示； 能举例说明 物质性质的广泛应用及性质与用途的关系； 能利用常见物质的性质， 分析、解释一些简 单的化学现象和事实。
(2) 能运用研究物质性质的一般思路与方法， 从物质类别的视角， 依据金属活动性
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大概
念
) (
学科大概
念
) (
次
级大概念
) (
金属
的应用
) (
金属
的制备
) (
核心概念
) (
金
属的性质很
大程度上决
定
用途；一些
合
金的主要性
能
和用途；金
属
资
源的保护
) (
基
本知识
)
顺序， 初步预测常见金属的主要性质， 设计实验方案， 分析、解释有关的实验现象， 进 行证据推理，得出合理的结论。
(3) 能基于真实问题情境，依据常见物质的性质，初步分析和解决相关的综合问 题； 能基于物质的性质和用途， 从辩证的角度， 初步分析和评价物质的实际应用， 对金 属材料使用与金属资源开发、低碳行动、资源回收、化学品合理使用等社会性科学议题 展开讨论，积极参与相关的综合实践活动。
4．教学提示
课程标准在“学习活动建议”中提出：“调查改革开放以来我国重要金属材料生产 和使用的有关数据， 并分析原因； 收集有关钢铁锈蚀造成经济损失的资料； 调查日常生 活中金属废弃物的种类及回收价值； 围绕我国碳达峰、碳中和的目标开展讨论， 体会我 国对推动构建人类命运共同体的责任和担当。 ”
课程标准在“项目式学习活动”中建议： “合理选择金属易拉罐使用的材料。 ”本 文通过进行《走进金属易拉罐材料》 单元整体教学设计， 开展项目式学习活动，同时完 成单元作业设计。
(二) 教材分析
1．单元知识框架
世界是物质的， 物质是变化的
物质的多样性
1．关联性视角认识物质；2．多维度定性认识化学变化。
金属的性质
金属物理性质的通性 (一般为固体，有金 属光泽，有良好的导 电性、导热性、延展 性，熔点较高，密度 较大) 和特性 金属的化学性质 (与氧气、盐酸、 稀硫酸、金属化 合 物 溶 液 的 反 应) 、置换反应、 金属活动性顺序 铁 制 品 锈 蚀 的 条 件 与 防护 铁的冶炼 (高炉炼 铁) ；炼铁 原料和产 量的计算
图 1 大概念统领下的单元知识结构
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2．知识内在逻辑
在课程标准五个学习主题中， “金属及矿物”内容属于“学习主题二： 物质的性质 与应用”部分。 从社会价值来看，金属和金属材料在提高人类生活质量、推动科学及社 会进步发展方面发挥着巨大作用，也充分体现了从生活到化学、从化学到社会的理念。 从学科价值来看，本单元具有承上启下的作用。在学习金属之前， 学生已初步形成多角 度认识物质的基本研究框架。继金属之后， 学生还会深入学习酸、碱、盐三大类物质的 学习， 高中阶段进一步研究钠、铝、铁等金属及其化合物的知识。 从学生认识发展的角 度来看，本单元内容是一组一组地学习物质， 实现由“研究一种物质”向“研究一类物 质”的转变，可能会对学生产生学习障碍。
3．本单元核心知识承载的学生核心素养
(1)化学观念
知道金属材料包括纯金属和合金两大类， 初步形成物质分类的认识。通过金属易拉 罐材料的选择和使用问题的解决， 学习金属的性质、制备和应用等核心知识， 充分体现 化学物质观和变化观，促进学生“性质决定用途”观念的形成。
(2)科学思维
通过金属易拉罐材料的选择和使用问题的解决中运用的比较、分类、分析、综合、 归纳等科学方法， 基于实验事实进行证据推理、构建模型初步建立材料选择和使用的基 本思路和方法，学会从化学视角分析材料问题。
(3)科学探究与实践
通过构建金属单元主题的知识结构， 同时让学生经历完整的科学探究过程， 增强实 践能力， 体会物质分类研究的基本思想， 实现由“研究一种物质”向“研究一类物质” 的转变。
(4)科学态度与责任
通过分析金属矿物的开发和金属材料的使用对环境、人体健康和社会发展带来的影 响， 促使学生权衡利弊， 应用可持续发展观念分析解决与材料相关的实际问题， 以及所 表现的责任担当。
(三) 学情分析
在第二、五、七单元中， 学生已经学习了部分金属与氧气、酸和盐溶液的反应， 对 身边的金属材料和金属的物理性质也有一定的了解。在前面氧气、二氧化碳等物质的学
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(
明
确化学核
心
知
识，构
建
知
识结构
) (
挖掘知识
背
后
承载的学
生
核心素养
) (
寻找承载化
学核心知识
的实际任务
) (
调
研学生学
情
、学生学
习
实际需求
)
习是单一物质、点对点的研究， 而本单元知识的学习是从单一物质的研究向一类物质研 究的过渡， 学生学习的障碍点之一是：学习时易停留在对具体学科知识的讲授， 而忽视 背后承载的研究一类物质的思路和方法的学科思维培养。 另一方面，学生知道研究物质 的性质要通过实验探究的方法， 具备一定的科学探究能力， 初步具有控制变量设计实验 的意识，但缺乏将实际问题转化为化学问题的能力。所以，学生学习的障碍点之二是： 运用控制变量思想研究一类物质的性质， 以及建立和运用系统思维解决化学实际问题。
(四) 确定单元学习主题
综上所述， 通过研究化学课程标准和教材， 明确化学核心知识， 构建知识结构框架， 进一步挖掘化学核心知识承载的学生核心素养， 创设承载化学核心知识的实际任务， 结 合学情、学生学习需求， 将本部分内容进行单元整体规划， 确定本单元学习主题为： 走
进金属易拉罐材料。
确定单元 学习主题
图 2 确定单元学习主题的思路
本单元设计为五个课时，每个课时具体的活动设计如下：
第一课时 研究金属易拉罐材料的性能(一)
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情境创设
金属材料的演变史 及社会贡献
研究生活中铁、铝 易拉罐的性能
研究生活中金属材 料多为合金的原因
论证共性与差异性 的原因
核心内容
了解金属材料的演 变史
发现金属物理性质 的共性和差异
发现合金与纯金属 的差异
共性与差异性的原 因分析
问题线索
归纳出选取材料的 依据
设计实验探究金属 的物理性质
设计实验探究合金 与纯金属性能差异
思考具有共性与差 异性的原因
素养发展
自主建构模型，使 思维有序化
发展探究实践和证 据推理能力
发展探究实践和证 据推理能力
提升解决问题的能 力，形成科学思维
图 3 第一课时学习活动设计
第二课时 研究金属易拉罐材料的性能(二)
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走
进金属易拉罐材料
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情境创设
研究生活中铁、铝 易拉罐的性能
探究金属与空气成 分是否发生反应
探究金属与盛放的 液体是否反应
讨论铁铝作为易拉 罐材料的可行措施
核心内容
研究一类物质性质 的思路和方法
外部腐蚀：金属与 氧气的性质
内部腐蚀：金属与 酸反应(置换反应)
应用金属性质进行 金属材料的防护
问题线索
金属可能具有的化 学性质
推测条件、反应剧 烈程度不同的原因
设计实验探究金属 的化学性质
思考铁铝作为易拉 罐材料的可行措施
素养发展
提高应用已有规律 分析问题的能力
根据已有知识和信 息推理论证能力
发展探究实践和证 据推理能力
提升解决问题的能 力，形成科学思维
图 4 第二课时学习活动设计
第三课时 研究金属易拉罐材料的成本(一)
情境创设
讨论铁、铝金属材 料成本的影响因素
研究由铁矿石加工 成单质铁的成本
研究由铁单质加工 成易拉罐的成本
论证从矿石到金属 制品各环节成本
核心内容
原料来源、材料制 备和加工、政策等
铁的原料来源、高 炉炼铁、相关计算
金属的铸造和加工 工艺
从矿石到金属制品 各环节成本分析
问题线索
思考金属易拉罐材 料成本的影响因素
从原料来源、材料 加工角度思考成本
从金属成品加工角 度思考成本的影响
思考矿石到金属制 品各环节成本
素养发展
自主建构模型，使 思维有序化
根据已有知识和信 息推理论证能力
根据已有知识和信 息推理论证能力
提升解决问题的能 力，形成科学思维
图 5 第三课时学习活动设计
第四课时 研究金属易拉罐材料的成本(二)
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情境创设
研究金属材料的成 本——铜的制备
实验探究：制备一 种金属
研究金属材料的成 本——铝的制备
论证从成本角度选 择金属易拉罐材料
核心内容
火法冶铜、湿法冶 铜
金属活动性顺序表 的应用
电解铝、铝的发展 史
金属材料铁、铜、铝 的成本
问题线索
思考金属铜的制备 方法
思考根据已有实验 药品制备一种金属
思考金属的冶炼方 法与哪些因素有关
思考从成本角度选 择金属易拉罐材料
素养发展
感受我国古代化学 成果
根据已有知识和信 息推理论证能力
学会从化学视角分 析材料问题
提升解决问题的能 力，形成科学思维
图 6 第四课时学习活动设计
第五课时 研究金属易拉罐材料的使用和回收
情境创设
使用金属易拉罐材 料的注意事项
实验探究铁生锈的 条件及防锈措施
如何有效保护金属 资源
回顾金属易拉罐材 料的研究过程
核心内容
金属的腐蚀、防腐 和回收
金属锈蚀的原理与 防护
有效保护金属资源 的措施
梳理合理选择和使 用金属制品的思路
问题线索
思考使用金属易拉 罐材料的注意事项
探 究 铁 生 锈 的 条 件，寻找保护措施
思考有效保护金属 资源的措施
思考如何选择和使 用金属制品
素养发展
自主建构模型，使 思维有序化
发展探究实践和证 据推理能力
发展根据已有信息 推理论证能力
发展科学思维，具 有责任担当意识
图 7 第五课时学习活动设计
在教学中， 通过设计实际学习任务， 把问题的解决作为明线， 把知识的落实、学科 思想方法、学生素养发展作为暗线， 随着知识层级的螺旋性上升不断发展学生化学课程
要培养的核心素养。
三、单元学习与作业目标
(一) 单元学习目标
综合考虑课程标准要求、学科知识逻辑顺序、学生认知发展顺序， 以及化学核心知 识承载的核心素养， 结合单元学习主题， 在“物质的多样性”大概念统领下， 确定本单 元学习目标如下：
1．通过金属易拉罐材料的选择和使用问题的解决， 学习金属的物理性质、金属的化 学性质(与氧气、稀酸、金属化合物溶液的反应)、合金的特性， 感知金属材料在社会发 展中的重要作用； 体会物质分类研究的基本思想， 建立研究一类物质性质的基本思路和 方法。
2．通过了解金属的制备方法， 学习生产中的原理和技术问题， 并能根据质量守恒定 律对有关化学反应中杂质问题进行计算，同时感受化学对社会生产的重要作用。
3．通过探究金属制品锈蚀现象， 认识金属锈蚀的实质， 了解金属制品的防腐措施， 初步掌握控制实验条件对化学问题进行探究的方法； 了解金属制品回收的必要性和重要 性，建立金属回收利用的基本意识，培养可持续使用金属资源的科学态度与责任。
4．通过学习从化学视角分析材料问题，初步建立材料选择和使用的基本思路和方 法，应用可持续发展、绿色化学观念分析解决与材料相关的实际问题。
(二) 单元作业目标和课时作业目标
单元作业目标 课时 课时作业目标
1．能依据物质的组成对物质 进行分类。能举例说明和描 述常见金属的主要性质， 并 能用化学方程式表征。能举 例说明物质性质的广泛应用 及性质与用途的关系。能利 用常见物质的性质， 分析、 解释一些简单的化学现象和 事实。 第一课时 1.1 了解金属的物理特征及常见金属的特性。知道 在金属中加入金属或者非金属可以改变金属材料 的性能，知道生铁和钢等重要合金。 1.2 了解金属、金属材料在生产生活中的重要作用， 初步形成“物质的性质决定其用途， 物质的用途体 现其性质”的观念。 1.3 能从多角度分析问题，并形成“物质性质在很 大程度上决定其用途，但不是唯一决定因素”的认 识。
第二课时 2.1 认识常见金属与氧气、稀酸的反应， 并能用化 学方程式表征。初步认识置换反应。 2.2 能利用常见金属的性质，分析、解释一些简单
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2．能应用研究物质性质的一 般思路和方法，从物质类别 的视角，依据金属活动性顺 序，初步预测常见金属的性 质，设计实验方案分析和解 释有关的实验现象和事实， 进行证据推理，得出合理的 结论。 3．能基于真实问题情境， 依 据常见物质的性质， 初步分 析和解决相关的综合问题。 能基于物质的性质和用途， 从辩证的角度，初步分析和 评价物质的实际应用，对金 属材料使用与金属资源开 发、资源回收、可持续发展 等社会性科学议题进行讨 论，积极参与相关的综合实 践活动。 的化学现象和事实。 2.3 体会物质分类研究的基本思想， 初步建立研究 一类物质性质的基本思路和方法。
第三课时 3.1 知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式 存在， 体会化学方法在金属冶炼中的重要性。 3.2 会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或 生成物进行有关计算。 3.3 能从化学视角分析材料问题，从资源有效利用 和环境保护角度选择金属资源， 强化合理使用金属 资源的意识。
第四课时 4.1 能从物质类别的视角，依据金属活动性顺序， 初步预测常见金属的性质，体会科学探究的基本思 路和方法。 4.2 能从依据金属的性质等因素，合理选择和使用 金属制品。 4.3 能从化学视角分析材料问题，初步建立材料选 择和使用的基本思路和方法， 应用可持续发展、绿 色化学观念分析解决与材料相关的实际问题。
第五课时 5.1 认识金属腐蚀的实质，了解防止金属制品腐蚀 的简单方法。 5.2 认识废弃金属对环境的影响和回收金属制品的 必要性和重要性。 5.3 依据金属性质和金属使用中的注意事项， 合理 选择和使用金属制品。
四、单元作业设计思路
(一) 单元作业设计原则
1．基于课程标准。化学作业设计应基于课程标准要求和学科特点，以核心素养为 导向， 体现知识进阶和能力进阶， 体现学生的个体差异和发展需求， 关注学生的思维发 展和素养提升。 作业目标及要求应与学业质量和学业要求相一致， 依据学习主题的内容 要求、学业要求，以及学业质量描述，确定具体的作业评价内容和水平要求。
2．服务单元目标。充分发挥单元作业的复习巩固、拓展延伸和素养提升等功能， 保 证基础性作业， 增加实践性作业、弹性作业和跨学科作业。 作业设计要精准有效， 要围
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编制作业
内容
) (
确定单元作
业目标、课
时作业目标
) (
确定
单元
学
习主题
) (
确定
单元
学
习目标
) (
设定
问题任务
) (
设
计作业
评
价
)
绕单元作业目标中的知识目标、能力目标和素养目标要求，分层次、分视角设计作业， 力求做到“教、学、评”一体化。
3．落实减负提质。 单元作业要体现整体性、多样性、选择性和进阶性。 严格控制作 业总量和时长， 课时作业不超过 10 分钟， 单元质量检测不超过 20 分钟。题量适中的同 时，作业形式实现多样化、个性化，确保优质高效。
(二) 作业设计类型
1．基础性作业。 面向全体学生，侧重于巩固化学基础知识和基本技能， 紧扣当堂学 习涉及的知识和技能， 对其进行复习和巩固， 奠定学生逐步形成化学课程要培养的核心 素养，达成本课时必须的基本目标。
2．提升性作业。面向大部分学生， 以本课时的知识和相关化学思想方法为核心， 分 层次、分角度、分梯度设计不同难度和递进性的作业，便于学生选择。
3．拓展性作业。面向学有余力的学生，体现分层， 便于学生选择。主要设计为两大 类： 探究性作业和实践性作业。侧重联系生活实际， 创设真实问题情境， 设计具有探究 性和实践性的作业， 通过探究实践促进学生化学核心素养的全面发展， 满足学生个性化 需求。
(三) 作业设计流程
在分析课程标准要求、教学内容和学情的前提下， 先确定单元学习主题和单元学习 目标， 然后以单元学习目标为依据， 明确单元作业目标和课时作业目标， 接着根据实现 作业目标的需要， 选取相关作业资源、设定与作业目标相匹配的任务， 确定适当的作业 时长， 随后编制作业内容并设计作业评价(包括评价标准和评价方式)，最后完成作业属
性表。
选取作业资源
完成作业 属性表
确定作业时长
图 8 作业设计流程图
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五、课时作业
第一课时 研究金属易拉罐的性能(一)
课时作业目标：
1.1 了解金属的物理特征及常见金属的特性。知道在金属中加入其他金属或非金属 可以改变金属材料的性能，知道生铁和钢等重要合金。
1.2 了解金属、 金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用，初步形成“物质的 性质决定其用途，物质的用途体现其性质”的观念。
1.3 能从多角度分析问题，并形成“物质的性质在很大程度上决定其用途，但不是 唯一决定因素”的认识。
(一) 基础性作业
