第八单元 金属和金属材料教案及复习.docx
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第八单元金属和金属材料教案及复习
第八单元金属和金属材料
课题1 金属材料
教学目标
了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属，认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用；了解常见金属的特征及其应用，认识加入其他元素可以改良金属特性的重要性；知道生铁和钢等重要的合金。
通过比较学习，帮助学生形成获取信息和处理信息的能力，并构建出与金属材料相关联的知识体系。
通过资源共享，激励学生的合作参与意识；通过对金属物理性质与用途关系的学习，使学生体会到学习化学的价值。
重点和难点
重点：
认识金属物理性质的相似性和差异性。
难点：
如何合理开发金属物质的用途。
实验准备
教师：
镁条、黄铜片、纯铜片、纯锡、硫磺等。
学生：
易拉罐（铝镁合金）、带封口的娃哈哈塑料瓶、焊锡、铁锅碎片、不锈钢制品以及自主选择的其他材料。
课时安排2课时
教学设计
教学过程
意图
第一课时
创设情境
1912年，英国斯科特探险队的船只，在去南极的途中，因天气十分寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以致探险队员全部冻死在南极冰原。
原来装煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其妙地化为了灰尘。
1867年冬天，俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰色粉末。
采撷短小、精致的历史故事，点燃学生的学习热情！
听了上面两个小故事，你能猜出产生事故的原因吗？
在日常生活中，你碰到过类似因为不恰当使用金属而导致的尴尬事吗？
说出来听听。
现在，你最想知道哪些关于金属材料的知识？
生活中处处有化学！
及时整理。
活动探究
金属材料和非金属材料在物理性质上的差异：
小组协商选择你认为有价值的金属和非金属材料，自己确定研究方案，从光泽、硬度、导电性、导热性、延展性、熔点等多方面进行比较。
现在，你知道金属材料具有哪些共同的物理性质吗？
知识共享
在日常生活中，你经常用到哪些金属材料？
你能设计出更别致的用途吗？
有兴趣的同学，请你走上讲台，为我们做一次精彩的演说！
现在，你知道金属材料的物理性质和用途有哪些关系了吗？
变讲台为师生共同拥有的活动舞台。
归纳整合
通过本节课的研究，学到了哪些知识？
有什么全新的体验？
请同学们说说。
第二课时
师生交流
要把“神舟”5号飞船（如图）送入太空，就需要推力很大的宇宙火箭，并且要求火箭的飞行速度达到每秒8公里以上才行。
在这样快的速度下，火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。
与此同时，当火箭发动机工作时，还要喷出几千度的高温气流，这样一来，火箭尾部就得承受摄氏四千度以上的高温。
（可访问：
适时应用STS渗透教育。
结合教材表8-1，谈谈你的想法。
事实上，目前已制得的纯金属只有90余种。
由于科学技术的日新月异，仅有的这些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。
因此合金材料应运而生。
自然过渡。
活动探究
合金材料与纯金属材料在物理性质上的差异：
小组协商选择你认为有价值的合金材料与纯金属材料，自己确定研究方案，从光泽、颜色、硬度、熔点等多方面进行比较。
现在，你知道合金材料有哪些优良的物理性能了吗？
拓展探究
设计与辩论：
综合考虑飞行中火箭的实际情况：
①设计出制造火箭外壳所用材料的物理指标；②公开辩论所设计物理指标的可行性。
在应用中更深刻地领会知识。
归纳整合
通过本节课的研究，学到了哪些知识？
