逍遥学能 2013-06-03 21:55
第2单元 时4
镁的提取与应用
设计
一、学习目标
1．掌握镁的化学性质。
2．通过制取镁的生产流程，进一步学习从经济角度、绿色化学角度考虑问题的方法；
3．通过海水中化学资的进一步开发和镁的用途介绍，将化学理论学习和工业生产、生活相结合，提高开发海洋资的兴趣和探索精神，在进一步感悟到人类在享受大自然赋予的财富的同时，应该树立环保责任意识，感悟人与自然和谐相处的重要性。
二、重点及难点
重点：镁的化学性质；从海水中提取镁的步骤和原理。
难点：从海水中提取镁的原理；镁的化学性质。
三、设计思路
通过复习海水中含有的主要盐类引出本节要研究的主题：通过理论分析与资料阅读解决怎样从海水中提取氯化镁和怎样将氯化镁转换为金属镁两个主要问题，通过实验探究认识金属镁的性质和用途。
四、教学过程
[情景导入]我们已经知道如何从海水中提取氯、溴、碘的单质，这些物质的制备都依赖于从海水中提取的氯化钠，我们回顾一下海水中含有的主要四种盐类，浓度仅次于氯化钠的是氯化镁，从海水中提取氯化钠后所得的母液中，氯化镁的浓度较高，那我们怎样将储量巨大的氯化镁从海水中提取出呢？(ppt2～3)
[思考与讨论]氯化镁可以用制取生产、生活中需求量很大的金属镁，怎样从海水中提取氯化镁？怎样将氯化镁变成我们需要的金属镁？
[阅读与讨论]阅读书本P55～56有关镁的提取过程的原理和流程，解决诸如下列问题：
1．工厂为何建在海边？
2．为何不用氢氧化钠沉淀镁离子？
3．“中和”操作中处理的是“过滤”后的滤液，还是沉淀？
[板书]一、镁的提取原理(ppt4～6)
CaCO3 CaO＋CO2↑
CaO＋H2O＝Ca(OH)2
gCl2＋2Ca(OH)2＝g(OH)2↓＋CaCl2
g(OH)2＋2HCl＝gCl2＋2H2O
gCl2 g＋Cl2↑
[练习]写出前生成氢氧化镁和氯化镁两个化学反应的离子方程式。
[过渡]烟火的图片，制得的金属镁有哪些性质，可以有哪些用途呢？(ppt7～8)
[演示实验] 通过P56的“观察与思考”中的实验，以及镁带在氮气和二氧化碳气体中燃烧的反应录像，学生观察反应现象，归纳镁的性质。
[板书]二、镁的性质(ppt 9)
1．镁的物理性质
银白色金属，质软，密度小。
2．镁的化学性质
g＋O2 2gO，在点燃的时候剧烈燃烧。
2g＋CO2 2gO＋C
3g＋N2 g3N2
g＋H2SO4＝gSO4+H2↑
[过渡]烟火镁元素除了可以带给我们耀眼的烟花外，还有什么用处呢？
[叙述]三、镁的用途(ppt 10)
球型镁粉：镁粉是当今世界高科技领域发展较快，用途较广的有色材料，国内外主要用于国防工业：如可做火箭头，导弹点火头，航天器元部，及照明弹等；用于冶金工业的铸造、钢铁脱硫；还可用于制造香精、单晶硅、制药等其他工业，具有非常广阔的前景。随着现代工业的迅速发展，它在原材料领域显示了越越重要的地位。
铝镁合金主要特点：用其压铸的零部轻薄，具有表面光亮，质量轻，强度重量比高，尺寸稳定性，吸震性好，散热快，抗静电等特点。主要用途：广泛应用于高档家用电器，如壁挂式电视机外壳、笔记本电脑外壳、通讯电子产品、汽车零、部的制造。用此材料加工制造的产品可100%的回收再利用，符合环保概念。
镁合金主要用途：用于航空、航天、国防工业，汽车工业及制作各种镁合金型材。
镁牺牲阳极主要用途：主要应用于城建中的供排水、煤气、天然气、供暖、热电厂输水、输汽等各类管道；从石油、天然气等产地到炼油厂、各天然气用户等长距离输送管道；储油、储气各种罐体；油、气、水升压泵站；建筑桥梁及其它与水、土壤接触的铁及各类合金等制品。高效镁牺牲阳极是用低铁高纯镁为基通过精炼、合金化、铸造成形，热处理等工艺制取的镁基合金。
镁带：用于贮藏和穿越管道的保护等。
镁棒：用于热水器、锅炉的防腐阻垢。
氧化镁??熔点2800℃，由于熔点很高，常被用做耐高温材料。
[练习](ppt 11～17)
1．下列有关镁的叙述，不正确的是（ ）
A．空气中点燃镁条，有耀眼白光，故用作照明弹材料
B．镁条能在CO2中点燃
C．gO虽然密度小，但熔点很高
D．纯gCl2不易吸水
答案：D。
2．镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却，下列可作为冷却剂的是（ ）
①空气 ②O2 ③Ar ④H2 ⑤N2 ⑥H2O
A．①② B．③④ C．③⑥ D．③⑤
答案：B。
3．工业上用制盐剩下的苦卤（主要成分是gCl2）制取硝酸镁，下列方案中合理可行的是（ ）
A．向苦卤中加入AgNO3，滤出沉淀，将溶液蒸干
B．将苦卤蒸发浓缩，再加入AgNO3，把得到的溶液蒸发结晶
C．给苦卤中加入熟石灰，分离出沉淀，用稀硝酸将沉淀溶解，再将溶液浓缩结晶
D．将苦卤浓缩结晶，再进行电解，得到金属镁，用镁和HNO3反应
答案：C。
4．三份等物质的量的金属镁分别在足量的①氧气，②氮气，③二氧化碳中充分燃烧，反应后所得固体质量由大到小的顺序是（填序号） 。
答案： ③>①>②。
5．海水是取之不尽的化工原料资，从海水中可提取各种化工原料。下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图：
试回答下列问题：
（1）粗盐中含有Ca2+、g2+、SO2－4 等杂质，精制时所用试剂为：盐酸、BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液，则粗盐溶液中Ca2+、g2+、SO2－4 的沉淀形式分别是 。
（2）由海滩上的贝壳制成石灰乳过程中，有关反应的化学方程式为 。
（3）写出电解饱和食盐水的离子方程式 ，若要保证电解后的溶液有恢复为原的饱和食盐水，则可采取的方法是 。
（4）电解无水gCl2所得的镁蒸气可以在下列 气体中冷却。
A．H2 B．N2 C．CO2 D．O2
（5）将电解无水gCl2制得到的副产品Cl2通入石灰乳中可制得漂 *** ，制取漂 *** 的化学方程式为 。
答案：
（1）CaCO3、g(OH)2、BaSO4
（2）CaCO3 CaO + CO2↑；CaO+H2O ==Ca(OH)2
（3）2Cl—+2H2O == Cl2↑+ H2↑+2OH—；措施是向电解液中通入一定量的HCl气体。
（4）A （5）2Cl2 +2Ca(OH)2 ＝ CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O