高中化学专题2从海水中获得的化学物质第二单元钠镁及其化合物2.2.4镁的提取及应用省公开课一等奖新名.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第四课时镁提取与应用,1/26,1,了解镁存在，掌握从海水中提取镁工业原理。,2,掌握镁主要性质。,3,了解镁应用，体会化学知识与生产、生活亲密联络。,2/26,一、镁提取,1,镁存在,：自然界中镁主要以,形式存在于地壳和海水中。海水中镁总储量约为,1.8,10,15,吨。,化合态,3/26,2,镁提取,从海水中提取镁，步骤以下：,(1),煅烧海边贝壳,(,),，制成石灰乳。化学方程式：,CaCO,3,CaO,CO,2,，,CaO,=Ca(OH),2,。,(2),将石灰乳加入到海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀。化学方程式：,MgCl,2,Ca(OH),2,=,，该反应实质上是,Mg,2,与,OH,结合生成,Mg(OH),2,沉淀反应，离子方程式：,Mg,2,Ca(OH),2,=Ca,2,Mg(OH),2,。,(3),将氢氧化镁与盐酸反应，化学方程式：,Mg(OH),2,2HCl=MgCl,2,2H,2,O,，该反应实质上是,与,反应生成,Mg,2,与,H,2,O,，离子方程式：,Mg(OH),2,2H,=Mg,2,2H,2,O,。所得溶液蒸发结晶可取得六水合氯化镁晶体,(MgCl,2,6H,2,O),，然后在氯化氢气流中加热，转化成氯化镁。,化学方程式：,MgCl,2,6H,2,O,(4),电解熔融,制得金属镁。化学方程式：,MgCl,2,。,石灰石,H,2,O,Mg(OH),2,CaCl,2,Mg(OH),2,H,MgCl,2,6H,2,O,氯化镁,Mg,Cl,2,高温,4/26,1.,能否采取直接电解,Mg(OH),2,方法来制镁？,【,提醒,】,不能。,Mg(OH),2,受热易分解生成,MgO,。而氧化镁耐高温，熔点很高，电解耗能太大，反应要求条件也高。,5/26,二、镁性质,1,镁物理性质,镁是,金属，密度较,(1.74 g,cm,3,),，有较强韧性、延展性、是电和热,导体。硬度、熔点、沸点介于钠、铝之间。,2,镁原子结构,镁原子结构示意图为,。由其结构可知，镁原子轻易,最外层,电子，形成镁离子。所以，镁是活泼金属，在自然界中主要以,存在。,银白色,小,良,失去,2,个,化合态,6/26,3,镁化学性质,镁化学性质活泼，可与活泼非金属、酸等发生反应。,(1),镁与非金属单质反应,镁与氧气反应：,。,镁与氯气、氮气反应，化学方程式分别为：,Mg,Cl,2,3Mg,N,2,。,(2),镁与酸反应,把一小段擦去氧化膜镁条放入一定量稀硫酸中，镁条上有气泡产生，这是因为镁与酸所电离,H,发生氧化还原反应，把,H,还原成氢气。化学方程式：,Mg,H,2,SO,4,(,稀,)=MgSO,4,H,2,，离子方程式为,。,(3),镁与一些氧化物反应,将燃着镁条伸入盛满二氧化碳集气瓶中，镁条,燃烧，发生刺眼,，瓶内壁上有,物质生成。化学方程式：,2Mg,CO,2,。,2Mg,O,2,2MgO,MgCl,2,Mg,3,N,2,Mg,2H,=Mg,2,H,2,白光,黑色,2MgO,C,猛烈,7/26,2.,二氧化碳通惯用来灭火，是否它不能支持任何物质燃烧？,【,提醒,】,否。,CO,2,即使有惰性，不过它能支持镁条燃烧，且反应猛烈。,8/26,三、镁及其化合物主要用途,1,镁用途,(1),镁能与铜、铝、锡、锰、钛等形成许多合金,(,约含镁,80%),。即使镁合金密度只有,1.8 gcm-3,左右，但硬度和强度都较大，所以被大量用于制造,、,和,部件等。所以，镁被誉为,“,国防金属,”,。,(2),因为镁燃烧发出刺眼,，所以惯用来制造,和,。,2,氧化镁用途：氧化镁熔点高达,2 800,，是优质耐高温材料。,火箭,导弹,飞机,白光,信号弹,焰火,9/26,一、镁提取,怎样从海水中提取得到镁？,师生互动,【,提醒,】,海水提取镁过程,10/26,镁提取过程中包括哪些化学反应？请用化学方程式,(,离子方程式,),表示。,学生交流,【,提醒,】,CaCO,3,CaO,CO,2,CaO,H,2,O=Ca(OH),2,MgCl,2,Ca(OH),2,=CaCl,2,Mg(OH),2,Mg,2,Ca(OH),2,=Ca,2,Mg(OH),2,2HCl,Mg(OH),2,=MgCl,2,2H,2,O,Mg(OH),2,2H,=Mg,2,2H,2,O,MgCl,2,Mg,Cl,2,11/26,海水综合利用能够制备金属镁，其流程以下列图所表示：,(1),若在空气中加热,MgCl,2,6H,2,O,，生成是,Mg(OH)Cl,或,MgO,，写出对应反应化学方程式：,_,。,(2)Mg(OH),2,沉淀中混有,Ca(OH),2,应怎样除去？写出试验步骤,_,。,(3),试验室里将粗盐制成精盐过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒目标：,溶解时：,_,。,过滤时：,_,。,蒸发时：,_,。,12/26,【,思绪指导,】,本题考查了书写化学方程式能力与镁化合物相关知识，只有掌握了从海水中提取镁知识，才能作答。,【,解析,】,(1),由元素守恒可知，,MgCl,2,6H,2,O,受热分解除产生,MgO,或,Mg(OH)Cl,外，还有,HCl,和,H,2,O,生成。