8.2金属的化学性质分层作业--2025-2026学年九年级化学人教版下册

初中化学 · 分层作业 《金属资源的利用和保护》分层作业 人教版九年级化学下册 · 第八单元 课题3 基础 / 发展 / 拓展 三层弹性作业设计 · 含参考答案 学科：化学　　学段：初中九年级 作业类型：新授课配套课后作业 项目 内容 学段 / 学科 / 课题 初中九年级 · 化学 · 人教版下册 第八单元课题 3 《金属资源的利用和保护》 课型 / 作业场景 新授课配套课后作业（金属矿物与铁的冶炼、金属的腐蚀与防护、金属资源保护） 当日该学科建议时长份额 初中书面作业总量 ≤90 分钟 / 天，按 4~5 科分摊， 化学单科约 15~20 分钟 核心学习目标 ① 知道大多数金属在自然界中以金属矿物形式存在，了解常见金属矿物（赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、铝土矿等），能说出用铁矿石炼铁的原理并正确书写氧化铁与一氧化碳反应的化学方程式； ② 以铁生锈为例，通过实验事实了解铁锈蚀的条件（与氧气和水同时接触），能说明防止金属腐蚀的常用方法（涂油、刷漆、镀层、制成合金等）； ③ 了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值，形成保护和节约金属资源的可持续发展意识与社会责任。 课标依据 《义务教育化学课程标准（ 2022 年版）》 " 内容要求 2.2.3 金属与金属矿物 " ： "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；……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" ； " 内容要求 2.4 物质性质的广泛应用及化学品的合理使用 " ： "认识空气、水、金属矿物是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任" ； " 学业要求 " 第 3 、 5 条： "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……对金属材料使用与金属资源开发……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" ； " 学生必做实验及实践活动（ 4 ）：常见金属的物理性质和化学性质 " 。   分层说明：基础层全员必做（达标）→ 发展层大多数学生选做（提升）→ 拓展层学有余力学生自愿选做（挑战）。   难度标注：★☆☆ 基础　｜　★★☆ 发展　｜　★★★ 拓展 一、基础层（全员必做 · 约 9 分钟） 题号 题目内容 难度 预估用时 覆盖目标 1 金属矿物与炼铁原理（填空） （ 1 ）大多数金属在自然界中以 ________ 形式存在，常见铁矿石有赤铁矿（主要成分 Fe 2 O 3 ）、磁铁矿（主要成分 Fe 3 O 4 ）等； （ 2 ）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，写出该反应的化学方程式： ________________ ； （ 3 ）高炉炼铁时，焦炭的作用之一是燃烧提供热量，其燃烧的化学方程式为： ________________ 。 ★☆☆ 基础 3 分钟 ① 2 铁生锈的条件（填空） 某同学用三支试管探究铁钉锈蚀的条件： ① 铁钉放在干燥的空气中（试管内放干燥剂）； ② 铁钉完全浸没在煮沸后迅速冷却的蒸馏水中（水面覆盖植物油）； ③ 铁钉一半浸入蒸馏水中，一半露在空气中。 （ 1 ）一段时间后，铁钉明显锈蚀的是第 ________ 支试管； （ 2 ）由实验 ① 和 ③ 可知，铁生锈需要接触 ________ ；由实验 ② 和 ③ 可知，铁生锈还需要接触 ________ ； （ 3 ）铁锈的主要成分是 Fe 2 O 3 ·xH 2 O ，铁生锈属于 ________ （填 " 剧烈氧化 " 或 " 缓慢氧化 " ）。 ★☆☆ 基础 4 分钟 ② 3 金属防护与资源保护（选择/填空） （ 1 ）下列做法中，不能防止铁制品生锈的是（　　） 　　 A. 铁栏杆表面刷油漆　　 B. 自行车链条涂油 　　 C. 铁锅用后洗净擦干　　 D. 铁制水龙头长期浸泡在水中 （ 2 ）铁生锈后，若及时用稀盐酸除去铁锈，反应的化学方程式为： ________________ 。 ★☆☆ 基础 2 分钟 ②③ 二、发展层（大多数学生选做 / 建议做 · 约 7 分钟） 题号 题目内容 难度 预估用时 覆盖目标 4 【含杂质计算 · 应用】炼铁的定量计算 工业上用含氧化铁（ Fe 2 O 3 ）质量分数为 80% 的赤铁矿 100 t 炼铁（假设冶炼过程中铁的损耗忽略不计）。 （ 1 ） 100 t 该赤铁矿中含 Fe 2 O 3 的质量为 ________ t ； （ 2 ）计算理论上可以炼出铁的质量（写出计算过程，结果保留一位小数）。 ★★☆ 发展 4 分钟 ① 5 【生活情境运用】金属腐蚀与防护 生活中常见这样的现象： ① 学校操场上的铁制篮球架，常年露天放置，表面锈迹斑斑； ② 厨房里的不锈钢刀具、铝制锅具用后擦干，很少生锈； ③ 海上航行的轮船，船底钢板上常焊有锌块，以保护钢板不被腐蚀。 （ 1 ）结合铁生锈的条件，解释现象 ① 中铁制篮球架容易生锈的原因： ________________ ； （ 2 ）从金属资源保护的角度，说明防止金属腐蚀的意义： ________________ 。 ★★☆ 发展 3 分钟 ②③ 三、拓展层（学有余力自愿选做 · 约 10 分钟 · 课外弹性完成）   注意：以下为探究性任务，不计入当日书面作业时长，建议分散 1~2 天完成，不要求全员完成、不纳入统一评分，以课上展示交流为主。 题号 题目内容 难度 预估用时 覆盖目标 6 【探究延伸 · 控制变量】铁生锈条件的自主探究 请你利用家中常见物品（铁钉、试管或玻璃杯、煮沸后冷却的水、植物油、干燥剂、食盐等），设计实验探究 " 铁生锈是否需要氧气和水同时参加 " 。 （ 1 ）写出你的实验方案（需说明各组的变量控制、预期现象）； （ 2 ）有的同学发现：铁钉在食盐水中比在蒸馏水中生锈更快。请你提出一个可以进一步探究的问题： ________________ ； （ 3 ）反思：本实验设计中，为什么要用 " 煮沸后迅速冷却的蒸馏水 " ？ ★★★ 拓展 6 分钟 （课外弹性） ② 7 【跨学科整合 · 选做其一】金属资源的回收利用 结合 " 垃圾的分类与回收利用 " 实践活动，完成小调查： （ 1 ）调查家中或社区一周内产生的废旧金属（易拉罐、废旧电池、旧电线、旧铁锅等），记录种类与数量； （ 2 ）从 " 节约金属资源、减轻环境污染 " 的角度，说明回收利用废旧金属的两点意义； （ 3 ）写一份 100 字以内的倡议，向家人或同学宣传 " 科学回收金属、保护金属资源 " 。 ★★★ 拓展 4 分钟 （课外弹性） ③ 四、总时长核算 层级 题量 预估用时 说明 基础层（全员必做） 3 题 约 9 分钟 全体学生底线任务 发展层（建议选做） 2 题 约 7 分钟 大多数学生可完成 当日书面作业合计 5 题 约 16 分钟 ✓ 落在化学单科 15~20 分钟建议区间内 拓展层（自愿选做） 2 题 约 10 分钟（课外弹性） 不计入当日书面时长   结论：基础层 + 发展层合计约 16 分钟，处于初中化学单科建议份额（15~20 分钟）内，符合初中书面作业总量 ≤90 分钟/天的政策红线（合规）；拓展层为课外弹性任务，不计入当日时长。 五、设计说明（方法论呼应） 1. 分层比例：基础 9 分钟 ∶ 发展 7 分钟 ∶ 拓展 10 分钟（课外）≈ 5 ∶ 4 ∶ 5，书面部分基础层占比过半，确保全体学生能在合理时间内"保底达标"。 2. 目标覆盖：三条核心学习目标（炼铁原理与方程式 / 铁生锈条件与防护 / 资源回收与责任）每条均被 2 道以上题目覆盖，无单一目标重复堆砌。 3. 