第四节 石灰石的利用
学习目标 |
1.知道石灰石的主要成分是碳酸钙（CaCO3）。
2.熟悉石灰石的主要用途：作为建筑材料、生产水泥、玻璃以及炼铁等。
3.熟悉常见的几中物质：白垩、大理石、方解石、蛋壳、贝壳、珍珠等物质都含碳酸钙；锅炉和水壶的水垢的主要成分也是碳酸钙。
4.掌握一定的鉴别真假珍珠的方法：用稀盐酸，如不能跟稀盐酸反应放出气体的是塑料制品，不是真的珍珠。
5.知道石灰石的检验：用稀盐酸检验。如能跟稀盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明是石灰石。由此也可以知道碳酸根离子的鉴定方法也是如此。
6.会书写一些常见的化学方程式：高温煅烧石灰石：
氧化钙和水反应：CaO + H2O = Ca（OH）2
往澄清石灰水中通入二氧化碳Ca（OH）2 + CO2 = CaCO3 + H2O
石灰石和稀盐酸反应：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
7.知道一些常见的物质的化学式或其主要成分的化学式：纯碱Na2CO3 ；草木灰：K2CO3 ；碳酸氢铵 NH4HCO3。
8.知道生石灰和水反应时是放热的，利用这一性质可把生石灰做一些食物的加热剂。
9.生石灰和水能发生反应，生石灰可用作一些食品的干燥剂。
10.熟石灰常用作建筑材料，另外它是一种弱碱性物质，常用来改良酸性土壤。
11.会写出石灰石、生石灰、熟石灰之间的相互转化的化学方程式。
（1）
（2）CaO + H2O = Ca（OH）2
（3）Ca（OH）2 + CO2 = CaCO3 + H2O
教材分析 |
重点、难点与疑点 |
1.重点：石灰石的用途，石灰石的存在和检验，以及生石灰的烧制。
2.难点：探究生石灰作干燥剂时的变质情况。
3.疑点：是否把作为干燥剂的生石灰放入水中，再滴入无色酚酞，酚酞变红就一定是原来生石灰变质生成了熟石灰？
教材解读 |
一、石灰石的存在和检验 1.石灰石的用途 2.石灰石的存在 3.石灰石的检验（碳酸根离子：CO32-的检验） （1）CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 （2）Ca（OH）2 + CO2 = CaCO3 + H2O 4.碳酸盐 | 1.石灰石可以作为建筑材料，生产石灰、水泥、玻璃以及炼铁等。 2.石灰石的主要成分是碳酸钙（CaCO3）。大理石、方解石、白垩、蛋壳、贝壳、珍珠等物质都含碳酸钙，锅炉和水壶的水垢主要成分也是碳酸钙。 3.加入稀盐酸后有气体产生，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。如以后望某物质中加入稀盐酸，有该现象产生，就说明该物质中含碳酸根离子。从而也说明碳酸根离子和酸（即H+）不能共存。 4.像碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢铵等含碳酸根离子和金属离子（或铵根离子NH4+）的物质叫做碳酸盐。碳酸盐和稀盐酸或稀硝酸反应能产生二氧化碳气体。 |
二、石灰的烧制 1.生石灰的获得 2.生石灰的作用 作干燥剂 CaO + H2O = Ca（OH）2 改良酸性土壤 作一些野外食品的加热剂 事故处理 | 1. 石灰窑中高温煅烧石灰石就能产生氧化钙（CaO），氧化钙俗名叫生石灰。 2.因为氧化钙能和水发生反应，因此生石灰可用作干燥剂。但它作干燥剂和浓硫酸作干燥剂不同之处在于：浓硫酸作干燥剂发生的是物理变化，而氧化钙作干燥剂发生的是化学变化。氧化钙和水反应后生成氢氧化钙，氢氧化钙呈碱性，不能和一些溶与水后呈酸性的气体共存。即氧化钙不能用来干燥二氧化碳、二氧化硫等气体。另外正因为氢氧化钙呈碱性，所以它可用来改良酸性土壤。 3.当氧化钙不小心弄到眼睛中时，要立即用大量清水冲洗。 |