作业 1 (对应课时作业目标 1.1 和 1.2) ： “把凉爽带在身边”，一种纳凉神器——迷你小风扇在学生群体中吹起青春的气息， 它质量 100 克左右， 体积小， 便于携带。爱探索的墩墩找来螺丝刀拆开了小风扇， 并邀 请你一起探秘，如下图： (1) 将动力电机线圈剪开，里面是一种紫红色的金属，这种金属可能是_______， 主要利用了其__________性。 (2)正极是一种铝制的金属薄片，铝能压成薄片是利用了铝的_______性。 (3) 当我们在炎热的夏天使用电风扇的时候， 为什么会感觉到凉爽？ ___________ 。 _______________________________________________________________________
1．参考答案：
(1)铜 导电 (2)延展
(3) 人体体表有大量汗液，风扇工作时会引起空气流动， 促使人体汗液急速蒸发，
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而“蒸发需要吸收大量热量”，故人们会感觉到凉爽。
2．时间要求： 2~3 分钟
3．评价设计：
(1) 错写成氧化铁， 对金属材料没有理解， 对特殊金属的颜色未掌握， 不知道物质 的用途体现其主要性质。
(2)错写成质软，对延展性和质地分不清楚。
(3) 错认为风扇工作起来使室内温度降低，对物理、生物学相关知识不能够灵活迁
移运用。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 1 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
通过学生群体中盛行的迷你风扇定点换景， 引导学生认识金属材料在生活、生产中 的重要作用， 在探究中形成“性质决定用途， 用途反映性质”的学科观念。测评学生对
金属材料及其性能的认识以及跨学科知识融合能力，促进学生核心素养的发展。
作业 2 (对应课时作业目标 1.1、1.2 和 1.3)： “坐上那动车去台湾，就在那 2035 年……”一首脍炙人口的民谣悄然红遍海峡两 岸， “京福台”动车线路规划如右图， 高铁建设中使用了大量的 金属材料——钢。生铁和钢的区别是________；高铁轨道常用锰 钢和钒钢， 和铁相比他们的________更大， 更耐磨。车厢外皮选 用了实现车身轻量化更好的材料——铝合金， 是因为相对于铁合 金，铝合金的_______更小， 可以减轻车厢的质量； 每公里的架空 导线至少需要 2 吨铜保障高铁的动力，是利用铜的导电性，且 _______低于导电性更好的银。
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1．参考答案：含碳量不同
2．时间要求：2~3 分钟
3．评价设计：
硬度 密度 价格
第一空错填或空白， 对生铁和钢的组成认识不清； 第二空错填或空白， 合金的优良 性能没有掌握； 第三空错填或空白， 没有读懂题目信息中金属的应用场景， 不具备多角 度分析的能力； 第四空错填或空白， 没有多角度分析问题， 不知道金属选材需要考虑多
方面因素，比如成本因素。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 2 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
通过民谣呼唤学生关注两岸人民的期盼， 一张高铁规划图虚线吸引学生关切两岸亲 情线， 滋养学生热爱祖国的情怀； 通过高铁引导学生关注国家科技成果， 体会化学知识 在解决民生问题中的作用； 通过车轨、车体、车的电路保障材料的选择， 测评学生对合 金性能的认识，提升多角度分析问题的能力，发展利用比较择优的实际调控思维能力。
(二) 提升性作业
作业 3 (对应课时作业目标 1.1、1.2 和 1.3)： 北京冬奥会奖牌正面中心刻有奥林匹克五环标志，周围刻有北京冬奥会英文全称 字样。圆环做打凹处理，取意传统弦纹玉璧，上面浅刻装饰纹样，均来自中国传统纹 样，其中冰雪纹表现了冬奥会的特征，祥云纹传达了吉祥的寓意。 墩墩同学很喜欢观看北京冬奥会，在市场上购买了两枚面值 5 元的冬奥会纪念币 进行收藏。他发现纪念币的材质是“金光闪闪”的铜合金，产生了疑惑。请你阅读表 格，结合本课所学知识帮他释疑： 金属全球产量 (104 吨)密度 (103 kg ·m－3)熔点 (℃)导热 性能导电 性能市场价格 (元/吨)铜80008.910832217700金219.31063338800000铁3014307.91540872200
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注：表中导热性能 1→9 表示导热性由强到弱； 导电性能 1→9 表示导电性由强到弱。 (1)为什么不用黄金做纪念币？ __________________________________________ (2) 纪念币为什么不用纯铜而用铜合金材质制作？选择铸造奥运会纪念币的金属 材料，你认为需要考虑哪些因素？ _____________________________________________ (3) 北京冬奥会奖牌“同心”由圆环加圆心构成牌体， 创意来源于中国古代同心圆 玉璧，请你谈谈其中的文化内涵。 ___________________________________________
1．参考答案：
(1) 选择黄金做纪念币成本高，纪念币面值仅 5 元。
(2) 合金耐腐蚀而且其色泽类似黄金；选择铸造纪念币的金属材料， 一般要求具有
以下性质： 金属或合金具有硬度大、耐磨性好、抗腐蚀性好、密度小等性质， 还需要考 虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否利于回收等因素。
(3) 北京冬奥会奖牌“同心”由圆环加圆心构成牌体，创意来源于中国古代同心 圆玉璧， 共设五环， 寓意五环同心， 同心归圆， 表达了“天地合、人心同”的中华文化 内涵，也象征着奥林匹克精神将人们凝聚在一起。(其他答案合理即可) 。
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
(1)错填或空白，读取信息，多角度分析问题的能力不足。
(2) 错填或空白， 合金相对于纯金属的优点没有掌握， 对“金光闪闪”和收藏品信
息读取不足； 用来铸造纪念币的金属材料的性质，属开放性习题，只要理由充分即可。
(3)错填或空白，没有提取材料信息，没掌握解决问题的途径和方法。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 3 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
通过创设情境， 引导学生学习运动员勇攀高峰、敢为人先的吃苦精神，纪念币、冬 奥奖牌的文化内涵浸润出孩子的家国情怀； 美学在纪念币、冬奥奖牌设计中的体现， 发 挥美育的功能， 民族自豪感在孩子心中茁壮成长。测评学生从多角度分析问题， 并形成 “物质性质在很大程度上决定其用途，但不是唯一决定因素”的认识。
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(三) 拓展性作业(学有余力的同学选做)
作业 4 (实践性作业，对应课时作业目标 1.1 和 1.2)： 怎样用简单的物理方法鉴别易拉罐是铝制的还是铁制的？
1．参考答案：用手挤压，易变形的为铝制易拉罐；用磁铁吸引， 能被磁铁吸附的为 铁制易拉罐。(其他答案合理即可)
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：空白或者错答， 没有关注生活， 不会对知识进行跨学科的迁移应用。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 4 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
设计生活场景， 通过可操作性的实践性作业， 引导学生发现身边的化学， 知道化学 就在生活中。鉴别铝制和铁制易拉罐，测评学生跨学科(物理) 知识的迁移应用能力， 发展学生多角度分析和解决实际问题，以及实践、创新等能力。
附：学生作业图片展示
用力挤压，易变性为铝制(硬度)：
用磁铁扣吸，吸附磁铁扣的为铁制(磁性)：
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第二课时 研究金属易拉罐的性能(二)
课时作业目标：
2.1 认识常见金属与氧气、稀酸的反应，并能用化学方程式表征，初识置换反应。
2.2 能利用常见金属的性质，分析、解释一些简单的化学现象和事实。
2.3 体会物质分类研究的基本思想， 初步建立研究一类物质性质的基本思路和方法。
(一) 基础性作业
作业 1(对应课时作业目标 2.1 和 2.2) ： 结合金属的相关性质和生活经验回答下列问题： (1) 铝制易拉罐比铁制易拉罐有更好的抗腐蚀性，这是因为其表面发生的反应 _________________ (用化学方程式表示)，其表面生成物具有______________的结构特 征，能起到保护作用，使铝具有优良的耐腐蚀性。 (2) 手持小烟花—— “仙女棒”，燃烧时星星点点， 颜值超高。“仙女棒”中采用的 是镁粉等可燃金属，请写出镁燃烧的化学反应方程式___________________。 (3) 黯淡无光的金饰， 在高温火焰的煅烧中表面的杂质逐渐被烧去， 黄金又一次焕 发出金黄的光泽，这是因为金的化学性质____________ (填“稳定”或“活泼”)。
1．参考答案：
(1) 4Al + 3O2 == 2Al2O3 致密的氧化膜
(2) 2Mg + O2 点燃 2MgO (3) 稳定
2．时间要求： 2~3 分钟
3．评价设计：
(1) Al2O3 错写成 AlO ，对铝元素化合价认识不清。
(2)错写，未配平， 或 MgO 错写成 MgO2 ，不能准确使用符号表征化学反应。
(3)将“稳定性”错误理解成“熔点”，对“稳定性属于化学性质”这一概念理
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解不清。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 1 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
结合金属在生活实际中的应用，引导学生感受金属材料在社会发展中的重要作用， 并尝试依据金属的性质， 合理选择和使用金属制品。通过化学方程式的书写测评学生对
金属化学性质的掌握情况， 并能运用金属化学性质解释生活中一些常见的现象。
作业 2(对应课时作业目标 2.1 和 2.2)： 墩墩同学在学习了活泼金属与酸的反应后， 在实验室里用不同种金属与稀盐酸反应 都产生了氢气。如图是相同体积、相同浓度的稀盐酸与大 小、形状完全相同的锌片、铁片、镁片反应的现象。据图 中现象回答下列问题： (1) 如图， 试管 A 中金属与盐酸的反应最剧烈， 该 金属是____________。 (2) 实验室一般选择用锌粒与稀硫酸反应制取氢气，写出该反应的化学方程式 ______________________，反应类型为_________________。实验室一般不选择镁和铁与 稀硫酸反应制取氢气的理由是____________________________。
1．参考答案：
(1)镁(或 Mg) (2) Zn + H2 SO4 == ZnSO4 + H2 t 置换反应
镁与稀盐酸反应速率过快，不易控制；而铁与稀盐酸反应太慢
2．时间要求： 2~3 分钟
3．评价设计：
(1)错选“铁” 、“锌”，是因为活泼金属与稀盐酸、稀硫酸反应现象记忆不清 晰，或对金属活动性与反应速率的关系不明确。
(2) 第一空错答， 化学反应的符号表达没有掌握， 微观解释化学变化不理解； 第二 空错答， 不能依据化学变化的特征对常见化学反应进行分类； 第三空错答认为反应速率
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越高越好， 忽视了在实验操作中的可行性， 或回答时只解释了一种金属， 忽视了答案的
全面性。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 2 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
结合实验室制取氢气的反应物的选择， 测评对金属与酸的反应知识，认识到多角度 考虑问题的重要性，在实验室制取气体时，反应速率并不是唯一考虑因素。
(二) 提升性作业
作业 3 (对应课时作业目标 2.1、2.2 和 2.3)： 墩墩同学是一个善于观察、用心思考的中学生。在探究“不同种金属与稀盐酸”时， 他还发现有的试管口有水雾， 且试管壁发烫， 于是他和融融同学一起合作探究“活泼金 属与稀盐酸反应放热多少与哪些因素有关？” 【提出问题】活泼金属与稀盐酸反应放热多 少与哪些因素有关？ 【猜想与假设】 A．金属的种类 B．稀盐酸的浓度 C．金属的形状(接触面积) 【设计并进行实验】 实验编号盐酸的浓度金属(2 克)金属形状3 分钟时温度变化①10%镁粉状21.3②10%镁片状12.5③10%铁片状1.6④20%铁片状3.4
(1)实验前需要对金属片进行打磨，目的是________________________。 (2)写出铁与稀盐酸反应的化学方程式________________________。 【收集证据】(3) 要比较金属形状对反应温度变化的影响，应选择实验_______。 (填实验编号)
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【得出结论】(4) 通过上述四个实验， 你能得出的结论_______________________。 【拓展延伸】(5) 许多化学反应都会伴随能量变化， 请举例说明人类对化学反应能 量的利用________________________。
1．参考答案：
(1)除去金属表面污物和氧化物 (2) Fe + 2HCl == FeCl2+ H2 t (3) ①②
(4) 其他条件相同时， 活泼金属与酸反应放热多少与金属种类、酸的浓度、金属形
状有关
(5)燃烧木材取暖、天然气烧饭、汽油做汽车燃料(其他答案，合理即可)
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
(1)错写其他，具有片面性。
(2)错写其他，对常见活泼金属与酸反应的化学方程式掌握不够。
(3)错误答案对控制变量认识不清，或对比组的变量因素与题要求不符。
(4)部分只有一个选项，未充分理解题目要求。
(5)错写其他，对化学反应能量利用认识不足。
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(1) 无 意 义 或 空白答案 知道铁表面有锈 蚀 了解打磨是针 对金属表面进 行的预处理 判断金属表面的氧 化物会影响金属与 酸的反应 能利用打磨排除金属 表面物质对实验 的影 响
(2) 无 意 义 或 空白答案 知道铁与氯化氢 的化学式 知道反应的产 物 能写出反应的符号 表达式 熟练运用化学方程式 表示化学反应
(3) 无 意 义 或 空白答案 能利用对比实验 探究影响反应速 率的因素 能选择不同形 状的金属与酸 反应做对比 能通过控制变量进 行对比实验 熟练运用对 比实验探 究影响化学反应 中 的 不同因素
(4) 无 意 义 或 空白答案 知道因素与速率 之间的因果关系 写出个别因素 写出两个或三个因 素 全面认识不 同因素对 反应速率的综合影响
(5) 无 意 义 或 空白答案 知道什么是能量 变化 知道化学反应 中伴随的能量 变化 能判断具体事例中 能量变化来源 会运用化学反应 的能 量变化达成 目标或解 决问题
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
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本题以活泼金属与稀盐酸的反应为例， 学生经历科学探究的一般过程， 体会物质分 类研究的基本思想， 初步建立一类物质性质的一般方法。通过学习金属与氧气的反应(表 面产生氧化物)、金属与酸的反应， 从金属种类、酸的浓度、金属形状， 从预处理、反应 原理、现象结论、拓展延伸， 多维度、多视角测评一类物质的性质， 建立研究一类物质 性质的基本思路与方法，实现由“研究一种物质”向“研究一类物质”的转变。
(三) 拓展性作业(学有余力的同学选做)
作业 4 (对应课时作业目标 2.1、2.2 和 2.3) ： 分类法是化学学习中的一种重要的思维方式。化学的分类观通常指在学习以及研究 较为多样化的复杂化学物质和物质变化过程中能够将具有一种或者几种特征的事物和 其他事物进行有效的区分。以铁、铜、锌等金属为例， 你能否收集一些有关的化学事实 或现象的信息， 建立关于金属物质的信息库， 依据金属的不同用途， 利用对比、归纳等 方法整理出这一类物质的性质，可通过思维导图或手抄报等形式展现。
1．参考示例：
2．时间要求：10 分钟
3．评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业 4 无意义或 空白 能从生活中找到 与化学有关事例 能从有关事例 中抽取金属有 关性质 能分析事例与性 质之间的关联性 可以综合金属的 多种性质拓展相 关用途
