金属资源的保护和利用
人教版化学九下第八单元课题3金属资源的利用和保护课件
解：设需要含Fe 2O 380%的赤铁矿质量为x。
高温
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
1－3%)
160 112
=
2
240
x×80% t×（1－3%）
解得： x=3880 t
答：需要含Fe2O3 80%的赤铁矿3 880t。
29
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金属资源的利用和保护
答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理 论上可炼出含铁96%的生铁583t。
21
解法二：
设：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以 炼出含铁96%的生铁质量为x。
Fe2O3 ～ 2Fe
160
112
1000 t×80% 96%·x
22
160 1000 t×80%
=
112 96%·x
解得： x=583 t
第2课时
新课导入
【资料一】 人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿 吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。
据估计一些矿物可供开采的年限
32
【资料二】 有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材 料相当于年产量的20%～40%。
33
思考讨论： 1．金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？ 2．金属腐蚀会给我们带来哪些危害？ 金属资源短缺和金属的腐蚀是对人类社会发展的严峻挑战， 因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。
银
0.000 01
金
0.000 000 5
金属元素在地壳中的含量
3
金、银等以单质形式存在
自然界中以单质形式存在的金
自然界中以单质形式存在的银
九年级化学《金属资源的利用和保护》教案
九年级化学《金属资源的利用和保护》教案一、教学目标1. 让学生了解金属资源的重要性和广泛应用。
2. 使学生掌握金属的化学性质，以及金属的提取和冶炼方法。
3. 培养学生对金属资源的保护意识和可持续发展观念。
二、教学内容1. 金属资源的概念和分类。
2. 金属的化学性质及其应用。
3. 金属的提取和冶炼方法。
4. 金属资源的保护措施。
三、教学重点与难点1. 教学重点：金属资源的分类、金属的化学性质、金属的提取和冶炼方法、金属资源的保护措施。
2. 教学难点：金属的提取和冶炼方法，金属资源的保护措施。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究金属的化学性质及其应用。
2. 使用案例分析法，让学生了解金属资源的保护措施。
3. 利用小组讨论法，培养学生合作学习的能力。
五、教学准备1. 教师准备相关金属资源的图片、资料和案例。
2. 学生准备笔记本、笔和实验器材。
六、教学过程1. 引入：通过展示金属资源的图片和实物，引导学生思考金属资源在日常生活中的应用和重要性。
2. 讲解：讲解金属的化学性质，包括金属的活动性、氧化还原反应等，并通过实验演示金属的化学反应。
3. 实践：学生进行金属实验，观察金属的化学反应，并记录实验结果。
4. 讨论：学生分组讨论金属资源的保护措施，分享各自的观点和想法。
5. 总结：教师总结金属资源的利用和保护的重要性，并提出相关的思考问题。
七、教学评价1. 学生参与度：观察学生在课堂中的积极参与程度，包括提问、回答问题、实验操作等。
2. 学生理解度：通过学生的实验报告和讨论发言，评估学生对金属的化学性质和保护措施的理解程度。
3. 学生应用能力：评估学生在实验中运用金属知识解决问题的能力。
八、教学拓展1. 引导学生思考金属资源的可持续利用和保护的意义。
2. 探讨金属资源的替代品和新技术在未来的发展趋势。
3. 组织学生参观金属冶炼工厂或相关科研机构，加深对金属资源利用和保护的认识。
九、教学反思在课后，教师应反思教学效果，包括学生的学习兴趣、理解程度和应用能力等方面。
金属资源的利用和保护
防止一氧化碳污 染空气
CO2 + Ca(OH)2
CaCO3 ↓+ H2O
点燃
2CO + O2
2CO2
（3）实验步骤： 1、检查装置气密性 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置 3、点燃右边酒精灯 4、通入一氧化碳气体 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时熄灭酒精喷灯 7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边
人类生活离不开金属
军事与科技也需要大量的金属
金属有广泛的用途，对于人类社会 起着不可替代的作用!
