镁的提取与应用

课题：镁的提取及应用
（普通高中课程标准实验教科书（苏教版）·化学1）
教材分析：
“镁的提取及应用”一节是普通高中课程标准实验教科书·化学1（苏教版）中专题2“从海水中获得的化学物质”中的一部分教学内容。

本专题开宗明义地提出了学习重点是如何从海水中获取人类需要的物质，教材通过介绍海水中碘、溴和镁的工业提取方法，将物质的提取与性质融合在一起，在当前“一纲多本”背景下，人教版、苏教版、鲁科版中都渗透了化学能更好的服务社会的意识，让学生认识到化学知识对开发自然资源的重要作用，从而激发学生学习化学的兴趣。

镁及其化合物如氯化镁和氢氧化镁等性质通过资料卡片的形式让学生自学成为解决从海水中提取镁这一中心课题的辅助信息，这种编写思路反映了新教材把如何获取物质放在重要位置，突出了化学的实用性，与老教材（结构—性质—用途—制取）相比具有鲜明的特点，重点培养了学生发现问题和解决问题的能力。

镁是继钠以后学习的第二种金属，在认知水平上要求相对较低，本节课基本上依靠学生对已有知识的迁移即可完成学习任务，同时通过镁的工艺流程图中涉及到的化学反应方程式改写为离子反应方程式也是对离子反应的一个复习。

学情分析：
学生由初中升入高一年级，高中阶段的化学学习对学生有更新更高的要求，如从定性到定量，从形象思维到抽象思维，从单因素的简单逻辑思维到多因素的复杂逻辑思维，从一种物质到一类物质等等，因此高一阶段是学生学习道路上的一个重要时期，同时高一阶段也是学生心理发展上的一个关键时刻，所以在高一化学教学中乃至整个教学中保护培养与发展学生学习化学的兴趣是至关重要的。

本节课从金属镁的应用引入，由学生通过讨论得出工业上是如何从海水中提取金属镁，以学生实验探究为活动载体，有效提升学生实践、探索、创造的能力。

通过前面的学习可以将钠单质及其化合物的性质、学习思路运用到镁及其化合物的学习中来，学生能从中感受到将已有知识运用于新知识学习和生产实际中的乐趣，学习的热情也会提高。

在此之前，学生受知识储备的限制，对于如何将所学知识应用于生产实际比较生疏，因此需要教师适时加以引导，激活学生已有的知识和经验，并创设情景如模拟实验等手
段使问题直观化，降低学生的认知难度。

教学目标：
1．了解从海水中提取镁的原理与流程。

2．了解镁的原子结构、性质、存在及应用，感受“化学是真实的，有用的”。

3．结合资料卡片，准确获取相关信息，通过小组合作讨论、质疑、动手实验，完善设计方案，培养科学思维方法，提升思维品质。

教学重点：镁的提取流程和原理
教学难点：镁的提取流程和原理
教学方法：问题解决、实验探究、合作学习
教学准备：仪器材料：胶头滴管、试管、试管架
药品试剂：0.06mol/L MgCl2溶液、3mol/L MgCl2溶液、1mol/L NaOH溶液、
澄清石灰水
教学流程图：
教学环节学生活动设计意图
教学过程：
活动一、感知镁的应用
教师活动学生活动设计意图
引入：前面已经学习了钠的性质与应用，今天就让我们随着一段视频一起走进“镁”的世界。

视频展示：重庆应用镁合金技术制造全国最轻的汽车。

观看、感受、
倾听
营造轻
松的学习氛
围，感知镁的
应用广泛。

过渡：正因为镁合金质轻，强度大，广泛应用于
制造飞机、火箭等，从而获得了“国防金属”的
美誉。

提问：你还能列举出镁的哪些应用？
图片展示：镁合金在日常生活及高科技领域的应
用。

讨论、自由发
言
通过镁在高科技领域的应用让学生深刻体会到了科技改变了人的生活，激发学生热爱科学、崇尚科学并立志献身科学的愿望。

过渡：镁的应用如此广泛，但是如果对镁的性质不够了解，也可能给我们带来灾难。

新闻剪辑：2011年9月28日晚10:00左右，在北辰区双口镇线河村，一工厂在加工镁锭时，不慎将镁屑引燃，院内火花四溅，白光耀眼，远在一公里外都能看到。

据现场消防员介绍，他们赶到现场时，发现一排房屋笼罩在白烟中，厂房内镁燃
烧时发出耀眼的白色火焰，并不时发出爆破声。

镁遇水或潮气猛烈反应放出氢气，大量放热，会引起燃烧或爆炸，而粉体与空气可形成爆炸性混合物，当达到一定浓度时，遇火星也会发生爆炸。

消防员立即用铁锹铲干燥的沙土覆盖着火区域，经过近一个小时紧急扑救，火势被扑灭。

提问：根据这则新闻报导，你对镁的性质有哪些新的认识？
讨论、回
答：
镁能与热
水、氧气等发
生反应
通过新
闻事件获得
镁的有关化
学性质，同时
通过火灾灭
火感受化学
知识在解决
实际问题中
的价值。

