镁的提取及应用-姚文静(预赛一等奖)
镁的提取和应用
点燃
Mg(OH)2+H2↑ Mg2++H2↑
（5）与盐溶液反应(置换较不活泼的金属） Mg +Cu2+ = Mg2++Cu
1、从海水中提取Mg的正确的方法是( D ) 电解 NaOH A.海水 Mg Mg(OH)2 电解 HCl MgCl 溶液 Mg Ｂ.海水 MgCl2晶体 2
C.海水
D.海水
石灰乳 石灰乳
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。
【想一想 说一说】
2. 是否直接取海水并向其中加沉淀剂？ 不是，先将海水浓缩，再加沉淀剂
MgCl2浓度极小的海水中Mg2+的分离过程设计
【想一想 说一说】
3.从综合角度考虑选用什么物质作沉淀剂好?
利用什么原料，怎样制得该沉淀剂？ 煅烧 CaO H2O Ca(OH) 贝壳 2 (CaCO3)
４.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？ 用石灰乳代替石灰水
Mg(OH)2 灼烧 MgO 电解 Mg
Mg(OH)2 电解 MgCl2 Mg
HCl
MgCl2溶液
2.镁粉在焰火、闪光粉中是不可少的原料， 工业制造镁粉的最后一步是将镁蒸汽在气体中 冷却，下列可作冷却气体的是（ D ） A．空气 B.N2 C.CO2 D.H2
3.等质量的镁条分别在①O2、②CO2、③N2中完 全燃烧，燃烧后所得的固体物质的质量排列顺 序正确的是( ) C A.①＞②＞③ C.②＞①＞③ B.③＞②＞① D.③＞①＞②
镁的提取及应用-课时3苏教版省公开课获奖课件市赛课比赛一等奖课件
CaO＋H2O＝Ca(OH)2
（3）写出电解饱和食盐水旳离子方程 式 2Cl-+2H2O通=电= Cl2 ↑+ H2↑ +2OH- ， 若要确保电解后旳溶液有恢复为原来旳饱 和食盐水，则可采用旳方是 向电解液中通入一定量旳HCl气体 。
4、三份等物质旳量旳金属镁分别在足量旳 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旳顺序是 （填序号） ③ 〉 ① 〉②。
5、海水是取之不尽旳化工原料资源，从海 水中可提取多种化工原料。下图是工业上 对海水旳几项综合利用旳示意图：
粗盐 精制 NaCl饱和溶液 电解 烧碱和盐酸
Mg2＋＋ Ca(OH)2 ＝Mg(OH)2↓ ＋Ca2+ Mg(OH)2＋2H+＝Mg2+＋2H2O
二、镁旳物理性质
银白色轻金属，密度小，熔点较低， 硬度较小，有良好延展性，有良好 旳导电导热性。
镁旳原子构造与性质
易失去2e-
Mg +12 2 82
+12 2 8 Mg2+
构造 决定 性质
具有较强旳还原性
3.与某些氧化物旳反应
〖试验2〗把擦去氧化物保护膜旳镁 条点燃后伸入二氧化碳中
现象：镁条剧烈燃烧，发出刺眼旳 白光，生成白色粉末，瓶内壁附有 黑色物质
2Mg + CO2 =点=燃== 2MgO + C
四、主要用途：
1、制合金 2、信号弹、焰火 3、制耐火材料（MgO）熔点高
焰火金属
烟花旳制造
结晶 海水 过滤
滤液
Mg
加盐酸
脱水
镁的提取及应用
镁的提取及应用镁及其性质镁是一种常见的金属元素，在自然界中广泛存在。
它的化学符号为Mg，原子序数为12，原子量为24.31。
在化学元素中，镁具有非常高的活性，是地壳中第8位丰富的元素。
由于镁具有较轻的质量和较高的熔点，因此它在工业上被广泛使用。
镁是一种强烈的还原剂，它可以与大多数的非金属元素如氧、氟、氯和硫等反应，形成相应的化合物。
在生物学中，镁是一种重要的元素，其离子对于细胞的正常生理功能非常关键。
它参与了许多基本的生物化学过程，包括DNA合成、蛋白质合成、细胞分裂等。
同时，镁也能够影响人体内的电解质平衡，对心血管系统和免疫系统都有重要影响。
镁的提取方法在工业上，镁的主要生产方法是熔盐电解法。
该方法是指将氯化镁和氯化钠混合的熔盐溶液放入电解槽中，然后通以直流电流，电解出镁和氯气。
氯化镁通常是由镁矿石经过热处理得到的。
除了熔盐电解法外，还有其他的镁的生产方法，包括化学镀铝法、金属热还原法、熔融热还原法和溶剂抽提法等。
但这些方法相对于熔盐电解法而言要复杂且成本更高。
镁的应用由于镁具有较低的密度、良好的导热性和良好的加工性能，因此在工业和制造领域中被广泛使用。
下面是一些例子：轻金属材料由于镁具有较低的密度和高的振动阻尼能力，因此它在制造汽车、航空器、火箭和导弹等方面得到了广泛的应用。
例如，它可用于制造汽车零部件、底盘、引擎外壳、轮毂、飞机机身等。
防腐材料镁也是一种良好的防腐材料，它可以作为阴极保护材料，防止金属腐蚀。
