第八单元 金属和金属材料
课题1 金 属 材 料
【教学目标】
1.知识与技能
(1)了解金属物理性质的共性与特性。
(2)了解合金与组成它们的纯金属的硬度、熔点、抗腐蚀性能的不同。
(3)知道生铁和钢等重要的合金材料，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
2.过程与方法
(1)通过对金属物理性质的学习，使学生了解物质的性质与用途的关系。
(2)通过观察、实验、查阅资料等活动，培养学生收集和分析信息进行科学探究的能力。
3.情感态度与价值观
(1)通过对常用物质材料的选用，培养学生全面思考问题的能力。
(2)通过学习日常生活中金属材料的应用实例，认识到金属材料与人类生活、社会发展密切相关。
【教学重点及难点】
重点：
1.金属的一些物理性质和用途及影响金属材料用途的因素。
2.合金优良的性能。
难点：
1.如何设计实验比较合金与组成它们的纯金属的性能的不同。
2.提高学生综合分析问题的能力。
【教学方法】自学、讨论、小组合作、实验探究
【学法指导】自主学习、小组合作
【教学媒体】多媒体
【教具准备】黄铜片、铜片、硬铝片、铝片
【授课教案】
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
创设问题情境
引入新课
【多媒体展示图片】青铜器时代司母戊鼎的照片，铁器时代的铁耙，现代航空母舰、动车、飞机的图片。
【引入】照片中的这些物品及交通工具的制造都离不开一种重要的材料——金属。
观看图片、思考回答。
激发兴趣，导入新课。
金属的
物理性质
【引导】生活中常见的金属有很多，请大家阅读教科书图8-3金属的一些物理性质和用途，总结金属有哪些共同的性质。
讲解金属的共同物理性质：
1.有光泽。
2.能够导电。
3.能够导热。
4.有延展性。
金属除有一些共同的性质外还有一些独有的性质，请同学们阅读教材第3页、第4页上半部分，总结金属的个性。
金属的特殊性质：
1.大多数金属呈银白色，但铜呈紫红色，金呈黄色。
2.在常温下，大多数金属为固体，但汞为液体。
3.地壳中含量最高的金属元素是铝。
4.人体中含量最高的金属元素是钙。
5.目前世界年产量最高的金属是铁。
6.导电、导热性最好的金属是银。
7.熔点最高的金属是钨，熔点最低的金属是汞。
【过渡】物质的性质决定物质的用途，那选用物质的材料时，是否只需考虑材料的用途？请同学们就教科书第4页四个问题进行小组讨论。
自学、思考金属的共同物理性质并回答。
自学、回答。
小组讨论，总结。
培养学生自学能力。
引导学生初步了解物质共性与个性的辩证关系。
通过对问题的讨论，让学生养成全面思考问题的习惯。
续表
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
合金
【展示】波音747飞机的图片，家用菜刀的图片。
【提问】制造飞机的材料为什么大量采用铝合金而不用纯铝，家用菜刀为什么用不锈钢材质而不用纯铁。
讲解：像铝合金、不锈钢这样在金属中加热融合某些金属或非金属，制得的有金属特征的混合物是合金。其中，生铁和钢就是含碳量不同的两种铁合金，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。那合金与组成它们的纯金属在性质上有哪些不同呢？
【实验】观察黄铜片、铜片、硬铝片、铝片的颜色，通过相互刻画的办法比较黄铜片和铜片的硬度，硬铝片和铝片的硬度。
【结论】一般地，合金的硬度大于组成它们的纯金属的硬度。
【自学】教科书第5页讨论合金的熔点与组成它们的纯金属的熔点。
【结论】一般地，合金的熔点小于组成它们的纯金属的熔点。另外，一般地，合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属的抗腐蚀性能好。因此，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金。
合金的应用
【自学】①钛和钛合金。
②形状记忆合金。
观看图片，思考。
学生实验，总结归纳结论。
讨论、总结、回答。
自主学习
联系生活，激发好奇心。
通过实验，提高学生动手能力和观察归纳能力。
培养学生合作、交流的能力。
通过自学，让学生认识到金属材料与人类生活、社会发展密切相关。
归纳总结
通过本节课的学习，你有哪些收获？
还有哪些问题需要和大家一起交流、讨论呢？
要点一：识别金属材料及金属共性。
要点二：生铁和钢的本质区别。
要点三：合金的性能。
自我总结，自我检查
培养学生归纳和表达能力
板书设计
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
一、几种重要的金属
1.金属的物理通性：
(1)大多数金属呈银白色(特例：铜呈紫红色，金呈黄色)。
(2)常温下大多数是固体(特例：汞常温下呈液态)。
(3)大多数是电和热的良导体。
(4)具有良好的延展性。
2.用途：
(1)主要决定因素：物质的性质。
(2)其他决定因素：价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境的影响等。
