高中化学：海水中的元素 镁与海水提镁学案

3.4.1 镁与海水提镁
课型：新授使用人使用时间
【知识序列要求的教学内容】：
1、海水中的元素
2、镁的性质
3、海水提镁的工艺流程
【学情分析】：学生已经初步掌握了学习元素化合物性质的基本方法和基本程序，尤其对非金属如碳、氮、硫等元素的单质和化合物的性质有了比较深入的了解，在此基础上，以海水资源为载体，有学习有关金属镁的重要
性质，比较容易。

[教学目标]
1、了解常量元素和微量元素的种类及它们的作用
2、掌握金属镁的相关性质
3、掌握海水提镁的工艺流程
[教学重难点]
1、海水提镁的工艺流程
2、通过海水提镁全面认识工业生产。

海水中的化学元素 一轮复习学案 13班级_______ 姓名 【学习目标】1、熟练掌握镁的性质及海水提取镁的方法。

2、掌握卤族元素单质的性质及海水提取溴的方法。

【课前导学】一、镁和海水提镁 1、镁的性质（1）物理性质：镁是制造汽车、飞机、火箭的重要材料，因金属镁密度 ，镁合金的强度 、机械性能 ；有 的美誉；在冶金工业上镁常用做 剂和 剂。

（2）化学性质：镁是较活泼．．．的金属，还原性较强．．。

镁条在氧气中燃烧试验用 夹住 的镁条，点燃后分别作如下实验实验内容实验现象化学方程式伸入到盛有氧气的集气瓶中伸入到盛有CO 2的集气瓶中（底部要放一些细沙或少量水）2、写出以海水、贝壳为原料制取镁的有关反应化学方程式。

（1）制碱： 。

（2）沉淀： 。

（3）酸化： 。

（4）蒸发结晶析出MgCl 2•6H 2O 。

（5）电解： 。

练习1、镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮的制造中是不可少的原料。

工业上制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却。

下列气体中可作为冷却气体的是（ ） ① 空气 ② 二氧化碳 ③ 氩气 ④ 氢气 ⑤ 氮气A. ①②B. ②③C. ③④D. ④⑤二、卤族元素单质的性质 1、氯、溴、碘单质的物理性质物理性质 氯单质溴单质碘单质 颜色 状态溶解性和溶液颜色水中有机溶剂CCl4、苯、汽油、酒精）2、Br2的特性（1）Br2是常温下唯一呈 ____ 态的非金属单质，且易_______，有毒。

（2）液溴应密封保存在带_______的细口瓶中，并向瓶中加入少量 _______。

观察盛溴的试剂瓶，瓶中的现象是____________________________________________________3、I2的特性（1）I2易______，应密封保存在_________________，放在阴凉处。

取少量碘单质，放入烧杯中，将盛有冷水的圆底烧瓶置于烧杯上方，加热烧杯，现象是_____________________________（2）I2的化学特性是__________________________________4、卤素单质化学性质①与氢气反应氢气与氯气：。

第3章自然界中的元素第4节海水中的元素第1课时海水中的元素镁与海水提镁教学目标知识与技能目标1.了解海水中常见元素的存在和用途2.了解海水提镁的工业流程，掌握镁单质的性质过程与方法目标通过对氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序的探究活动，学会应用氧化还原反应原理设计实验，探究物质氧化性或还原性相对强弱的方法。

3.情感态度与价值观目标通过对海水中化学资源的开发利用学习，认识到海洋对人类的重要性，学会关注和珍惜自然资源。

【教学过程】一、海水—元素宝库[引入] 我们都知道海水又苦又咸，不能直接饮用。

看来，海水中除了含有氢、氧元素外，一定还含有其他的元素。

那么海水中还含有哪些元素呢？它们在海水中是以什么形式存在的？它们在海水中的含量如何？人们是怎样提取利用食盐的？[指导阅读] 用5min阅读课本P95-P97，完成：1. 海水中的元素有多少种？2. 什么是常量元素？海水中的常量元素有哪些？主要以什么形式存在？3. 海水中含量最多的盐是什么？有哪些重要用途？4. 什么是微量元素？锂、碘、铀有哪些重要用途？[学生阅读后回答] 海水中共有80多种元素，含量大于1mg/L的为常量元素，主要有氯、钠、钾、镁、硫、碳、钙、锶、溴、硼、氟等，主要以盐的形式存在于海水中。