综合评价等级：________________________
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4.作业分析与设计意图：
通过对生产生活实际中有关化学的事例进行信息的整理分析， 建立金属这一类物质 的信息库， 依据金属的不同用途， 利用对比、归纳的方法总结出金属的相关性质。 体会 物质分类研究的基本思想， 初步建立研究一类物质性质的基本思路和方法。测评分类思 想在化学学习和生活实际中的应用。
第三课时 研究金属易拉罐的成本(一)
课时作业目标：
3.1 知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在，体会化学方法在金属冶炼 中的重要性。
3.2 会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
3.3 能从化学视角分析材料问题，从资源有效利用和环境保护角度选择金属资源， 强化合理使用金属资源的意识。
(一) 基础性作业
作业 1 (对应课时作业目标 3.1 和 3.3) ： 分析金属易拉罐的成本时， 我们需要考虑原料来源、制备工艺、加工技术、环境影 响等因素。铁制易拉罐所使用的马口铁需要用铁矿石作为原料。 (1) 高炉炼铁是以赤铁矿、焦炭、石灰石为原料， 写出工业炼铁的主要化学方程式 _________________，焦炭的作用： 一是通过燃烧提高炉内温度， 二是________________ (用化学方程式表示)。 (2)从环保角度分析，炼铁时最不宜选择的矿石是( ) ①赤铁矿(Fe2O3 ) ②磁铁矿(Fe3O4 ) ③黄铁矿(FeS2 ) ④菱铁矿(FeCO3 ) (3) 黄金是一种昂贵的稀有金属，它在自然界中是以________形式存在的。
1 ．参考答案：
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(1) Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 CO2 + C 2CO
(2) ③ (3)单质
2．时间要求：2 分钟
3．评价设计：
(1) 第一空方程式写错， 或写成“碳还原氧化铁”，对高炉炼铁的原理不理解； 第
二空方程式写错或空白，高炉炼铁中焦炭的作用或者碳和碳的氧化物性质没有掌握。
(2) 错选其他项， 缺乏元素守恒观的认识， 或对题目中的“环保角度”认识不清。
(3)不会写，没有认识到金属的存在形式与其活动性的关系。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 1 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
金属资源储量有限， 而且不可再生， 意识到人类对自然界矿物资源的消耗速度， 理 解金属制品回收利用的必要性和重要性， 增强保护金属资源的紧迫性和责任感。测评从 化学视角分析材料问题，应用可持续发展、绿色化学观念分析解决材料问题的能力。
(二) 提升性作业
作业 2 (对应课时作业目标 3.2、3.3) ： 工业上常用一氧化碳还原赤铁矿生产生铁，某炼铁厂每天生产纯度为 95%的生铁 112t。试回答： (1)在不考虑冶炼过程中铁损耗的情况下，该厂每天至少需用含杂质 20%的赤铁 矿(含 Fe2O3)多少吨？ (可能使用到的相对原子质量： C— 12 O— 16 Fe—56) (2)铁矿石转化为生铁的过程中，可能会产生哪些经济成本和环境成本？
1．参考答案：
(1) 解：设该厂每天至少需用含杂质20%的赤铁矿 (含 Fe2O3 )的质量为 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：至少需要赤铁矿的质量约 190 吨。
(2) 铁矿石转化为铁的过程中， 有原料成本(铁矿石的开采、运输、预加工处理)、 反应条件(高温，需要大量焦炭)、转化率成本、产物处理成本(废气、废渣的处理)， 炼铁厂设备、人力成本等。
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
易错点： 赤铁矿的质量没有转化为氧化铁的质量； 相对分子质量的计算出错； 最终
得到的纯铁质量没有转化成生铁质量； 比例关系式计算出错。
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(1) 空 白 或 无 意义做答 知道与化学反 应有关，能写 出方程式 利用反应方程式 找到氧化铁与铁 的质量关系 会分析原料或产 物都含有杂质，能 利用质量分数公 式进行转化 综合考虑原料、产物含杂 问题， 并利用化学方程式 中的质量关系得出正确 结果
(2) 空 白 或 无 意义做答 能从原料成本 或反应条件的 单一角度思考 成本问题 能从原料成本、反 应条件、转化率成 本、产物成本等多 个角度思考成本 问题 能从原料成本、反 应条件、转化率成 本、产物成本等多 个角度思考成本 问题，并能分析相 邻环节间的关系 能从原料成本、反应条 件、转化率成本、产物成 本等多个角度思考成本 问题， 并能分析相邻环节 间的关系， 同时考虑对环 境造成影响的成本
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
结合生产实际， 测评金属矿物冶炼中的计算问题。认识到在实际生产时， 所用的原 料或产物一般都含有杂质， 在计算用料和产量时， 应考虑杂质问题。从生产原理与技术 问题， 发展到原料成本、条件(高温)、产物(废气、废渣的处理)，源于课本， 高于课 本，测评从生产实际多角度思考金属冶炼中的成本问题，强化合理使用金属资源的意识。
(三) 拓展性作业(学有余力的同学选做)
作业 3： (对应课时作业目标 3.1 和 3.3) 今年全国两会， “碳达峰”“碳中和”首次被写入政府工作报告， 与之有关的工作 也被列为今年的重点任务。“氢能炼钢”技术能从根本上解决炼钢工业中减排难的问题。
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右图是“氢能炼钢”工艺流程图。 (1)核能制氢、氢能炼钢，二者结合，不仅可以 缓解世界能源危机， 更能有效减轻因化石能源大量消耗 引起的世界性气候问题： _________________。 (2)高温下，H2 与 CO 相似，也能还原冶炼铁， 其反应方程式为___________________，该反应的基本 “氢能炼钢”流程图 反应类型是_____________________。 (3)与焦炭炼钢相比，氢能炼钢的优点有哪些： ________________________。 (4)氢能炼钢目前面临的困难可能有哪些？ ____________________________。
1．参考答案：
(1) 全球变暖(或温室效应加剧)
( 2 ) Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O 置换反应
(3)可以减缓温室效应， 炼铁过程绿色无污染等
(4) 制氢成本高、储氢技术不成熟、炼钢工艺复杂、氢能炼铁需消耗大量电力等
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(1) 无 意 义 或 空 白 答案 知道化石燃料 燃烧会释放大 量 CO2 知道 CO2 会带来 某些的环境问题 知道 CO2 与全球变 暖的关系 能熟练表达化石燃料与全 球变暖之间的关联性，并 能提出相关的应对措施
(2) 无 意 义 或 空 白 答案 正确写出反应 物的化学式 能写出反应物和 生成物的化学式 能写出反应物和生 成物的化学式，并 能配平化学方程式 能熟练运用化学反应方程 式表达化学反应，并判断 反应基本类型
(3) 无 意 义 或 空 白 答案 知道焦炭炼钢 的产物 知道二氧化碳带 来的环境问题 知道氢能炼钢的反 应方程式 能从环保等角度比较分析 出氢能炼钢的优点
(4) 无 意 义 或 空 白 答案 知道电解水产 生氢气成本高 知道氢气制取成 本高，储氢技术不 成熟 知道氢气制取成本 高、储存困难、炼钢 工艺复杂 能从氢气制取和储存、炼 钢工艺、能量消耗等不同 角度分析氢能炼钢面临的 困难
综合评价等级：________________________
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4．作业分析与设计意图：
通过高铁轨道选用锰钢的实际案例， 增强合理使用金属资源的意识， 认识到要从资 源有效利用和环保角度选择金属。通过氢能炼钢， 分析生产中的原理和技术问题， 测评 化学视角分析冶炼金属造成的污染问题， 应用可持续发展、绿色化学观念分析解决材料 问题。
第四课时 研究金属易拉罐的成本(二)
课时作业目标：
4.1 能从物质类别的视角，依据金属活动性顺序，初步预测常见金属的性质，体会 科学探究的基本思路和方法。
4.2 能从依据金属的性质， 合理选择和使用金属制品。
4.3 能从化学视角分析材料问题，初步建立材料选择和使用的基本思路和方法，应 用可持续发展、绿色化学观念分析解决与材料相关的实际问题。
(一) 基础性作业
作业 1 (对应课时作业目标 4.1 和 4.2)： “中国制造”“一带一路”的基础建设都需要用到大量的铝、铁、铜等金属材料， 下面关于这三种金属说法错误的是( ) A．铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 Al + CuSO4 == AlSO4 + Cu B．用硫酸铝溶液、氯化铜溶液、单质铁三种物质可探究出三种金属活动性顺序 C．我国铝、铁、铜矿虽相对丰富，但仍需要合理开发利用 D．铝的利用比铁、铜晚，是因为铝的化学性质较活泼，冶炼困难
1．参考答案：A
2．时间要求： 1~2 分钟
3．评价设计：错选 B，对如何比较铝、铁、铜活动性强弱掌握不牢， 同时不知道铝
元素在化合物中常显+3 价。错选 C，不了解金属资源的合理开发。错选 D，不知道金属 利用的早晚与其活泼性有关。
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
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以国家经济发展策略为背景， 引导学生关注国家时事大事。测评依据金属活动性顺
序比较铝、铁、铜的活动性及金属材料的使用和可持续发展。
作业 2 (对应课时作业目标 4.1、4.2 和 4.3)： 1957 年 6 月， 阜阳市阜南县小润河出土了“龙虎尊”等 8 件商代青铜酒器文物。这 批青铜酒器是研究我国古代冶金史和青铜器早期发展史的重要 资料，对人们探讨淮河一带商文化具有重要价值。 在古代， 常常用“湿法炼铜”或“火法炼铜”。湿法炼铜的 原理是：“曾青(硫酸铜溶液) 得铁则化为铜。”“火法炼钢”中 用辉铜矿 (主要成分 Cu2 S) 炼铜的原理是： Cu2 S 与氧气在高温 条件下反应生成铜和一种会导致酸雨的气体。 (1)青铜的抗腐蚀性比纯铜的_____，将青铜放入稀盐酸中， 观察到的现象是______。 (2)锡石矿的主要成分是 SnO2 ，可用还原剂______来冶炼金属锡。 (3) 本材料中， “湿法炼铜”的反应基本类型为______________，“火法炼铜”的化 学方程式是____________________________。
1．参考答案：
(1)强 产生气泡 (2)焦炭(或一氧化碳、氢气)
(3)置换反应 Cu2 S + O2 2Cu + SO2
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
(1) 错写弱，未掌握合金的性质；错写实验现象， 不能依据金属活动性顺序预测常
见金属的性质。
(2)错写， 未能掌握初中阶段常见的还原剂。
(3) 错写反应类型， 未掌握常见基本反应类型的特点。化学反应方程式错写， 不知
道 SO2 能导致酸雨或化学方程式不会配平。
评价指标 等级 综合评价等级
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作业 2 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
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4．作业分析与设计意图：
本题从物质类别的视角测评合金的性质、用化学方程式表征铜的冶炼原理， 以及依 据金属活动性顺序预测常见金属的性质。通过短文了解古代炼铜原理， 展示淮河流域古 代人民的劳动智慧，增强民族自豪感以及为推动社会进步而勤奋学习的责任感。
(二) 提升性作业
作业 3 (对应课时作业目标 4.1、4.2 和 4.3)： 墩墩同学很好奇易拉罐的材料组成，为此展开了一系列探究。 【查阅资料】 (1)金属的活动性由强到弱的顺序是:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au (2)部分金属的价格： 金属铝锌铁锡铅铜银铂金价格 (元/千克) 13 23 4 146 16 49 3600 196000 282000
(3)钾、钙、钠遇冷水剧烈反应，且易发生爆炸： 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2 t， 镁能与热水发生类似反应放出氢气，铝和水在加热时反应也很微弱，可以忽略不计。 【材料分析】 a．从金属的价格上看不可能是 Sn 、Ag、Pt 、Au； b．从易拉罐的金属颜色上看不可能是 Cu； c．从金属与水反应的剧烈程度上看不可能是 K、Ca 、Na 、Mg； d．从金属的毒性看不可能是 Pb 和Hg； 因此，易拉罐的材料可能是______ (填化学式)。 【设计实验并进行实验】 实验步骤实验现象实验结论用磁铁吸引易拉罐不能被吸引① __________________将打磨后的易拉罐样品剪 碎，加入硫酸锌溶液样品上有细小气泡，表面 覆盖一层固体物质该易拉罐成分是____ ，反应的 化学方程式_______③_____
1．参考答案：
【材料分析】 Al、Zn、Fe 【设计实验并进行实验】①易拉罐成分中不含铁 ②铝 ③ 2Al + 3ZnSO4 = Al2(SO4)3 + 3Zn
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2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
【材料分析】 错答其他答案，不能从化学视角分析材料问题。
【设计实验并进行实验】第一问错答其他物质， 审题不仔细，未想到铁具有磁性； 第二问错答其他答案， 基于实验现象进行证据推理意识薄弱； 第三问化学方程式书写错
误，化学用语的符号表达未能掌握。
评价指标 等级 综合评价等级
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作业 4 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4.作业分析与设计意图：
以学生熟悉的易拉罐为载体， 创设真实的问题情境， 引导学生依据金属的性质合理 选择和使用金属制品， 并学会从化学视角分析材料问题， 初步建立材料选择和使用的基 本思路和方法。 体会科学探究的一般过程， 学会基于实验事实进行证据推理， 发展科学 思维。测评依据金属的性质合理判断金属制品的材料组成、利用金属活动性顺序预测常 见金属的性质等。
(三) 拓展性作业(学有余力的同学选做)
作业 4 (实践性作业，对应课时作业目标 4.1、4.2 和 4.3)： 市面上销售的易拉罐装饮料材质主要有铁制和铝制两种。请同学们实地走访并查阅 资料， 调查哪些品牌的易拉罐饮料是铁制的还是铝制的。结合所学知识， 试着从化学视 角写一篇调查报告， 分析易拉罐饮料材质选择铁制和铝制的优缺点， 并展望易拉罐材料 未来的发展前景。
1．参考答案要点：
使用铁罐饮料的有王老吉、红牛椰汁、核桃汁等品牌饮料， 这类饮料一般要经过加 压灌装、高温杀菌等工序， 选择结实的铁制易拉罐更为合适。另外， 铁制易拉罐还具有 氧气透过率低，食品不易变质的特点。
使用铝罐饮料的一般为碳酸饮料(可乐、啤酒等)。这类饮料易分解出二氧化碳气
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体，从内侧向罐体施加压力， 选择材质较软的铝制易拉罐能保证汽水中二氧化碳的压力， 让汽水达到更好的口感效果。同时铝罐不易被酸腐蚀、易于成型。
虽然铝在地壳中的储量要比铁多， 但是铝的生产工艺要比铁复杂的多， 生产成本也 比生产铁的成本高。但换成铝罐节约成本，一是铝罐轻于铁罐， 单个罐成本反而下降； 二是铝罐一般是两片罐， 铁罐是三片罐， 生产工艺上铝罐也节省成本。 再者， 卖废品时 候铝罐比铁罐值钱， 是因为铝罐好回收再利用， 而铁罐是镀锡板， 上面有层锡， 一般小 厂无法回收利用等。易拉罐材料的未来向使用新技术降低成本、材料无污染等方向发展。
2．时间要求：20~30 分钟