一.金属资源概况
1、 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，
极少数不活泼的金属（如金、银等）有单质形式
存在；其余大多数以化合物的形式存在。
2、金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。
赤铁矿 Fe2O3
铝 士 矿
磁铁矿 Fe3O4
黄铜矿
菱铁矿FeCO3 辉铜矿
赤铜矿 Cu2O
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数 国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、 钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等 储量在世界上也占有重要地位。但由于人口众 多，人均拥有量约为世界人均水平的1／3，居 世界第80位。
大自然向人类提供了丰富的金属矿物资 源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用 于工农业生产和其它领域。其中，提取量 最大的是铁。
冶炼金属的方法
热分解法
2HgO==Hg+O2↑ 热还原法
2Ag2O==4Ag+O2↑
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
高温
金属资源的利用和保护
5、炼铁产物：生铁
高温 高温
高温
炼铁的实验原理
一氧化碳还原氧化铁
现象：红色粉末变成黑色，
产生气体使澄清的石灰水变浑浊。 Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
实验顺序、注意事项与一氧化碳还原氧化铜相同。
镁
2.00%
2.74%
钙 3.45%
钾
2.47%
图5—2 地壳中金属的百分含量
赤铁矿
黄铁矿
菱铁矿
磁铁矿
黄铜矿
铝士矿
常见几种金属矿物的成分
磁铁矿
赤铁矿
铝士矿
Fe3O4
Fe2O3
Al2O3
我国是世界上已知矿物种类比较 齐全的少数国家之一，矿物储量非常 丰富。 大自然向人类提供了丰富的金属 矿物资源。 提取量最大的是铁
炼出1120 t 含铁95%的生铁，需要赤铁矿多少吨？ 3、将18 t 含杂质2%的石灰石在高温下煅烧，可得到 含杂质的生石灰多少吨？ （杂质不参加反应）
三.金属资源保护
据有关资料报导，现在全世界每年被腐 蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的 20%——40% 钢铁的最大的弱点就是容易生绣
1、金属的腐蚀和防护 金属锈蚀给人类 带来了巨大的损 失。 为了减少损失， 需要探究金属锈 蚀的原因、防护 的方法和废金属 的回收利用
二.铁的冶炼
1、设备：在高炉炼铁 2、原料：铁矿石、焦
炭、石灰石和空气。
赤铁矿（Fe2O3） 磁铁矿（Fe3O4）
铁矿石
3、反应原理： 在高温下利用焦炭与 氧气反应生成的一氧 化碳把铁从铁矿石中 还原出来。
金属资源的利用和保护
一半在水中
一周后
全浸在水中
干燥空气中
铁钉浸没一半在水中： 铁在空气、水的界面处生锈 铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈 铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）： 铁未生锈
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铁生锈条件的探究
试管Ⅰ 试管Ⅱ 试管Ⅲ
现象 生锈 不生锈 不生锈
分析
结论
铁既与水接触， 又与❖ 降低金属制品的生产成本，可方便人们
得到物美价廉的金属制品
❖ 可减少金属对环境的污染
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（3）合理开采矿物 （4）寻找金属的代用品 （5）物尽其用
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小结
• 铁生锈的主要条件是与空 气和水（或水蒸气）直接
• 接触。 破坏铁生锈的条件就能防
• 止铁生锈。 防止铁生锈的方法为： 保持铁制品表面干燥和洁 净 在铁制品表面刷油漆、涂 油、镀铬、 “烤蓝” 等 制成合金钢
▪ 保护金属资源的有效 途径是： 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 合理有效的开采矿物 寻找金属的代用品 物尽其用
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我会做
1、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？
（1）在干燥的空气中 （2）在潮湿的空气中
（2）(3)、
（3）部分浸入食盐水中
（4）浸没有植物油中
2、下列做法能防止铁制品生锈的是（ C、D ）
