镁的性质和用途课件
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镁是自然界中分布最广的元素之一,在地壳质量中约占2.5%,是仅次于铝、铁、钙居于第四位的金属元素。金属镁从1808年被发现,至今已有200多年,在这两百多年里镁的制取方法可分为三个阶段:化学法阶段、熔盐电解法阶段以及现在的热还原法阶段。 【参书镁冶金生产、、、】由于镁合金的密度低,强度、刚度高,价格便宜,在航空航天和汽车制造有广泛的应用前景,其开发应用已被科技部列为国家“十五”重大专项。【参英文翻译】
国外原镁冶炼生产企业主要有美国镁业公司、以色列死海镁业有限公司、俄罗斯的索利卡姆斯克镁厂和哈萨克斯坦有一家镁冶炼厂,他们都是采用电解氯化镁来生产镁。此外,巴西利马公司采用改良的皮江发生产。2005年,根据国际镁协统计资料,全球只有九个国家或地区生产原镁,2007年挪威海德鲁宣布关闭其加拿大魁北克省原镁冶炼厂,俄罗斯的阿维斯马公司也宣布减产,美国镁业公司、巴西的利马公司等继续生产原镁。
20世纪90年代初,世界主要镁生产企业来自北美、俄罗斯及挪威,90年代初,由于劳工及能源成本不断上升,上述国家部分企业被迫所见其经营,但以中国为首的亚洲国家的镁生产量及出口规模急速扩大,大量的原镁企业在中国建成,到1999年中国原镁产量已跃居全球首位。【参书】
自20世纪60年代后期以来,镁的生产总产量一直在稳定增长,尽管在20世纪80~90年代初期,镁的生产量曾明显地下降过,但从1969年起.原镁和再生镁的产量几乎每年都以3%的平均速度增加,2000年已达到大约58万吨,大约相当于产能的80%。【参世界镁生产概述2段】
我国镁冶炼发展具备良好的资源条件、能源条件,以及廉价的劳动力、投资成本低的优势,以及不断的技术创新、技术进步,因此在国际竞争中显现了后发的优势。2008年中国原镁产量占到世界总产量的80%以上,中国的原镁生产企业大部分采用白云石与硅铁进行热还原生产(皮江发冶炼)【参书17】,我国硅热还原炼镁流程如下图:
“镁 的 性 质 和 应 用” 教 案
年 级 高 一 课 题 镁的性质和应用 授课老师 佚 名
教 学
内 容
分 析 普通高中课程标准实验教科书化学1(苏教版)专题2“从海水中获得的化学物质”的特点是以海水资源为背景,以“工业生产——性质探究——社会应用”为线索,从工业生产实际出发,通过实验探究,引出典型的非金属元素——卤素单质及其化合物的知识和典型的金属元素——钠、镁单质及其化合物的知识。让学生在认识物质性质的同时,学会认识物质的方法,从中体会化学为人类社会发展做出的巨大贡献,突出了学好化学能更好地服务于社会生活的学习目标。
“镁的提取及应用”一节重在使学生在获取相关化学知识和实验研究技能的同时,形成自然资源的有效利用需要化学科学发展的认识,使学生了解化学与社会、生活、生产等的密切联系,增强学生的环境保护意识和经济效益观念,有利于学生理解所学的知识并学以致用,培养学生的实践能力。
学 生
情 况
分 析 学生在前面的学习中,通过对卤素和钠单质及其化合物知识的学习已经初步学习了认识物质的方法。并且,在上一课时的学习中已经基本掌握了从海水中提取镁的相关知识,故将已有知识应用于镁及其化合物性质的学习,较为容易掌握。从中还能感受将已有知识运用于新知识学习的乐趣,学习的热情也会提高。但对于如何正确理解、归纳和掌握镁的化学性质却较为生疏,因此需要教师适时加以引导,激活学生已有的知识和经验。可通过设计一系列的探究实验,让学生进行分组实验、教师演示实验等方法,促进学生对新知识的认知和掌握。
教 学
设 计
思 路 1、从生活实际引课,创设学习情景,吸引学生的眼球,激发学生的思维,保持教师与学生、学生与学生之间的有效互动。
2、应用学生已有的原子结构知识,引导学生通过分析镁的原子结构推测镁的化学性质,并结合课堂上的探究实验活动使学生进一步认识到镁是一种活泼的金属。
3、在教学中通过演示实验、分组实验、分组交流与讨论,教师和全体学生一起倾听小组的汇报,并且尽可能让学生予以评价,使学生的主体意
甲醇的性质和用途
1.1.1 甲醇的性质和用途
甲醇性质
甲醇(Methanol,Methylalcohol)又名木醇,木酒精,甲基氢氧化物,是一种最简单的饱和醇。化学分子式为CH3OH,结构式如下:
H
|
H--C--OH
|
H
分子结构:C原子以sp3杂化轨道成键,0原子以sp3杂化轨道成键。分子为极性分子。最早从木材干馏得到故又称木醇或木精。甲醇是无色有酒精气味易挥发的液体。熔点-93.9℃、沸点64.7℃、密度0.7914克/厘米3(20℃)、能溶于水和许多有机溶剂。甲醇有毒,误饮5~10毫升能双目失明,大量饮用会导致死亡。禁酒的国家,把甲醇掺入酒精中成变性酒精,使其不能饮用。甲醇易燃,其蒸气与空气能形成爆炸混合物,甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,同时放出热量:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。
