地球：岩石與礦物
基礎地殼以氧、矽、鋁、鐵為主；岩石由礦物組成，金屬可從礦石提取；石灰石、白堊和大理石都是碳酸鈣，高溫分解成氧化鈣和二氧化碳，廣用於建築和化工。
- 地殼元素（按質量）：氧 46%、矽 28%、鋁 8%、鐵 5%
- 岩石分火成岩、沉積岩、變質岩三大類，由礦物組成；含金屬化合物的岩石是金屬礦石
- 提取三法：物理分選、單獨加熱（如氧化銀得銀）、與碳共熱（如煉鐵）
文體小知識：科學知識說明文——說明地殼的元素組成、金屬的提取與碳酸鈣的變化，學習用文字反應式描述化學變化。
§課文原文 Passage
1地殼是地球表面的固體外層，由元素組成：按質量計，氧佔約 46%，矽佔約 28%，鋁佔約 8%，鐵佔約 5%，其餘為鈣、鈉、鉀等。氧和矽多結合成二氧化矽和各種矽酸鹽，構成沙、泥土和大部分礦物，可見地殼的化學以氧和矽為主角。
2岩石由一種或多種礦物組成，按成因可分為火成岩、沉積岩和變質岩三大類。礦物是天然形成的固體，成分大致固定；含金屬化合物的岩石稱為金屬礦石，例如赤鐵礦含氧化鐵。從礦石提取金屬可用物理方法分選、單獨加熱，或把礦石與碳共熱；愈活潑的金屬愈難提取，最活潑的要留待電解等方法處理。
3自然界中碳酸鈣有三種常見形式：石灰石、白堊和大理石，化學成分相同，外觀卻不同。把石灰石放進石灰窯高溫煅燒，碳酸鈣便分解成氧化鈣和二氧化碳，這反應稱為碳酸鈣的熱分解，可以用文字反應式清楚表達。氧化鈣俗稱生石灰，遇水變成熟石灰，廣泛用於建築砂漿和中和酸性土壤。
4熱、水和酸都能使碳酸鈣起變化，造成侵蝕：雨水溶有二氧化碳變成弱酸，長年累月溶蝕石灰岩，形成溶洞和鐘乳石。檢驗碳酸鹽可加入稀酸，產生的氣體使石灰水變乳濁，證明是二氧化碳；鈣的焰色試驗呈磚紅色。石灰石更是製造水泥和玻璃的原料，用途極為廣泛。
1重點摘要 Summary
地殼以氧、矽、鋁、鐵為主；岩石由礦物組成，金屬可從礦石提取；石灰石、白堊和大理石都是碳酸鈣，高溫分解成氧化鈣和二氧化碳，廣用於建築和化工。
2生字卡 Vocabulary
地球最外層的固體部分，由氧、矽、鋁、鐵等元素組成。
天然形成的固體，成分大致固定，是構成岩石的基本單位。
含有可用經濟方法提取金屬的礦物的岩石，如赤鐵礦。
化學式 CaCO₃，石灰石、白堊和大理石的主要成分。
自然界常見的碳酸鈣形式，是製造水泥和玻璃的原料。
物質受熱分解成兩種或以上新物質的反應，如碳酸鈣的熱分解。
用中文名稱表達化學變化的式子，如碳酸鈣 ─高溫→ 氧化鈣 ＋ 二氧化碳。
氫氧化鈣溶液；遇二氧化碳變乳濁，用於檢驗二氧化碳。
熱、水和酸等作用令岩石慢慢損耗和改變的過程。
從礦石取得金屬的過程，可用物理方法、單獨加熱或與碳共熱。
3逐步講解 Steps
- 第一步：地殼的元素組成按質量計算，地殼中氧佔約 46%，矽佔約 28%，鋁佔約 8%，鐵佔約 5%，其後才是鈣、鈉、鉀和鎂。舉個例子：沙的主要成分二氧化矽（SiO₂），一個矽原子配兩個氧原子，正好解釋為何氧和矽雄踞地殼首兩位。記憶口訣「氧矽鋁鐵鈣鈉鉀」，答地殼元素百分率題目時按次序寫出，並註明是按質量計算，百分率總和不必刻意湊成 100%。
- 第二步：岩石、礦物與金屬礦石岩石由礦物組成，按成因分為火成岩、沉積岩和變質岩三大類；礦物是天然形成、成分大致固定的固體，含金屬化合物的岩石便是金屬礦石。舉個例子：赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，是煉鐵的原料；方鉛礦含硫化鉛，可提取鉛。礦物各有顏色、硬度和晶形，都是鑑別線索。地球資源蘊藏量有限，開採礦石須考慮成本與環境影響，這是課程強調的價值觀。