有什么全新的体验？
请同学们说说。
课后反思
上面两节课以学生自主探究解决金属材料的课题为中心，引导学生从故事化的教学情境入手，由学生提出探究目的和方案，并用交流、实验、设计、辩论等方式，得出如何区分常见的金属和非金属以及金属物理性质与用途的关系，由学生熟悉的“神舟”5号飞船上天事件，自然过渡到探究合金的相关知识，进而迁移到设计火箭外壳材料的物理指标。
这样创设的教学环节既生动真实又可行，符合学生的认知规律和探究性学习要求。
两节课有四个明显特点：
一是由学生提出教学目标，即教学目标应该陈述通过一定的教学活动后学生在行为上的变化，而不是陈述教师应该怎么做、做什么；二是学生的自主活动充分，参与面广、参与程度深；三是教师在多样化的教学方式下，于潜移默化中引领学生转变学习方式；四是多次、适时应用STS渗透教育，使学生体验到学习化学的价值和乐趣。
背景资料
你想知道璀璨的秦文化吗？
请看：
秦铜之冠──秦陵铜车马
秦陵铜车马出土于秦始皇陵西侧20米处，1980年局部试掘铜车马坑时，在一木椁内出土一前一后纵置的两辆大型铜车马，出土时已残破，经修复后恢复原状。
铜车马主体为青铜所铸，一些零部件为金银饰品。
各个部件分别铸造，然后用嵌铸、焊接、粘接、铆接、子母扣、纽环扣接、销钉连接等多种机械连接工艺，将众多的部件组装为一体。
通体彩绘，马为白色，彩绘时所用颜料均为用胶调和的矿物颜料，利用胶的浓度塑造出立体线条。
车、马和俑的大小约相当于真车、真马、真人的二分之一。
它完全仿实物精心制作，真实地再现了秦始皇帝车驾的风采。
秦代的金属加工技术辉煌的成就在秦陵铜车马的制造上集中体现出来。
秦陵铜车马共有三千多个零件，秦代工匠巧妙地运用了铸造、焊接、镶嵌、销接、活铰连接、子母扣连接、转轴连接等各种工艺技术，将此结合为一个整体，达到了非常高的水平。
特别是一、二号车的伞盖，其厚度仅0.1～0.4厘米，而面积分别为1.12和2.3平方米，整体用浑铸法一次铸出，即使在今天，要铸成这么大而薄、均匀呈穹窿形的铜件也非易事。
至今，铜车马上的各种链条仍转动灵活，门、窗开闭自如，牵动辕衡，仍能载舆行使。
秦陵铜车马被誉为中国古代的“青铜之冠”
课题2 金属的化学性质
一、教学设计思路
二、教案
教师活动
学生活动
设计意图
师生共同探究实验原理：
以Mg和盐酸的反应为例，分析、判断产物，书写化学方程式；并强调Fe+HCl生成FeCl2（氯化亚铁）。
问：
这种反应跟以前所学的反应类型有什么不同？
以前我们所学的化学反应中，是否也有置换反应呢？
演示实验：
铁刀变铜刀
问：
怎样比较铝、铜、银的活动性？
（提示：
银不与盐酸、稀硫酸反应）
探究二：
铝、铜、银的活动性及常见金属的活动性
1、 根据给出的实验仪器、药品设计实验证明Ag、Cu、Al的活动性
学生得出生成H2和MgCl2
书写镁和盐酸反应的化学方程式
类推其他反应的化学方程式
对比、分析归纳得出置换反应：
A+BC==B+AC
联想到铁钉与硫酸铜溶液的反应
写出化学方程式：
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
分组设计实验方案
增加新知
通过置换反应过渡既回忆旧知又引出金属与化合物溶液的反应
充分发挥学生的主观能动性
掌握由个别到一般的认识事物的规律
加强记忆
实 验
现 象
反应的化学方程式
铝丝浸入CuSO4溶液中
铜丝浸入AgNO3溶液中
铜丝浸入Al2（SO4）3溶液中
2、教师巡视并指导实验
3、收集证据
收集学生的实验用试管，展示给同学们看。
拿出课前做好的铜树、银树进行展示。
并说明效果为什么好一些。
1、 解释与结论
师生共同归纳出金属活动顺序表
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn
金属活动性由强逐渐减弱带读
进行分组实验，并完成实验报告（或自己设计实验报告）
学生观察、对比
分析、解释得出：
Al Cu Ag
金属活动性由强减弱
Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au
自读
提问：
金属活动顺序有那些意义和作用？
反思与评价
实践运用
师生共同讨论得出：
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们的化合物的溶液里置换出来。
学生上台：
谈体验以及收获、启示、发现……
1、 设计实验方案：
鉴别真假黄金
2、 判断下列反应类型
H2+CuO△Cu+H2O
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑
3Fe+2O2点燃Fe3O4
3、铝在空气中能跟氧气反应，为什么生活中却有那么多的铝制品？
如铝制炊具。
总结规律，指导应用
运用知识并与生活实际相结合
[板书设计]
课题2 金属的化学性质
教学目标
知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应，初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应以及与化合物的溶液的反应。
通过对金属活动性顺序的学习，能对有关的置换反应进行简单的判断，并能用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
通过活动与探究，培养学生细致观察实验现象的良好行为习惯、从细微实验现象差别分析得出实验结论的能力，形成科学、严谨的治学精神。
重点和难点
金属与氧气反应；金属活动性顺序；置换反应的判断
实验准备
教师：
镁条、锌片、铁片、铜片、稀盐酸、稀硫酸、铝丝、铁丝、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和多媒体课件。
学生：
镊子、试管夹、试管架、试管、砂纸、火柴、酒精灯、小木条。
课时安排 2课时
教学设计
教学过程
意图
第一课时
创设情境引入
多媒体展示下列实物照片：
黄金项链、银戒指、铁匠铺刚打制出的镰刀、镁条。
从学生熟悉的装饰品入手，有力地激发了学生寻求“金属为什么会变色”的欲望。
问题
是否为各种金属的本质颜色?
不是本质颜色的原因是什么？
学生活动
①学生讨论并填写下列表格并交流：
（任选两种）
物质
本色
观察到的颜色
是否变色
原因（猜想）
②猜想镁条、镰刀变色的原因。
③链接民间谚语：
“真金不怕火炼”的具体含义是什么？
学生讨论、小结：
有的金属能与氧气发生反应，有的不能。
如（化学方程式）：
3Fe+2O2
Fe3O4。
从生活中的普通现象得到金属能与酸反应这一性质，无生硬感和灌输感，可谓水到渠成。
衔接生活小知识
绿豆在铁锅中煮熟后为何会变黑？
在生活中有这样一个现象：
绿豆在铁锅中煮了以后会变黑；苹果、梨子用铁刀切了以后，表面也会变黑。
请同学们想一想这是为什么呢？
教师讲解：
这是因为绿豆、苹果、梨子与多种水果的细胞里，都含有鞣酸，鞣酸能和铁反应，生成黑色的鞣酸铁。
绿豆在铁锅里煮，会生成一些黑色的鞣酸铁，所以会变黑。
问题：
从刚才的生活小常识中你有什么启示？
过渡自然。
由生活常识创设情境，激起学生强烈的好奇心，比平淡的言语过渡更具“挑逗性”，学生也觉得“学习化学真有用”。
学生猜想：
金属与酸可能会发生反应。
活动与探究：
探究金属能否与酸反应。
（从以下几方面进行观察）
金属
是否有气体产生
速度
用燃着的木条放在试管中，有何现象
学生完成表格，讨论、交流。
通过学生自己提出问题→猜想→探究→交流→分析归纳→小结，使学生觉得金属活动性顺序好像是自己刚发现的，既有所获，又体验了成功感。
知识情景再现
①观察漫画。
②补充素材：
多媒体展示银戒指、铅、白金戒指与硫酸反应的现象。
问题：
从你的探究和情景素材中你有何发现或有哪些收获？
学生回答：
①不是所有的金属都可与酸发生反应。
②金属种类不同，与酸反应的剧烈程度不一样。