拓展不超纲：第 6 题走"探究延伸"路径（把"给条件验证结论"改造为"自主设计变量控制方案—观察证据—得结论"的完整探究链），第 7 题走"跨学科整合"路径（对接课标"垃圾的分类与回收利用"实践活动）。两题均未引入本学段课标之外的新概念、新公式、新符号，涉及的控制变量法、铁生锈条件、金属回收均为本节及前序单元已学内容，属"深度 + 情境 + 迁移"型拓展。 4. 减量提质：已剔除"抄写炼铁化学方程式 10 遍"类机械重复题，用"含杂质计算"（第 4 题）一道题同时贯通"炼铁原理 + 化学方程式计算 + 纯度换算"三个能力点。   统筹提示（学科组 / 年级组）：本作业方案预估书面用时约 16 分钟，落在初中单科建议时长（15~20 分钟）范围内。若该学生当日还有语文、数学、英语等学科作业，请学科组 / 年级组统筹核对当日书面作业总量是否超过 90 分钟 红线，避免多科叠加后超时。拓展层任务建议统一安排为课后弹性完成，不占用当日书面时长。 六、参考答案 以下为三个层级全部题目的参考答案与解题要点，供教师批改与讲评使用。化学方程式中的反应条件统一标注于等号上方。 （一）基础层 第 1 题 （1）金属矿物（或化合物） （2）3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 （3）C + O2 CO2 第 2 题 （1）③ （2）氧气（或 O2）；水（或 H2O）。依据：①组只有氧气、干燥无水，铁钉不锈蚀；②组只有水、隔绝氧气，铁钉也不锈蚀；③组同时接触氧气和水，铁钉明显锈蚀——三组对照说明铁生锈需要氧气和水同时参加。 （3）缓慢氧化 第 3 题 （1）D（铁制水龙头长期浸泡在水中，同时接触水和氧气，会加速锈蚀） （2）Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O （二）发展层 第 4 题 （1）80（100 t × 80% = 80 t） （2）解：设理论上可炼出铁的质量为 x。 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 　　　 160　　　　　　　112 　　　 80 t　　　　　　　x 160 / 80 t = 112 / x　→　x = 112 × 80 t ÷ 160 = 56 t 答：理论上可以炼出铁 56 t。 第 5 题 （1）铁制篮球架常年露天放置，既与空气中的氧气接触，又受雨水、潮湿空气的影响，同时满足铁生锈的两个条件（与氧气和水同时接触），因此容易生锈。 （2）防止金属腐蚀可以延长金属制品的使用寿命，减少金属资源的消耗和浪费，节约冶炼金属所需的能源和原料，同时减少因金属腐蚀报废、重新冶炼而带来的环境污染，有利于保护和节约金属资源、实现可持续发展。 （三）拓展层 第 6 题 （1）方案（示例）：取 3 支试管分别编号 ① ② ③——①铁钉放入干燥的空气中（加干燥剂、塞紧橡胶塞），只有氧气无水；②铁钉完全浸入煮沸后迅速冷却的蒸馏水中，并加植物油液封，只有水无氧气；③铁钉一半浸入蒸馏水、一半露在空气中，同时接触氧气和水。置于相同环境下一段时间后观察到：①、②中铁钉不生锈，③中铁钉明显生锈。由此得出铁生锈需要氧气和水同时参加。（运用控制变量法：除变量外其他条件保持一致。） （2）示例：食盐水（或盐）会加快铁生锈的速率吗？盐溶液的浓度对铁生锈速率有怎样的影响？ （3）加热煮沸可以除去蒸馏水中溶解的氧气，迅速冷却并加植物油液封是为了防止空气中的氧气重新溶解，从而保证②组处于"有水无氧"的条件，使实验结论可靠。 第 7 题（开放性参考答案） （1）示例：易拉罐（铝）约 5 个；废旧电池（锌、铁等）2 节；旧电线（铜）若干；旧铁锅（铁）1 个。 （2）①节约金属资源：金属矿物是有限的不可再生资源，回收利用可减少对原生矿石的开采，提高资源利用率；②减轻环境污染：废旧金属随意丢弃会污染土壤和水体，回收利用能减少废弃物排放和冶炼过程中的污染与能耗。 （3）示例：同学们，金属矿物是不可再生资源。让我们把废旧易拉罐、旧电池、旧电线分类投放，参与回收利用，从身边做起，共同节约金属资源、保护我们的环境！ 学科网（北京）股份有限公司 $