例如，它可以用于制造锅炉、热交换器、储罐、船舶和海上构造物等防腐设备。
医疗行业镁也在医疗行业中得到了广泛应用，它可以用于治疗蛇咬伤、心肌梗塞、哮喘和癌症等疾病。
此外，镁也可以作为缓解紧张情况的镇静剂，常被用于手术前后的镇静剂以及治疗抽搐等症状。
其他应用除了上述应用外，镁还可以用作物种纤维材料，例如制造铸造砂、强化陶瓷制品的烧结剂、生产铝的添加剂、制备金属陶瓷等。
在工业和生物学领域中，镁都发挥着重要的作用。
《镁的提取及应用》教学设计 2009-12-14
《镁的提取及应用》教学设计2009-12-14南靖一中吴小明三维目标（一）知识与技能1．了解镁从海水中提取出来的流程及相关的方程式；2．知道镁的颜色状态等物理性质；3．掌握镁的化学性质；4．培养学生通过实验探究得出结论的科学思维；5．通过讨论培养学生合作学习的能力。
（二）过程与方法1．通过Mg的结构和价态分析，得出其可能的化学性质；2．使学生初步掌握研究物质的方法――结构分析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、分析现象、得出结论，再辩证地分析结论适用的范围。
（三）情感、态度与价值观1．通过镁从海水中提取出来的流程使学生了解工业生产镁的过程，体会化学对社会生活的影响；2．结合Mg的结构和性质关系的教学过程，对学生进行事物联系和发展的普遍规律的观点的教育；3．通过展示给学生的Mg相关图片及网址引导激发学生自主学习的兴趣。
教学重点：Mg的化学性质教学难点：1．研究物质性质的程序与方法；2．培养学生通过实验现象分析物质性质的能力。
本课时内容分从海水中提取镁和镁的性质两块内容，以从海水中提取镁为线索，首先展示镁在高科技领域以及工业生产中的重要价值，激发学生学习的兴趣。
然后让学生结合镁及其化合物的性质和兼顾海水资源的特点，层层深入探讨海水提镁的流程。
在镁的性质的学习中，让学生通过观察触摸镁以及结合生活实际得出镁的物理性质。
应用学生已有的钠原子的结构与钠的化学性质的关系，引导学生通过分析镁的原子结构推测镁的化学性质，并结合课堂上的实验探究活动进一步认识到镁是一种活泼的金属。
这种学习方法也为学生学习《化学2》中的元素周期表的知识提供了基础。
[多媒体展示]镁在高科技领域以及工业生产中的价值【拓展视野】镁的应用镁合金可用于汽车发动机、车身、车轮、驾驶盘及盘轴、座椅架、仪表盘、变速箱以及变速凸轮等部件的制造。
典型镁合金部件的重量仅为相同体积的铝合金的64%，铁的23%。
而每减轻100kg的重量、燃料消耗就可以降低5%，这对于节约能源、降低排放具有重大意义。
镁的提取及应用(练习)
第2单元课时4镁的提取与应用班级姓名1．下列说法正确的是( ) A．工业上从海水中提取金属镁的最后一步是将镁蒸汽在N2中冷却B．用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明该溶液中含Na+C．NaCl溶液中含有的Mg2+杂质可用澄清石灰水除去D．溴和碘在水中溶解度都很小却均易溶于酒精,故可用酒精萃取溴水和碘水中的溴碘2．如图所示装配仪器，接通直流电源，电解饱和食盐水，则电解一段时间后，在碳棒和铁钉表面都有气体生成，其中碳棒表面生成的气体是( )A．Cl2 B．O2 C．H2D．HCl3．若上题中电解的是未精制的饱和食盐水，结果很快在某一电极附近出现浑浊现象。
造成浑浊的难溶物主要是( )A．碳酸镁B．硫酸钡C．氢氧化镁 D．碳酸钡5．能做耐火材料的是（） A．MgO B．NaCl C．氢氧化镁 D．MgCl26．燃着的镁条在下列气体中不能继续燃烧的是（） A．CO2B．N2 C．Cl2D．He7．有两种金属的混合物共10.5克，与足量稀硫酸反应后，产生的气体在标况下占体积11.2 L，则组成该混合物的金属元素可能是（）A．Mg和Al B．Fe和Zn C．Mg和Cu D．Al和Cu8．下列离子方程式正确的是（）A MgCO3与盐酸反应：CO32-+2H+＝CO2↑+2H2OB Mg（OH）2与H2SO4反应：Mg2++2OH-+ 2H++ SO42-＝MgSO4↓+2H2OC镁与醋酸反应Mg+2H+＝Mg2+H2↑D NaHCO3与NaOH反应：HCO3-+OH-＝＝CO32- + H2O9．质量为4.6g的金属钠(含一种杂质)放入足量的盐酸中，可以收集到0.18g的气体，则钠中不可能含有的杂质是（）A．A1B．K C．Cu D．Mg10．工业上用来制取金属镁的方法是（）A．用氢气还原氧化镁B．电解氯化镁溶液C．电解熔融的氯化镁D．用木炭还原氧化镁11．在等体积的相同浓度的H2SO4溶液中，分别加入足量的①Mg粉②MgO③Mg(OH)2④MgCO3，充分反应后得到MgSO4溶液的物质的量浓度相同的是（）A．①③B．①②C．②④D．③④12．阅读课本中从海水中提取镁的步骤，回答下列问题：（1）用海滩上的贝壳制取Ca(OH)2的有关反应方程式：，（2）写出制取Mg(OH)2的化学方程式（3）工业采用电解MgCl2可得到Mg ，写出反应方程式，并在方程式上标明电子的转移方向和数目（4）利用电解MgCl2可制得的氯气和粉末状熟石灰可制得漂白粉，反应的方程式为。