③产生的气体能燃烧，经检验是氢气。
学生书写上述反应的化学方程式：
（板演）（教师指导）
①Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
②Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
③Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
问题1：
根据与酸反应的快慢或剧烈程度，能否判断出上述金属中哪种最易与酸反应，即它们的金属活动性如何？
问题2：
①上述反应是否是我们学过的化合反应、分解反应？
②上述几个反应有何共同点？
借助教学的辅助手段，让知识再现，有利于突破难点，扫清障碍。
学生讨论、归纳
反思小结：
①Mg、Fe、Zn、Cu的金属活动性依次减弱。
②置换反应的定义。
联想与运用：
1.多媒体展示：
下列反应是否都是置换反应？
a.CO+CuO=Cu+CO2
b.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
c.NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O↑
2.活动与探究：
黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，社会上有些不法分子常以黄铜冒充黄金，进行诈骗活动。
因为单纯从颜色、外形上看，黄铜（铜锌合金）与黄金极为相似，所以很难区分。
现请你设计两种实验方案鉴别真假黄金，要求写出实验方法、现象和结论。
反思小结
①通过本节课的学习，你知道了金属的哪些化学性质？
②你还有哪些收获或疑惑不解的地方？
巩固与练习
①课本P14 1、3、4。
②课后小实验：
Sn、Pb、Ag与稀盐酸反应。
看似练习，实为伏笔，为下节课进一步得出金属活动性顺序搭台阶。
第二课时
复习巩固
你知道了金属的哪些化学性质，并写出有关的化学方程式。
①能与O2反应：
4Al+3O2=2Al2O3。
②能与稀盐酸（或稀硫酸）反应：
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
质疑激趣（小故事）
奇怪的天平：
趣味化学小组的张同学，从实验室借来一台天平，在天平两端秤盘里各放两只大小和重量都相等的烧杯，再在两只烧杯中分别倒入等质量的硫酸铜溶液和硫酸镁溶液，使天平保持平衡。
接着他又拿两个质量相等的铝球，并同时将这两个铝球分别放入两个烧杯之中，这时天平两端继续保持平衡。
过一会儿，将铝球取出，天平慢慢地倾斜了。
是天平出了毛病，还是其他什么原因？
问题：
为什么把铝球放入两烧杯中天平不能平衡？
导致天平不平衡的原因你能否猜一猜？
学生猜想：
可能是铝与其中的一种溶液发生了反应，而另一种没有。
学生验证猜想
①教师展示：
铝丝、硫酸铜溶液、硫酸镁溶液。
②学生探究，完成下表：
药品
实验现象
结论
铝与硫酸铜溶液
铝与硫酸镁溶液
③教师补充：
铁丝、铜丝、硝酸银溶液、硫酸铜溶液、硫酸铝溶液。
④学生实验“自助餐”，完成下表中的任意两个。
反应物质
实验现象
结论
⑤学生交流。
问题：
同学们刚才吃“自助餐”的时候有什么发现？
学生1：
我发现铝能与硫酸铜溶液反应而不能与硫酸镁溶液反应，知道了天平不平衡的原因。
学生2：
我发现铁能置换出铜、银，不能置换出铝。
学生3：
我发现铁、铜不能置换出铝，但能置换出银。
问题：
根据你的发现，你能分析一下原因吗？
学生分析：
①铝能置换出铜、银，说明铝的活动性比铜、银强。
②铁能置换出铜、银，说明铁的活动性比铜、银强。
③铁、铜不能置换出铝，说明铝的活动性比铁、铜强。
学生归纳：
Fe、Cu、Al、Ag的活动性顺序从强到弱是Al、Fe、Cu、Ag。
教师引导学生归纳：
金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu。
问题与启示