3．评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业 4 无 意 义 或空白 知 道 哪 些 品 牌 的 易 拉 罐 饮 料 是 铁 制 的 还 是 铝 制 的 除调查不同饮料 使用的易拉罐材 质，还能从某一 角度分析铁制和 铝制的优缺点 除调查不同饮料 使用的易拉罐材 质，还能从多个 角度分析铁制和 铝制的优缺点 除调查不同饮料使用的 易拉罐材质，还能从多 个角度综合分析铁制和 铝制的优缺点，并对未 来食品包装材料发展作 出展望
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
本题重在使学生从化学视角多层次(原料来源、金属材料的制备、金属成品的加工、 对环境的影响等) 分析材料问题， 初步建立材料选择和使用的基本思路和方法， 应用可 持续发展、绿色化学理念分析解决与材料有关的实际问题。能依据金属的性质， 合理选 择和使用金属制品。
第五课时 研究金属易拉罐材料的使用和回收
课时作业目标：
5.1 认识金属腐蚀的实质，了解防止金属制品腐蚀的简单方法。
5.2 认识废弃金属对环境的影响和回收金属制品的必要性和重要性。
5.3 依据金属性质和金属使用中的注意事项，合理选择和使用金属制品。
(一) 基础性作业
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作业 1 (对应课时作业目标 5.1、5.2)： 有资料显示，回收一个废弃的铝质易拉罐要比制造一个新易拉罐节约 90%~97%的 能源。与用矿石冶炼相比，若回收 1 吨废钢铁可炼好钢 0.9 吨(提示： 1 吨氧化铁中含 铁 0.7 吨)，并可以减少空气污染、水污染和固体废弃物。根据信息推测错误的是( ) A．通过铝的冶炼制造新易拉罐，可能需要消耗大量能量 B．回收的废钢铁中，铁已经全部被氧化 C．金属冶炼会产生污染空气的气体 D．回收废弃金属可以减少空气污染和水污染，节约金属资源
1．参考答案：B
2．时间要求：1 分钟
3．评价设计： 错选 A，未能根据金属的冶炼来分析， 制造新易拉罐的铝的冶炼可能 需要消耗大量的能量，所以回收废旧金属可以节约能源；错选 C，未能结合题目信息以 及生活常识认识金属的锈蚀；错选 D，未能正确认识废弃金属对环境的影响及金属回收 再利用的价值。
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
本题主要通过考查金属材料的的冶炼、锈蚀及回收利用知识， 测评学生是否了解防 止金属腐蚀的常用方法、金属对环境的影响以及金属回收再利用的价值等，是否具有提
取信息的能力、 分析综合的能力等。
作业 2 (对应课时作业目标 5.1、5.2 和 5.3)： 2021 年据全球腐蚀成本调研项目(IMPACT) 统计， 全世界每年由于腐蚀而报废的 金属材料，约为金属年产量的 1/3 ，造成的经济损失与地震、水灾、台风等自然灾害造 成损失总和的关系如图所示： (1)铁生锈的条件是___________________ (2) 工业中除了合理选材， 还会通过处理在 金属表面形成防护层，其防锈原理是_________； 防止家中铁锅生锈通常的做法是_____________。 (3)分析右图你能得出的结论是_____________________。(写一点) (4) 金属腐蚀带来的危害有____________________ (写一点)，给出一条保护金属 资源的建议________________。
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1．参考答案：
(1)与氧气和水同时接触
(2)隔绝空气 保持铁锅表面的洁净与干燥
(3)腐蚀成本在逐年递增(答案合理即可)
(4)环境污染(资源浪费等，答案合理即可) 回收利用(合理开采等， 合理即可)
2．时间要求：2~3 分钟
3．评价设计：
(1)空白或错答其他，未掌握铁生锈需要氧气和水。
(2) 空白或错答其他， 对防锈原理不清楚， 不能根据具体的金属制品选择合理的防
锈方法。
(3)空白或错答其他，不能正确分析图表得出相应的结论，缺乏比较分析能力。
(4) 空白或错答其他， 不清楚金属腐蚀的危害，无法提供合理保护金属资源的措
施。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 2 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
通过全球腐蚀成本调研项目认识金属腐蚀的实质，了解防止金属腐蚀的简单方法， 认识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性， 增强社会责任感。测评金属腐蚀的条 件，金属资源的利用和保护。
(二) 提升性作业
作业 3 (对应课时作业目标 5.1 和 5.3)： 首钢滑雪大跳台， 又名“雪飞天”，是北京 2022 年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛的场 地； 设计灵感源于敦煌“飞天”飘带形象， 曲线 优美， 如图所示。搭建选材的过程需要考虑的因 素之一就是金属的锈蚀问题，某化学兴趣小组 以铁的锈蚀为项目进行如下研究：
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任务一、认识铁的锈蚀 (1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是( ) A.涂油漆的栏杆B.未擦干的铁锅C.盛水的不锈钢D.混凝土中的钢筋
(2)铁锈的主要成分是 Fe2O3 ·xH2O ，其中铁元素的化合价是__________ 任务二、探究铁的锈蚀 小组同学进行实验，一周后观察情况如右图： (1)通过对比实验_______ (填序实验号)得出结论： 铁生锈是因为铁与空气中的______、______反应的结果。 (2) 对比实验③④， 说明铁锈蚀的快慢与______有关。 任务三、防止铁的锈蚀 滑雪跳台的主体采用了钢结构， 从防锈的角度主要利用了合金的____________的优 良性能。针对后期跳台的防护，提出合理的建议_________________________。
1．参考答案：
任务一： (1) B (2) +3 价
任务二： (1) ①②③、氧气、水 (2)水中的杂质
任务三：抗腐蚀性强、保持干燥清洁(覆盖其他防护膜等，合理即可) 2 ．时间要求： 3~4 分钟 3 ．评价设计：
任务一：(1) 错选 A，不知道防锈原理， 涂油可隔绝空气和水， 从而防锈。错选 C ， 不了解合金有较好的抗腐蚀性。(2) 错写其他， 对元素化合物知识掌握不熟， 不会根据 化合物中所有元素化合价代数和为零，计算出某种元素的化合价。
任务二：(1) 错写①②、①③、②③，铁生锈的原因错写其他， 不知道对比实验所 控制的变量， 无法通过控制变量分析得出铁生锈的条件。(2) 错答其他， 不能根据对比 实验，收集证据，得出相应的结论。
任务三：错答其他，不知道合金的性能，金属材料防锈的措施。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 3 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
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4．作业分析与设计意图：
从学生感兴趣的事物出发， 以冬奥滑雪大跳台的设计为背景， 体现化学源于生活并 服务于生活， 增强学科社会责任感。测评金属材料的合理选择， 铁生锈的原因， 影响铁 生锈快慢的因素及合金的性能。
(三) 拓展性作业(学有余力的同学选做)
作业 4 (实践性作业， 对应课时作业目标 5.2 和 5.3)： 变废为宝——废旧金属材料再利用， 开启创造思维， 利用身边的废旧金属制品进行 手工创造， 为保护金属资源尽一份力。可以做成： 工艺品、模型、玩具、生活中用到的 小工具等。
1．参考示例：
物理实验器材滚摆 自行车模型 茶叶过滤器 易拉罐盆栽
2．时间要求：8~10 分钟
3．评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业 4 无意义或 空白 能从生活中找到 废旧金属， 做一 个简单的手工 能利用废弃的物品 回收金属材料， 根 据其性能做出有用 的手工作品 能分析出金属制 品与其性质之间 的对应关系 可以综合金属的多 种性质，创造出有 价值的手工作品
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
从身边便于开展小事做起， 学生动手操作， 培养动手能力和科学创造力。提升金属 材料循环利用的意识，节约资源成本，践行保护金属资源从我做起，增强社会责任感。
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单元质量检测作业
(一) 单元质量检测作业内容
作业 1： 2022 年 5 月 14 日，中国商飞公司即将交付首家用户的首架 C919 大飞机首次飞行 试验圆满成功，标志着我国成为全球第四个 拥有自主制造大型干线客机能力的国家。 如图为国产大飞机 C919 图片， 结合所学 知识回答下列问题： (1) 国产大飞机 C919 大量使用了铝锂合金、 钛合金等，其原因是合金与其组分纯金属相比，具有______________的优点。 (2) 空气中， 铝比铁具有更好的抗腐蚀性。原因是__________________________ (用文 字叙述)。 (3) 在对飞机中的某部件缝隙进行焊接时，常用铝和氧化铁在高温条件下反应生成熔 融状态下的铁和另一种氧化物， 该反应的化学方程式为 ，反应基 本类型是 。
1.参考答案：
(1)硬度大、耐腐蚀 (2)铝与氧气生成致密的氧化铝保护膜，而铁锈疏松 ( 3 ) 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe 置换反应
2．时间要求：2~3 分钟
3．评价设计：
(1)空白或错答，不知道合金的优点。
(2)仅回答出铝易与氧气反应生成保护膜，对铁锈的疏松结构不了解。
(3)方程式写错，符号表征没有掌握。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 1 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
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学习化学不仅是知识和技能， 更是要投入情感、 精力。家国情怀是一位科研人员必 须具备的素质， 在化学教学中科学态度和社会责任要落实在每一节课， 甚至每一个题目， 让试题有温度、有情感。不屈的中国人民不仅在工业上跨越式发展， 科研人员凭着迎难 而上的科研精神， 技术上不断突破， 大国重器不断出现。发挥学科德育、智育、美育功 能， 落实科学态度和责任素养。测评学生对金属材料的了解， 符号表达、基本反应类型 的掌握情况。
作业 2： 工业上竖炉炼铁、炼钢和轧制钢材的主要流程如图： (1) 炼钢就是将生铁“降碳除杂(硫、磷等)”，写出炼钢炉中降碳的反应化学方程 式__________________。 (2)轧制过程是______变化(填“物理”或“化学”)。 (3) 下列说法正确的是______ (填序号)。 A．加入的铁矿石要进行粉碎，目的是加快反应速率和提高原料利用率 B．该工艺流程中，可循环利用的物质有高温尾气(CO2 和 H2O)和 CH4 C．燃烧室内进行的反应为炼铁提供了大量热量 (4)现用 96t 含氧化铁 80%的赤铁矿石，理论上可以冶炼出含杂质 4%的生铁的质 量为______t。
1．参考答案：
(1) C+O2 点燃 CO2 (2)物理 (3) AC (4) 56
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
(1)空白或者书写错误，化学用语的符号表达没有掌握或不能理解题目含义。
(2) 错答， 缺乏证据推理意识。
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(3) 空白或者错答， 信息提取、加工能力不足。
(4)空白或者错答， 不能根据化学方程式进行含杂物质组成的简单计算。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 2 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
本题属于物质制备类的工艺流程题， 重点考查工业上竖炉炼铁、炼钢和轧制钢材的 流程分析， 涉及炼铁原理、调控化学反应、化学方程式书写等知识。通过将相关化学知 识、有关化学基本原理与基本技能融入到真实的工业生产问题情境之中， 考查学生必备 核心化学学科知识的掌握情况， 还考查了学生能否灵活应用化学知识和技能解决问题的 能力与素养情况。
作业 3： 墩墩和同学收集了某种铝制易拉罐， 剪成条状并打磨后与纯铝片相互刻划(如图所 示)，发现纯铝片表面有划痕。 【发现问题】结合上述现象， 可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外， 还含有什么金属呢？ 【查阅资料】 ①铝制易拉罐的主要成分是铝， 可能还含有镁、铁。 ②铝能与氢氧化钠溶液反应： 2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2 t； ③镁和铁均不能与氢氧化钠溶液反应。 【猜想与假设】该易拉罐中除铝外，可能还含有镁、铁中的一种或两种。 【进行实验】墩墩取打磨后的铝制易拉罐样品，按如下方案进行实验： 实验步骤实验现象实验结论 实验 1取一定量的样品于烧杯中，加入足量 的溶液 A，充分反应产生大量气泡，烧杯底部有黑色 固体剩余 样品中含铝 实验 2取实验 1 中少量黑色固体于试管中， 加入足量的稀盐酸固体消失，产生气泡， 溶液变为 浅绿色 样品中含铁
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【解释与结论】 (1)纯铝片表面有划痕， 说明合金的硬度比组成它的纯金属更_________________。 (2)实验 1 中，加入的溶液 A 是____________溶液。 (3)实验 2 中，能证明样品中含有铁的实验现象是 ___________________________。 【反思与评价】 (4)其他同学分析后认为墩墩的实验方案不严谨，理由是 _______________。 (5)根据 2019 年 12 月 1 日正式实施的新版城市生活垃圾分类标志，废弃易拉罐 应放入标有______(填序号)图标的垃圾桶内。
1．参考答案：
(1)大 (2)氢氧化钠
(3)溶液变为浅绿色 (4)无法验证是否含有镁
(5) B
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
(1)错答小、弱，不知道合金相对纯金属的优越性能。
(2)错答其他物质，审题不仔细，未看懂实验设计意图。
(3) 错答产生气泡、其他颜色， 不知道亚铁离子溶液为浅绿色， 不具备根据实验结
论反推证据现象的能力。
(4) 错答其他理由， 无法正确对比分析实验方案， 找出不足。缺乏科学、严谨分析 问题的能力。
一、单元信息
基本 信息 学科 年级 学期 教材 版本 单元名称
化学 九年级 第二学期 人教 版 走进金属易拉罐材料
单元 组织方式 自然单元 √ 重组单元
课时 信息 序号 课时名称 对应教材内容
1 研究金属易拉罐的性能(一) 8.1 金属材料
2 研究金属易拉罐的性能(二) 8.2 金属的化学性质 (第一课时 金属与氧气、稀酸的反应)
3 研究金属易拉罐的成本(一) 8.3 金属资源的利用和保护 (第一课时 铁的冶炼)
4 研究金属易拉罐的成本(二) 8.2 金属的化学性质 (第二课时 金属活动性顺序)
5 研究金属易拉罐的使用和回收 8.3 金属资源的利用和保护 (第二课时 金属资源保护)
二、单元分析
(一) 课程标准要求
1．内容要求
根据《义务教育化学课程标准(2022 年版)》(以下简称“课程标准”)，本单元内容 属于“学习主题二： 物质的性质与应用” 。课程标准明确该学习主题五个维度的内容： 学科大概念为“物质的多样性”；核心内容为“金属与金属矿物等常见的物质”；基本 思路与方法为“认识物质性质的思路和方法”；重要态度为“物质性质的广泛应用及化 学品的合理使用”；学生必做实验及实践活动为“常见金属的物理性质和化学性质”。
围绕“物质的多样性”大概念构建本学习主题的内容结构， 将课程目标具体化为本 单元学习主题的内容要求：
(1) 知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，体会化学方法在金属
冶炼中的重要性； 知道金属具有一些共同的物理性质， 通过实验探究等活动认识常见金
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属的主要化学性质及金属活动性顺序。