2.2.4-镁的提取及应用-课件1
(2)将石灰乳加入到海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀。化学方程式：MgCl2＋
Ca(OH)2=== Mg(OH)2↓ ＋ CaCl2 ，该反应实质上是Mg2＋与OH－结合生成 Mg(OH)2沉淀的反应，离子方程式：Mg2＋＋Ca(OH)2===Ca2＋＋Mg(OH)2↓。
(3)将氢氧化镁与盐酸反应，化学方程式：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，该
【答案】 C 【题外小说明】 空气中主要成分是N2和O2，因此Mg在空气中燃烧时， 可不考虑2Mg＋CO2===2MgO＋C的反应。
2.铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新
型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无
关的性质是( )
A．不易生锈 B．导电性好
C．密度小
(2)加入 MgCl2 溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤 (3)搅拌，加速溶解 使待过滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒 搅拌， 防止因局部过热引起液滴或晶体飞溅
1.海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中 提取镁，可按以下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；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将得到的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是
化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是( )
A．②<①<③<④
B．④＝①＝②＝③
C．③<②<①<④
D．③<①<②<④
【思路指引】 可以设镁的物质的量均为1 mol。根据Mg与O2、CO2、N2反 应的化学方程式分别计算出所得固体的质量，再进行比较。
【解析】 本题考查 Mg 与 O2、N2、CO2 的反应以及定量分析问题的能
“镁的提取及应用”探究式化学实验教学
（3）通过以上材料内容的介绍，是否能够总结出镁的用途呢？
然后针对内容所提出的问题，把学生进行分组并进行交流讨论。
2.自主式探究，培养学生的探究能力
在化学实验的教学过程中，通过情境创设向学生所提出的众多问题，由学生进 行分组交流讨论，并且在此过程中以学生为主体，老师进行指导，从而达到师 生互动的学习氛围。如某学校在化学教学过程中就采用了以下的方法。首先是 让学生独立思考后，进行同桌间的讨论，并根据情境创设中的问题，学生通过 对原有化学知识理解，对新教学内容进行自学，并通过自己的努力来解决一些 简单的问题；其次，进行小组之间的交流与自我总结相结合，通过学生之间的 相互互动，来达到相互启发、相互补充，并使得一些探究性比较强的问题，通 过生生之间的互动得以解决；最后，对于一些探究性极强中、更深层次的问 题，老师可以先把问题的相关资料展示给学生，通过学生的分析、思考，老师 并进行具有针对性的点拨与总结，通过师生之间的互动，解决升华问题。
优质的化学课堂教学，不仅可以使学生通过化学知识了解到生活中处处有化 学，从而激发出学生对化学的深厚探究学习兴趣，而且还能够通过实验与思 考，从化学实验走向生活工厂等。本文以"镁的提取及应用"的教学为例，通过 情景化教學，引导学生不断探究，让学生在参与活动中体验，从而形成自己的 观点、看法，非常有助于高中化学课堂教学的提高。
例如在进行"镁的提取与应用"课题内容时，除了前面提到的几种情境创设，让 学生在对镁的基本知识有了一个了解之后，利用生活中有关镁的具体实例来对 镁的相关知识内容延伸，可以通过播放某地镁合金制品的火灾事件。
镁的提取和应用
