地球：岩石与矿物
基础地壳以氧、矽、铝、铁为主；岩石由矿物组成，金属可从矿石提取；石灰石、白垩和大理石都是碳酸钙，高温分解成氧化钙和二氧化碳，广用于建筑和化工。
- 地壳元素（按质量）：氧 46%、矽 28%、铝 8%、铁 5%
- 岩石分火成岩、沉积岩、变质岩三大类，由矿物组成；含金属化合物的岩石是金属矿石
- 提取三法：物理分选、单独加热（如氧化银得银）、与碳共热（如炼铁）
文体小知识：科学知识说明文——说明地壳的元素组成、金属的提取与碳酸钙的变化，学习用文字反应式描述化学变化。
§课文原文 Passage
1地壳是地球表面的固体外层，由元素组成：按质量计，氧占约 46%，矽占约 28%，铝占约 8%，铁占约 5%，其余为钙、钠、钾等。氧和矽多结合成二氧化矽和各种矽酸盐，构成沙、泥土和大部分矿物，可见地壳的化学以氧和矽为主角。
2岩石由一种或多种矿物组成，按成因可分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。矿物是天然形成的固体，成分大致固定；含金属化合物的岩石称为金属矿石，例如赤铁矿含氧化铁。从矿石提取金属可用物理方法分选、单独加热，或把矿石与碳共热；愈活泼的金属愈难提取，最活泼的要留待电解等方法处理。
3自然界中碳酸钙有三种常见形式：石灰石、白垩和大理石，化学成分相同，外观却不同。把石灰石放进石灰窑高温煅烧，碳酸钙便分解成氧化钙和二氧化碳，这反应称为碳酸钙的热分解，可以用文字反应式清楚表达。氧化钙俗称生石灰，遇水变成熟石灰，广泛用于建筑砂浆和中和酸性土壤。
4热、水和酸都能使碳酸钙起变化，造成侵蚀：雨水溶有二氧化碳变成弱酸，长年累月溶蚀石灰岩，形成溶洞和钟乳石。检验碳酸盐可加入稀酸，产生的气体使石灰水变乳浊，证明是二氧化碳；钙的焰色试验呈砖红色。石灰石更是制造水泥和玻璃的原料，用途极为广泛。
1重点摘要 Summary
地壳以氧、矽、铝、铁为主；岩石由矿物组成，金属可从矿石提取；石灰石、白垩和大理石都是碳酸钙，高温分解成氧化钙和二氧化碳，广用于建筑和化工。
2生字卡 Vocabulary
地球最外层的固体部分，由氧、矽、铝、铁等元素组成。
天然形成的固体，成分大致固定，是构成岩石的基本单位。
含有可用经济方法提取金属的矿物的岩石，如赤铁矿。
化学式 CaCO₃，石灰石、白垩和大理石的主要成分。
自然界常见的碳酸钙形式，是制造水泥和玻璃的原料。
物质受热分解成两种或以上新物质的反应，如碳酸钙的热分解。
用中文名称表达化学变化的式子，如碳酸钙 ─高温→ 氧化钙 ＋ 二氧化碳。
氢氧化钙溶液；遇二氧化碳变乳浊，用于检验二氧化碳。
热、水和酸等作用令岩石慢慢损耗和改变的过程。
从矿石取得金属的过程，可用物理方法、单独加热或与碳共热。
3逐步讲解 Steps
- 第一步：地壳的元素组成按质量计算，地壳中氧占约 46%，矽占约 28%，铝占约 8%，铁占约 5%，其后才是钙、钠、钾和镁。举个例子：沙的主要成分二氧化矽（SiO₂），一个矽原子配两个氧原子，正好解释为何氧和矽雄踞地壳首两位。记忆口诀「氧矽铝铁钙钠钾」，答地壳元素百分率题目时按次序写出，并注明是按质量计算，百分率总和不必刻意凑成 100%。
- 第二步：岩石、矿物与金属矿石岩石由矿物组成，按成因分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类；矿物是天然形成、成分大致固定的固体，含金属化合物的岩石便是金属矿石。举个例子：赤铁矿的主要成分是氧化铁，是炼铁的原料；方铅矿含硫化铅，可提取铅。矿物各有颜色、硬度和晶形，都是鉴别线索。地球资源蕴藏量有限，开采矿石须考虑成本与环境影响，这是课程强调的价值观。