海水含量最多的盐是NaCl，是重要的调味品，对人体的血液循环和新陈代谢也有重要的作用。

含量少于1mg/L 的是微量元素，锂是热核反应，锂电池和特种合金的重要材料，碘是碘盐(加入的是KIO3)中的重要元素，铀是核燃料。

[教师总结] 教师点评并简单介绍氯碱工业工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。

2NaCl+2H22↑+H2↑氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

主要有3种工艺隔膜法，双电解池法，水银电解池法。

第3章自然界中的元素第4节海水中的元素第1课时海水中的元素镁与海水提镁教学目标知识与技能目标1. 通过观察思考，交流研讨等教学活动，使学生认识镁单质的还原性和重要用途。

2. 通过实验探究、交流研讨等教学活动，使学生认识到氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变顺序及溴单质和溴的化合物的重要用途。

3. 了解海水中微量元素的存在和应用及在工业生产和高科技领域的潜在价值，认识到综合开发利用海水化学资源的重要意义。

过程与方法目标通过对氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序的活动探究，学会应用氧化还原反应原理设计实验，探究物质氧化性或还原性相对强弱的方法。

情感态度与价值观目标通过对海水中化学资源的开发利用的学习，使学生认识到海洋对人类的重要性，学会关注和珍惜自然资源。

教学过程【引入】尝过海水的人都知道，海水又苦又咸，不能直接饮用。

看来，海水除了含有氢、氧元素外，一定还含有其它元素。

那么，海水中还含有哪些元素呢？它们在海水中是以什么形式存在的？它们在海水中的含量如何？人们是怎样提取利用食盐的？一、海水——化学元素宝库1. 元素周期表中的110多种元素，海水中含有80多种，而且海水的量又比较多，故有些元素的含量极其丰富，有很大的开采、使用价值。

2. 海水中各种元素的来源海水中的这些元素，是通过河流、大气及海底火山活动等途径，从地球的其他圈层进入海洋的。

由陆地河流和大气进入海洋的物质，90％是由江河输入海洋的，10％由冰和大气尘埃输入。

虽然来源不同，输入海洋的物质的数量随地理位置和时间的不同而有所变化，但海水的浩大，还能使某一海区海水的性质趋于一致。

3. 海水中的常量元素和微量元素(1)常量元素：每升海水中含量大于1mg 的元素为常量元素。

常见的常量元素有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F这11种元素，它们的总量占海水所溶解物质总量的99.9％。

Cl、Na两种元素的含量最高，海水中NaCl 的含量特别丰富。

【第三章第四节海水中的元素】之小船创作第1课时海水提镁一、教材分析在前面几节介绍非金属元素及其化合物的基础上，拓展学生对元素化合物知识的认识，让他们认识元素在自然界中的广泛存在；另一方面是让他们认识开发海水化学资源的重要意义。

二、设计思路学生已经初步掌握了学习元素化合物性质的基本方法和基本程序，尤其对非金属如C、N、S等元素的物质的性质有了比较深入的了解，在此基础上，以海水资源为载体，来学习有关金属镁的重要性质，比较容易。

在前面学习氮的循环和硫的转化两节，都介绍了人类活动对环境的影响，本节介绍富含多种元素的海水资源，也是对学习体系的补充，资源、能源、环境问题一直以来，都是我们面临的巨大挑战，合理开发利用资源能源、保护环境也是我们当代人的责任。