二、合金
1.定义：在金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的物质。
2.特征：
(1)强度和硬度比其成分金属更大。
(2)熔点比其成分金属低。
(3)抗腐蚀性能更好。
3.常见的铁合金：
(1)生铁：含碳量2%～4.3%。
(2)钢：含碳量0.03%～2%。
课题2 金属的化学性质
第1课时 金属与氧气、稀酸的反应
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
(2)初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应。
2.过程与方法
(1)根据大多数金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同，学会判断不同金属的活泼性的不同。
(2)通过实验探究活泼金属与酸的反应，培养学生的探究能力，能通过观察、实验的方法收集信息。
3.情感态度与价值观
通过对化学实验的观察，激发学生的好奇心和求知欲，继续提高学生学习化学的兴趣。
【教学重点及难点】
重点：
(1)金属与氧气的反应。
(2)活泼金属与稀酸的反应。
(3)置换反应的特征。
难点：
通过反应推测金属的活动性顺序。
【教学方法】自学、讨论、小组合作、实验探究
【学法指导】自主学习、小组合作
【教学媒体】多媒体 实验仪器
【教具准备】镁条、锌粒、铁片、铜片、稀盐酸、稀硫酸、试管、烧杯、砂纸、镊子、火柴、小木条
【授课教案】
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
播放视频
引入新课
【播放视频】拿破仑加冕的皇冠用的是铝制皇冠。
【点拨】现在很多人只知道黄金贵，因为比较稀有，但是在当时还有一种比黄金还要贵千倍的物品，那就是铝。在拿破仑登基加冕的时候，为了显示自己的尊贵与不同，故意舍弃用了几百年的黄金皇冠，而全部采用铝来制作。其实啊，在当时的情况下，铝因为资源的稀缺和制作工艺的落后，导致产量十分有限，比黄金产量更加稀少，而物以稀为贵，当时每克铝的价格远远高于黄金。
【问题】这些都是由于金属的化学性质决定的，那么金属都有哪些化学性质呢？
观看视频
激发兴趣，导入新课。
金属与
氧气的反应
【回顾旧知】先回顾一下镁、铁与氧气反应的现象，并写出相应的化学反应方程式。
【点拨】其实镁、铝在常温下就能与氧气反应。铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应。“真金不怕火炼”说明金在高温时也不和氧气反应。
【提问】大家可以看出来这几种金属的活动性顺序是怎样的？
【总结】金属与氧气的反应难易和剧烈程度不同能反映出金属的活动性顺序，反应越容易，反应越剧烈，金属的活动性越强。
【提问】铝的化学性质很活泼，为什么铝制品却很耐腐蚀？
回答现象，并找同学板书化学反应方程式。
2Mg+O22MgO
3Fe+2O2 Fe3O4
思考，回答：说明镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。
回答：铝在空气中与氧气反应，其表面形成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
4Al+3O22Al2O3
联系旧知识，学习新知识，有利于学生将新知识与旧知识相联系，形成新的知识结构。
学以致用，体会生活之中到处有化学。
续表
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
金属与盐酸、
稀硫酸的反应
【演示实验】在试管中放入几片打磨的镁条，加入5 mL的稀盐酸，用燃着的木条放在试管口。
【多媒体展示】镁条与稀盐酸反应的现象，以及化学反应方程式。
Mg+2HClMgCl2+H2↑
【分组实验】
1、3、5、7组：镁条、锌粒、铁片、铜片与稀盐酸的反应。
2、4、6、8组：镁条、锌粒、铁片、铜片与稀硫酸的反应。
小组合作完成实验并完成下列表格。
化学反应方程式：
Mg+ 2HClMgCl2+H2↑
Zn+ 2HClZnCl2+H2↑
Fe+ 2HClFeCl2+H2↑
铜与稀盐酸不反应
Mg + H2SO4 MgSO4+ H2↑
Zn + H2SO4 ZnSO4+ H2↑
Fe + H2SO4 FeSO4+ H2↑
铜与稀硫酸不反应
【提问】哪些金属能与盐酸、稀硫酸反应？反应的剧烈程度如何？哪些金属不与盐酸、稀硫酸反应？四种金属的活动性强弱顺序是怎样的？
置换反应
【提问】观察金属与酸反应的化学方程式，从反应物和生成物的类别如化合物、单质方面考虑，这些反应有什么特点？
是否为分解反应或化合反应？
【总结】像这样由一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应叫做置换反应。它属于基本反应类型中的一种。
通式：单质+化合物新单质+新化合物
A+BCB+AC
【点拨】铁与其他物质发生的置换反应，生成的铁元素的化合价都是+2价的。