三、生石灰和熟石灰 1.生石灰（CaO） 2.熟石灰[Ca（OH）2 ] | 1.生石灰即氧化钙，白色固体。呈坚硬的块状。从外表看起来和石灰石没什么区别。但一遇到水就会剧烈反应，放出大量热，这也可用来检验生石灰和石灰石。 2.熟石灰是由生石灰和水反应生成的。 CaO + H2O = Ca（OH）2 |
四、除杂质 1.生石灰中混有石灰石 2.石灰石中混有生石灰 3.氢氧化钙中混有氧化钙 | 1.可以高温煅烧此时发生的反应： 2.可以加入足量的水，然后在过滤。此时发生的反应 CaO + H2O = Ca（OH）2 3.可以加入足量的水，把氧化钙转变为氢氧化钙。如想得到氢氧化钙固体，在加热蒸发。 |
拓展阅读 |
1.石灰石的新用途
日本开辟石灰石新用途
日本一家企业通过对石灰石进行研究开发，大大开辟了石灰石的新用途，把一种常见的工业原料转变成了高附加值的产品。
据当地媒体报道，这家名为新石灰研究社的企业位于日本大分县，石灰石在当地蕴藏量极为丰富，长期以来被用作制造水泥的材料。该企业通过改变合成碳酸钙的条件（烧结石灰石后，加水和碳酸气），以及添加不同数量和种类的药品等，制造出了各种结构的碳酸钙产品，如六角板状、圆板状、针状、多孔质球状等。该企业已就此取得多项专利，其中多孔质球状碳酸钙直径仅为３０微米，已被食品厂家用来制造口香糖，具有清除牙垢的功效。此外，它还可望用于制作功能性食品、化妆品及医药品等。
这家企业负责人杉原久夫介绍说，碳酸钙作为橡胶、造纸、涂料等产品的填充物，是工业上一种用途广泛的材料，通过研究开发，可以大大扩展石灰石的用途和提高其附加产值。
据当地媒体报道，这家名为新石灰研究社的企业位于日本大分县，石灰石在当地蕴藏量极为丰富，长期以来被用作制造水泥的材料。该企业通过改变合成碳酸钙的条件（烧结石灰石后，加水和碳酸气），以及添加不同数量和种类的药品等，制造出了各种结构的碳酸钙产品，如六角板状、圆板状、针状、多孔质球状等。该企业已就此取得多项专利，其中多孔质球状碳酸钙直径仅为３０微米，已被食品厂家用来制造口香糖，具有清除牙垢的功效。此外，它还可望用于制作功能性食品、化妆品及医药品等。
这家企业负责人杉原久夫介绍说，碳酸钙作为橡胶、造纸、涂料等产品的填充物，是工业上一种用途广泛的材料，通过研究开发，可以大大扩展石灰石的用途和提高其附加产值。
2.石灰石的重要性
石油是经济的命脉，国力发展的命脉，谁拥有了石油，谁就拥有了21世纪的发展。储备石油，参与石油期货市场的交易，不仅仅是经济活动，而是出于战略发展目标的考虑。因此控制石油资源是爆发伊拉克战争的因素之一。中国有句古语，民以食为天，天命也。石灰石就是水泥工业的粮食，是水泥生产的命脉。水泥厂只要生产，就一刻离不开石灰石，谁占有了石灰石资源，谁就占有了水泥工业的发展。目前我国水泥企业争夺市场之战，也可以说是争夺石灰石资源之战，因此大企业集团把占有优势石灰石资源作为实现自身发展战略的措施之一。
3.石灰石是用途极广的宝贵资源
石灰石是石灰岩作为矿物原料的商品名称。石灰岩在人类文明史上，以其在自然界中分布广、易于获取的特点而被广泛应用。作为重要的建筑材料有着悠久的开采历史，在现代工业中，石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料，是冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩，优质石灰石经超细粉磨后，被广泛应用于造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料、密封、粘结、抛光等产品的制造中。据不完全统计，水泥生产消耗的石灰石和建筑石料、石灰生产、冶金熔剂，超细碳酸钙消耗石灰石的总和之比为1∶3。石灰岩是不可再生
3.石灰石是用途极广的宝贵资源