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2.金属资源保护 ⑴为什么要保护金属资源？
矿物的储量是有限的，而且不能再生。
图8-25 据估计一些精品矿文档物可供开采的年限
（1）防止金属腐蚀
（2）回收和利用废旧金属
精品文档
你知道吗？
据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐 要便宜20%，而且还可节约金属资源和95%的能源。1t废 钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢，跟用铁矿石冶炼比，能 节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg。 目前世界上已有50%以上的铁的90%以上的金得到了回收 利用。
《金属资源的利用和保护》 教学设计
《金属资源的利用和保护》教学设计一、教学目标（一）知识与技能目标1、了解常见金属如铁、铝、铜等的矿石种类。
2、掌握炼铁的原理和方法，能够书写相关的化学方程式。
3、知道金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
（二）过程与方法目标1、通过对金属资源的利用和保护的学习，培养学生分析和解决问题的能力。
2、通过实验探究，提高学生的实验操作能力和观察能力。
（三）情感态度与价值观目标1、增强学生的资源保护意识，认识到合理利用和保护金属资源的重要性。
2、培养学生的创新意识和合作精神。
二、教学重难点（一）教学重点1、炼铁的原理和方法。
2、金属锈蚀的条件和防止金属锈蚀的方法。
（二）教学难点1、对炼铁原理的理解和应用。
2、探究金属锈蚀条件的实验设计和分析。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法、探究法四、教学过程（一）导入新课通过展示一些常见的金属制品，如铁锅、铝锅、铜导线等，提问学生这些金属制品是如何从自然界中获得的，从而引出本节课的主题——金属资源的利用和保护。
（二）新课讲授1、金属资源的存在形式（1）介绍地球上金属资源的分布情况，包括在地壳中的含量和存在形式。
（2）讲解常见金属如铁、铝、铜等的矿石种类，如赤铁矿（主要成分是 Fe₂O₃）、磁铁矿（主要成分是 Fe₃O₄）、铝土矿（主要成分是 Al₂O₃）、辉铜矿（主要成分是 Cu₂S）等。
2、金属的冶炼（1）以炼铁为例，讲解炼铁的原理。
利用一氧化碳还原氧化铁的实验，让学生观察实验现象，理解化学反应方程式：Fe₂O₃＋ 3CO高温 2Fe ＋ 3CO₂。
（2）介绍炼铁的设备——高炉，并简单描述高炉内的反应过程。
（3）引导学生思考并讨论其他金属的冶炼方法，如电解法冶炼铝等。
3、金属资源的保护（1）探究金属锈蚀的条件①提出问题：铁在什么条件下容易生锈？②作出假设：学生根据生活经验和已有的知识，提出自己的假设，如铁在潮湿的空气中容易生锈、铁与氧气和水同时接触容易生锈等。
③设计实验：将铁钉分别置于干燥的空气中、潮湿的空气中、水中、一半浸在水中等不同环境中，观察铁钉生锈的情况。
课题4 金属资源的利用和保护
铁生锈的应用：
食品包装盒中常放有一小袋粉末状物质， 该物质对食品同时具有防潮和防氧化作用。 玲玲同学从超市购买的食品包装盒中取出 装有粉末状物质的小袋，撕开后发现袋里 有板结的铁锈。试推测粉末状物质是什么？ 其作用原理是什么？
一、铁的冶炼
1、实验装置：
2、实验现象：
①红色物质变成黑色 ②澄清石灰水变浑浊
3、实验原理：
3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 4CO+Fe3O4高温 3Fe+4CO2
4、实验步骤：
①通CO ②点燃酒精灯 ③熄灭酒精灯 ④停止通CO
※高炉炼铁
1、原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石 2、原理：在高温条件下，用还原剂CO把铁 从铁矿石里还原出来。 3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 4CO+Fe3O4高温 3Fe+4CO2 3、设备： 高炉
3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 C+CO2 高温 2CO C+O2 点燃 CO2
二、金属资源的保护
每年全世界因生锈而损失的铁约占世界年 产量的四分之一！我国每年因为金属腐蚀所 造成的经济损失约占国内生产总值的3～4 ％,如1995年我国的金属损失约为1500亿元。
1、防止钢铁腐蚀
(1)保持表面洁净干燥。 (2)在表面刷一层油或油漆。 (3)在表面镀一层其它金属。 (4)使其表面生成一层氧化物保护膜。
2、回收废弃金属。 3、有计划，合理地开采矿物。
4、寻找金属的替代品。
一、铁的冶炼
3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 原理：
4CO+Fe3O4高温 3Fe+4CO2
九年级化学下册第八单元课题3金属资源的利用和保护
铝
7.73