学生观察实验，总结现象：反应剧烈，有大量气泡产生，固体逐渐减少，生成的气体可燃，产生淡蓝色的火焰。
分组进行实验、观察实验并记录。
通过亲身体验和观察，学会比较，能概括出金属的性质，培养学生的观察、分析、归纳的能力。
回答现象：
镁与稀盐酸、稀硫酸反应：反应剧烈，有大量气泡，固体逐渐减少。
锌与稀盐酸、稀硫酸反应：反应较剧烈，有较多气泡产生，固体逐渐减少。
铁与稀盐酸、稀硫酸反应：反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，固体逐渐减少。
铜不与稀盐酸、稀硫酸反应。
小组讨论，回答：镁、锌、铁能与盐酸、稀硫酸反应；镁与盐酸、稀硫酸反应最剧烈，其次是锌，铁反应较慢；铜不与盐酸、稀硫酸反应。
活动性由强到弱的顺序是
Mg>Zn>Fe>Cu。
思考，回答：这些反应的反应物和生成物中都是一种是单质，另外一种是化合物。
判断下列反应是否为置换反应
(1)甲烷完全燃烧。
(2)一氧化碳还原氧化铜。
(3)碳高温还原氧化铜。
(4)实验室制取氢气。
培养学生的动手能力，观察能力以及归纳总结的能力。
培养学生合作交流能力、分析能力。
归纳总结
通过本节课的学习你学到了哪些知识？
要点一：金属与氧气的反应规律。
要点二：金属与稀酸的反应规律。
要点三：置换反应的特点。
自我反思，自我总结
培养归纳和表达能力
续表
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
知识延伸探究
判断金属活动顺序的方法
思考总结
培养学生归纳知识的能力。
板书设计
课题2 金属的化学性质
第1课时 金属与氧气、稀酸的反应
一、金属与氧气的反应
1.常温下，铝、镁与氧气反应。
2.铁、铜在高温下能与氧气反应。
3.金即使在高温下也不与氧气反应。
二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
1.金属与酸的反应：
(1)镁反应速度最快，锌次之，铁最慢，反应后都生成了氢气。
(2)铜与稀盐酸或稀硫酸不反应。
(3)四种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg>Zn>Fe>Cu。
2.置换反应：
特点：一种单质+一种化合物另一种单质+另一种化合物。
第2课时 金属活动性顺序
【教学目标】
1.知识与技能
(1)初步认识常见金属和某些溶液的置换反应，能用置换反应解决一些简单的化学问题。
(2)知道金属活动性顺序，能用金属活动性顺序进行相关反应的判断。
2.过程与方法
(1)通过对金属活动性实验的探究，引导学生初步学会科学探究的方法，并通过实验现象总结、归纳获取信息。
(2)通过对金属活动性顺序的相关应用，培养学生知识的迁移能力。
3.情感态度与价值观
(1)通过实验探究进一步培养学生学习化学的兴趣，培养学生探究能力、观察能力和信息收集能力。
(2)通过观察金属与某些金属化合物溶液的反应现象，感受化学之美。
【教学重点及难点】
重点：
(1)通过实验判断金属的活动性顺序。
(2)常见金属的活动性顺序。
难点：
依据金属活动性顺序表判断置换反应能否发生。
【教学方法】教授法、演示法、实验探究法
【学法指导】自主学习、小组合作
【教学媒体】多媒体 实验仪器
【教具准备】试管、砂纸、铝丝、铜丝、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、硫酸铝溶液
【授课教案】
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
创设问题情境
引入新课
【播放视频】《美丽的化学反应》之金属置换部分。
【过渡】视频中美丽的化学反应就跟咱今天要学习的知识有关。今天让我们一起做一些类似的实验吧。
观看视频，感受化学之美。
写出湿法炼铜的化学方程式。
激发兴趣，导入新课
金属与某些
金属化合物
溶液的反应
【演示实验】取一根用砂纸打磨过的铝丝插入到硫酸铜溶液中，过一会取出。
【问题】
1.这个实验的现象是什么？
2.铝丝为什么要打磨？
3.铝和铜两种金属中谁的金属活动性强？
4.请写出有关反应的化学方程式。
【总结】
1.铝丝表面有紫红色物质生成，溶液由蓝色变为无色。
2.铝丝事先用砂纸打磨，为了除去表面的氧化铝薄膜，保证反应顺利进行。
3.铝的金属活动性大于铜。
4.2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu
【探究实验】比较铜与银的活动性顺序以及铜与铝的活动性顺序。
【实验用品】铜丝、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、硫酸铝溶液
观察实验，总结现象，思考问题。
培养学生的观察能力和归纳总结的能力
培养学生动手的能力
Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag
【教师点拨】铜不能置换出硫酸铝溶液中的铝，能说明铝的金属活动性大于铜。
学生实验，观察，总结，记录。