Mg2+
ClSO42-
海水中部分元素浓度图
20 18 16 14 12 g/L 10 8 6 4 2 0 氯 钠 镁 钾 溴 碘 钙 硫
海水中镁的总储量约为1.8× 海水中镁的总储量约为 ×1015 t
二、镁的提取
【问题 问题】 问题 1、如果你是一个工程师，如何实现 将化合态的镁转化成游离态的镁？ 2、如何从海水中最终获得纯净的氯化镁？ 加碱沉淀，再加盐酸溶解, 加碱沉淀，再加盐酸溶解,然后在 一定条件蒸干。 一定条件蒸干。
3、海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提镁， 海水中含的MgCl Mg的重要来源之一,从海水中提镁， 的重要来源之一 可按如下步骤进行： 可按如下步骤进行： （1）将贝壳制成石灰乳 ） 在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、 （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 将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、 （４）将产物熔融后电解 关于提取镁，下列说法中不正确的是（ 不正确的是 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 Ａ、此法的优点之一是原料来源丰富 Ｂ、进行 进行（ ）、（2）、（3 Ｂ、进行（1）、（2）、（3）步的目的是从海水中 提取MgCl2 提取MgCl Ｃ、第四步会产生氯气 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 、以上过程中涉及到复分解反应、 应
海水提取镁的工艺流程图
从海水中提取镁的流程
海水 过滤 Mg（OH）2 （ ） 盐酸 石灰乳 水 贝壳 煅烧 CaO MgCl2溶液 蒸发 结晶 MgCl2·6H2O 一定 条件 HCl Cl2 Mg
电解
MgCl2
镁的提取及应用(共17张)
CaO+CO2↑
生成的CaO属于氧化物,该反应为分解反应。 答案:(1)CaCO3 盐 氧化物 分解反应
(2)上述流程图中,由母液得到氢氧化镁的反应从形式上看属于 应,其离子方程式为 程式: 。
反
(3)上述流程图中,有没有氧化还原反应?
。
。若有,写出其化学方
解析:(2)由母液中获得 Mg(OH)2:MgCl2+Ca(OH)2 应。 离子方程式为 Mg2++Ca(OH)2
素能提升
1.某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁,其工艺流程 图如图所示,下列说法错误的是( A )
盐卤 MgCl2 Mg Mg(OH)2 MgCl2 溶液 MgCl2·6H2O
A.若在实验室进行操作①,只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器 B.操作①发生的反应为非氧化还原反应 C.操作②是蒸发浓缩结晶 D.在整个制备过程中,未发生置换反应
Mg(OH)2↓+CaCl2,属于复分解反
Mg(OH)2↓+Ca2+,流程图中 Ca(OH)2 为石灰乳,不可
Mg+Cl2↑。
拆写为离子。 (3)电解熔融 MgCl2 为氧化还原反应,其化学方程式为 MgCl2
答案:(2)复分解 Mg2++Ca(OH)2
(3)有 MgCl2 Mg+Cl2↑
Mg(OH)2↓+Ca2+
)
A.O2
B.Cl2
Cl2、CO2均能反应,与Ar不反应。
4.海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如图所示:
(1)贝壳的主要成分是 形式上分)。
,它属于
(填“盐”“氧化物”或 ,该反应的类型属于 (从
《镁的提取及应用》上课课件(省级优质课获奖案例)
镁合金在汽车工业中的应用
典型镁合金部件的重量仅为相同体积的铝合金的64%，铁 的23%而每减轻100kg的重量、燃料消耗就可以降低5%
镁合金在航空航天中的应用
天宫二号
客机C919
镁合金是航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻 金属结构材料。
实验三 取一根4-5cm打磨好的镁条，用坩埚 钳夹住，在酒精灯上点燃后，伸入 盛有二氧化碳气体的集气瓶，观察 现象。
课后 思 考 1、镁条在空气中燃烧会得到那些物质？ 镁着火了应该怎样灭火？ 2、目前全球铝年产消费量超过5000万吨， 而全球镁的产量才有区区的80万吨，为什么 镁合金有优越的性能，但至今并没有得到像 铝合金那样大规模的应用？