问题：
①是不是所有的金属都能与酸反应？
②是不是所有的金属都能相互从其化合物的溶液里置换出来？
启示：
①金属与酸发生反应的条件。
②金属与金属化合物溶液反应的条件。
反思小结
①归纳金属的化学性质：
与氧气反应、与酸反应、与金属化合物溶液反应。
②金属活动性顺序应用：
置换反应的条件。
练习与巩固
1教材P14 5、6、7、8
2下列物质能由金属与酸直接反应生成的是（ ）
ACuCl2 BFeCl3 CZnCl2 DAgCl
3下表是某种常见的金属的部分性质：
颜色、状态
硬度
密度（g/cm）
熔点（℃）
导电性
导热性
延展性
银白色固体
较软
2.70
660.4
良好
良好
良好
将该金属投入稀盐酸中，可产生大量的无色气体。
根据上述信息回答以下问题：
①试推断该金属可能的一种用途。
②该金属的活动性比铜。
（填“强”或“弱”）
③请自选试剂、设计实验探究该金属与铁的活动性强弱，并完成下表：
你的一种猜想
验证方法
现象
结论
④若这种金属就是铝，而有些不法商贩为了牟取暴利，用铝等一些其他金属掺杂甚至代替纯银饰品卖给不知情的顾客，请你利用家中已有的条件设计一个方案，帮助鉴别这些饰品的真伪。
课后反思
新课程标准下化学课堂教学的目的，不仅仅是传授必要的基本知识和技能，更重要的是要通过有效的教学手段促进学生科学素养的提高。
在本课题中，教师利用多媒体、小故事等多种形式创设了真实的教学情景，诱发了学生的学习兴趣，并通过提出问题、猜想、验证、分析、归纳、小结等过程引导学生开动脑筋，敢于和善于提出自己的见解和新方法，让学生初步掌握了科学探究的方法和思维方法，培养了学生的实验能力、观察能力、实事求是的科学态度以及创新精神。
背景资料
“金属王国”的多面手：
／gkjqy／clkx/k071101.htm
金属铸币收藏中的化学知识：
／china／goods_search2-t.asp
金属铸币收藏中的化学常识
曾经有报刊发表了《黄金与白银不宜“同居”》的文章，从金属的物理性质上论证了黄金与白银不宜存放在一起。
它讲的是纯银的硬度比纯金软，金、银放在一起纯银会附在纯金上，黄金饰物就会发白。
白金（铂金）的硬度大于黄金2至3倍，两者也不宜放在一起。
古今金属铸币，它们的金属材质一般是金、银、铜、铁、铝、镍、铅、锡等等。
首先我们要明白“金属的化学活性”。
金属的化学活性就是不同的金属与其他化合物发生化学反应的难易程度是不同的。
其化学活动性排序是：
钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、（氢）铜、汞、银、铂、金。
排序越靠前的金属化学活动性越强，反之惰性越强。
所以金、铂、银等材质做成的钱币与氧化剂发生缓慢氧化的程度比起铜、铝、铁等材质做成的钱币要慢得多。
所以天长日久，金币往往还是金光闪闪，银币还是银光闪闪，而铜币和铁币往往就有铜绿、铁锈斑斑。
还要明白一个化学原理就是“金属的置换反应原理”。
它指的是，化学活性强的金属能够把含有化学活性比它弱的金属的化合物在离子状态下分离出来。
从一个通俗易懂的实验上讲吧。
如果你拿一根红色的铜棒，放入硝酸银的溶液中，那么红色的铜棒上几分钟时间就会出现一层银附在铜棒上，就是说，铜把银的化合物中的银分离置换出来了。
另外，化学活性不同的金属相互接触形成“原电池”，从氧化和还原的角度讲，“原电池原理”与置换反应的化学本质是相同的。
那么，这些金属典型的化学性质方面的常识给收藏者们在收藏保存金属铸币上有什么启示和要求呢？
第一，为防止缓慢氧化，不宜将原封金属币上的那层保护油或者包装去掉。
对于已经打磨或者清洗以后的金属钱币，最好涂一层薄薄的黄油将表面保护起来。
第二，存放金属币的环境要干燥防潮，选用干燥剂要讲究，不宜选碱性干燥剂，要选中性干燥剂。
如果存放环境受潮或者是酸碱性不平衡，则容易在金属币表面产生“溶液环境”而使金属表面附着的无机盐化合物处于离子状态，更容易腐蚀。
第三，存放金属币的环境温度不能太高，金属币怕热。