- 第三步：从矿石提取金属的三种方法提取金属的方法视乎金属的活泼程度：不活泼的金属如金，可用物理方法直接分选；较不活泼的金属可把矿石单独加热，把金属还原出来；较活泼的金属则把矿石与碳共热，让碳夺走氧。举个例子：把氧化银单独加热便得银；把氧化铁与焦炭共热，碳夺走氧便得铁，这正是高炉炼铁的原理；最活泼的金属如钠和铝，则要留待日后用电解法处理。
- 第四步：碳酸钙的三种常见形式石灰石、白垩和大理石都是碳酸钙，化学成分完全相同，只是形成条件不同，外观有别：石灰石常见于山岩，白垩质软而色白，大理石经高温高压变质，晶粒明显，常用作建材。举个例子：许多石柱和建筑采用大理石，粉笔则近似白垩，两者其实都是 CaCO₃，化学性质一模一样，遇稀酸都冒出二氧化碳。答题时写出「不同形式、相同成分」正是得分要点。
- 第五步：碳酸钙的热分解与文字反应式把石灰石放进窑中高温煅烧，碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳，反应可用文字反应式表达：碳酸钙 ─高温→ 氧化钙 ＋ 二氧化碳。举个例子：水泥厂的石灰窑日夜运作，窑内温度超过摄氏 800 度，出窑的氧化钙俗称生石灰，遇水放热变成熟石灰（氢氧化钙），用于调制砂浆批荡墙壁和改良酸性土壤，一条文字反应式串起整个石灰工业。
- 第六步：二氧化碳和钙的试验检验反应产生的气体是否二氧化碳，把气体通入石灰水，石灰水变乳浊便是确证，因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶的碳酸钙。检验样本是否含钙，用焰色试验，钙的火焰呈砖红色。举个例子：把稀酸滴在大理石碎块上，冒出的气体令石灰水变乳浊，配合砖红色的焰色试验结果，便证明样本是含钙的碳酸盐，两个试验合用才是完整答案。
- 第七步：侵蚀过程与石灰石的用途热、水和酸都能使碳酸钙起变化：日夜温差令岩石反复胀缩而碎裂；雨水溶有二氧化碳成弱酸，长年溶蚀石灰岩，形成溶洞、钟乳石和石笋。举个例子：桂林山水的溶洞，正是碳酸钙被含酸雨水侵蚀数十万年的成果。石灰石用途极广：煅烧成生石灰和熟石灰、制造水泥和玻璃、中和酸性土壤、在炼铁时作助熔剂，可谓从山岩走进千家万户。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
工业情境题：水泥厂把石灰石放进石灰窑高温煅烧。试写出该变化的文字反应式，说明如何检验放出的气体，并举出固体产物的两项工业用途。
- 审题：石灰石的主要成分是碳酸钙；「高温煅烧」提示热分解反应，产物是氧化钙和二氧化碳
- 写文字反应式：碳酸钙 ─高温→ 氧化钙 ＋ 二氧化碳
- 检验气体：把气体通入石灰水，石灰水变乳浊，证明是二氧化碳
- 固体产物用途：氧化钙（生石灰）遇水成熟石灰，可用于中和酸性土壤、调制建筑砂浆，亦是制造玻璃和炼铁的原料
- 答案：石灰石的主要成分是碳酸钙，高温煅烧时发生热分解，文字反应式为：碳酸钙 ─高温→ 氧化钙 ＋ 二氧化碳。检验放出的气体时，把气体通入石灰水，石灰水变乳浊，证明是二氧化碳。固体产物氧化钙俗称生石灰，遇水变成熟石灰（氢氧化钙），可用于中和酸性土壤、调制建筑砂浆，亦是制造玻璃和炼铁时的重要原料。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1地壳中含量最多的四种元素及其大致百分率是什么？
Q2写出碳酸钙热分解的文字反应式。
Q3怎样检验二氧化碳？
Q4石灰石、白垩和大理石的共同成分是什么？
Q5从氧化银提取银可用什么方法？
8重点回顾 Recap
- 地壳元素（按质量）：氧 46%、矽 28%、铝 8%、铁 5%
- 岩石分火成岩、沉积岩、变质岩三大类，由矿物组成；含金属化合物的岩石是金属矿石
- 提取三法：物理分选、单独加热（如氧化银得银）、与碳共热（如炼铁）
- 石灰石、白垩、大理石都是碳酸钙；热分解：碳酸钙 ─高温→ 氧化钙 ＋ 二氧化碳
- 二氧化碳试验＝石灰水变乳浊；钙焰色砖红色；石灰石用于制水泥、玻璃和中和酸性土壤