(2) 知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能； 了解金属、金 属材料在生产生活和社会发展中的重要作用； 以铁生锈为例， 了解防止金属腐蚀的常用 方法；了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。
2．学业质量
学业质量是学生在完成课程学习后的学业成就表现，反映了核心素养的培养要求， 也是进行作业设计的依据。课程标准中对本单元的学业质量标准描述如下：
(1) 在认识物质组成、性质及分析相关实际问题的情境中， 能举例说明物质组成、 性质和用途的关系； 感受物质的多样性， 体会物质的性质及应用与日常生活、科技发展 的密切联系，认识化学科学对解决实际问题的重要意义。
(2) 在探索化学变化规律及解决实际问题的情境中， 能依据质量守恒定律， 用化学 方程式表征简单的化学反应， 结合真实情境中物质的转化进行简单计算； 能结合简单的 实例说明反应条件对物质变化的影响， 初步形成条件控制的意识； 能依据物质类别及变 化特征、元素守恒、金属活动性顺序等， 预测、判断与分析常见物质的性质和物质转化 的产物； 能体会化学反应在金属冶炼、材料研制、资源利用和生态环境保护等方面的应 用价值。
(3) 在实验探究情境和实践活动中， 能根据解决与化学相关的简单问题的需要， 运 用混合物分离、常见物质制备、物质检验和性质探究等实验探究的一般思路与方法， 经 历科学探究的一般过程，完成简单的作品制作、社会调查等跨学科实践活动等。
(4) 在常见的生产生活和社会情境中， 能从科学、技术、社会、环境的相互关系， 安全环保等角度， 辩证分析与化学相关的简单的社会性科学议题， 尝试提出自己的见解 和建议， 作出合理的价值判断， 初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度和绿色 出行的健康生活方式等。
3．学业要求
学业要求是课程目标和学业质量在学习主题层面的具体表现期望。课程标准中“物 质的性质与应用”学习主题对本单元的学业要求如下：
(1) 能通过实验说明常见的金属的主要性质， 并能用化学方程式表示； 能举例说明 物质性质的广泛应用及性质与用途的关系； 能利用常见物质的性质， 分析、解释一些简 单的化学现象和事实。
(2) 能运用研究物质性质的一般思路与方法， 从物质类别的视角， 依据金属活动性
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(
大概
念
) (
学科大概
念
) (
次
级大概念
) (
金属
的应用
) (
金属
的制备
) (
核心概念
) (
金
属的性质很
大程度上决
定
用途；一些
合
金的主要性
能
和用途；金
属
资
源的保护
) (
基
本知识
)
顺序， 初步预测常见金属的主要性质， 设计实验方案， 分析、解释有关的实验现象， 进 行证据推理，得出合理的结论。
(3) 能基于真实问题情境，依据常见物质的性质，初步分析和解决相关的综合问 题； 能基于物质的性质和用途， 从辩证的角度， 初步分析和评价物质的实际应用， 对金 属材料使用与金属资源开发、低碳行动、资源回收、化学品合理使用等社会性科学议题 展开讨论，积极参与相关的综合实践活动。
4．教学提示
课程标准在“学习活动建议”中提出：“调查改革开放以来我国重要金属材料生产 和使用的有关数据， 并分析原因； 收集有关钢铁锈蚀造成经济损失的资料； 调查日常生 活中金属废弃物的种类及回收价值； 围绕我国碳达峰、碳中和的目标开展讨论， 体会我 国对推动构建人类命运共同体的责任和担当。 ”
课程标准在“项目式学习活动”中建议： “合理选择金属易拉罐使用的材料。 ”本 文通过进行《走进金属易拉罐材料》 单元整体教学设计， 开展项目式学习活动，同时完 成单元作业设计。
(二) 教材分析
1．单元知识框架
世界是物质的， 物质是变化的
物质的多样性
1．关联性视角认识物质；2．多维度定性认识化学变化。
金属的性质
金属物理性质的通性 (一般为固体，有金 属光泽，有良好的导 电性、导热性、延展 性，熔点较高，密度 较大) 和特性 金属的化学性质 (与氧气、盐酸、 稀硫酸、金属化 合 物 溶 液 的 反 应) 、置换反应、 金属活动性顺序 铁 制 品 锈 蚀 的 条 件 与 防护 铁的冶炼 (高炉炼 铁) ；炼铁 原料和产 量的计算
图 1 大概念统领下的单元知识结构
(
走
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2．知识内在逻辑
在课程标准五个学习主题中， “金属及矿物”内容属于“学习主题二： 物质的性质 与应用”部分。 从社会价值来看，金属和金属材料在提高人类生活质量、推动科学及社 会进步发展方面发挥着巨大作用，也充分体现了从生活到化学、从化学到社会的理念。 从学科价值来看，本单元具有承上启下的作用。在学习金属之前， 学生已初步形成多角 度认识物质的基本研究框架。继金属之后， 学生还会深入学习酸、碱、盐三大类物质的 学习， 高中阶段进一步研究钠、铝、铁等金属及其化合物的知识。 从学生认识发展的角 度来看，本单元内容是一组一组地学习物质， 实现由“研究一种物质”向“研究一类物 质”的转变，可能会对学生产生学习障碍。
3．本单元核心知识承载的学生核心素养
(1)化学观念
知道金属材料包括纯金属和合金两大类， 初步形成物质分类的认识。通过金属易拉 罐材料的选择和使用问题的解决， 学习金属的性质、制备和应用等核心知识， 充分体现 化学物质观和变化观，促进学生“性质决定用途”观念的形成。
(2)科学思维
通过金属易拉罐材料的选择和使用问题的解决中运用的比较、分类、分析、综合、 归纳等科学方法， 基于实验事实进行证据推理、构建模型初步建立材料选择和使用的基 本思路和方法，学会从化学视角分析材料问题。
(3)科学探究与实践
通过构建金属单元主题的知识结构， 同时让学生经历完整的科学探究过程， 增强实 践能力， 体会物质分类研究的基本思想， 实现由“研究一种物质”向“研究一类物质” 的转变。
(4)科学态度与责任
通过分析金属矿物的开发和金属材料的使用对环境、人体健康和社会发展带来的影 响， 促使学生权衡利弊， 应用可持续发展观念分析解决与材料相关的实际问题， 以及所 表现的责任担当。
(三) 学情分析
在第二、五、七单元中， 学生已经学习了部分金属与氧气、酸和盐溶液的反应， 对 身边的金属材料和金属的物理性质也有一定的了解。在前面氧气、二氧化碳等物质的学
(
走
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)
4
(
明
确化学核
心
知
识，构
建
知
识结构
) (
挖掘知识
背
后
承载的学
生
核心素养
) (
寻找承载化
学核心知识
的实际任务
) (
调
研学生学
情
、学生学
习
实际需求
)
习是单一物质、点对点的研究， 而本单元知识的学习是从单一物质的研究向一类物质研 究的过渡， 学生学习的障碍点之一是：学习时易停留在对具体学科知识的讲授， 而忽视 背后承载的研究一类物质的思路和方法的学科思维培养。 另一方面，学生知道研究物质 的性质要通过实验探究的方法， 具备一定的科学探究能力， 初步具有控制变量设计实验 的意识，但缺乏将实际问题转化为化学问题的能力。所以，学生学习的障碍点之二是： 运用控制变量思想研究一类物质的性质， 以及建立和运用系统思维解决化学实际问题。
(四) 确定单元学习主题
综上所述， 通过研究化学课程标准和教材， 明确化学核心知识， 构建知识结构框架， 进一步挖掘化学核心知识承载的学生核心素养， 创设承载化学核心知识的实际任务， 结 合学情、学生学习需求， 将本部分内容进行单元整体规划， 确定本单元学习主题为： 走
进金属易拉罐材料。
确定单元 学习主题
图 2 确定单元学习主题的思路
本单元设计为五个课时，每个课时具体的活动设计如下：
第一课时 研究金属易拉罐材料的性能(一)
(
走
进金属易拉罐材料
)
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情境创设
金属材料的演变史 及社会贡献
研究生活中铁、铝 易拉罐的性能
研究生活中金属材 料多为合金的原因
论证共性与差异性 的原因
核心内容
了解金属材料的演 变史
发现金属物理性质 的共性和差异
发现合金与纯金属 的差异
共性与差异性的原 因分析
问题线索
归纳出选取材料的 依据
设计实验探究金属 的物理性质
设计实验探究合金 与纯金属性能差异
思考具有共性与差 异性的原因
素养发展
自主建构模型，使 思维有序化
发展探究实践和证 据推理能力
发展探究实践和证 据推理能力
提升解决问题的能 力，形成科学思维
图 3 第一课时学习活动设计
第二课时 研究金属易拉罐材料的性能(二)
(
走
进金属易拉罐材料
)
6
情境创设
研究生活中铁、铝 易拉罐的性能
探究金属与空气成 分是否发生反应
探究金属与盛放的 液体是否反应
讨论铁铝作为易拉 罐材料的可行措施
核心内容
研究一类物质性质 的思路和方法
外部腐蚀：金属与 氧气的性质
内部腐蚀：金属与 酸反应(置换反应)
应用金属性质进行 金属材料的防护
问题线索
金属可能具有的化 学性质
推测条件、反应剧 烈程度不同的原因
设计实验探究金属 的化学性质
思考铁铝作为易拉 罐材料的可行措施
素养发展
提高应用已有规律 分析问题的能力
根据已有知识和信 息推理论证能力
发展探究实践和证 据推理能力
提升解决问题的能 力，形成科学思维
图 4 第二课时学习活动设计
第三课时 研究金属易拉罐材料的成本(一)
情境创设
讨论铁、铝金属材 料成本的影响因素
研究由铁矿石加工 成单质铁的成本
研究由铁单质加工 成易拉罐的成本
论证从矿石到金属 制品各环节成本
核心内容
原料来源、材料制 备和加工、政策等
铁的原料来源、高 炉炼铁、相关计算
金属的铸造和加工 工艺
从矿石到金属制品 各环节成本分析
问题线索
思考金属易拉罐材 料成本的影响因素
从原料来源、材料 加工角度思考成本
从金属成品加工角 度思考成本的影响
思考矿石到金属制 品各环节成本
素养发展
自主建构模型，使 思维有序化
根据已有知识和信 息推理论证能力
根据已有知识和信 息推理论证能力
提升解决问题的能 力，形成科学思维
图 5 第三课时学习活动设计
第四课时 研究金属易拉罐材料的成本(二)
(
走
进金属易拉罐材料
)
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情境创设
研究金属材料的成 本——铜的制备
实验探究：制备一 种金属
研究金属材料的成 本——铝的制备
论证从成本角度选 择金属易拉罐材料
核心内容
火法冶铜、湿法冶 铜
金属活动性顺序表 的应用
电解铝、铝的发展 史
金属材料铁、铜、铝 的成本
问题线索
思考金属铜的制备 方法
思考根据已有实验 药品制备一种金属
思考金属的冶炼方 法与哪些因素有关
思考从成本角度选 择金属易拉罐材料
素养发展
感受我国古代化学 成果
根据已有知识和信 息推理论证能力
学会从化学视角分 析材料问题
提升解决问题的能 力，形成科学思维
图 6 第四课时学习活动设计
第五课时 研究金属易拉罐材料的使用和回收
情境创设
使用金属易拉罐材 料的注意事项
实验探究铁生锈的 条件及防锈措施
如何有效保护金属 资源
回顾金属易拉罐材 料的研究过程
核心内容
金属的腐蚀、防腐 和回收
金属锈蚀的原理与 防护
有效保护金属资源 的措施
梳理合理选择和使 用金属制品的思路
问题线索
思考使用金属易拉 罐材料的注意事项
探 究 铁 生 锈 的 条 件，寻找保护措施
思考有效保护金属 资源的措施
思考如何选择和使 用金属制品
素养发展
自主建构模型，使 思维有序化
发展探究实践和证 据推理能力
发展根据已有信息 推理论证能力
发展科学思维，具 有责任担当意识
图 7 第五课时学习活动设计
在教学中， 通过设计实际学习任务， 把问题的解决作为明线， 把知识的落实、学科 思想方法、学生素养发展作为暗线， 随着知识层级的螺旋性上升不断发展学生化学课程
要培养的核心素养。
三、单元学习与作业目标
(一) 单元学习目标
综合考虑课程标准要求、学科知识逻辑顺序、学生认知发展顺序， 以及化学核心知 识承载的核心素养， 结合单元学习主题， 在“物质的多样性”大概念统领下， 确定本单 元学习目标如下：
1．通过金属易拉罐材料的选择和使用问题的解决， 学习金属的物理性质、金属的化 学性质(与氧气、稀酸、金属化合物溶液的反应)、合金的特性， 感知金属材料在社会发 展中的重要作用； 体会物质分类研究的基本思想， 建立研究一类物质性质的基本思路和 方法。
2．通过了解金属的制备方法， 学习生产中的原理和技术问题， 并能根据质量守恒定 律对有关化学反应中杂质问题进行计算，同时感受化学对社会生产的重要作用。
3．通过探究金属制品锈蚀现象， 认识金属锈蚀的实质， 了解金属制品的防腐措施， 初步掌握控制实验条件对化学问题进行探究的方法； 了解金属制品回收的必要性和重要 性，建立金属回收利用的基本意识，培养可持续使用金属资源的科学态度与责任。
4．通过学习从化学视角分析材料问题，初步建立材料选择和使用的基本思路和方 法，应用可持续发展、绿色化学观念分析解决与材料相关的实际问题。
(二) 单元作业目标和课时作业目标
单元作业目标 课时 课时作业目标
1．能依据物质的组成对物质 进行分类。能举例说明和描 述常见金属的主要性质， 并 能用化学方程式表征。能举 例说明物质性质的广泛应用 及性质与用途的关系。能利 用常见物质的性质， 分析、 解释一些简单的化学现象和 事实。 第一课时 1.1 了解金属的物理特征及常见金属的特性。知道 在金属中加入金属或者非金属可以改变金属材料 的性能，知道生铁和钢等重要合金。 1.2 了解金属、金属材料在生产生活中的重要作用， 初步形成“物质的性质决定其用途， 物质的用途体 现其性质”的观念。 1.3 能从多角度分析问题，并形成“物质性质在很 大程度上决定其用途，但不是唯一决定因素”的认 识。
第二课时 2.1 认识常见金属与氧气、稀酸的反应， 并能用化 学方程式表征。初步认识置换反应。 2.2 能利用常见金属的性质，分析、解释一些简单
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2．能应用研究物质性质的一 般思路和方法，从物质类别 的视角，依据金属活动性顺 序，初步预测常见金属的性 质，设计实验方案分析和解 释有关的实验现象和事实， 进行证据推理，得出合理的 结论。 3．能基于真实问题情境， 依 据常见物质的性质， 初步分 析和解决相关的综合问题。 能基于物质的性质和用途， 从辩证的角度，初步分析和 评价物质的实际应用，对金 属材料使用与金属资源开 发、资源回收、可持续发展 等社会性科学议题进行讨 论，积极参与相关的综合实 践活动。 的化学现象和事实。 2.3 体会物质分类研究的基本思想， 初步建立研究 一类物质性质的基本思路和方法。
第三课时 3.1 知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式 存在， 体会化学方法在金属冶炼中的重要性。 3.2 会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或 生成物进行有关计算。 3.3 能从化学视角分析材料问题，从资源有效利用 和环境保护角度选择金属资源， 强化合理使用金属 资源的意识。
第四课时 4.1 能从物质类别的视角，依据金属活动性顺序， 初步预测常见金属的性质，体会科学探究的基本思 路和方法。 4.2 能从依据金属的性质等因素，合理选择和使用 金属制品。 4.3 能从化学视角分析材料问题，初步建立材料选 择和使用的基本思路和方法， 应用可持续发展、绿 色化学观念分析解决与材料相关的实际问题。
第五课时 5.1 认识金属腐蚀的实质，了解防止金属制品腐蚀 的简单方法。 5.2 认识废弃金属对环境的影响和回收金属制品的 必要性和重要性。 5.3 依据金属性质和金属使用中的注意事项， 合理 选择和使用金属制品。
四、单元作业设计思路
(一) 单元作业设计原则
1．基于课程标准。化学作业设计应基于课程标准要求和学科特点，以核心素养为 导向， 体现知识进阶和能力进阶， 体现学生的个体差异和发展需求， 关注学生的思维发 展和素养提升。 作业目标及要求应与学业质量和学业要求相一致， 依据学习主题的内容 要求、学业要求，以及学业质量描述，确定具体的作业评价内容和水平要求。
2．服务单元目标。充分发挥单元作业的复习巩固、拓展延伸和素养提升等功能， 保 证基础性作业， 增加实践性作业、弹性作业和跨学科作业。 作业设计要精准有效， 要围
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编制作业
内容
) (
确定单元作
业目标、课
时作业目标
) (
确定
单元
学
习主题
) (
确定
单元
学
习目标
) (
设定
问题任务
) (
设
计作业
评
价
)
绕单元作业目标中的知识目标、能力目标和素养目标要求，分层次、分视角设计作业， 力求做到“教、学、评”一体化。
3．落实减负提质。 单元作业要体现整体性、多样性、选择性和进阶性。 严格控制作 业总量和时长， 课时作业不超过 10 分钟， 单元质量检测不超过 20 分钟。题量适中的同 时，作业形式实现多样化、个性化，确保优质高效。
(二) 作业设计类型