本节教材以海水中化学资源的开发利用为线索展开，简单介绍了海水中化学元素的种类和存在形式，本节重点定位在金属镁的提取原理、主要化学性质和主要用途上。

过程与方法1．通过对金属镁的化学性质的研究，是学生熟练研究物质性质的方法和程序2．通过对“化学与技术”中氯碱工业的认识，和对海水提镁流程的了解，使学生学会如何全面认识问题情感、态度与价值观1．通过对海水中微量元素的了解和海水提镁工艺流程的了解，使学生认识综合开发利用海水化学资源的重要意义2．使学生认识海洋对人类的重要性，学会关注和珍惜自然资源教学重点难点1.海水提镁的工艺流程2.金属镁的还原性3.通过海水提镁全面认识工业生产教学手段教学方法多媒体辅助教学，实验探究法教学用具多媒体、实验、常规教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图引入新课【导入】【展示图片】【讲述】宇航员从太空遥看地球时发现，它是一颗美丽的蓝色星球。

这主要是因为地球表面70%以上的面积都被海洋覆盖着。

浩瀚的大海里蕴含着丰富的化学资源。

请问，你们知道海水中都含有哪些元素吗？它们又是以什么形式存在的呢？【展示图片】【引入】由上图可知，现已发现的110多种元素中，有80多种能在海水中找到。

东平明湖中学高一化学学案学习目标：（1）了解海水的成分；认识海水提取镁的原理与过程。

（2）掌握金属镁化学性质和主要用途。

一、海水—元素宝库海水中的常量元素指的是在每升海水中的含量均 ，包括共11种元素。

海水中所含有的元素大部分以 的形式存在，在这些盐类物质中，占80%以上。

食盐不仅是人们常用的调味品，而且是人体必需的物质，它对人体的血液循环和新陈代谢都有重要的作用。

健康成年人每天摄入的食盐量以 为宜。

在每升海水中含量 的元素称为海水中的微量元素，如 、 、 元素。

碘有重要的生理作用，人体中的碘主要存在于 里 ，如果缺碘，会形成 ，为了消除碘缺乏症，我国政府规定在食用盐中必须加入一定量的 。

锂是 的重要材料之一；铀可用做 。

氯碱工业上电解饱和食盐水的方程式 。

二、海水提镁镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。

其流程如下图所示：（1）海水里的镁元素处于游离态还是化合态？（2）贝壳的作用（3）贝壳所经历的变化的化学方程式：；（4）在母液里加入石灰乳的作用（5）加入盐酸所发生的反应的离子方程式（6）由MgCl 2得到金属Mg 的化学方程式（7）从海水中提取氯化镁的反应是否为氧化还原反应？（8）用电解法冶炼金属镁的反应是不是氧化还原反应？三、镁的性质（1）镁为_______色金属，具有导___导___性，密度较_____。

镁合金的密度也较小，但硬度和强度都较大，因此镁合金被大量用于制造汽车、飞机、火箭等，从而获得 的美誉。

（2）镁的化学性质镁的原子结构示意图____________预测镁的性质：镁在反应中易______电子,做________剂。

㈠与非金属反应：①与氧气反应：镁暴露在空气中，表面生成一层 ，因海水母液 Mg(OH)2 MgCl 2•6H 2O MgCl 2 Mg 贝壳 CaO 石灰乳 盐酸 浓缩 脱水 水而镁具有一定抗腐蚀性。

点燃镁条时的现象，Mg + O2 —②Mg + N2 —③Mg + Cl2 —㈡与热水反应Mg + H2O—㈢与酸反应Mg + HCl —㈣与某些非金属氧化物反应Mg + CO2 —现象：思考：1可燃物燃烧时，一定能用CO2灭火？2镁在空气中燃烧所发生的反应有哪些？请写出。

高中化学第3章自然界中的元素第4节第1课时海水中的元素镁与海水提镁学案鲁科版必修1[核心素养发展目标] 1.了解海水中元素的存在和用途，认识综合开发利用海水资源的重要意义。