石灰石是石灰岩作为矿物原料的商品名称。石灰岩在人类文明史上，以其在自然界中分布广、易于获取的特点而被广泛应用。作为重要的建筑材料有着悠久的开采历史，在现代工业中，石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料，是冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩，优质石灰石经超细粉磨后，被广泛应用于造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料、密封、粘结、抛光等产品的制造中。据不完全统计，水泥生产消耗的石灰石和建筑石料、石灰生产、冶金熔剂，超细碳酸钙消耗石灰石的总和之比为1∶3。石灰岩是不可再生
资源，随着科学技术的不断进步和纳米技术的发展，石灰石的应用领域还将进一步拓宽。
4.我国石灰石资源概况及其地理分布
我国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一，除上海、香港、澳门外，在各省、直辖市、自治区均有分布。据原国家建材局地质中心统计，全国石灰岩分布面积达43.8万KM2（未包括西藏和台湾），约占国土面积的1/20，其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4～1/3。为了满足环境保护、生态平衡，防止水土流失，风景旅游等方面的需要，特别是随着我国小城镇建设规划的不断完善和落实，可供水泥石灰岩的开采量还将减少。
全国已发现水泥石灰岩矿点七、八千处，其中已有探明储量的有1286处，其中大型矿床257处、中型481处、小型486处（矿石储量大于8000万吨为大型、4000～8000万吨为中型、小于4000万吨为小型），共计保有矿石储量542亿吨，其中石灰岩储量504亿吨，占93%；大理岩储量38亿吨，占7%。保有储量广泛分布于除上海市以外29个省、直辖市、自治区，其中陕西省保有储量49亿吨，为全国之冠；其余依次为安徽省、广西自治区、四川（含重庆市）省，各保有储量34～30亿吨；山东、河北、河南、广东、辽宁、湖南、湖北7省各保有储量30～20亿吨；黑龙江、浙江、江苏、贵州、江西、云南、福建、山西、
4.我国石灰石资源概况及其地理分布
我国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一，除上海、香港、澳门外，在各省、直辖市、自治区均有分布。据原国家建材局地质中心统计，全国石灰岩分布面积达43.8万KM2（未包括西藏和台湾），约占国土面积的1/20，其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4～1/3。为了满足环境保护、生态平衡，防止水土流失，风景旅游等方面的需要，特别是随着我国小城镇建设规划的不断完善和落实，可供水泥石灰岩的开采量还将减少。
全国已发现水泥石灰岩矿点七、八千处，其中已有探明储量的有1286处，其中大型矿床257处、中型481处、小型486处（矿石储量大于8000万吨为大型、4000～8000万吨为中型、小于4000万吨为小型），共计保有矿石储量542亿吨，其中石灰岩储量504亿吨，占93%；大理岩储量38亿吨，占7%。保有储量广泛分布于除上海市以外29个省、直辖市、自治区，其中陕西省保有储量49亿吨，为全国之冠；其余依次为安徽省、广西自治区、四川（含重庆市）省，各保有储量34～30亿吨；山东、河北、河南、广东、辽宁、湖南、湖北7省各保有储量30～20亿吨；黑龙江、浙江、江苏、贵州、江西、云南、福建、山西、
新疆、吉林、内蒙古、青海、甘肃13省各保有储量20～10亿吨；北京、宁夏、海南、西藏、天津5省各保有储量5～2亿吨。
网络点击 |
/2001/09/06/riben20010906_11133.html
/hyfw/mrgd0.asp?newsid=9
典型例题解析 |
例1.（2004年宜昌市中考题）2003年10月15日，我国用“长征”二号F捆绑式火箭将“神舟五号”载人飞船成功送上太空。火箭用联胺（N2H4）作燃料，一氧化氮作氧化剂。反应的化学方程式是：。则X的化学式是（ ）