1．基础性作业。 面向全体学生，侧重于巩固化学基础知识和基本技能， 紧扣当堂学 习涉及的知识和技能， 对其进行复习和巩固， 奠定学生逐步形成化学课程要培养的核心 素养，达成本课时必须的基本目标。
2．提升性作业。面向大部分学生， 以本课时的知识和相关化学思想方法为核心， 分 层次、分角度、分梯度设计不同难度和递进性的作业，便于学生选择。
3．拓展性作业。面向学有余力的学生，体现分层， 便于学生选择。主要设计为两大 类： 探究性作业和实践性作业。侧重联系生活实际， 创设真实问题情境， 设计具有探究 性和实践性的作业， 通过探究实践促进学生化学核心素养的全面发展， 满足学生个性化 需求。
(三) 作业设计流程
在分析课程标准要求、教学内容和学情的前提下， 先确定单元学习主题和单元学习 目标， 然后以单元学习目标为依据， 明确单元作业目标和课时作业目标， 接着根据实现 作业目标的需要， 选取相关作业资源、设定与作业目标相匹配的任务， 确定适当的作业 时长， 随后编制作业内容并设计作业评价(包括评价标准和评价方式)，最后完成作业属
性表。
选取作业资源
完成作业 属性表
确定作业时长
图 8 作业设计流程图
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五、课时作业
第一课时 研究金属易拉罐的性能(一)
课时作业目标：
1.1 了解金属的物理特征及常见金属的特性。知道在金属中加入其他金属或非金属 可以改变金属材料的性能，知道生铁和钢等重要合金。
1.2 了解金属、 金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用，初步形成“物质的 性质决定其用途，物质的用途体现其性质”的观念。
1.3 能从多角度分析问题，并形成“物质的性质在很大程度上决定其用途，但不是 唯一决定因素”的认识。
(一) 基础性作业
作业 1 (对应课时作业目标 1.1 和 1.2) ： “把凉爽带在身边”，一种纳凉神器——迷你小风扇在学生群体中吹起青春的气息， 它质量 100 克左右， 体积小， 便于携带。爱探索的墩墩找来螺丝刀拆开了小风扇， 并邀 请你一起探秘，如下图： (1) 将动力电机线圈剪开，里面是一种紫红色的金属，这种金属可能是_______， 主要利用了其__________性。 (2)正极是一种铝制的金属薄片，铝能压成薄片是利用了铝的_______性。 (3) 当我们在炎热的夏天使用电风扇的时候， 为什么会感觉到凉爽？ ___________ 。 _______________________________________________________________________
1．参考答案：
(1)铜 导电 (2)延展
(3) 人体体表有大量汗液，风扇工作时会引起空气流动， 促使人体汗液急速蒸发，
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而“蒸发需要吸收大量热量”，故人们会感觉到凉爽。
2．时间要求： 2~3 分钟
3．评价设计：
(1) 错写成氧化铁， 对金属材料没有理解， 对特殊金属的颜色未掌握， 不知道物质 的用途体现其主要性质。
(2)错写成质软，对延展性和质地分不清楚。
(3) 错认为风扇工作起来使室内温度降低，对物理、生物学相关知识不能够灵活迁
移运用。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 1 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
通过学生群体中盛行的迷你风扇定点换景， 引导学生认识金属材料在生活、生产中 的重要作用， 在探究中形成“性质决定用途， 用途反映性质”的学科观念。测评学生对
金属材料及其性能的认识以及跨学科知识融合能力，促进学生核心素养的发展。
作业 2 (对应课时作业目标 1.1、1.2 和 1.3)： “坐上那动车去台湾，就在那 2035 年……”一首脍炙人口的民谣悄然红遍海峡两 岸， “京福台”动车线路规划如右图， 高铁建设中使用了大量的 金属材料——钢。生铁和钢的区别是________；高铁轨道常用锰 钢和钒钢， 和铁相比他们的________更大， 更耐磨。车厢外皮选 用了实现车身轻量化更好的材料——铝合金， 是因为相对于铁合 金，铝合金的_______更小， 可以减轻车厢的质量； 每公里的架空 导线至少需要 2 吨铜保障高铁的动力，是利用铜的导电性，且 _______低于导电性更好的银。
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1．参考答案：含碳量不同
2．时间要求：2~3 分钟
3．评价设计：
硬度 密度 价格
第一空错填或空白， 对生铁和钢的组成认识不清； 第二空错填或空白， 合金的优良 性能没有掌握； 第三空错填或空白， 没有读懂题目信息中金属的应用场景， 不具备多角 度分析的能力； 第四空错填或空白， 没有多角度分析问题， 不知道金属选材需要考虑多
方面因素，比如成本因素。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 2 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
通过民谣呼唤学生关注两岸人民的期盼， 一张高铁规划图虚线吸引学生关切两岸亲 情线， 滋养学生热爱祖国的情怀； 通过高铁引导学生关注国家科技成果， 体会化学知识 在解决民生问题中的作用； 通过车轨、车体、车的电路保障材料的选择， 测评学生对合 金性能的认识，提升多角度分析问题的能力，发展利用比较择优的实际调控思维能力。
(二) 提升性作业
作业 3 (对应课时作业目标 1.1、1.2 和 1.3)： 北京冬奥会奖牌正面中心刻有奥林匹克五环标志，周围刻有北京冬奥会英文全称 字样。圆环做打凹处理，取意传统弦纹玉璧，上面浅刻装饰纹样，均来自中国传统纹 样，其中冰雪纹表现了冬奥会的特征，祥云纹传达了吉祥的寓意。 墩墩同学很喜欢观看北京冬奥会，在市场上购买了两枚面值 5 元的冬奥会纪念币 进行收藏。他发现纪念币的材质是“金光闪闪”的铜合金，产生了疑惑。请你阅读表 格，结合本课所学知识帮他释疑： 金属全球产量 (104 吨)密度 (103 kg ·m－3)熔点 (℃)导热 性能导电 性能市场价格 (元/吨)铜80008.910832217700金219.31063338800000铁3014307.91540872200
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注：表中导热性能 1→9 表示导热性由强到弱； 导电性能 1→9 表示导电性由强到弱。 (1)为什么不用黄金做纪念币？ __________________________________________ (2) 纪念币为什么不用纯铜而用铜合金材质制作？选择铸造奥运会纪念币的金属 材料，你认为需要考虑哪些因素？ _____________________________________________ (3) 北京冬奥会奖牌“同心”由圆环加圆心构成牌体， 创意来源于中国古代同心圆 玉璧，请你谈谈其中的文化内涵。 ___________________________________________
1．参考答案：
(1) 选择黄金做纪念币成本高，纪念币面值仅 5 元。
(2) 合金耐腐蚀而且其色泽类似黄金；选择铸造纪念币的金属材料， 一般要求具有
以下性质： 金属或合金具有硬度大、耐磨性好、抗腐蚀性好、密度小等性质， 还需要考 虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否利于回收等因素。
(3) 北京冬奥会奖牌“同心”由圆环加圆心构成牌体，创意来源于中国古代同心 圆玉璧， 共设五环， 寓意五环同心， 同心归圆， 表达了“天地合、人心同”的中华文化 内涵，也象征着奥林匹克精神将人们凝聚在一起。(其他答案合理即可) 。
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
(1)错填或空白，读取信息，多角度分析问题的能力不足。
(2) 错填或空白， 合金相对于纯金属的优点没有掌握， 对“金光闪闪”和收藏品信
息读取不足； 用来铸造纪念币的金属材料的性质，属开放性习题，只要理由充分即可。
(3)错填或空白，没有提取材料信息，没掌握解决问题的途径和方法。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 3 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
通过创设情境， 引导学生学习运动员勇攀高峰、敢为人先的吃苦精神，纪念币、冬 奥奖牌的文化内涵浸润出孩子的家国情怀； 美学在纪念币、冬奥奖牌设计中的体现， 发 挥美育的功能， 民族自豪感在孩子心中茁壮成长。测评学生从多角度分析问题， 并形成 “物质性质在很大程度上决定其用途，但不是唯一决定因素”的认识。
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(三) 拓展性作业(学有余力的同学选做)
作业 4 (实践性作业，对应课时作业目标 1.1 和 1.2)： 怎样用简单的物理方法鉴别易拉罐是铝制的还是铁制的？
1．参考答案：用手挤压，易变形的为铝制易拉罐；用磁铁吸引， 能被磁铁吸附的为 铁制易拉罐。(其他答案合理即可)
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：空白或者错答， 没有关注生活， 不会对知识进行跨学科的迁移应用。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 4 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
设计生活场景， 通过可操作性的实践性作业， 引导学生发现身边的化学， 知道化学 就在生活中。鉴别铝制和铁制易拉罐，测评学生跨学科(物理) 知识的迁移应用能力， 发展学生多角度分析和解决实际问题，以及实践、创新等能力。
附：学生作业图片展示
用力挤压，易变性为铝制(硬度)：
用磁铁扣吸，吸附磁铁扣的为铁制(磁性)：
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第二课时 研究金属易拉罐的性能(二)
课时作业目标：
2.1 认识常见金属与氧气、稀酸的反应，并能用化学方程式表征，初识置换反应。
2.2 能利用常见金属的性质，分析、解释一些简单的化学现象和事实。
2.3 体会物质分类研究的基本思想， 初步建立研究一类物质性质的基本思路和方法。
(一) 基础性作业
作业 1(对应课时作业目标 2.1 和 2.2) ： 结合金属的相关性质和生活经验回答下列问题： (1) 铝制易拉罐比铁制易拉罐有更好的抗腐蚀性，这是因为其表面发生的反应 _________________ (用化学方程式表示)，其表面生成物具有______________的结构特 征，能起到保护作用，使铝具有优良的耐腐蚀性。 (2) 手持小烟花—— “仙女棒”，燃烧时星星点点， 颜值超高。“仙女棒”中采用的 是镁粉等可燃金属，请写出镁燃烧的化学反应方程式___________________。 (3) 黯淡无光的金饰， 在高温火焰的煅烧中表面的杂质逐渐被烧去， 黄金又一次焕 发出金黄的光泽，这是因为金的化学性质____________ (填“稳定”或“活泼”)。
1．参考答案：
(1) 4Al + 3O2 == 2Al2O3 致密的氧化膜
(2) 2Mg + O2 点燃 2MgO (3) 稳定
2．时间要求： 2~3 分钟
3．评价设计：
(1) Al2O3 错写成 AlO ，对铝元素化合价认识不清。
(2)错写，未配平， 或 MgO 错写成 MgO2 ，不能准确使用符号表征化学反应。
(3)将“稳定性”错误理解成“熔点”，对“稳定性属于化学性质”这一概念理
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解不清。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 1 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
结合金属在生活实际中的应用，引导学生感受金属材料在社会发展中的重要作用， 并尝试依据金属的性质， 合理选择和使用金属制品。通过化学方程式的书写测评学生对
金属化学性质的掌握情况， 并能运用金属化学性质解释生活中一些常见的现象。
作业 2(对应课时作业目标 2.1 和 2.2)： 墩墩同学在学习了活泼金属与酸的反应后， 在实验室里用不同种金属与稀盐酸反应 都产生了氢气。如图是相同体积、相同浓度的稀盐酸与大 小、形状完全相同的锌片、铁片、镁片反应的现象。据图 中现象回答下列问题： (1) 如图， 试管 A 中金属与盐酸的反应最剧烈， 该 金属是____________。 (2) 实验室一般选择用锌粒与稀硫酸反应制取氢气，写出该反应的化学方程式 ______________________，反应类型为_________________。实验室一般不选择镁和铁与 稀硫酸反应制取氢气的理由是____________________________。
1．参考答案：
(1)镁(或 Mg) (2) Zn + H2 SO4 == ZnSO4 + H2 t 置换反应
镁与稀盐酸反应速率过快，不易控制；而铁与稀盐酸反应太慢
2．时间要求： 2~3 分钟
3．评价设计：
(1)错选“铁” 、“锌”，是因为活泼金属与稀盐酸、稀硫酸反应现象记忆不清 晰，或对金属活动性与反应速率的关系不明确。
(2) 第一空错答， 化学反应的符号表达没有掌握， 微观解释化学变化不理解； 第二 空错答， 不能依据化学变化的特征对常见化学反应进行分类； 第三空错答认为反应速率
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越高越好， 忽视了在实验操作中的可行性， 或回答时只解释了一种金属， 忽视了答案的
全面性。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 2 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
结合实验室制取氢气的反应物的选择， 测评对金属与酸的反应知识，认识到多角度 考虑问题的重要性，在实验室制取气体时，反应速率并不是唯一考虑因素。
(二) 提升性作业
作业 3 (对应课时作业目标 2.1、2.2 和 2.3)： 墩墩同学是一个善于观察、用心思考的中学生。在探究“不同种金属与稀盐酸”时， 他还发现有的试管口有水雾， 且试管壁发烫， 于是他和融融同学一起合作探究“活泼金 属与稀盐酸反应放热多少与哪些因素有关？” 【提出问题】活泼金属与稀盐酸反应放热多 少与哪些因素有关？ 【猜想与假设】 A．金属的种类 B．稀盐酸的浓度 C．金属的形状(接触面积) 【设计并进行实验】 实验编号盐酸的浓度金属(2 克)金属形状3 分钟时温度变化①10%镁粉状21.3②10%镁片状12.5③10%铁片状1.6④20%铁片状3.4
(1)实验前需要对金属片进行打磨，目的是________________________。 (2)写出铁与稀盐酸反应的化学方程式________________________。 【收集证据】(3) 要比较金属形状对反应温度变化的影响，应选择实验_______。 (填实验编号)
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【得出结论】(4) 通过上述四个实验， 你能得出的结论_______________________。 【拓展延伸】(5) 许多化学反应都会伴随能量变化， 请举例说明人类对化学反应能 量的利用________________________。
1．参考答案：
(1)除去金属表面污物和氧化物 (2) Fe + 2HCl == FeCl2+ H2 t (3) ①②
(4) 其他条件相同时， 活泼金属与酸反应放热多少与金属种类、酸的浓度、金属形
状有关
(5)燃烧木材取暖、天然气烧饭、汽油做汽车燃料(其他答案，合理即可)
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
(1)错写其他，具有片面性。
(2)错写其他，对常见活泼金属与酸反应的化学方程式掌握不够。
(3)错误答案对控制变量认识不清，或对比组的变量因素与题要求不符。
(4)部分只有一个选项，未充分理解题目要求。
(5)错写其他，对化学反应能量利用认识不足。
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(1) 无 意 义 或 空白答案 知道铁表面有锈 蚀 了解打磨是针 对金属表面进 行的预处理 判断金属表面的氧 化物会影响金属与 酸的反应 能利用打磨排除金属 表面物质对实验 的影 响
(2) 无 意 义 或 空白答案 知道铁与氯化氢 的化学式 知道反应的产 物 能写出反应的符号 表达式 熟练运用化学方程式 表示化学反应
(3) 无 意 义 或 空白答案 能利用对比实验 探究影响反应速 率的因素 能选择不同形 状的金属与酸 反应做对比 能通过控制变量进 行对比实验 熟练运用对 比实验探 究影响化学反应 中 的 不同因素