2.了解海水提镁的过程及化学原理，认识镁单质的还原性和重要用途。

一、海水——元素宝库1.海水中的元素可分为常量元素和微量元素常量元素(即每升海水中的含量均大于1mg 的元素)有：氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟共11种；微量元素(即每升海水中含量低于1mg 的元素)如：锂、碘、铀等元素。

2.海水元素对人体的重要性或主要用途食盐是人体的必需物质，并对人体的血液循环和新陈代谢都有着重要作用；碘用于制药，人体缺碘会导致大脖子病，一般加碘食盐中添加的是KIO 3；锂可作为热核反应的重要材料之一，制造锂电池，特种合金的原料；铀可作为核燃料。

海水中的多种元素均是以化合态形式存在，若元素由化合态转化成游离态，元素化合价一定发生变化，即一定发生氧化还原反应。

例1 不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( ) A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝 C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水答案 D解析 获得Cl 2、NaOH 、H 2需要电解饱和食盐水；获得Na 、Mg 、Al 需电解相应熔融物，Br 2、I 2需由Br －、I －氧化得到；食盐、淡水分别通过海水蒸发、蒸馏即可得到，为物理变化。

方法规律从海水提取化学物质不一定发生化学变化。

如海水提取氯化钠和淡水等。

二、镁与海水提镁1.从海水中提取镁，步骤如下：(1)煅烧海边贝壳(石灰石)，制成石灰乳。

反应的化学方程式为CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，CaO ＋H 2O===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。

反应的化学方程式为MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2。

(3)将氢氧化镁与盐酸反应，化学方程式为Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O ，离子方程式为Mg(OH)2＋2H ＋===Mg 2＋＋2H 2O 。

第四节第1课时【疑难探究】1.食盐的精制【问题情境】工业电解法制碱的主要原料是饱和的食盐水,由于粗盐水中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质，不符合电解要求，必须要经过精制。

如何精制？【问题探究】向粗食盐水中依次加入BaCl2、Na2CO3、NaOH溶液使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的pH。

【结论归纳】为了除去SO42－，可以先加BaCl2溶液，然后再加Na2CO3溶液，以除去Ca2+和过量的Ba2+，离子方程式为：2NaCl+2H2O 电解2NaOH+H2↑+Cl2↑；Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓；Ba2＋＋CO32－=BaCO3↓Ca2＋；＋CO32－＝CaCO3↓；加入NaOH溶液以除去Mg2＋、Fe3＋等，离子方程式为：Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓；Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓。

2．海水中提取镁【问题情境】海水中提取镁的工业流程如下图所示：【问题探究】仔细分析该图所示的工业流程，①从海水中的Mg2＋到金属Mg，经历了哪些化学变化？②在用上述方法提取镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？这对你有什么启示？【结论归纳】①由流程图可以得出，海水中的Mg2＋到金属Mg，经历的主要变化的方程式有：CaCO3 高温CaO + CO2↑，CaO + H2O ＝Ca(OH)2，Ca(OH)2+ MgCl2＝Mg(OH)2 ↓+ CaCl2，M g(O H)2+2HCl＝MgCl2+2H2O ，MgCl2电解Mg+Cl2↑。