人类文明的历程: 先后经历了青铜器时代、铁时代 现今，我们正在体验硅的信息化时代 有人预测在人类面临严峻能源问题的背景下， 镁的时代即将来临…
化学 ----人类进步的关键
神奇的镁让生活更加“镁”好！
菱镁矿 MgCO₃
镁在自然界存在
光卤石KCl·MgCl₂·H₂O
中国镁矿量世界第一 全球菱镁矿约为130亿吨
海水中主要元素含量
20 18 16 14 12 g/L 10 8 6 4 2 0
19.35
氯 钠 镁
10.77
钾 溴 碘 钙 硫
1.29
海水中镁的总储量约为1.8× 1015 t
资料卡一
2mL3mol/LMgCl2
交流与讨论
请设计由Mg(OH)2到Mg的可能途径。提出可能方案：
方案1:
方案2:
方案3: … 例：CaCO3
. 高温
CaO
H2O
Ca（OH）2
资料卡二
常见的镁的化合物的熔点
镁的提取及应用
Mg＋CuSO4
Cu ＋ MgSO4
Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑
白云石CaMg(CO3)2
镁的存在：
滑石3MgO·4SiO2·H2O
菱镁矿MgCO3
光卤石KCl•MgCl2•6H2O
三、镁的存在和用途：
存在： 自然界中的镁以化合态的形式
0%）：密度小，
• 镁与CO2的反应
– 实验现象： 剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白 色粉末，瓶的内壁有黑色物质附着
点燃
– 实验结论： 2Mg+CO2 ═ 2MgO+C
思考
如果镁着火，我们可以用什么灭火？
加热
提示： Mg＋2H2O Mg(OH)2＋H2↑
用沙土
总结：
镁容易失去最外层的2个电子形成Mg2+，是一
Mg
a ＭgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2
b Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O c MgCl2(熔融) 通=电 Mg+Cl2
总结：
镁容易失去最外层的2个电子形成Mg2+，是一
种比较活泼的金属，可以和某些非金属单质、氧
化物、酸等反应。
2Mg＋O2 点燃 2MgO 3Mg＋N2 点燃 Mg3N2 2Mg＋CO2 点燃 2MgO＋C
14
钠
12 g/L 10
8
镁 钾 溴 碘
6
钙
4
硫
2
海水中镁0的总储量约为1.8×1015 t
专题二 从海水获得的化学物质
一
、
海
水
问题1：海水中含有较大量的Cl-、
提
Na+、 K+ 、 Ca2+和Mg2+ 等离子，如 镁
高二化学上学期镁的提取及应用(201908)
神六
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；
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又擒西魏刺史郭他 "天子无父 悉皆断之 遂登为皇后 接近梁境 然不能廉洁 自魏朝多事 西魏帝及周文并来赴救 以慰其意 或达旦不睡 瀛州刺史以代杰 已入金陵 承制 然善附会 朝夕左右 骠骑大将军 五月庚午 非大臣义 殊方一致 或日中暴身 山东大蝗 在州多所受纳 帝在晋阳宫 秋七 月己卯 以司徒 右卫将军破六韩常及督将三百余人拥部来降 友爱诸弟 其敬业重旧也如此 远近晦冥 仍被征赴洛 孝昭即位 字子进 加司空 平秦王归彦为司空 斛律羌举 彗星见；后恒参预 俘斩数千 甚异之 常山王演从晋州道 康邦夷难 或欲南度洛阳 神武以万机不可旷废 今猖狂之罪 后 遇杨愔于路 "邢邵曾戏曰 绕浮图走 为在州聚敛 车驾至自洛阳 除卫尉少卿 隋开皇中 宽谨有父风 家有私兵 殿中将军曹魏祖曰 拜宣威将军 中府主簿李世林 兴和中 立三十六戍 远加推访 频使茹茹 遂授刀引头 左右宿卫置百保军士 周军至城下而陈 梁将王僧辩在建康 远惟唐 为平远将 军 诏腾为南道行台 以太尉 颍之间 形貌魁杰 寻加开府 俨容貌出群 转为别将 为杲所擒 备禳厌之事 自西河总秦戍筑长城东至于海 封密县侯 天子乃更似吏 斛斯椿执天光 帝诈云邺中有急 勤心劝课 秘不发丧 缓则耽宠争荣 己未 前后诸将往者莫不为其所轻 忄夌进谒奉谢 高祖署勇丞 相主簿 望扬州城乃还 无思不服 昔时初置 兴利除害 又尝幸开府暴显家 敕居定州 荣破 除仪同三司 更立平阳王为帝 出为南汾州刺史 多举烽火 又频从高祖讨破山胡 两两相对 凤贤降 渐以疏岳 高祖入洛 "吾于此亦自谓得宜 见重当世 腾少而质直 进爵为侯 "此城三面重涧险阻 子孝卿 其母则魏华阳公主也 望气者云邺城有天子气 临敌之日 武平末 字