(4) 无 意 义 或 空白答案 知道因素与速率 之间的因果关系 写出个别因素 写出两个或三个因 素 全面认识不 同因素对 反应速率的综合影响
(5) 无 意 义 或 空白答案 知道什么是能量 变化 知道化学反应 中伴随的能量 变化 能判断具体事例中 能量变化来源 会运用化学反应 的能 量变化达成 目标或解 决问题
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
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本题以活泼金属与稀盐酸的反应为例， 学生经历科学探究的一般过程， 体会物质分 类研究的基本思想， 初步建立一类物质性质的一般方法。通过学习金属与氧气的反应(表 面产生氧化物)、金属与酸的反应， 从金属种类、酸的浓度、金属形状， 从预处理、反应 原理、现象结论、拓展延伸， 多维度、多视角测评一类物质的性质， 建立研究一类物质 性质的基本思路与方法，实现由“研究一种物质”向“研究一类物质”的转变。
(三) 拓展性作业(学有余力的同学选做)
作业 4 (对应课时作业目标 2.1、2.2 和 2.3) ： 分类法是化学学习中的一种重要的思维方式。化学的分类观通常指在学习以及研究 较为多样化的复杂化学物质和物质变化过程中能够将具有一种或者几种特征的事物和 其他事物进行有效的区分。以铁、铜、锌等金属为例， 你能否收集一些有关的化学事实 或现象的信息， 建立关于金属物质的信息库， 依据金属的不同用途， 利用对比、归纳等 方法整理出这一类物质的性质，可通过思维导图或手抄报等形式展现。
1．参考示例：
2．时间要求：10 分钟
3．评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业 4 无意义或 空白 能从生活中找到 与化学有关事例 能从有关事例 中抽取金属有 关性质 能分析事例与性 质之间的关联性 可以综合金属的 多种性质拓展相 关用途
综合评价等级：________________________
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4.作业分析与设计意图：
通过对生产生活实际中有关化学的事例进行信息的整理分析， 建立金属这一类物质 的信息库， 依据金属的不同用途， 利用对比、归纳的方法总结出金属的相关性质。 体会 物质分类研究的基本思想， 初步建立研究一类物质性质的基本思路和方法。测评分类思 想在化学学习和生活实际中的应用。
第三课时 研究金属易拉罐的成本(一)
课时作业目标：
3.1 知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在，体会化学方法在金属冶炼 中的重要性。
3.2 会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
3.3 能从化学视角分析材料问题，从资源有效利用和环境保护角度选择金属资源， 强化合理使用金属资源的意识。
(一) 基础性作业
作业 1 (对应课时作业目标 3.1 和 3.3) ： 分析金属易拉罐的成本时， 我们需要考虑原料来源、制备工艺、加工技术、环境影 响等因素。铁制易拉罐所使用的马口铁需要用铁矿石作为原料。 (1) 高炉炼铁是以赤铁矿、焦炭、石灰石为原料， 写出工业炼铁的主要化学方程式 _________________，焦炭的作用： 一是通过燃烧提高炉内温度， 二是________________ (用化学方程式表示)。 (2)从环保角度分析，炼铁时最不宜选择的矿石是( ) ①赤铁矿(Fe2O3 ) ②磁铁矿(Fe3O4 ) ③黄铁矿(FeS2 ) ④菱铁矿(FeCO3 ) (3) 黄金是一种昂贵的稀有金属，它在自然界中是以________形式存在的。
1 ．参考答案：
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(1) Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 CO2 + C 2CO
(2) ③ (3)单质
2．时间要求：2 分钟
3．评价设计：
(1) 第一空方程式写错， 或写成“碳还原氧化铁”，对高炉炼铁的原理不理解； 第
二空方程式写错或空白，高炉炼铁中焦炭的作用或者碳和碳的氧化物性质没有掌握。
(2) 错选其他项， 缺乏元素守恒观的认识， 或对题目中的“环保角度”认识不清。
(3)不会写，没有认识到金属的存在形式与其活动性的关系。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 1 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
金属资源储量有限， 而且不可再生， 意识到人类对自然界矿物资源的消耗速度， 理 解金属制品回收利用的必要性和重要性， 增强保护金属资源的紧迫性和责任感。测评从 化学视角分析材料问题，应用可持续发展、绿色化学观念分析解决材料问题的能力。
(二) 提升性作业
作业 2 (对应课时作业目标 3.2、3.3) ： 工业上常用一氧化碳还原赤铁矿生产生铁，某炼铁厂每天生产纯度为 95%的生铁 112t。试回答： (1)在不考虑冶炼过程中铁损耗的情况下，该厂每天至少需用含杂质 20%的赤铁 矿(含 Fe2O3)多少吨？ (可能使用到的相对原子质量： C— 12 O— 16 Fe—56) (2)铁矿石转化为生铁的过程中，可能会产生哪些经济成本和环境成本？
1．参考答案：
(1) 解：设该厂每天至少需用含杂质20%的赤铁矿 (含 Fe2O3 )的质量为 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：至少需要赤铁矿的质量约 190 吨。
(2) 铁矿石转化为铁的过程中， 有原料成本(铁矿石的开采、运输、预加工处理)、 反应条件(高温，需要大量焦炭)、转化率成本、产物处理成本(废气、废渣的处理)， 炼铁厂设备、人力成本等。
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
易错点： 赤铁矿的质量没有转化为氧化铁的质量； 相对分子质量的计算出错； 最终
得到的纯铁质量没有转化成生铁质量； 比例关系式计算出错。
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(1) 空 白 或 无 意义做答 知道与化学反 应有关，能写 出方程式 利用反应方程式 找到氧化铁与铁 的质量关系 会分析原料或产 物都含有杂质，能 利用质量分数公 式进行转化 综合考虑原料、产物含杂 问题， 并利用化学方程式 中的质量关系得出正确 结果
(2) 空 白 或 无 意义做答 能从原料成本 或反应条件的 单一角度思考 成本问题 能从原料成本、反 应条件、转化率成 本、产物成本等多 个角度思考成本 问题 能从原料成本、反 应条件、转化率成 本、产物成本等多 个角度思考成本 问题，并能分析相 邻环节间的关系 能从原料成本、反应条 件、转化率成本、产物成 本等多个角度思考成本 问题， 并能分析相邻环节 间的关系， 同时考虑对环 境造成影响的成本
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
结合生产实际， 测评金属矿物冶炼中的计算问题。认识到在实际生产时， 所用的原 料或产物一般都含有杂质， 在计算用料和产量时， 应考虑杂质问题。从生产原理与技术 问题， 发展到原料成本、条件(高温)、产物(废气、废渣的处理)，源于课本， 高于课 本，测评从生产实际多角度思考金属冶炼中的成本问题，强化合理使用金属资源的意识。
(三) 拓展性作业(学有余力的同学选做)
作业 3： (对应课时作业目标 3.1 和 3.3) 今年全国两会， “碳达峰”“碳中和”首次被写入政府工作报告， 与之有关的工作 也被列为今年的重点任务。“氢能炼钢”技术能从根本上解决炼钢工业中减排难的问题。
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右图是“氢能炼钢”工艺流程图。 (1)核能制氢、氢能炼钢，二者结合，不仅可以 缓解世界能源危机， 更能有效减轻因化石能源大量消耗 引起的世界性气候问题： _________________。 (2)高温下，H2 与 CO 相似，也能还原冶炼铁， 其反应方程式为___________________，该反应的基本 “氢能炼钢”流程图 反应类型是_____________________。 (3)与焦炭炼钢相比，氢能炼钢的优点有哪些： ________________________。 (4)氢能炼钢目前面临的困难可能有哪些？ ____________________________。
1．参考答案：
(1) 全球变暖(或温室效应加剧)
( 2 ) Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O 置换反应
(3)可以减缓温室效应， 炼铁过程绿色无污染等
(4) 制氢成本高、储氢技术不成熟、炼钢工艺复杂、氢能炼铁需消耗大量电力等
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(1) 无 意 义 或 空 白 答案 知道化石燃料 燃烧会释放大 量 CO2 知道 CO2 会带来 某些的环境问题 知道 CO2 与全球变 暖的关系 能熟练表达化石燃料与全 球变暖之间的关联性，并 能提出相关的应对措施
(2) 无 意 义 或 空 白 答案 正确写出反应 物的化学式 能写出反应物和 生成物的化学式 能写出反应物和生 成物的化学式，并 能配平化学方程式 能熟练运用化学反应方程 式表达化学反应，并判断 反应基本类型
(3) 无 意 义 或 空 白 答案 知道焦炭炼钢 的产物 知道二氧化碳带 来的环境问题 知道氢能炼钢的反 应方程式 能从环保等角度比较分析 出氢能炼钢的优点
(4) 无 意 义 或 空 白 答案 知道电解水产 生氢气成本高 知道氢气制取成 本高，储氢技术不 成熟 知道氢气制取成本 高、储存困难、炼钢 工艺复杂 能从氢气制取和储存、炼 钢工艺、能量消耗等不同 角度分析氢能炼钢面临的 困难
综合评价等级：________________________
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4．作业分析与设计意图：
通过高铁轨道选用锰钢的实际案例， 增强合理使用金属资源的意识， 认识到要从资 源有效利用和环保角度选择金属。通过氢能炼钢， 分析生产中的原理和技术问题， 测评 化学视角分析冶炼金属造成的污染问题， 应用可持续发展、绿色化学观念分析解决材料 问题。
第四课时 研究金属易拉罐的成本(二)
课时作业目标：
4.1 能从物质类别的视角，依据金属活动性顺序，初步预测常见金属的性质，体会 科学探究的基本思路和方法。
4.2 能从依据金属的性质， 合理选择和使用金属制品。
4.3 能从化学视角分析材料问题，初步建立材料选择和使用的基本思路和方法，应 用可持续发展、绿色化学观念分析解决与材料相关的实际问题。
(一) 基础性作业
作业 1 (对应课时作业目标 4.1 和 4.2)： “中国制造”“一带一路”的基础建设都需要用到大量的铝、铁、铜等金属材料， 下面关于这三种金属说法错误的是( ) A．铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 Al + CuSO4 == AlSO4 + Cu B．用硫酸铝溶液、氯化铜溶液、单质铁三种物质可探究出三种金属活动性顺序 C．我国铝、铁、铜矿虽相对丰富，但仍需要合理开发利用 D．铝的利用比铁、铜晚，是因为铝的化学性质较活泼，冶炼困难
1．参考答案：A
2．时间要求： 1~2 分钟
3．评价设计：错选 B，对如何比较铝、铁、铜活动性强弱掌握不牢， 同时不知道铝
元素在化合物中常显+3 价。错选 C，不了解金属资源的合理开发。错选 D，不知道金属 利用的早晚与其活泼性有关。
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
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以国家经济发展策略为背景， 引导学生关注国家时事大事。测评依据金属活动性顺
序比较铝、铁、铜的活动性及金属材料的使用和可持续发展。
作业 2 (对应课时作业目标 4.1、4.2 和 4.3)： 1957 年 6 月， 阜阳市阜南县小润河出土了“龙虎尊”等 8 件商代青铜酒器文物。这 批青铜酒器是研究我国古代冶金史和青铜器早期发展史的重要 资料，对人们探讨淮河一带商文化具有重要价值。 在古代， 常常用“湿法炼铜”或“火法炼铜”。湿法炼铜的 原理是：“曾青(硫酸铜溶液) 得铁则化为铜。”“火法炼钢”中 用辉铜矿 (主要成分 Cu2 S) 炼铜的原理是： Cu2 S 与氧气在高温 条件下反应生成铜和一种会导致酸雨的气体。 (1)青铜的抗腐蚀性比纯铜的_____，将青铜放入稀盐酸中， 观察到的现象是______。 (2)锡石矿的主要成分是 SnO2 ，可用还原剂______来冶炼金属锡。 (3) 本材料中， “湿法炼铜”的反应基本类型为______________，“火法炼铜”的化 学方程式是____________________________。
1．参考答案：
(1)强 产生气泡 (2)焦炭(或一氧化碳、氢气)
(3)置换反应 Cu2 S + O2 2Cu + SO2
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
(1) 错写弱，未掌握合金的性质；错写实验现象， 不能依据金属活动性顺序预测常
见金属的性质。
(2)错写， 未能掌握初中阶段常见的还原剂。
(3) 错写反应类型， 未掌握常见基本反应类型的特点。化学反应方程式错写， 不知
道 SO2 能导致酸雨或化学方程式不会配平。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 2 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
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4．作业分析与设计意图：
本题从物质类别的视角测评合金的性质、用化学方程式表征铜的冶炼原理， 以及依 据金属活动性顺序预测常见金属的性质。通过短文了解古代炼铜原理， 展示淮河流域古 代人民的劳动智慧，增强民族自豪感以及为推动社会进步而勤奋学习的责任感。
(二) 提升性作业
作业 3 (对应课时作业目标 4.1、4.2 和 4.3)： 墩墩同学很好奇易拉罐的材料组成，为此展开了一系列探究。 【查阅资料】 (1)金属的活动性由强到弱的顺序是:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au (2)部分金属的价格： 金属铝锌铁锡铅铜银铂金价格 (元/千克) 13 23 4 146 16 49 3600 196000 282000
(3)钾、钙、钠遇冷水剧烈反应，且易发生爆炸： 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2 t， 镁能与热水发生类似反应放出氢气，铝和水在加热时反应也很微弱，可以忽略不计。 【材料分析】 a．从金属的价格上看不可能是 Sn 、Ag、Pt 、Au； b．从易拉罐的金属颜色上看不可能是 Cu； c．从金属与水反应的剧烈程度上看不可能是 K、Ca 、Na 、Mg； d．从金属的毒性看不可能是 Pb 和Hg； 因此，易拉罐的材料可能是______ (填化学式)。 【设计实验并进行实验】 实验步骤实验现象实验结论用磁铁吸引易拉罐不能被吸引① __________________将打磨后的易拉罐样品剪 碎，加入硫酸锌溶液样品上有细小气泡，表面 覆盖一层固体物质该易拉罐成分是____ ，反应的 化学方程式_______③_____
1．参考答案：
【材料分析】 Al、Zn、Fe 【设计实验并进行实验】①易拉罐成分中不含铁 ②铝 ③ 2Al + 3ZnSO4 = Al2(SO4)3 + 3Zn
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2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
【材料分析】 错答其他答案，不能从化学视角分析材料问题。
【设计实验并进行实验】第一问错答其他物质， 审题不仔细，未想到铁具有磁性； 第二问错答其他答案， 基于实验现象进行证据推理意识薄弱； 第三问化学方程式书写错
误，化学用语的符号表达未能掌握。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 4 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4.作业分析与设计意图：