反问：为什么不用泡沫灭火器灭火呢？实验视频：镁与干冰的反应观看视频
板演：
2Mg+CO
2
2MgO+C
通过实
验视频，产生
认知冲突，激
发学生的求
知欲。

讲述：镁还能与N
2等非金属单质发生反应。

板演：
3Mg+N
2
Mg
3
N
2
得出镁
是一种活泼
金属。

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。

观看，感受
让学生了解海水的成分，充分认识开发利用海水这一巨大资源宝库的重大意义。

活动二、体验镁的提取
教师活动
学生活动
设计意图
提问：从氧化还原反应的角度分析镁的冶炼原
理？
思考、回答
利用先行组织者学习策略，为选择镁的冶炼方法提供知识的固定点。

提问：如何从海水中提取镁？
认真阅读资料卡片，设计从海水中提取镁的物质
转化流程，展示你认为最优化的一组方案。

提供资料卡片：
1．镁的冶炼史
1808年英国化学家戴维通过电解氧化镁和氧
化汞的混合物，制得镁汞齐，蒸出其中的汞后，
通过组
析出金属镁。

1828年法国科学家比西用金属钾还原熔融的无水氯化镁得到纯镁。

2．氢氧化镁和碳酸镁的溶解度（室温）
3．几种常见镁的化合物的熔点：
4．部分化学试剂的市场价格
5．（1）氯化镁溶液蒸发结晶可获得MgCl
2·6H
2
O,
若在空气中加热MgCl
2·6H
2
O，生成的是Mg(OH) Cl
或MgO。

MgCl
2·6H
2
O△MgO+2HCl↑+5H
2
O↑
MgCl
2·6H
2
O△Mg(OH) Cl+HCl↑+5H
2
O
△
（2）在干燥的H C l 阅读资料卡
片，动手设计
流程。

自评、互评
着重解决两个
问题：
1．如何将镁离
子从海水中分
离出来？
2．如何还原得
到金属镁？
内合作讨论，
组间互评等
手段获得从
海水中提取
镁的最佳方
案。

在活动
过程中树立
经济效益意
识，渗透绿色
化学思想，增
强环境保护
意识。

气
流
中
加
热
M
g
C
l 2
·
6
H 2
O
可
制
得
无
水
氯
化
镁。

△
MgCl
2·6H
2
O HCl MgCl
2
+ 6H
2
O↑
6．卤水中的离子浓度图
引导学生
在展示成果时说出自己的设计方案的意图，鼓励继续提问，也可以选择解答同学提出的问题。

设计实验：1、将Ca(OH)
2
以石灰乳还是澄清石灰
水的形式加入到卤水中？
2、卤水中加碱还是海水中加碱？动手实验
培养学
生分工合作
意识和实验
探究能力
师生共同小结：从海水中提取镁的工艺流程：归纳工
艺流程题的
分析角度
——从原理
的角度，完善
“物质转
化”的知识；
从生产流程
的角度，总结
“实验操
作”的方法；
从经济环保
的角度，建设
“优选流
程”的思路。

反思总结：
谈本节课收获对知识和能力提炼升华
课后延伸：1．根据镁的性质，分析镁在空气中燃烧的产物可能有哪些?
2．工业上可以从海水提取镁，能否从陆地上提取？
请大家课后利用图书馆查阅、网络搜索等方式，了解我国及国际在炼镁行业的最新动态。

培养学生走出课堂，走进社会，感受“化学是真实的，有用的”。

教学设计反思：
金属镁是学生在高中化学学习中接触到的一种重要的金属，考虑到学生对
工业生产流程并不是太熟悉，如果直接告诉学生工业上是如何得到金属镁的，显然得不到好的教学效果，因此本节课由教师提供适时的学习资料，以激发学生的求知欲望，让学生通过自己的分析探究如何得到金属镁，这样使学生学得主动，学得轻松。

化学是一门以实验为基础的学科，化学实验也是化学学科的魅力所在，让学生通过先阅读资料并通过实验验证来解决问题，使学生体验科学研究的过程，激发学生学习化学的兴趣，促进学生学习方式的转变，在实践中培养学生的创新精神和实践能力。

整节课的设计还突出化学对生活、社会发展和科技进步的重要作用，从镁的应用视频引入课题，再由学生自己介绍金属镁在日常生活生产中的应用，从海水中提取镁不是简单的向海水中加入沉淀剂，而是要浓缩海水，沉淀剂的选择也要从经济效益和环境保护的角度考虑，将化学理论学习和工业生产生活相结合，培养学生开发海洋资源的兴趣和勇于探索的精神，培养学生的科学素养，让学生的素质得到全面提高。