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111 第2單元 課時4鎂的提取與應(yīng)用 一、學習目標 1．掌握鎂的化學性質(zhì)。 2．通過制取鎂的生產(chǎn)流程，進一步學習從經(jīng)濟角度、綠色化學角度考慮問題的方法； 3．通過海水中化學資源的進一步開發(fā)和鎂的用途介紹，將化學理論學習和工業(yè)生產(chǎn)、生活相結(jié)合，提高開發(fā)海洋資源的興趣和探索精神，在進一步感悟到人類在享受大自然賦予的財富的同時，應(yīng)該樹立環(huán)保責任意識，感悟人與自然和諧相處的重要性。 二、教學重點及難點 重點：鎂的化學性質(zhì)；從海水中提取鎂的步驟和原理。 難點：從海水中提取鎂的原理；鎂的化學性質(zhì)。 三、設(shè)計思路 通過復習海水中含有的主要鹽類引出本節(jié)課要研究的主題：通過理論分析與資料閱讀解決怎樣從海水中提取氯化鎂和怎樣將氯化鎂轉(zhuǎn)換為金屬鎂兩個主要問題，通過實驗探究認識金屬鎂的性質(zhì)和用途。 四、教學過程 [情景導入]我們已經(jīng)知道如何從海水中提取氯、溴、碘的單質(zhì)，這些物質(zhì)的制備都依賴于從海水中提取的氯化鈉，我們來回顧一下海水中含有的主要四種鹽類，濃度僅次于氯化鈉的是氯化鎂，從海水中提取氯化鈉后所得的母液中，氯化鎂的濃度較高，那我們怎樣將儲量巨大的氯化鎂從海水中提取出來呢？(ppt2～3) [思考與討論]氯化鎂可以用來制取生產(chǎn)、生活中需求量很大的金屬鎂，怎樣從海水中提取氯化鎂？怎樣將氯化鎂變成我們需要的金屬鎂？ [閱讀與討論]閱讀書本P55～56有關(guān)鎂的提取過程的原理和流程，解決諸如下列問題： 1．工廠為何建在海邊？ 2．為何不用氫氧化鈉來沉淀鎂離子？ 3．“中和”操作中處理的是“過濾”后的濾液，還是沉淀？ [板書]一、鎂的提取原理(ppt4～6) CaCO3 CaO＋CO2↑ CaO＋H2O＝Ca(OH)2 MgCl2＋2Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2 Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O MgCl2Mg＋Cl2↑ [練習]寫出前生成氫氧化鎂和氯化鎂兩個化學反應(yīng)的離子方程式。 [過渡]煙火的圖片，制得的金屬鎂有哪些性質(zhì)，可以有哪些用途呢？(ppt7～8) [演示實驗] 通過P56的“觀察與思考”中的實驗，以及鎂帶在氮氣和二氧化碳氣體中燃燒的反應(yīng)錄像，學生觀察反應(yīng)現(xiàn)象，歸納鎂的性質(zhì)。 [板書]二、鎂的性質(zhì)(ppt 9) 1．鎂的物理性質(zhì) 銀白色金屬，質(zhì)軟，密度小。 2．鎂的化學性質(zhì) Mg＋O22MgO，在點燃的時候劇烈燃燒。 2Mg＋CO22MgO＋C 3Mg＋N2Mg3N2 Mg＋H2SO4＝MgSO4+H2↑ [過渡]煙火鎂元素除了可以帶給我們耀眼的煙花外，還有什么用處呢？ [敘述]三、鎂的用途(ppt 10) 球型鎂粉：鎂粉是當今世界高科技領(lǐng)域發(fā)展較快，用途較廣的有色材料，國內(nèi)外主要用于國防工業(yè)：如可做火箭頭，導彈點火頭，航天器元部件，及照明彈等；用于冶金工業(yè)的鑄造、鋼鐵脫硫；還可用于制造香精、單晶硅、制藥等其他工業(yè)，具有非常廣闊的前景。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，它在原材料領(lǐng)域顯示了越來越重要的地位?！? 　 鋁鎂合金主要特點：用其壓鑄的零部件輕薄，具有表面光亮，質(zhì)量輕，強度重量比高，尺寸穩(wěn)定性，吸震性好，散熱快，抗靜電等特點。主要用途：廣泛應(yīng)用于高檔家用電器，如壁掛式電視機外殼、筆記本電腦外殼、通訊電子產(chǎn)品、汽車零、部件的制造。