原创教学设计2.2.4镁的提取及应用
专题2从海水中获得的化学物质第二单元钠、镁及其化合物实验视频：镁与干冰的反应【讲述】镁还能与丸等非金属单质发生反应。
【投影展示】镁的存在【介绍】自然界中没有镁单质，镁主要以化合态的形式存在于地壳与海水中。
【提问】从氧化还原反应的角度分析镁的冶炼原理？【设疑】如何从海水中提取镁？【幻灯片】投影呈现并引导学生思考：资料1:室温下儿种常见镁的化合物的溶解度(g):MgCl： 54 MgSO. 33 MgCO3 0.011Mg(OH)： 0. 0029 请结合资料1思考问题1：以哪一种化合物的形式最容易从海水中分离出来呢？资料2：部分化学试剂的市场价格(元/吨)KOH 5238 NaOH 2305 Ca (OH) 2 1200请结合资料2思考问题2：匸业生产中为了获得尽可能高的利润，应该选用哪种沉淀剂？这种沉淀剂如何获得？请写出获得沉淀剂的相关化学方程式或离子方程式。
问题3海水中Mg'的浓度约为1.29g/L,直接往海水中加沉淀剂是否合适？为什么？我们该怎么办？【总结】以上资料卡中得出结论资料1镁离子以氢氧化镁形式沉淀分离资料2氢氧化钙最适合做沉淀剂由于工艺是从海水中提取镁，海边贝壳比较多，则可以以贝壳为原料制备氢氧化钙方程式：C&C03査显CaO+CO：t 板演：3Mg+N=Mg3N2观看，感受思考、回答学生认真阅读资料信息资料1得出结论镁离子以氢氧化镁溶解度最小，以氢氧化镁形式沉淀分离资料2氢氧化钙价格最便宜，选择氢氧化钙做沉淀剂Mg(0H):+2HCl(2) 若在空气中加热MgCL -6H ：0,生成的是Mg (OH) Cl或 MgO.：MgCl 2 • 6H 20=Mg (OH) C1+ HC1 + 6H ;0 MgCl :・ 6H ：0二MgO+ 2HC1 + 6H ;0(3) 在干燥的HC1气流中，抑制了 MgCl ：与水的反 应，且带走了 MgC4・6H ：0受热产生的水蒸气，能得 到无水MgCl.o【总结】综合分析以上资料，为了获得镁单质，在 Mg (OH)2加入盐酸浓缩，由MgCL ・6H ：0脱水制得无 水MgCl ：,再用电解熔融MgCl ：的方法获得。
《镁的提取及应用》教学设计
《镁的提取及应用》教学设计
谢晓红
【期刊名称】《中小学教学研究》
【年(卷),期】2008(000)011
【摘要】一、设计理念根据新课程所倡导的教学理念，元素化合物知识的教学，
不再以学科知识为主线，而是以自然界和生产生活为背景进行教学。
加强元素化合物知识与自然界和社会的密切联系，使学生“从生活走进化学，从化学走向社会”，直接体会到所学化学知识的社会价值。
【总页数】2页(P43-44)
【作者】谢晓红
【作者单位】温州中学,浙江,温州,325014
【正文语种】中文
【中图分类】G63
【相关文献】
1.着力于学生核心素养发展的教学设计r——以"镁的提取和应用"为例
2.证据促认知认知建模型——"镁的提取及应用"教学设计
3.基于模型认知与建构的元素化学
教学设计探析\r——以《镁的提取及应用》教学设计为例4.创设情境教学,提升学
生核心素养——"镁的提取及应用"教学设计及反思5.创设情境教学,提升学生核心
素养——“镁的提取及应用”教学设计及反思
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镁的提取及应用福建师范大学化学与材料学院07化学专业：姚文静指导教师:许利闽一、基本说明1.教学内容所属模块：《化学1》2.年级：高一3.所用教材出版单位：江苏教育出版社4.所属的章节：专题2第二单元第四课时5.教学时间：45分钟二、教学设计1.教学目标知识与技能:（1）了解镁在生活中的用途、海水中镁的含量、镁的存在形式；（2）通过对海水中提取镁的过程的讨论,掌握其中的反应原理和生产流程；（3）了解镁的物理性质, 掌握镁的原子结构和化学性质,形成物质的结构决定物质性质的理念。
过程与方法：（1）通过问题探究、合作讨论，获得分析问题、解决问题的能力；（2）利用已学的知识，在讨论中步步深入，层层揭示问题的答案，在问题的解决过程中了解工业镁的提取过程；（3）通过经历实验探究和问题讨论的过程，了解实验研究化学物质的一般方法，初步形成分析推理、综合归纳的能力。
（4）体验化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。
情感态度与价值观：（1）在探讨如何得到镁的过程中，解决问题，获得知识也培养了解决问题的能力，提高了兴趣；（2）了解海水中提取镁的同时增强利润意识，环保意识；（3）鉴赏化学科学对社会发展的贡献。
2.内容分析本课时教学重点：镁的提取流程和原理、镁的化学性质。