因为金属的温度越高，它的化学活动性就越强。
实验表明，将一根铜丝放在常温下与放在酒精灯火焰上，与氧发生化学反应的速度是相差迥异的。
第四，不同材质的金属币，不宜存放在一起，因为它们的化学活动性不一样。
比如有的古币爱好者，为了保持币“原有的古代风采”而不愿意打磨和除锈，古币上可能附有一层含有结晶水的无机盐化合物，最常见的是铜币上的铜绿。
不同材质的金属币与这样的附着一层结晶化合物的币放一起，置换反应和原电池反应就容易形成，从而形成更加严重的腐蚀。
课题2 金属的化学性质1
学习目标
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、稀硫酸以及金属氧化物溶液间的置换反应。
3.熟悉常见金属的活动性顺序，学会利用金属与酸以及金属化合物溶液通过“置换”推断常见金属活动性顺序。
（注：
“置换反应”概念的更深刻理解，于第二课时进行）
过程与方法
1.体验和学习利用控制实验条件进行科学探究的方法，学会运用控制实验条件探究金属活动性顺序。
2.学习通过对实验现象进行筛选、对比、归纳、分析、进行信息处理，获取科学结论的科学方法。
情感、态度与价值观：
1.发展学生敢于置疑、勤于动手的科学精神，发展求知欲和探究激情。
2.感受科学探究对知识建构的重要意义。
3.体验合作学习和共同竞争的愉悦。
学习重点
1.金属活动性顺序知识有意义的建构。
2.认识部分金属重要化学性质（与氧气反应，与盐酸、稀硫酸反应及金属间的置换）。
学习难点
对实验事实进行筛选、分析、归纳、综合等科学方法的建构。
学习策略
基本策略：
在老师引导下，进行合作与自主相结合进行科学探究实施知识的建构。
基本流程：
猜想与探究――→观察与检验――→分析与归纳――→解释与结论
具体实施：
1.以活动形成探究的链节，以问题的解决建构知识的阶梯，多层次获取规律与结论。
2.利用学生的合作与竞争意识，以实验组为单位，组内合作探究，组间互动评价，使学生才智展示与评价激励和谐发展，创设积极探究的氛围，养成严谨思维品质并推动探究进程。
教学准备
1.据全班人数分为八个实验组：
各组备：
镁、铝、锌、铁、铜等金属（粗丝或条，有条件老师备银丝）
2.老师预先制作好的铜树，银树，教师准备三角架，酒精灯，石棉网
3.写好Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ag、Au的卡片，（每组一套，预先准备好粘贴，展示）。
4.多媒体课件及探究记录，评价记录表。
5.与学生协商，确定好评价标准，等级（评价后的统计，表扬具时间的多少可放课后）。
教学过程
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
课程引入
导读：
提出思考问题。
读引言思考：
铝为何具抗腐蚀性，其它金属如何？
化学性质有什么共性和差异性？
规律怎样？
明确课程目的，引导关注重点。
情景创设
演示：
外观相似的四片金属片（Mg、Al、Zn、Fe，编号）置于铁三角架上灼烧，由学生根据现象猜出金属名称。
进行“猜金属”游戏，观察现象，猜测金属：
据学生展示猜出的结果进行互动评价――学生很难完全猜准，多数根据“燃烧”仅猜出“Mg”。
激发好奇心与求知欲，激励探究激情，并学习在真实的情景中发现规律和问题。
以存在“问题”为后续探究留下悬念。
规律建构1
导思：
1.同学们在猜金属的游戏中，发现了它们化学性质的共性和差异性吗？
2.通过发现，我们能粗略确定这些金属的活动性吗？
为了寻找差异性和规律性，我们是否还可以根据以前的学习、生活经验来寻找规律呢？
讨论金属的共性与差异性Mg、Al、Zn、Fe都能与氧气反应，但剧烈程度不同，初步归纳
活动性：
Mg>Al、Zn、Fe
讨论与发现：
学生从教材及生活中经验：
“真金不怕火炼”，铜制品（如铜锁）裸露保持光泽，铁制
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