(1)铜与硝酸银溶液反应现象：铜丝上有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色。
(2)铜与硫酸铝溶液不反应。
(3)金属活动性顺序Al>Cu>Ag。
强调金属实验前需要打磨
养成学生尊重客观事实的习惯
续表
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
金属活动性
顺序
【教师点拨】经过类似的实验，人们总结了常见金属在溶液中的活动性顺序：
K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>
(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
金属活动性顺序的应用：
1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
2.在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
3.在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它的化合物的溶液里置换出来。
【问题】请同学们想一想现在有哪些可以验证金属活动性的方法？
市场上经常出现假黄金，假黄金的成分一般为铜和锌的合金，同学们有什么方法区分真假黄金吗？
思考、回答：
(1)通过金属与氧气反应的难易程度进行判断，反应越剧烈，金属活动性越强。
(2)金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，那么这种金属的活动性位于氢前，反之，位于氢后。
(3)根据金属与金属化合物溶液的反应情况进行判断，若金属A能把金属B从其化合物溶液中置换出来，则金属A的金属活动性大于金属B的金属活动性，反之小于。
回答：
物理方法：
①称重量，相同体积，金的密度更大，重量更沉。
②咬一咬，金的质地更软。
化学方法：
①用灼烧的方法，真金不怕火炼，所以无论怎么烧都不会变色。
②分别浸入硝酸银溶液中，假黄金表面会有银白的物质析出。
③加入稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生，则为假黄金。
培养学生及时总结、学以致用的能力
引导学生认识到化学与生活息息相关，鼓励他们今后利用化学知识解决生活中的问题。
归纳总结
通过本节课的学习，你有哪些收获？
还有哪些问题需要和大家一起交流、讨论呢？
要点一：金属活动性顺序。
要点二：金属与化合物溶液反应规律。
要点三：判断金属活动性顺序的方法。
自我总结，自我检查
培养动手和归纳能力
板书设计
第2课时 金属活动性顺序
金属的活动性顺序
1.金属与化合物溶液的反应：
(1)2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu。
(2)Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag。
(3)铜丝浸入硫酸铝溶液中无现象。
2.金属的活动性顺序：
(1)常见金属的活动性顺序。
(2)应用。
课题3 金属资源的利用和保护
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道一些常见的金属矿石，如赤铁矿、磁铁矿等。
(2)了解铁矿石炼铁的原理。
(3)了解铁生锈的条件以及防止金属锈蚀的简单办法。
(4)知道如何保护金属资源。
2.过程与方法
(1)通过铁的冶炼的学习，培养学生观察、分析、总结问题的能力。
(2)通过对锈蚀条件的研究，培养学生解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观
通过了解金属资源的保护途径，培养学生爱护自然环境的意识。
【教学重点及难点】
重点：
(1)用铁矿石炼铁的原理以及实验注意事项。
(2)实验探究铁生锈的条件。
难点：
利用化学方程式进行金属冶炼中有关杂质含量的计算。
【教学方法】自学、讨论、小组合作、实验探究
【学法指导】自主学习、小组合作、微课学习
【教学媒体】多媒体 实验仪器
【教具准备】金属样本、金属矿石样本
【授课教案】
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
创设问题情境
引入新课
展示金属样本
【问题】自然界中的金属都是以单质的形式存在吗？请同学们阅读课本14页找出该问题的答案。
展示金属矿石样本
【点拨】人类每年都要提取数以亿吨的金属，而这些金属一般存在于矿石中，请同学们阅读课本第15页，找出常见的矿石有哪些？它们的主要成分是什么？
【过渡】现在，世界上年产量最高的金属就是铁。接下来，我们就以铁的冶炼为例看一下金属的冶炼过程。
思考回答：不是，大多数金属是以化合物的形式存在的，只有少数金属，如金、银等以单质形式存在。
自学，回答：常见的矿石及它们的主要成分
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
菱铁矿(FeCO3)
铝土矿(Al2O3)