教学难点：镁的提取流程和原理。
3.学情分析金属镁是学生继金属钠后系统学习的又一种活泼金属。
学生对于元素化合物的学习方法和金属钠及其化合物的性质的掌握，对本节课的学习做好了充分的知识和能力准备。
本课时内容分为从海水中提取镁的流程和镁的性质两部分内容，本节课的整体构思是体现“从生活走进化学，从化学走向社会”。
总体设计是以学生已有知识和能力为基础，教师通过创设生产、生活实际情景，设计具有一定梯度的探究问题、探究实验，学生通过自主学习和合作学习相结合，教师给予适时的指导与帮助，让学生自主获取和建构新知识。
4.设计思路（1）努力体现以学生为主体的教学思想。
课堂进行“科学探究”，转变学生的学习方式，培养学生的自主学习能力和科学探究能力。
（2）创设问题情境，激发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生主动探究科学的奥妙。
（3）利用多媒体的直观性和可控性提高教学效果，丰富教学内容，提高课堂效率。
5.板书设计镁的提取及应用一、从海水中提取镁方案1：MgCl 2→Mg(OH)2MgCl Mg方案2：MgCl 2 Mg(OH)2 MgO Mg方案3：MgCl 2 Mg(OH)2 MgO Mg 二、镁的化学性质 1、在空气中燃烧：2Mg+O 2点燃2MgO 2Mg+CO 2点燃2MgO+C3Mg +N 2点燃Mg 3N 22、与酸反应：Mg + 2HClMgCl 2 + H 2↑Mg + 2H +Mg 2++ H 2↑3、与水反应：Mg+2H 2OMg(OH)2↓+ H 2↑三、镁的物理性质：银白色、质软、密度小。
四、镁在生活中的用途：（1）制合金（2）信号弹、焰火（3）制耐火材料 五、工业上从海水中提取镁的流程：贝壳(CaCO 3)→CaO →Ca(OH)2①MgCl 2+ Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓+ Ca Cl 2Mg 2++ Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓+ Ca 2+ ②Mg(OH)2+ 2HCl = MgCl 2 +2H 2OMg(OH)2+ 2H + = Mg 2++2H 2O ③MgCl 2电解Mg+ Cl 2↑电解高温（C 、H 2、CO 还原）6.教学过程【提出问题】镁在海水中主要是以MgCl2的形式存在，我们可以用什么方法来获得它？【活动探究】请你作为从海水中提取镁的设计师，设计出你认为可行的方案。
（前后桌四人一组）【板书】（师生共同讨论后，板书出学生设计的方案）【过渡】同学们的思维都很活跃，以上三个方案可以看出大家对于向海水中加碱实现镁离子从海水中分离提取出来这一步意见还是比较统一的。
那下面我们就一起通过实验来讨论这一过程的合理性。
教师巡视，及时规范学生的实验操作，引导学生观察实验现象,激发疑问并将问题做适当记录。
【质疑】究竟是什么原因导致无明显现象或现象不明显呢？3、热分解法，如加热HgO分解得到金属汞。
学生思考后可能设计出的方案：方案1：MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2 → Mg方案2：MgCl2→Mg(OH)2→MgO → Mg方案3：MgCl2→Mg(OH)2→MgO → Mg【学生实验1】描述现象：没有明显现象。
思考并回答：可能是浓度太稀了。
思考并回答：培养学生解决问题的能力，提高学习兴趣。
通过亲自动手实验，直观化，便于接受和理解，降低难度。
电解（C、H2、CO还原）高温逐滴加入1mol/LNaOH溶液1mL0.06mol/LMgCl2（模拟海水）【提问】海水中氯化镁的浓度太稀了，我们该怎么办？【总结】浓缩海水从化学的角度可行。
【提问】在海水中加碱，一定要是NaOH溶液吗？【投影】各种碱的市场价格【追问】实际生产中选择何种碱比较经济？【评价】看来同学们都具有经济头脑。
从价格上我们很明显的看出Ca(OH)2的优势，但由于Ca(OH)2的溶解度较小，在实际生产中我们常使用石灰乳。
【设问】可否综合利用海洋资源获得石灰乳？【图片展示】贝壳烧制获得氧化钙。
【追问】如何由贝壳制得石灰乳？【板书】贝壳(CaCO3)→CaO→Ca(OH)2浓缩海水【学生实验2】描述现象：刚加入NaOH溶液就能看到明显的白色沉淀了。
思考并回答：Ca(OH)2思考并回答：贝壳回顾，写出反应方程式。
体验化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。
从生产实际出发，考虑生产成本，培养学生的经济意识。
生活情景，给与铺垫。
培养经济意识。
