课题镁的提取及应用
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镁的提取及应用
教学目标
(一)知识目标
1、了解镁的物理性质及其用途
2、通过交流与讨论,理解海水提镁的原理与过程,了解化学实验与化工生产的区别,对于如何提高化工生产的经济效益有一个常识性的认识,并通过课堂讨论培养分析问题和解决问题的能力。
3、掌握镁的化学性质,初步形成物质的结构决定物质性质的观点。
(二)能力目标
4、通过动手操作镁的化学性质的实验,锻炼学生的实验动手能力,培养学生学习化学的兴趣
(三)情感目标
5、了解海水的成分,认识开发利用海水这一巨大资源的重大意义,并培养学生珍惜保护海水资源的意识。
教学重点:镁的化学性质、提取镁的化学原理
教学难点:提取镁的化学原理
教学过程:
[导入]照相机时闪光灯的使用(闪光灯即为镁光灯)
[板书]一、镁的化学性质
1、[复习引导] 煤在氧气中的燃烧
现象:煤在氧气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
结论或化学方程式:2Mg + O2 点燃 2MgO
2、[学生活动]
探究一:取一根除去氧化膜的镁条,点燃后插入充满CO2的集气瓶中。
现象:燃着的镁条在CO2中继续燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,在集气瓶的内壁有黑色固体附着
结论或化学方程式:2Mg + CO2点燃 2MgO + C
3、镁条在氮气中的燃烧
反应的化学方程式:3 Mg + N2 点燃 Mg3N2
[思考]镁在空气中燃烧的产物
4、[学生活动]
探究二: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:镁条逐渐溶解,有大量气体产生 结论或化学方程式:Mg+2HCl = MgCl2 + H2↑
5、[学生活动]
探究四:取一小段除去氧化膜的镁条投入硫酸铜溶液中;
现象:在镁的表面上覆盖了一层红色固体
结论或化学方程式: Mg + CuSO4 = Mg SO4 + Cu
6、[学生活动]
探究三:取一小段除去氧化膜的镁条投入滴有酚酞的水中;
现象:有气体产生,滴有酚酞的水溶液变红(但比钠与水反应缓和得多)
结论或化学方程式: Mg+2H2O = Mg(OH)2 ↓ + H2↑
[学生活动]书写Na、Mg的原子结构
[板书]二、Mg的原子结构:
[讲述] Mg原子的最外层只有两个电子,很容易失去,结构决定性质,可见Mg是一种活泼的金属,在化学反应中作强还原剂。
[板书]还原性:Mg〈 Na
[学生活动]观察触摸一根擦亮的镁条并结合生活实际,总结镁的物理性质。
[板书]三、镁的物理性质
镁是 银白 色固体、密度较 小 、质地 较软 ,是 电 和 热的良导体,镁合金的硬度和
强度较大 。
[板书]四、镁的用途
1. 镁合金可用于制造火箭、导弹和飞机的部件等
2. 可制造信号弹和焰火
3. 可用于制药
4. 氧化镁是耐高温材料
[板书]五、镁的存在
[过渡]镁在高科技领域以及工业生产中有重要的作用,那么如何从海水中提取镁呢?
[板书]六、镁的提取
[思考](1)海水是一种混合溶液,其中主要含有哪些离子?
(2)结合海水资源的特点,我们从海水中提取镁到底有没有实际意义?在提取过程中又可能会面临怎样的困难?
[交流与讨论]
1、如何实现Mg2+ 的富集和分离?
[讲述]可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀
2、是不是直接往海水中加沉淀剂?
[讲述]不是,因为海水中的Mg2+ 的浓度很小,直接加沉淀剂不利于Mg2+ 的沉淀,而且会增大沉淀剂的用量,我们可以先将海水浓缩,再加沉淀剂
3、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好?为什么?
[讲述]因为海边有丰富的贝壳,可用来制得Ca(OH)2 ,从原料来源以及经济等综合角度考虑选用Ca(OH)2试剂作沉淀剂好
[思考]:如何由贝壳制得氢氧化钙?
[讲述]贝壳(CaCO3)→CaO→Ca(OH)2
[交流与讨论]
1、从沉淀效果看,澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多,如何解决这一矛盾?
[讲述]用石灰乳代替石灰水
2、请设计由Mg(OH)2到Mg的可能途径。
[交流与讨论]
投影学生设计的不同途径,
点评可行性,并思考下面问题3、4。
3、如何制得无水MgCl2 ?
[讲述]先加盐酸反应,再浓缩得MgCl2·6H2O晶体,然后再将MgCl2·6H2O晶体在HCl气氛中加热脱水即可得无水MgCl2
4、由MgCl2 到Mg究竟用还原法还是电解法好?
[讲述]由于镁本身比较活泼,用还原法比较困难,工业上常用电解熔融的氯化镁得到镁
[学生阅读]教材P55图2-15从海水中提取镁的流程
[思考] 电解产生的Cl2怎么处理?
[讲述]可以循环利用,这样既可以节约资源又可以减轻Cl2任意排放对环境造成的污染。
[练习]根据讨论,在下列方框中填入合适的物质的化学式完成工业上用海水提镁的工艺流程,并写出a、b、c三个步骤的化学方程式:
贝壳 a、煅烧 生石灰→石灰乳
↓b
海水 浓缩 母液 过滤 Mg(OH)2 盐酸,浓缩MgCl2·6H2O
脱水 MgCl2c、电解Mg
a ;
b ;
c 。
[总结]海水提镁的流程及镁的化学性质。 [作业]课本P58/9
习题:
1、分析镁在空气中的燃烧产物,肯定不存在的物质是( C )
A、C B、 MgO C、MgCO3 D、Mg3N2
2、海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提镁,可按如下步骤进行:
(1)将贝壳制成石灰乳
(2)在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物
(3)将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物
(4 将产物熔融后电解
关于提取镁,下列说法中不正确的是( D )
A、此法的优点之一是原料来源丰富
B、 进行(1)、(2)、(3)步的目的是从海水中提取MgCl2
C、 第四步会产生氯气
D、以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应
[解析]无置换反应