用此材料加工制造的產(chǎn)品可100%的回收再利用，符合環(huán)保概念。　　 鎂合金主要用途：用于航空、航天、國防工業(yè)，汽車工業(yè)及制作各種鎂合金型材?！　? 鎂犧牲陽極主要用途：主要應(yīng)用于城建中的供排水、煤氣、天然氣、供暖、熱電廠輸水、輸汽等各類管道；從石油、天然氣等產(chǎn)地到煉油廠、各天然氣用戶等長距離輸送管道；儲油、儲氣各種罐體；油、氣、水升壓泵站；建筑橋梁及其它與水、土壤接觸的鐵及各類合金等制品。高效鎂犧牲陽極是用低鐵高純鎂為基通過精煉、合金化、鑄造成形，熱處理等工藝制取的鎂基合金?！　? 鎂帶：用于貯藏和穿越管道的保護等?！　? 鎂棒：用于熱水器、鍋爐的防腐阻垢?！　? 氧化鎂――熔點2800℃，由于熔點很高，常被用做耐高溫材料。 [練習](ppt 11～17) 1．下列有關(guān)鎂的敘述，不正確的是（ ） A．空氣中點燃鎂條，有耀眼白光，故用作照明彈材料 B．鎂條能在CO2中點燃 C．MgO雖然密度小，但熔點很高 D．純MgCl2不易吸水 答案：D。 2．鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某冷卻劑中冷卻，下列可作為冷卻劑的是（ ） ①空氣 ②O2 ③Ar ④H2 ⑤N2 ⑥H2O A．①② B．③④ C．③⑥ D．③⑤ 答案：B。 3．工業(yè)上用制鹽剩下的苦鹵（主要成分是MgCl2）來制取硝酸鎂，下列方案中合理可行的是（ ） A．向苦鹵中加入AgNO3，濾出沉淀，將溶液蒸干 B．將苦鹵蒸發(fā)濃縮，再加入AgNO3，把得到的溶液蒸發(fā)結(jié)晶 C．給苦鹵中加入熟石灰，分離出沉淀，用稀硝酸將沉淀溶解，再將溶液濃縮結(jié)晶 D．將苦鹵濃縮結(jié)晶，再進行電解，得到金屬鎂，用鎂和HNO3反應(yīng) 答案：C。 4．三份等物質(zhì)的量的金屬鎂分別在足量的①氧氣，②氮氣，③二氧化碳中充分燃燒，反應(yīng)后所得固體質(zhì)量由大到小的順序是（填序號） 。 答案： ③>①>②。 5．海水是取之不盡的化工原料資源，從海水中可提取各種化工原料。下圖是工業(yè)上對海水的幾項綜合利用的示意圖： 結(jié)晶 過濾 海水 粗鹽 濾液 Mg(OH)2 NaCl飽和溶液 燒堿和鹽酸 MgCl26H2O Mg Cl2 MgCl2 加鹽酸 濃縮結(jié)晶 石灰乳 脫水 電解 電解 精制 貝殼 CaO 煅燒 水 試回答下列問題： （1）粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)，精制時所用試劑為：鹽酸、BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液，則粗鹽溶液中Ca2+、Mg2+、SO的沉淀形式分別是 。 （2）由海灘上的貝殼制成石灰乳過程中，有關(guān)反應(yīng)的化學方程式為 。 （3）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式 ，若要保證電解后的溶液有恢復為原來的飽和食鹽水，則可采取的方法是 。 （4）電解無水MgCl2所得的鎂蒸氣可以在下列 氣體中冷卻。 A．H2 B．N2 C．CO2 D．O2 （5）將電解無水MgCl2制得到的副產(chǎn)品Cl2通入石灰乳中可制得漂白粉，制取漂白粉的化學方程式為 。 答案： （1）CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4 （2）CaCO3CaO + CO2↑；CaO+H2O ==Ca(OH)2 （3）2Cl—+2H2O == Cl2↑+ H2↑+2OH—；措施是向電解液中通入一定量的HCl氣體。 （4）A （5）2Cl2 +2Ca(OH)2 ＝ CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O 111