镁
2.00
铁
4.75
锌
0.008
钙
3.45
铜
0.007
钠
2. 74
银
0.00001
钾
2.47
金
0.0000005
一、铁的冶炼：
生熟炼铁炉一
生熟炼铁炉二
图8-19 我国古代炼铁图
图8-20 上海宝山钢铁公司炼铁高炉
图8-21 为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票
1.实验室用一氧化碳复原氧化铁
①.按以下图组装仪器，并检查其气密性。 一氧化碳还原氧化铁 必须在封闭的硬质玻 管中进行，防止一氧 化碳污染空气。
②把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。 ③把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体 排除空气，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出气口 处的酒精灯(或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。待排尽 后，点燃酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。 ④当红棕色粉末已转变成黑色后，停顿加热，再通入一 会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。
单质( 少数，如金和银)
金属的存在形式：
化合物( 大多数，如各种铁矿石)
除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存 在外,其余都以化合物形式存在。
图8-16 自然界以单质形式存在的金 图8-17 自然界以单质形式存在的银
图8-18 常见的矿石
黄铜矿〔主要成分是CuFeS2〕 辉铜矿〔主要成分是Cu2S〕
讨论： 自行车防锈措施有哪些？
⑴三角架： 刷漆 ⑵钢线(辐条〕： ⑶钢圈： 镀一层耐腐蚀的金属 ⑷链条： 涂油等 平时要保持自行车的干净与枯燥〔或涂油〕！
2.金属资源保护 ⑴为什么要保护金属资源？
人教版九年级下册第八单元课题3金属资源的利用和保护(第二课时)优秀教学案例
（三）小组合作
1.组织学生分组讨论，鼓励学生发表自己的观点，培养学生的团队协作能力。
2.设计小组实验，如金属防护实验，让学生共同完成实验操作，提高学生的实验技能。
3.小组合作探究金属腐蚀的原因及防护措施，培养学生合作解决问题的能力。
3.金属防护措施：表面处理（如镀层、涂层）、阴极保护、合金化等。
4.金属资源的利用和保护：合理开采、选矿、冶炼，提高金属利用率，减少腐蚀损失。
（三）学生小组讨论
1.分组讨论金属腐蚀的原因及防护措施，分析实际生活中的应用实例。
2.各小组汇报讨论成果，分享金属腐蚀防护的经验和方法。
3.教师点评各小组的讨论成果，给予肯定和指导。
（四）反思与评价
1.引导学生回顾学习过程，总结金属腐蚀的原因及防护措施，提高学生的总结能力。
2.让学生自我评价学习成果，发现自身不足，明确改进方向。
3.教师对学生的学习过程和成果进行评价，给予肯定和鼓励，提高学生的自信心。
在教学过程中，我将注重运用情景创设、问题导向、小组合作等教学策略，激发学生的学习兴趣，提高学生的参与度。同时，通过反思与评价，使学生不断总结经验，提高自己的学习能力。
5.教学策略灵活运用：本节课运用情景创设、问题导向、小组合作等教学策略，使教学过程生动有趣，学生参与度高。例如，通过多媒体展示金属腐蚀现象，引导学生关注金属腐蚀问题；提出问题引导学生思考，激发学生解决问题的欲望；组织学生分组讨论和实验操作，培养学生的团队协作能力。这些教学策略的运用使得课堂氛围活跃，学生能够更好地投入学习。
在情感态度与价值观环节，我将关注学生的情感态度，培养学生热爱科学、乐于探究的情感态度，激发学生对金属腐蚀与防护研究的兴趣。同时，通过教学，使学生认识到金属资源的重要性，培养他们珍惜资源、保护环境的意识。此外，还将注重培养学生的团队合作精神，提高学生的社会责任感。
保护金属资源的有效措施
保护金属资源的有效措施一、背景介绍金属资源是人类社会的重要物质基础，其广泛应用于工业、建筑、交通等领域。
然而，随着全球经济的发展和人口的增长，金属资源的需求量不断增加，而其供应量却日益减少。
因此，保护金属资源已成为当今世界所面临的一项重要任务。
二、保护金属资源的必要性1. 金属资源是有限的2. 金属资源对环境造成污染3. 保护金属资源有利于可持续发展三、保护金属资源的有效措施1. 加强回收利用（1）建立回收体系建立完善的回收体系可以有效地提高废旧金属的回收率。
政府可以出台相关政策，鼓励企业和个人参与到废旧金属回收中来。
（2）推广再制造技术再制造技术可以将废旧金属转化为新产品，并延长其使用寿命。
政府可以加大对再制造技术研究和开发的支持力度。
（3）建立废旧金属交易市场建立废旧金属交易市场可以提高废旧金属的回收效率，减少资源浪费。
2. 提高金属资源利用效率（1）加强科技创新通过科技创新可以提高金属资源的利用效率。
政府可以鼓励企业加大研发投入，推广新技术、新材料的应用。