以学生熟悉的易拉罐为载体， 创设真实的问题情境， 引导学生依据金属的性质合理 选择和使用金属制品， 并学会从化学视角分析材料问题， 初步建立材料选择和使用的基 本思路和方法。 体会科学探究的一般过程， 学会基于实验事实进行证据推理， 发展科学 思维。测评依据金属的性质合理判断金属制品的材料组成、利用金属活动性顺序预测常 见金属的性质等。
(三) 拓展性作业(学有余力的同学选做)
作业 4 (实践性作业，对应课时作业目标 4.1、4.2 和 4.3)： 市面上销售的易拉罐装饮料材质主要有铁制和铝制两种。请同学们实地走访并查阅 资料， 调查哪些品牌的易拉罐饮料是铁制的还是铝制的。结合所学知识， 试着从化学视 角写一篇调查报告， 分析易拉罐饮料材质选择铁制和铝制的优缺点， 并展望易拉罐材料 未来的发展前景。
1．参考答案要点：
使用铁罐饮料的有王老吉、红牛椰汁、核桃汁等品牌饮料， 这类饮料一般要经过加 压灌装、高温杀菌等工序， 选择结实的铁制易拉罐更为合适。另外， 铁制易拉罐还具有 氧气透过率低，食品不易变质的特点。
使用铝罐饮料的一般为碳酸饮料(可乐、啤酒等)。这类饮料易分解出二氧化碳气
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体，从内侧向罐体施加压力， 选择材质较软的铝制易拉罐能保证汽水中二氧化碳的压力， 让汽水达到更好的口感效果。同时铝罐不易被酸腐蚀、易于成型。
虽然铝在地壳中的储量要比铁多， 但是铝的生产工艺要比铁复杂的多， 生产成本也 比生产铁的成本高。但换成铝罐节约成本，一是铝罐轻于铁罐， 单个罐成本反而下降； 二是铝罐一般是两片罐， 铁罐是三片罐， 生产工艺上铝罐也节省成本。 再者， 卖废品时 候铝罐比铁罐值钱， 是因为铝罐好回收再利用， 而铁罐是镀锡板， 上面有层锡， 一般小 厂无法回收利用等。易拉罐材料的未来向使用新技术降低成本、材料无污染等方向发展。
2．时间要求：20~30 分钟
3．评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业 4 无 意 义 或空白 知 道 哪 些 品 牌 的 易 拉 罐 饮 料 是 铁 制 的 还 是 铝 制 的 除调查不同饮料 使用的易拉罐材 质，还能从某一 角度分析铁制和 铝制的优缺点 除调查不同饮料 使用的易拉罐材 质，还能从多个 角度分析铁制和 铝制的优缺点 除调查不同饮料使用的 易拉罐材质，还能从多 个角度综合分析铁制和 铝制的优缺点，并对未 来食品包装材料发展作 出展望
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
本题重在使学生从化学视角多层次(原料来源、金属材料的制备、金属成品的加工、 对环境的影响等) 分析材料问题， 初步建立材料选择和使用的基本思路和方法， 应用可 持续发展、绿色化学理念分析解决与材料有关的实际问题。能依据金属的性质， 合理选 择和使用金属制品。
第五课时 研究金属易拉罐材料的使用和回收
课时作业目标：
5.1 认识金属腐蚀的实质，了解防止金属制品腐蚀的简单方法。
5.2 认识废弃金属对环境的影响和回收金属制品的必要性和重要性。
5.3 依据金属性质和金属使用中的注意事项，合理选择和使用金属制品。
(一) 基础性作业
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作业 1 (对应课时作业目标 5.1、5.2)： 有资料显示，回收一个废弃的铝质易拉罐要比制造一个新易拉罐节约 90%~97%的 能源。与用矿石冶炼相比，若回收 1 吨废钢铁可炼好钢 0.9 吨(提示： 1 吨氧化铁中含 铁 0.7 吨)，并可以减少空气污染、水污染和固体废弃物。根据信息推测错误的是( ) A．通过铝的冶炼制造新易拉罐，可能需要消耗大量能量 B．回收的废钢铁中，铁已经全部被氧化 C．金属冶炼会产生污染空气的气体 D．回收废弃金属可以减少空气污染和水污染，节约金属资源
1．参考答案：B
2．时间要求：1 分钟
3．评价设计： 错选 A，未能根据金属的冶炼来分析， 制造新易拉罐的铝的冶炼可能 需要消耗大量的能量，所以回收废旧金属可以节约能源；错选 C，未能结合题目信息以 及生活常识认识金属的锈蚀；错选 D，未能正确认识废弃金属对环境的影响及金属回收 再利用的价值。
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
本题主要通过考查金属材料的的冶炼、锈蚀及回收利用知识， 测评学生是否了解防 止金属腐蚀的常用方法、金属对环境的影响以及金属回收再利用的价值等，是否具有提
取信息的能力、 分析综合的能力等。
作业 2 (对应课时作业目标 5.1、5.2 和 5.3)： 2021 年据全球腐蚀成本调研项目(IMPACT) 统计， 全世界每年由于腐蚀而报废的 金属材料，约为金属年产量的 1/3 ，造成的经济损失与地震、水灾、台风等自然灾害造 成损失总和的关系如图所示： (1)铁生锈的条件是___________________ (2) 工业中除了合理选材， 还会通过处理在 金属表面形成防护层，其防锈原理是_________； 防止家中铁锅生锈通常的做法是_____________。 (3)分析右图你能得出的结论是_____________________。(写一点) (4) 金属腐蚀带来的危害有____________________ (写一点)，给出一条保护金属 资源的建议________________。
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1．参考答案：
(1)与氧气和水同时接触
(2)隔绝空气 保持铁锅表面的洁净与干燥
(3)腐蚀成本在逐年递增(答案合理即可)
(4)环境污染(资源浪费等，答案合理即可) 回收利用(合理开采等， 合理即可)
2．时间要求：2~3 分钟
3．评价设计：
(1)空白或错答其他，未掌握铁生锈需要氧气和水。
(2) 空白或错答其他， 对防锈原理不清楚， 不能根据具体的金属制品选择合理的防
锈方法。
(3)空白或错答其他，不能正确分析图表得出相应的结论，缺乏比较分析能力。
(4) 空白或错答其他， 不清楚金属腐蚀的危害，无法提供合理保护金属资源的措
施。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 2 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
通过全球腐蚀成本调研项目认识金属腐蚀的实质，了解防止金属腐蚀的简单方法， 认识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性， 增强社会责任感。测评金属腐蚀的条 件，金属资源的利用和保护。
(二) 提升性作业
作业 3 (对应课时作业目标 5.1 和 5.3)： 首钢滑雪大跳台， 又名“雪飞天”，是北京 2022 年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛的场 地； 设计灵感源于敦煌“飞天”飘带形象， 曲线 优美， 如图所示。搭建选材的过程需要考虑的因 素之一就是金属的锈蚀问题，某化学兴趣小组 以铁的锈蚀为项目进行如下研究：
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任务一、认识铁的锈蚀 (1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是( ) A.涂油漆的栏杆B.未擦干的铁锅C.盛水的不锈钢D.混凝土中的钢筋
(2)铁锈的主要成分是 Fe2O3 ·xH2O ，其中铁元素的化合价是__________ 任务二、探究铁的锈蚀 小组同学进行实验，一周后观察情况如右图： (1)通过对比实验_______ (填序实验号)得出结论： 铁生锈是因为铁与空气中的______、______反应的结果。 (2) 对比实验③④， 说明铁锈蚀的快慢与______有关。 任务三、防止铁的锈蚀 滑雪跳台的主体采用了钢结构， 从防锈的角度主要利用了合金的____________的优 良性能。针对后期跳台的防护，提出合理的建议_________________________。
1．参考答案：
任务一： (1) B (2) +3 价
任务二： (1) ①②③、氧气、水 (2)水中的杂质
任务三：抗腐蚀性强、保持干燥清洁(覆盖其他防护膜等，合理即可) 2 ．时间要求： 3~4 分钟 3 ．评价设计：
任务一：(1) 错选 A，不知道防锈原理， 涂油可隔绝空气和水， 从而防锈。错选 C ， 不了解合金有较好的抗腐蚀性。(2) 错写其他， 对元素化合物知识掌握不熟， 不会根据 化合物中所有元素化合价代数和为零，计算出某种元素的化合价。
任务二：(1) 错写①②、①③、②③，铁生锈的原因错写其他， 不知道对比实验所 控制的变量， 无法通过控制变量分析得出铁生锈的条件。(2) 错答其他， 不能根据对比 实验，收集证据，得出相应的结论。
任务三：错答其他，不知道合金的性能，金属材料防锈的措施。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 3 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
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4．作业分析与设计意图：
从学生感兴趣的事物出发， 以冬奥滑雪大跳台的设计为背景， 体现化学源于生活并 服务于生活， 增强学科社会责任感。测评金属材料的合理选择， 铁生锈的原因， 影响铁 生锈快慢的因素及合金的性能。
(三) 拓展性作业(学有余力的同学选做)
作业 4 (实践性作业， 对应课时作业目标 5.2 和 5.3)： 变废为宝——废旧金属材料再利用， 开启创造思维， 利用身边的废旧金属制品进行 手工创造， 为保护金属资源尽一份力。可以做成： 工艺品、模型、玩具、生活中用到的 小工具等。
1．参考示例：
物理实验器材滚摆 自行车模型 茶叶过滤器 易拉罐盆栽
2．时间要求：8~10 分钟
3．评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业 4 无意义或 空白 能从生活中找到 废旧金属， 做一 个简单的手工 能利用废弃的物品 回收金属材料， 根 据其性能做出有用 的手工作品 能分析出金属制 品与其性质之间 的对应关系 可以综合金属的多 种性质，创造出有 价值的手工作品
综合评价等级：________________________
4．作业分析与设计意图：
从身边便于开展小事做起， 学生动手操作， 培养动手能力和科学创造力。提升金属 材料循环利用的意识，节约资源成本，践行保护金属资源从我做起，增强社会责任感。
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单元质量检测作业
(一) 单元质量检测作业内容
作业 1： 2022 年 5 月 14 日，中国商飞公司即将交付首家用户的首架 C919 大飞机首次飞行 试验圆满成功，标志着我国成为全球第四个 拥有自主制造大型干线客机能力的国家。 如图为国产大飞机 C919 图片， 结合所学 知识回答下列问题： (1) 国产大飞机 C919 大量使用了铝锂合金、 钛合金等，其原因是合金与其组分纯金属相比，具有______________的优点。 (2) 空气中， 铝比铁具有更好的抗腐蚀性。原因是__________________________ (用文 字叙述)。 (3) 在对飞机中的某部件缝隙进行焊接时，常用铝和氧化铁在高温条件下反应生成熔 融状态下的铁和另一种氧化物， 该反应的化学方程式为 ，反应基 本类型是 。
1.参考答案：
(1)硬度大、耐腐蚀 (2)铝与氧气生成致密的氧化铝保护膜，而铁锈疏松 ( 3 ) 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe 置换反应
2．时间要求：2~3 分钟
3．评价设计：
(1)空白或错答，不知道合金的优点。
(2)仅回答出铝易与氧气反应生成保护膜，对铁锈的疏松结构不了解。
(3)方程式写错，符号表征没有掌握。
评价指标 等级 综合评价等级
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作业 1 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
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学习化学不仅是知识和技能， 更是要投入情感、 精力。家国情怀是一位科研人员必 须具备的素质， 在化学教学中科学态度和社会责任要落实在每一节课， 甚至每一个题目， 让试题有温度、有情感。不屈的中国人民不仅在工业上跨越式发展， 科研人员凭着迎难 而上的科研精神， 技术上不断突破， 大国重器不断出现。发挥学科德育、智育、美育功 能， 落实科学态度和责任素养。测评学生对金属材料的了解， 符号表达、基本反应类型 的掌握情况。
作业 2： 工业上竖炉炼铁、炼钢和轧制钢材的主要流程如图： (1) 炼钢就是将生铁“降碳除杂(硫、磷等)”，写出炼钢炉中降碳的反应化学方程 式__________________。 (2)轧制过程是______变化(填“物理”或“化学”)。 (3) 下列说法正确的是______ (填序号)。 A．加入的铁矿石要进行粉碎，目的是加快反应速率和提高原料利用率 B．该工艺流程中，可循环利用的物质有高温尾气(CO2 和 H2O)和 CH4 C．燃烧室内进行的反应为炼铁提供了大量热量 (4)现用 96t 含氧化铁 80%的赤铁矿石，理论上可以冶炼出含杂质 4%的生铁的质 量为______t。
1．参考答案：
(1) C+O2 点燃 CO2 (2)物理 (3) AC (4) 56
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
(1)空白或者书写错误，化学用语的符号表达没有掌握或不能理解题目含义。
(2) 错答， 缺乏证据推理意识。
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(3) 空白或者错答， 信息提取、加工能力不足。
(4)空白或者错答， 不能根据化学方程式进行含杂物质组成的简单计算。
评价指标 等级 综合评价等级
A B C 自评 互评 师评
作业 2 答题的准确性
答题的规范性
解题的创新性
4．作业分析与设计意图：
本题属于物质制备类的工艺流程题， 重点考查工业上竖炉炼铁、炼钢和轧制钢材的 流程分析， 涉及炼铁原理、调控化学反应、化学方程式书写等知识。通过将相关化学知 识、有关化学基本原理与基本技能融入到真实的工业生产问题情境之中， 考查学生必备 核心化学学科知识的掌握情况， 还考查了学生能否灵活应用化学知识和技能解决问题的 能力与素养情况。
作业 3： 墩墩和同学收集了某种铝制易拉罐， 剪成条状并打磨后与纯铝片相互刻划(如图所 示)，发现纯铝片表面有划痕。 【发现问题】结合上述现象， 可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外， 还含有什么金属呢？ 【查阅资料】 ①铝制易拉罐的主要成分是铝， 可能还含有镁、铁。 ②铝能与氢氧化钠溶液反应： 2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2 t； ③镁和铁均不能与氢氧化钠溶液反应。 【猜想与假设】该易拉罐中除铝外，可能还含有镁、铁中的一种或两种。 【进行实验】墩墩取打磨后的铝制易拉罐样品，按如下方案进行实验： 实验步骤实验现象实验结论 实验 1取一定量的样品于烧杯中，加入足量 的溶液 A，充分反应产生大量气泡，烧杯底部有黑色 固体剩余 样品中含铝 实验 2取实验 1 中少量黑色固体于试管中， 加入足量的稀盐酸固体消失，产生气泡， 溶液变为 浅绿色 样品中含铁
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【解释与结论】 (1)纯铝片表面有划痕， 说明合金的硬度比组成它的纯金属更_________________。 (2)实验 1 中，加入的溶液 A 是____________溶液。 (3)实验 2 中，能证明样品中含有铁的实验现象是 ___________________________。 【反思与评价】 (4)其他同学分析后认为墩墩的实验方案不严谨，理由是 _______________。 (5)根据 2019 年 12 月 1 日正式实施的新版城市生活垃圾分类标志，废弃易拉罐 应放入标有______(填序号)图标的垃圾桶内。
1．参考答案：
(1)大 (2)氢氧化钠
(3)溶液变为浅绿色 (4)无法验证是否含有镁
(5) B
2．时间要求：3~4 分钟
3．评价设计：
(1)错答小、弱，不知道合金相对纯金属的优越性能。
(2)错答其他物质，审题不仔细，未看懂实验设计意图。
(3) 错答产生气泡、其他颜色， 不知道亚铁离子溶液为浅绿色， 不具备根据实验结
论反推证据现象的能力。
(4) 错答其他理由， 无法正确对比分析实验方案， 找出不足。缺乏科学、严谨分析 问题的能力。
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