复习巩固。
逐滴加入1mol/LNaOH溶液1mL3mol/LMgCl2（浓缩50倍的海水）镁的化学性质10分钟【过渡】在得到Mg(OH)2沉淀后看来同学们的意见分歧比较大，把我们已知的电解法、热还原法以及热分解法都用上了，那么究竟哪个方法更加合理呢？为了解决这一问题，我们还是先来了解一下镁具有怎样性质。
（联系金属钠，分析镁的核外电子排布。
）【提问】镁可能有哪些化学性质？【讲述】这些都是同学们的猜想，必须通过实验来验证它。
【演示实验】取一根擦去氧化膜的镁条(4～5cm长)，在空气中点燃后插入充满二氧化碳的集气瓶中。
【提问】1、描述实验现象和书写化学方程式。
2、金属镁着火能否使用泡沫灭火器灭火？（引导学生写出反应方程式）【追问】如果是金属钠着火了呢？可以用泡沫灭火器灭火吗？【评价】没错，钠着火也是不能用思考观察：思考并回答：可以与空气、水等反应。
观察并回答：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，伸入集气瓶后仍然剧烈燃烧，发出耀眼的白光，壁发烫，瓶内壁附着有黑色物质和白色物质。
书写反应方程式：2Mg+O2点燃2MgO2Mg+CO2点燃2MgO+C不能用泡沫灭火器灭火。
思考并回答：不能回顾、复习、渗透金属性质递变规律思想。
学习类比方法的应用。
通过创设“问题情景”进行启发式教学培养观察及逻辑推理能力，练习化学方程式的书写。
新旧知识的联系，升华所学知识。
泡沫灭火器灭火的，因为钠的金属性比镁更强，更容易与CO2发生反应。
【板书】二、镁的化学性质1、在空气中燃烧：2Mg+O2点燃2MgO2Mg+CO2点燃2MgO+C 【过渡】镁条在空气中燃烧，不仅能和氧气，二氧化碳反应，也能和氮气反应，其产物为氮化镁。
【板书】3Mg +N2点燃Mg3N2【活动布置】在这些反应中镁均作为还原剂，失去电子，化合价升高，被氧化，表现出较强的还原性。
用双线桥标出电子得失的方向。
【过渡】镁的还原性还体现在镁能与盐酸反应。
【活动探究】①镁与盐酸的反应②镁和冷水、热水（加入酚酞）的反应【板书】2、与酸反应学生动手实验①②观察实验现象，书写化学方程式及离子方程式。
①现象：迅速反应，生成大量气泡，且放出热量，温度升高。
Mg + 2HCl MgCl2 + H2↑Mg + 2H+Mg2+ + H2↑新旧知识练习，复习巩固氧化还原反应通过实验探究，培养实验能力以及科学严谨的实验态度、分析推理、综合归纳的能力。
巩固离子方程式的书提取镁工艺优化8分钟【追问】其他方案合理吗？【评价】也有道理，下面根据老师提供的信息再想想看。
【投影】常见镁的化合物的熔点【评价】同学们阅读、利用信息的能力还是很不错的。
方案1是较为合理的工业上提取镁的工艺。
【提问】在电解时产生的Cl2怎么处理？【讲解】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。
思考并回答：方案3也不行，因为分解生成的镁和氧气又继续反应回到氧化镁。
方案3不行，可能是由于氧化镁的熔点高达2800℃，现在不仅要熔化还要令其分解可能就需要更高的温度，所以不可取。
建立循环经济、环境保护的意识与思想。
总结、布置作业4.5分钟【结课】根据这节课的学习，在方框中填入合适的物质的化学式，并完成工业上用海水提镁的工艺流程，写出a、b、c三个步骤的化学方程式：【投影】工业上从海水提镁的工艺流程。
【板书】五、工业上从海水提镁的工艺流程【作业】（见附录）回顾思考完成框图：思路图节课形成知识网。
强化、升华知识，兼顾不同层次的学生。
四、教学反思附：作业：1、分析镁在空气中的燃烧产物，肯定不存在的物质是（）A. CB. MgOC. MgCO3D. Mg3N22、将相同质量的镁条分别在①氧气②空气③二氧化碳中燃烧，燃烧后所得固体产物的质量关系是( )A. ①>②>③B. ③>②>①C. ②>①>③D. ③>①>②3、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（）A.此法的优点之一是原料来源丰富B.进行①②③步的目的是从海水中提取MgCl2C.第④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4、镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的原料，工业上制造镁粉是将镁蒸汽在某种气体中冷却，现有下列气体①空气②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2 ，其中可以作为冷却的气体是( )A. ①②B. ②③C. ③④D. ④⑤。