黄铜矿(CuFeS2)
辉铜矿(Cu2S)
激发兴趣，导入新课
自主学习
铁的冶炼
因为此实验涉及有毒的一氧化碳，因此用多媒体播放视频展示实验。
【点拨】在观看视频的同时总结实验现象。
【点拨】实验原理
3CO +Fe2O32Fe+ 3CO2
【讨论】
①实验开始时，先通CO，还是先加热？
②实验结束时，先停止通CO，还是先停止加热？
③澄清石灰水的作用是什么？
【注意】一氧化碳有毒，一定要进行尾气处理。
巧记“一氧化碳早来晚走，早来防氧化，晚走防爆炸”。
观看视频，思考回答：
1.红色粉末逐渐变为黑色。
2.生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
3.尾气燃烧并产生蓝色的火焰。
小组讨论，回答：
①先通入CO，后加热。
②先停止加热，后停止通CO。
③检验生成的气体CO2，吸收反应后剩余CO中的CO2，便于尾气的处理。
培养学生的观察能力和归纳总结的能力
加强对相关化学方程式的记忆
通过讨论加深学生对问题的理解
续表
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
铁的治炼
播放工业高炉炼铁过程
一、在实际生产中，铁矿石的冶炼过程更为复杂。用的材料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气。其中，焦炭的作用是燃烧放热，提高炉温以及制取还原剂CO。石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
二、在实际生产过程中，在计算产率时还要考虑到在原料和产物中都含有杂质。请计算，用1 000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
三、纯物质的质量=不纯物质的质量×该物质的质量分数。
步骤：(一)将含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量。
(二)将纯物质的质量带入化学方程式计算。
(三)将计算得到纯物质的质量换算成含杂质的质量。
【过渡】现阶段，世界上每年因腐蚀而报废的金属材料和设备相当于年产量的20%到40%。金属为什么会被腐蚀？现在我们以铁的腐蚀为例探究铁金属腐蚀的原因。
学生观看，结合课本第16页，思考讨论以下问题：
1.炼铁原料是什么？
2.焦炭、石灰石的作用分别是什么？
3.高炉炼铁的产品是什么，是纯净物还是混合物？
4.为什么出铁口低于出渣口？
理清思路，解答题目
理论联系实际，明白理论知识与实际生产中存在的区别与联系
利用所学化学知识，解决实际问题
金属的
腐蚀与防护
【微课学习】探究铁制品锈蚀的条件
【点拨】利用煮沸迅速冷却的蒸馏水是为了除去水中溶有的氧气。
【问题】
(1)说出实验的现象。
(2)总结铁锈蚀的条件。
【讨论】如何防止铁制品锈蚀。
自学课本18-19页，找出保护金属资源的方法。
通过探究实验活动来认识铁锈蚀的原因，从而培养观察归纳的能力以及小组间合作探究的能力。
回答：
(1)第一个试管中铁钉同时接触水和空气的部分生锈；第二个试管中铁钉只接触水，不生锈；第三个试管中铁钉只接触空气，不生锈。
(2)铁生锈的条件是与水和氧气同时接触。
小组讨论，回答：
①保持铁制品表面清洁、干燥。
②在铁制品表面覆盖一层保护膜，如喷漆、抹油、电镀、烤蓝等。
③制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。
自主学习，回答：
(1)防止金属的腐蚀。
(2)废旧金属的回收利用。
(3)有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿。
(4)寻找金属的替代品。
体验实验，学会控制变量法分析实验
合理运用知识的迁移
提高自主学习、总结归纳知识的能力
续表
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
归纳总结
通过本节课的学习，你有哪些收获？
还有哪些问题需要和大家一起交流、讨论呢？
要点一：高炉炼铁原理。
要点二：含杂质的计算。
要点三：铁生锈的条件。
自我总结，自我检查
培养归纳和表达能力
板书设计
课题3 金属资源的利用和保护
一、金属资源的利用
1.金属资源：
(1)金属资源的存在形式。
(2)常见的矿石。
2.铁的冶炼：
(1)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。
(2)原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
3.含杂质的反应物或生成物的有关计算：
(1)公式。
①纯度=×100%
②纯净物的质量=不纯物质的总质量×纯物质的质量分数
③不纯物质的总质量=
(2)计算步骤。
二、金属资源保护
1.金属的锈蚀与防护：
(1)铁制品锈蚀条件。
(2)防锈方法。
2.金属资源的保护措施：
(1)防止金属锈蚀。
(2)回收利用废旧金属。
(3)有计划、合理地开采矿物。
(4)寻找金属的替代品。