②从经济角度应考虑以下几点：工厂应设在海边。

需要的碱取自海边的贝壳(CaCO3)，CaCO3分解产生的CaO再与水反应即得碱［Ca(OH)2］。

电解MgCl2制镁时产生的氯气又可作为制取盐酸的原材料。

制得的盐酸再跟M g(O H)2反应进入循环，对我们的启示是：建厂要考虑原料的来源，以减轻经济负担，提高经济效益。

【典题探究】类型一、氯气化学性质辨析典例1：市售家用消毒液发生器是化学知识在日常生活中的“创新”应用。

【课题】第四节海水中的元素（一）海水与镁【学习目标】1、认识镁单质的还原性和重要用途。

2、了解海水中微量元素的存在和应用及在工农业生产和高科技领域的潜在价值。

3、认识综合利用海水化学资源的重要意义及海洋对人类的重要性，学会关注和珍惜自然资源。

【重点难点】金属镁的还原性【复习回顾】1、画出镁原子的结构示意图,预测它会有什么性质?【自主学习】教材95----97。

【小结】一、海水——化学元素的宝库1、海水中的元素有哪些来源？。

2、人们常把海水中的元素分为常量元素和微量元素3、氯碱工业工业上电解饱和食盐水可得氯气、氢气和氢氧化钠，该反应化学方程式为离子方程式为【交流研讨】健康成年人每天适宜摄入的食盐量是多少？人体缺盐和摄入过多盐的危害？我国规定食用盐必须加碘，加入的含碘的物质是什么？【迁移应用】1、如何除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42-,设计实验步骤（并写出每一步的离子方程式）。

[实验步骤]⑴⑵⑶⑷【课堂聚焦】海水提镁的工艺流程【小结】二、镁与海水提镁 1、海水提镁海水提镁最基本的方法就是往海水里加 ，得到 ，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成 ；然后，经过滤、干燥，得到 ；最后将 熔融电解就可得到金属镁。

【交流研讨】①贝壳在生产流程中起什么作用？其主要成分发生了怎样的化学变化（用化学方程式表示）？ ②从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化（用化学方程式表示）？ 反应器I 中： 反应器II 中： 反应器III 中： ③在用上述方法提镁的过程中，采取了哪两项措施来提高经济效益？【自主学习】P98最后一自然段 【小结】2、镁的性质和用途 （1）.镁的物理性质和用途镁是一种 色金属，密度较 ，熔点较 ，硬度较 ，易形成 。

镁合金的 ， ，常用作制造汽车、飞机、火箭的重要材料。

另外，在冶金工业上，金属镁常用做 。

【课堂聚焦】【实验】金属镁的还原性【小结】（2）.镁的化学性质镁是一种最外层有两个电子的活泼金属,有较强的，具有与其他金属相似的化学性质。

高中化学《镁的提取及应用》学案苏教版必修1教学目标1、知识目标（1）了解海水的成分；初步认识海水提取镁的原理与过程。

（2）初步掌握镁的化学性质，物理性质。

教学重点、难点海水提取镁的原理与过程；镁的化学性质。

自学导航：1、自然界的镁主要以的形式存在于和海水中，海水中镁的总储量约为。

2、写出下列反应的化学方程式：MgCl2＋NaOH ==Mg(OH)2＋H2SO4===Mg(OH)2△学习过程一、从海水中提取镁的过程及原理：海水提镁的步骤：相关的化学反应方程式为：①②③④⑤【思考】海水中提取镁的过程中，海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀时为什么加入的是石灰乳而不是NaOH溶液？电解得到金属镁为什么不采用电解熔融的氧化镁？电解产生的Cl2怎么处理？二、镁的性质１、物理性质：镁是色的金属固体，是热和电的良导体，质地。

硬度较，熔点较低，镁的密度较_____,镁能与铜、铝、锡、锰、钛等形成许多合金,但是硬度和强度都很____,因此镁合金被大量用于制造、和的部件,氧化镁的熔点可以达到2800℃，是很好的______材料2、镁的化学性质1）、[演示实验]探究一：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量稀盐酸的试管中；现象：结论或化学方程式：2）、[演示实验]的集气瓶中。

探究二：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后插入充满CO2现象：结论或化学方程式：：3）、镁条在氮气中燃烧反应的化学方程式：：三镁的用途1、制合金2、信号弹、焰火3、制耐火材料（MgO）熔点高当堂演练1 写出下面的反应方程式（1）与非金属的反应与氧气反应、与氯气反应 、与氮气反应（2）与水反应：（3）与二氧化碳反应：______________________________________（4）与酸反应（盐酸、硫酸等）_______________________________________、_____________________________2 根据本节课所学知识，结合下图转化关系完成方程式，并说明镁的重要用途。