工业上用一氧化碳和氢气的混合气(合成气)在一定的条件下制备甲醇:甲醇可用做溶剂和燃料,也是一种化工原料,主要用于生产甲醛(HCHO):工业酒精里含有甲醇,但是工业酒精的主要成分还是乙醇。
甲醇有较强的毒性,对人体的神经系统和血液系统影响最大,它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应,甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。急性中毒症状有:头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明,继而呼吸困难,最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。慢性中毒反应为:眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、现力减退、消化障碍。甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应,误服一小杯超过10克就能造成双目失明,饮入量大造成死亡。致死量为30毫升以上,甲醇在体内不易排出,会发生蓄积,在体内氧化生成甲醛和甲酸也都有毒性。在甲醇生产工厂,中国有关部门规定,空气中允许甲醇浓度为5mg/m3,在有甲醇气的现场工作须戴防毒面具,废水要处理后才能排放,允许含量小于200mg/L
甲醇的中毒机理是,甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸(俗称蚁酸),然后对人体产生伤害。常见的症状是,先是产生喝醉的感觉,数小时后头痛,恶心,呕吐,以及视线模糊。严重者会失明,乃至丧命。失明的原因是,甲醇的代谢产物甲酸会累积在眼睛部位,破坏视觉神经细胞。脑神经也会受到破坏,产生永久性损害。甲酸进入血液后,会使组织酸性越来越强,损害肾脏导致肾衰竭。 甲醇中毒,通常可以用乙醇解毒法。其原理是,甲醇本身无毒,而代谢产物有毒,因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶,而这种酶和乙醇更具亲和力。因此,甲醇中毒者,可以通过饮用烈性酒(酒精度通常在60度以上)的方式来缓解甲醇代谢,进而使之排出体外。而甲醇已经代谢产生的甲酸,可以通过服用小苏打(碳酸氢钠)的方式来中和。
镁和铝的性质
二. 重点、难点
1. 镁和铝的原子结构比较。
2. 镁和铝的单质物理性质比较(色、态、熔沸点、硬度、密度、延展性等)。
3. 合金及其特点(定义、熔点等),镁、铝的重要用途。
4. 镁、铝的化学性质(与氧气、硫、卤素的反应,与非氧化性酸、某些氧化物的反应,铝的钝化,铝与碱反应),铝热反应的有关知识,铝的两性。
三. 知识分析:
(一)金属的物理性质
有金属光泽、不透明、有导电性、导热性
有延展性、多数具有较高熔点、较大硬度
金属可以根据其颜色、密度、存在形式可把金属分为以下几类:
从颜色分:
黑色金属(Fe、Cr、Mn)
有色金属(除以上金属外)
从密度分:
轻金属(d <4.5g/cm-3)
重金属(d > 4.5g/cm-3)
从存在分:
常见金属(Fe、Al、Cu)
稀有金属
以上同学们对金属应有一定的认识,下面我们通过学习镁和铝的性质来深入了解金属的性质及用途。
(二)合金
1. 定义——由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起形成的具有金属特性的物质,合金属于混合物。
2. 合金的性质特点
一般说来,合金的熔点比其成分金属都低,而在硬度、韧性等方面却往往有其成分金属所不具有的独特的性质。
3. 镁、铝的合金简介
(三)镁和铝
1. 原子结构
(1)原子结构示意图
(2)电子式
2. 物理性质
(1)共同点:均为银白色,属于轻金属,熔点较低,硬度较小、有良好的导电性、导热性。
(2)不同点:
密度:铝>镁
熔点、硬度:铝>镁
思考:
a. 镁和铝分别位于元素周期表的第几周期,第几族?
b. 分别画出镁和铝的原子结构示意图,它们的原子结构有哪些特点?
c. 为什么镁的化学性质比铝活泼?举出几个能说明镁的化学性质比铝活泼的实验事实。
3. 化学性质:
(1)与非金属反应:
a. 镁条在空气中的燃烧
2Mg + O2 = 2MgO
3Mg + N2 = Mg3N2