点拨 |
这题是考查同学们书写化学方程式的相关知识的。书写化学方程式要配平。抓住配平的原则，这题就迎刃而解了。
解答 |
A
总结 |
化学反应中原子的种类、个数都不发生改变。这也是质量守恒定律的主要内容。在该反应中列出反应物中所有原子的种类和个数，然后在列出生成物中已出现的原子的种类和个数，便能知道所求物质的化学式了。
变式题练习1.（2004年上海市中考题）偏二甲肼（C2H8N2）是运载飞船的火箭所使用的
燃料之一，该燃料发生反应的化学方程式为：C2H8N2 + 4O2 N2 + 2X + 4H2O，
其中X为___________（填化学式）。
解答 |
CO2
例2.（2004年济南市中考题）使H2和CO的混合气体3.2g与足量灼热的氧化铜充分反应，将所得气体充分干燥；使干燥后的气体全部通入过量的澄清石灰水中，测得最终所得溶液的质量比原澄清石灰水的质量减少5.6g，则原混合气体中H2和CO的质量比为 （ ）
A. 1：7 B. 1：1 C. 1：3 D. 1：6
点拨 |
这是根据化学方程式的计算，抓住澄清石灰水为什么变浑浊的，这题便会解答了。
解答 |
A
总结 |
氢气与氧化铜反应后生成水，一氧化碳与氧化铜反应后生成二氧化碳，将混合气体干燥后
就是二氧化碳了，二氧化碳和氢氧化钙反应后生成碳酸钙沉淀，44份二氧化碳进入澄清石灰水将产生100份沉淀，即溶液质量比原来减少56份，根据比例关系，可知道现在有4.4g二氧化碳反应了。二氧化碳是由一氧化碳产生的，根据化学方程式的物质量的关系2CO——2CO2可知道参加反应的一氧化碳的质量为2.8g故原混合气体中H2的质量是3.2g—2.8g = 0.4g。
变式题练习2.（2004年宜昌市中考题）2004年4月16日，重庆天原化工厂发生氯气泄漏，事故现场出现大量白雾，给环境造成严重污染。氯气是一种黄绿色并有强烈刺激性气味的有毒气体，可与水反应，化学方程式为：（次氯酸）。（1）HClO中氯元素的化合价是___________。事故现场产生白雾的原因是___________。
（2）消防官兵抢险时，佩戴的防毒面具中装有活性炭，其作用是___________。他们喷洒大量的某种溶液来消除或减轻污染，这种溶液最好是___________。
解答 |
（1）+1 氯化氢气体溶与空气中的水蒸汽形成了盐酸的小液滴
（2）具有吸附性 氢氧化钠溶液（或澄清石灰水）
例3.（2004年上海市中考题）生活中处处充满化学，下列有关化学知识应用的叙述错误的是 （ ）
A、用食醋除去水壶中的水垢
B、食品包装中用一小袋生石灰作干燥剂
C、用碳素墨水书写文件，以便于长期保存档案料
D、电器起火时，先用水扑灭，后切断电源
点拨 |
该题是考查碳、生石灰、以及水垢的主要成分的一些知识的。只要同学们知道了这些，便能选出答案。
解答 |
D
总结 |
水壶中水垢的主要成分是碳酸钙，它能和稀盐酸这些物质反应，在日常生活中可用食醋除去水壶中的水垢。生石灰能和水反应，因此可做食品的干燥剂。碳的化学性质常温下很稳定，因此用碳素墨水书写文件，可以长期保存。电器起火时，要先切断电源。
变式题练习3. （2004年济南市中考题） 宣传科学，揭露伪科学，是中学生的义务。从科学的角度分析，下列信息中合理的是 （ ）
A. 燃放鞭炮，能驱鬼降魔，对空气不会造成污染
B. 某机构声称发明了一种催化剂，可使水变成燃油
C. 普通的水由“大师”点化便成为“圣水”，饮之可逢凶化吉
D. 原子弹的爆炸，是利用了原子核变化时放出的巨大能量
解答 |
D
例4.（2004年芜湖市中考题）下列有关铁的化学方程式中，错误的是
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石灰石,反应,生石灰,水泥,化学
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