（2）推广绿色制造绿色制造可以有效地减少金属资源的使用量和环境污染。
政府可以出台相关政策，鼓励企业采取绿色制造方式。
（3）建立节约型社会建立节约型社会可以有效地减少金属资源的浪费。
政府可以加强宣传教育，提高公众节约意识。
3. 加强监管和管理（1）加强法律法规建设完善相关法律法规，明确金属资源的产权、使用权和处置权等方面的规定。
（2）实施严格监管对于违反相关法律法规的企业和个人进行处罚，并建立信用评价体系，对于信用较低者进行限制或惩罚。
（3）加强国际合作国际合作可以共同应对金属资源问题。
政府可以加强与国际组织和其他国家的合作，共同推动金属资源保护工作。
四、结论保护金属资源是当今世界所面临的一项重要任务。
加强回收利用、提高金属资源利用效率和加强监管和管理是有效的措施。
政府、企业和公众应共同努力，为保护金属资源贡献自己的力量。
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澄清石灰水
变浑浊
1、先通CO还是先点灯？为什么？ 、先通 还是先点灯？ 还是先点灯 为什么？
先通CO后点灯，防止通入的一氧化碳 与玻璃管中的空气混合在加热时发生爆 炸。
2、先熄灭灯还是先停止通CO？为什么？ 、先熄灭灯还是先停止通 ？为什么？
实验结束时，先熄灯后停CO，是为了防 止温度降低后外面的空气进入玻璃管使铁 重新被氧化；还防止试管中的石灰水倒吸 入热的玻璃管，使之炸裂。
例题： 含氧化铁80％的赤铁矿石， 例题：用1000 t含氧化铁 ％的赤铁矿石，理论上可以 含氧化铁 如果炼出含铁为96%的生铁多少 ？ 的生铁多少t？ 的生铁多少 炼出纯铁多少 t ? 如果炼出含铁为
解：设理论上可以炼出的纯铁质量为x 设理论上可以炼出的纯铁质量为 高温 3CO + Fe2O3 2 Fe +3CO2
160 1000t×80％ × ％
160 2×56 × X= 560t
2×56 × X
1000tX80% X
生铁的质量560t÷ 96%=583t ÷ 生铁的质量
答：可以炼出纯铁560t。 可以炼出生铁铁 可以炼出纯铁 。 炼出生铁铁583t。 炼出生铁铁 。
例题： 含氧化铁80％的赤铁矿石， 例题：用1000 t含氧化铁 ％的赤铁矿石，理论上可以 含氧化铁 炼出含铁96％ 炼出含铁 ％的生铁多少 t ?
一、铁的冶炼
一、铁的冶炼
工业炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、 工业炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
上海宝山钢铁公司炼铁高炉
一、铁的冶炼 （实验室）
பைடு நூலகம்为什么
方程式
3CO +Fe2O3
高温
2 Fe +3CO2
反应原理
应用了CO的还原性 的还原性 应用了
气囊 Fe2O3 CO
澄清石灰水
磁铁 停 通 CO
硫铁矿(主要成分是 主要成分是FeS2 ) 菱铁矿（ 菱铁矿（主要成分是FeCO3 ） 硫铁矿 主要成分是
金属活动性顺序表：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
金属的存在形式
1、单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、银
2、化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、 铝、锌、锡、钠和钙等
课题3 课题 金属资源的利用和保护
沙井子学校
刘呈静
课题3 课题 金属资源的利用和保护
沙井子学校
刘呈静
课题3 课题
金属资源的利用和保护
自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银
铝土矿 主要成分Al （主要成分 2O3） ）
黄铜矿（主要成分是 黄铜矿（主要成分是CuFeS2）
闪锌矿
锡矿石
赤铁矿（ 赤铁矿（主要成分是 Fe2O3） 磁铁矿（主要成分是 Fe3O4 ） 磁铁矿（
2×56× 1000t×80％ × × × ％
练习： 练习：
冶炼2000t含杂质 ％的生铁，理论上需要含 3O4 含杂质3％的生铁，理论上需要含Fe 冶炼 含杂质 80% 的磁铁矿 石多少 石多少t?
小结： 、有关化学方程式的计算都是纯净物的计算， 小结：1、有关化学方程式的计算都是纯净物的计算， 要把含杂质物质的质量换算成纯净物的质量 2、有关工业炼铁的原理，特别在实验室中 、有关工业炼铁的原理， 还原金属氧化物需要注意的问题。 用CO还原金属氧化物需要注意的问题。 还原金属氧化物需要注意的问题
的生铁的质量为x 解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为 设理论上可以炼出含铁 的生铁的质量为 3CO +Fe2O3 160 1000t×80％ × ％ 160 2×56 × ∴ x= 160×96% × 答：可以炼出生铁583t。 可以炼出生铁 。
高温
2 Fe +3CO2 2×56 × x·96% 1000t×80% × x·96% = 583 t