镁的提取和应用

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合金: 金属与金属或非金属熔合在一起形 成且有金属特性的混合物
特性:熔点低于任何一组分,如Na-K合金 镁合金优点:硬度大 密度小
可以用做航空航天材料
2、制耐火材料(MgO)熔点高
氧化镁熔点为28000C,可以做耐高温材料
3、镁元素能维护心肌纤维正常舒缩功能和冠状 动脉弹性,有“心脏保护神”的美称。 4、镁可以用来制造烟火。 5、镁还可以用来制药。
结论或化学方程式:
点燃 2Mg + CO2=2MgO+C
小结:镁在空气中燃烧的产物
尽管空气中N2含量较大,但是N2的氧 化性比O2弱,而CO2比较稳定且含量极 少,因此:
Mg在空气中的燃烧产物主要为MgO, 含有极少量的Mg3N2,几乎没有C。
换个角度,Mg能与不活泼的N2及CO2 反应,也说明Mg的化学性质比较活泼。
使用石灰乳
问题二:如何把Mg(OH)2转化为单质镁?
解决: Mg(OH)2 盐酸 MgCl2
电解
Mg
熔融
问题三:为什么海水中已有MgCl2我们却
要加碱转化为Mg(OH)2再加酸变回MgCl2?
解决:浓缩、提纯
问题四: :如何制得无水MgCl2 ?
先加盐酸反应,再浓缩得MgCl2·6H2O晶 体,然后,再在HCl气流中将MgCl2·6H2O 晶体加热脱水即可得无水MgCl2
16

14 12 g/L 10
8
钠 镁 钾 溴 碘
6

4

2
0
海水中镁的总储量约为1.8×1015 t
菱镁矿MgCO3
Mg3[Si4O10]( OH)2
镁橄榄石 Mg2SiO4
光卤石 KCl·MgCl·6H2O
石棉
问题一:如何把Mg2+从海水中分离出来?
可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀 讨论1:是不是直接往海水中加沉淀剂?
思考:将镁在SO2中燃烧后,生成的物质可能

点燃
方程式为
SO2+2Mg ==S +2MgO

(SO2与CO2性质类似)
• 探究四: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
化学方程式: Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
镁的化学性质归纳
镁很活泼,可与活泼的非金属、酸等物质反应
现象:剧 烈燃烧,发 出刺眼的白 光,产生大 量的白烟。
2Mg+O2=点=燃=2MgO
探究二、Mg条与氮气的反应
现象:继续燃 烧,产生白烟。
点燃 3 Mg +N2= Mg3N2
探究三:取一根除去氧化膜的镁条,点燃后插入充满CO2 的的集气瓶中。 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
从海水中提取镁的流程
CaCO3 CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2
MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2 +2HCl =MgCl2+2H2O
MgCl2
·6H2O
HCl氛围 △
MgCl2+6H2O
通电
MgCl2
Mg+Cl2↑
三、镁的化学性质
探究一:镁在纯氧中燃烧。
熔点 2825℃ 714℃
Mg(OH)2
加入盐酸 浓缩
MgCl2(无水)电熔解融 Mg
板书设计
第二单元 钠、镁及其化合物 Βιβλιοθήκη Baidu的提取及应用
一、镁的存在 二、镁的提取原理 三、镁的化学性质 四 镁的保存 五、镁的应用
**镁 的 制 取 小 结
海水
水渠引入,制 盐剩余的盐卤
贝壳 煅烧 石灰
?Mg(OH过)2浊液
需什条干 H气 中MC燥 流 加要么件gl C?l2•6HM2OgC过 结l滤 晶2•6HM2gOC△H=lC=2l盐M酸gCMl2+g滤(HO2HO)2
热MgCl2 (无水)
熔融 电解
Mg(单质)
Cl2
点燃
4、与氧化物反应:2Mg+CO2==C+2MgO 5、与非氧化性酸反应:稀H2SO4;稀HCl
Mg + 2H+ == Mg2+ + H2↑ 与氧化性酸发生复杂的反应(HNO3、浓H2SO4) 6、与盐溶液反应(置换较不活泼的金属)
Mg +Cu2+ = Mg2++Cu
四、镁单质的保存
镁表面有一层________________ 保护膜,所以尽管镁性质活泼, 但实验室仍将致单密质的镁氧置化于物空气中 保存。
巩固练习:
1、用于飞机制造业的重要材料 √A、镁铝合金 B、铜锌合金 C、铝铁合金 D、不锈钢
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( ③④ )
①空气 ④H2
②O2 ⑤N2
③Ar
3:如何把Mg(OH)2转化为单质镁?
物质 氧化镁 氯化镁 (MgO) (MgCl2)
1、与O2反应 点燃:2Mg+O2点=燃= 2MgO 发出耀眼的白光
镁燃烧发出耀眼的白光,可以做信号弹和焰
火。
Mg+Cl2==MgCl2
2、与其他非金属反应
Mg+S==MgS
点燃
3Mg+N2 == Mg3N2
3、与水反应: 中强碱,能使酚酞变红
Mg+2H2O(热水) == Mg(OH)2 + H2↑
镁是人体内不可缺少的微量元素, 可激活人体内325个酶系统,参与各种能 量的代谢活动,是人体一切生长过程, 包括骨、细胞、核糖核酸、脱氧核糖核 酸以及各种生物膜形成的重要物质,并 与心脏、神经、肌肉功能的关系极为密 切。男性成人每日需镁350毫克,女性成 人为300毫克,孕妇为450毫克。人们日常 的一般食物含镁量是比较丰富的。一般 来说,人们补充镁的最好来源是食物, 其中以麦芽、全麦制品、糙米、蛋黄、 豆类、新鲜玉米、花生、香蕉最佳。
五、镁的用途:
镁合金仪器箱
用镁合金做车架的 捷安特自行车
飞机镁铝合金外壳
吉米-卡特号核潜艇
吉米-卡特号攻击核潜艇进行海试
神州六号
奥迪轿车镁合金外壳
彗星探测器
焰火
信号弹
耐高温材料:氧化镁耐火砖
镁主要用途
1、镁合金(约含镁80%)被大量用于火箭、导弹 和飞机等制造业,美名为“国防金属”。
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。
讨论2:如何实现Mg2+ 的富集和分离?
可以先将海水浓缩(如:利用晒盐后的母 液——卤水 ),再加沉淀剂。
讨论3:从综合角度考虑选用哪种 沉淀
剂合适?
Ca(OH)2
市场价格
试剂 氢氧化钾 氢氧化钠 氢氧化钙 氢氧化钡
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
镁的提取及应用
镁的原子结构
结构 Mg
易失去2e- Mg2+
决 定
性质 具有强还原性
一、镁在自然界中的存在形式:
主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。 海水中的镁主要以氯化镁和硫酸镁形式存在
ClMg2+
SO42-
海水中部分元素浓度图
20
18
价格
(元/吨) 6160
2300 580 3700
讨论4:如何就近获得氢氧化钙?
贝壳 (CaCO3)
煅烧
CaO
Ca(OH)2
高温
CaCO3 == CaO + CO2↑
CaO + H2O== Ca(OH)2
利用海边的贝壳生产,降低成本。
讨论5: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?
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