课 题 专题二 第二单元 钠镁及其化合物
第四节 镁的提取和应用 计划 1 课时 计划上课日期 实用课时说明 教学目标 教学重难点 提取镁的化学原理,镁的化学性质 教学流程\内容\板书
第1 课时 镁的提取和应用
[引入]海水中含有大量的镁离子,镁及其合金的用途十分广泛,我们这节课就来探索如何从海水中提取镁。
[板书]一、镁的提取
[思考]海水中含有大量的NaCl、MgCl2、CaCl2、KCl等氯化物,但每千克海水中氯化镁只含约5.11g,如果直接从氯化镁中提取到镁有无实际意义,如何解决面临的困难?
[讨论]数据分析海水中的Mg2+ 的浓度很小,必须让海水中镁离子的富集。可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀,如氢氧化钠、氢氧化钙等.
[追问]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。
[追问]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?写出化学方程式。
[讲述]贝壳(CaCO3)→CaO→Ca(OH)2
[投影]教材P55图2-15从海水中提取镁的流程。
[提问]由MgCl2 到Mg究竟用还原法还是电解法好?
[启发]回顾工业如何获得金属钠。
[讲述]由于镁本身比较活泼,用还原法比较困难,工业上常使用电解熔融的氯化镁得到镁。
[随堂练习] 请一位同学演板从海水中提取镁的过程中所涉及的化学方程式,其他同学在草稿纸上书写。与学生一起看同学写的正确与否,当堂评判。
[过渡]镁是我们熟悉的金属,在高科技领域以及工业生产中有重要的作用,那么镁具有哪些性质呢?
[展示]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]二、镁的物理性质
镁是银白色固体、密度较小 、质地柔软 ,是电和热的良导体,镁合金的硬度和强度较大 。
要求学生书写Mg的原子结构,并预测Mg的化学性质。
[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,我们可以预测Mg是一种活泼的金属。
[板书] 三、镁的化学性质
[探究]
实验内容 实验现象 结论或化学方程式 1、取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量稀硫酸的试管中。 2、取一小段除去氧化膜的镁条投入滴有酚酞的水中。 3、一根除去氧化膜的镁条,点燃后插入充满CO2的集气瓶中。 [讲述]镁条不仅能在二氧化碳中燃烧,在氮气中也能燃烧。
反应的化学方程式:3 Mg +N2 = Mg3N2
[小结]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。
[随堂练习]
1分析镁在空气中的燃烧产物,肯定不存在的物质是( )
A、C B、 MgO C、MgCO3 D、Mg3N2
[总结]这节课我们重点讨论了海水提取镁的步骤及镁的化学性质,通过对实验现象的观察和分析,很好地锻炼了大家的观察能力与思维能力。
2 海水中含有丰富的电解质。海水中质量分数最高的元素是( )
A.氢元素 B.氧元素 C.镁元素 D.氯元素
解析:选B。海水中的主要成分是H2O,而H2O中氧元素含量最高。
3.工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却,下列可作为冷却气体的是( )
①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤氮气
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.③和⑤
解析:选C。Mg与O2、CO2、N2均会发生反应,而Ar和H2不能与Mg反应,故可用来冷却镁蒸气。
3.(2011年扬州高一检测)在氯化镁溶液中,分别投入下列各物质,既有沉淀出现又有气体产生的是( )
A.氯化钠 B.金属钠
C.碳酸钠 D.氢氧化钠
解析:选B。2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl。
3 (2011年启东中学高一质检)相同质量的镁条分别在①氧气;②空气;③氮气;④二氧化碳中完全燃烧,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
【答案】 C
4 下列微粒,与Mg不反应的是( B )
A.H+ B.OH- C.Cl2 D.N2
5 (2011年盐城中学高一检测)海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl 或MgO,写出相应反应的化学方程式__________________________________________________________________________。
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤:_____________________________________。
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。
溶解时:______________________________________;
过滤时:_____________________________________;
蒸发时:_____________________________________
[板书设计] 镁的提取及应用
一、镁的提取
(1) MgCl2 + Ca(OH)2 == Mg(OH)2 ↓+ CaCl2
(2) Mg(OH)2 + 2HCl == MgCl2 + 2H20
(3) MgCl2 · 6H2O == MgCl2 + 6H2O
(4) MgCl2 === Mg + Cl2↑
二、镁的物理性质
镁是银白色固体、密度较小 、质地柔软 ,是电和热的良导体,镁合金的硬度和强度较大 。
三、镁的化学性质
(1) 与非金属单质反应 2 Mg + O2 == 2MgO
3 Mg + N2 == Mg3N2
(2)与酸反应 Mg +2 H+ == Mg2++H2↑
(3)与水反应 Mg+2 H2O == Mg(OH)2+H2
(4)与二氧化碳反应 2 Mg + CO2 == 2 MgO+C