- 第三步：從礦石提取金屬的三種方法提取金屬的方法視乎金屬的活潑程度：不活潑的金屬如金，可用物理方法直接分選；較不活潑的金屬可把礦石單獨加熱，把金屬還原出來；較活潑的金屬則把礦石與碳共熱，讓碳奪走氧。舉個例子：把氧化銀單獨加熱便得銀；把氧化鐵與焦炭共熱，碳奪走氧便得鐵，這正是高爐煉鐵的原理；最活潑的金屬如鈉和鋁，則要留待日後用電解法處理。
- 第四步：碳酸鈣的三種常見形式石灰石、白堊和大理石都是碳酸鈣，化學成分完全相同，只是形成條件不同，外觀有別：石灰石常見於山岩，白堊質軟而色白，大理石經高溫高壓變質，晶粒明顯，常用作建材。舉個例子：許多石柱和建築採用大理石，粉筆則近似白堊，兩者其實都是 CaCO₃，化學性質一模一樣，遇稀酸都冒出二氧化碳。答題時寫出「不同形式、相同成分」正是得分要點。
- 第五步：碳酸鈣的熱分解與文字反應式把石灰石放進窯中高溫煅燒，碳酸鈣分解成氧化鈣和二氧化碳，反應可用文字反應式表達：碳酸鈣 ─高溫→ 氧化鈣 ＋ 二氧化碳。舉個例子：水泥廠的石灰窯日夜運作，窯內溫度超過攝氏 800 度，出窯的氧化鈣俗稱生石灰，遇水放熱變成熟石灰（氫氧化鈣），用於調製砂漿批盪牆壁和改良酸性土壤，一條文字反應式串起整個石灰工業。
- 第六步：二氧化碳和鈣的試驗檢驗反應產生的氣體是否二氧化碳，把氣體通入石灰水，石灰水變乳濁便是確證，因為二氧化碳與氫氧化鈣反應生成不溶的碳酸鈣。檢驗樣本是否含鈣，用焰色試驗，鈣的火焰呈磚紅色。舉個例子：把稀酸滴在大理石碎塊上，冒出的氣體令石灰水變乳濁，配合磚紅色的焰色試驗結果，便證明樣本是含鈣的碳酸鹽，兩個試驗合用才是完整答案。
- 第七步：侵蝕過程與石灰石的用途熱、水和酸都能使碳酸鈣起變化：日夜溫差令岩石反覆脹縮而碎裂；雨水溶有二氧化碳成弱酸，長年溶蝕石灰岩，形成溶洞、鐘乳石和石筍。舉個例子：桂林山水的溶洞，正是碳酸鈣被含酸雨水侵蝕數十萬年的成果。石灰石用途極廣：煅燒成生石灰和熟石灰、製造水泥和玻璃、中和酸性土壤、在煉鐵時作助熔劑，可謂從山岩走進千家萬戶。
4圖解 Diagrams
5例題示範 Example
工業情境題：水泥廠把石灰石放進石灰窯高溫煅燒。試寫出該變化的文字反應式，說明如何檢驗放出的氣體，並舉出固體產物的兩項工業用途。
- 審題：石灰石的主要成分是碳酸鈣；「高溫煅燒」提示熱分解反應，產物是氧化鈣和二氧化碳
- 寫文字反應式：碳酸鈣 ─高溫→ 氧化鈣 ＋ 二氧化碳
- 檢驗氣體：把氣體通入石灰水，石灰水變乳濁，證明是二氧化碳
- 固體產物用途：氧化鈣（生石灰）遇水成熟石灰，可用於中和酸性土壤、調製建築砂漿，亦是製造玻璃和煉鐵的原料
- 答案：石灰石的主要成分是碳酸鈣，高溫煅燒時發生熱分解，文字反應式為：碳酸鈣 ─高溫→ 氧化鈣 ＋ 二氧化碳。檢驗放出的氣體時，把氣體通入石灰水，石灰水變乳濁，證明是二氧化碳。固體產物氧化鈣俗稱生石灰，遇水變成熟石灰（氫氧化鈣），可用於中和酸性土壤、調製建築砂漿，亦是製造玻璃和煉鐵時的重要原料。
6常見錯誤 Mistakes
75 題快測 Quick check
Q1地殼中含量最多的四種元素及其大致百分率是什麼？
Q2寫出碳酸鈣熱分解的文字反應式。
Q3怎樣檢驗二氧化碳？
Q4石灰石、白堊和大理石的共同成分是什麼？
Q5從氧化銀提取銀可用什麼方法？
8重點回顧 Recap
- 地殼元素（按質量）：氧 46%、矽 28%、鋁 8%、鐵 5%
- 岩石分火成岩、沉積岩、變質岩三大類，由礦物組成；含金屬化合物的岩石是金屬礦石
- 提取三法：物理分選、單獨加熱（如氧化銀得銀）、與碳共熱（如煉鐵）
- 石灰石、白堊、大理石都是碳酸鈣；熱分解：碳酸鈣 ─高溫→ 氧化鈣 ＋ 二氧化碳
- 二氧化碳試驗＝石灰水變乳濁；鈣焰色磚紅色；石灰石用於製水泥、玻璃和中和酸性土壤