,(2),因为,Mg(OH),2,难溶于水，,Ca(OH),2,微溶于水，故除去,Mg(OH),2,中,Ca(OH),2,，需加入使,Ca(OH),2,转化为易溶于水物质，经搅拌、过滤、洗涤便可到达目标。普通选取,MgCl,2,或,Mg(NO,3,),2,溶液。,13/26,1.,海水中含有氯化镁，是镁主要起源之一。从海水中提取镁，可按以下步骤进行：,把贝壳制成石灰乳；,在引入海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；,将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤、干燥产物；,将得到产物熔融后电解。关于提取镁，以下说法不正确是,(,),A,此法优点之一是原料起源丰富,B,进行,步骤目标是从海水中提取,MgCl,2,C,第,步电解时会产生氯气,D,以上提取镁过程中包括反应有分解反应、化合反应和置换反应,【,解析,】,提取镁过程中发生反应有：,CaCO,3,CaO,CO,2,；,CaO,H,2,O=Ca(OH),2,；,Ca(OH),2,MgCl,2,=Mg(OH),2,CaCl,2,；,Mg(OH),2,2HCl=MgCl,2,2H,2,O,；,MgCl,2,Mg,Cl,2,；此过程中不包括置换反应。,【,答案,】,D,14/26,二、镁性质及应用,镁在空气中燃烧能观察到什么现象？,师生互动,【,提醒,】,镁能猛烈燃烧，且产生刺眼白光，而且伴有大量白烟。,镁是较活泼金属，易被氧化，为何镁又有抗腐蚀性能？,学生交流,【,提醒,】,因为镁能被氧气氧化生成,MgO,，覆盖在镁表面，阻止内部金属深入被氧化，从而起到保护性作用。故镁有一定抗腐蚀性。,15/26,为何镁被称为,“,国防金属,”,？,学生交流,【,提醒,】,镁能与铜、铝、锡、锰、钛等形成许多合金,(,约含镁,80%),。即使镁合金密度只有,1.8 gcm,3,左右，但硬度和强度都较大，所以被大量用于制造火箭、导弹、飞机部件等。所以，镁被誉为“国防金属”。,16/26,将相同质量镁条分别在,氧气,空气,氮气,二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物质量由小到大次序是,(,),A,B,C,D,。同理可讨论足量镁条分别在等体积,(,相同条件下,)N,2,、空气、,O,2,、,CO,2,中充分反应后固体质量增加关系。,20/26,二、镁及其化合物间转化关系,21/26,(1)Mg,与,CO,2,反应是经典置换反应，,Mg,作还原剂，,CO,2,作氧化剂。,(2)K,、,Ca,、,Na,等还原剂更强金属，在点燃条件下更易在,CO,2,气体中燃烧，当,K,、,Ca,、,Na,、,Mg,等金属失火后，不能用含,CO,2,或,H,2,O,灭火剂灭火。所以“二氧化碳不能助燃”说法不是绝正确，二氧化碳对绝大多数可燃物是良好灭火剂，而对,K,、,Ca,、,Na,、,Mg,等可燃物是助燃剂。,22/26,1,以下关于镁元素及其单质说法中，不正确是,(,),A,镁在常温下能与氧气反应，生成氧化镁保护膜,B,镁在自然界中只有化合态，没有游离态,C,镁能在氯气、二氧化碳中燃烧，这说明不只是氧气才有助燃性,D,镁化学性质很活泼，能与,O,2,、,Cl,2,、,N,2,及酸、碱发生反应,【,答案,】,D,23/26,2,近年来，冠以,“,绿色,”,新概念不停产生，如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等。这里,“,绿色,”,是对人类社会可连续发展战略形象表述。,“,绿色化学,”,要求以经济、环境保护和技术上设计可行化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁以下,4,个方案中，你认为可行而且符合,“,绿色化学,”,要求方案是,(,),A,MgHNO,3,Mg(NO,3,),2,B,MgCl,2,MgCl,2,NaOH,Mg(OH),2,稀,HNO,3,Mg(NO,3,),2,C,MgO,2,MgO,稀,HNO,3,Mg(NO,3,),2,D,Mg,浓,H,2,SO,4,MgSO,4,Ba(NO,3,),2,溶液,Mg(NO,3,),2,【,解析,】,A,选项会产生有毒气体,NOx,，,D,选项会产生有毒气体,SO,2,；,B,选项步骤多，不经济；只有,C,选项符合,“,绿色化学,”,要求。,【,答案,】,C,24/26,3,从海水中可提取各种化工产品，下列图是工业上对海水一个综合利用流程图：,(1),在试验室进行过滤所需要玻璃仪器为烧杯、,_,、,_,；,(2),在粗盐中含有,Ca,2,、,Mg,2,、,SO,4,2,等杂质，精制时所用试剂为：,A,盐酸,B,氯化钡溶液,C,氢氧化钠溶液,D,碳酸钠溶液,则加入试剂次序是,_(,填编号,),；,25/26,(3),电解饱和食盐水时，与电源正极相连电极上发生电极反应为,_,；与电源负极相连电极附近溶液碱性,_(,填,“,变大,”,、,“,变小,”,或,“,不变,”,),；,(4),往,Mg(OH),2,中加入盐酸后，要取得,MgCl,2,6H,2,O,晶体，需要进行试验操作依次为,_(,填编号,),。,A,蒸馏,B,燃烧,C,过滤,D,蒸发,E,冷却结晶,【,答案,】,(1),玻璃棒漏斗,(2)CBDA,或,BCDA,(3)2Cl,2e,=Cl,2,变大,(4)DEC,26/26,