高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第二单元 钠、镁及其化合物教案（5） 苏教版必修1

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1、第四课时镁的提取及应用教学过程设计[引课]大家知道世界上第一架飞机是什么时候由谁发明的？（1902年由怀特兄弟发明的）可是这架飞机只能在天空中飞行几秒，主要原因是什么？（飞机的材料质量不好，太重了……）于是人们开始寻找适宜的材料。1910年，德国人发现可以用镁合金来制造飞机，因为它比铝合金更轻（金属镁密度1.74g•cm-3，金属铝密度2.70g•cm-3）。在1935年，苏联的飞机设计师们制造了一架飞机，它的金属材料中含有百分八十的镁合金，这架飞机在当时的性能是十分优越的，它在所有的试验中没出过一次故障，以后又在各种恶劣的条件下飞行了很长时间。所以，镁很快就成了一种重要的“国防金

2、属”。因为镁合金很轻却有钢铁般的强度，人们用它来制造飞机和各种快艇。现在我们的生活中随处可见镁、镁合金的应用。[板书]一、生活、生产、自然界中的镁[自由发言]生活中镁、镁合金的应用[看图]为我们代步的自行车、汽车，为我们增添节日气氛的焰火中最耀眼的火花，2000年悉尼奥运会的火炬点火，把我们送上太空的宇宙飞船……[讲授]现在让我们看看大自然赐予我们的是什么？（镁的存在：陆上镁矿资源和海水中镁资源）正是由于Mg2+的存在，使得海水带点苦味。自然界中的镁主要以化合态的形式存在，可是我们在生活、生产中更加需要的是单质镁（可用于制镁合金等），因此工业生产上需要冶炼金属镁。我们先来讨论能不能

3、从海水中提取镁？怎么提取？[阅读、分析图表]（略）[交流与讨论]问题一：从这张图中可以读出哪些信息？（每个小组派代表发言）[归纳]从定性角度看：从定量角度看：结论：海水中镁的含量大，从海水提取镁理论上可行。[板书]二、从海水提取镁[设问]往海水中加入氢氧化钠溶液将会出现什么现象？（沉淀）请写出相应的化学方程式。[板演]书写化学方程式：2NaOH+MgCl2Mg（OH）2↓+2NaCl[分组实验]实验一：取0.06mol•L-1氯化镁溶液（模拟海水）与1mol•L-1的氢氧化钠溶液各1mL在试管中混合、振荡，观察现象。[发现问题]发现无沉淀或沉淀不明显，与刚才所得结论矛盾。[分组实验

4、]实验二：取3mol•L-1氯化镁溶液与1mol•L-1的氢氧化钠溶液各1mL在试管中混合、振荡，观察现象。（沉淀明显）（得出结论：实验一中Mg2+浓度太稀）[交流、讨论]问题二：海水中Mg2+浓度太稀，该怎么提高浓度？蒸发、浓缩——怎么蒸发？——加热？晒盐？（引导学生回答）蒸发法：浓缩的好办法。早在原始社会人们就利用煎、煮、熬从海水中取盐，后来发现这种方法耗费人力、物力大，而且产量小，到了明朝永乐年间，人们开始废锅灶，建盐田，利用自然界的风力、太阳能等，改煎、煮、熬盐为晒盐。（看晒盐图）。[读图]卤水中的离子浓度柱状图（巩固刚才所学的柱状图读图技巧）晒盐后留下的母液（即盐卤）中的

5、Mg2+浓度是海水中的50倍，从刚才的实验现象证明沉淀效果很明显。往卤水中加碱，可把海水中的镁离子提取出来，经过滤、洗涤就可以得到较纯的氢氧化镁。那么如何把Mg(OH)2转化成镁单质？[交流、讨论]问题二：如何把Mg(OH)2转化成镁单质？[自由发言]加盐酸、加硝酸、加硫酸等；用活泼的金属还原如钾；直接把Mg(OH)2加热分解成氧化镁，再用CO还原；……[归纳]工业上采用将氢氧化镁与盐酸反应，蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体，将晶体在一定条件下加热生成无水氯化镁，电解熔融的氯化镁可以得到金属镁。请写出相应的化学方程式。Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2OMgCl2Mg+Cl2

6、↑这样，从理论上从海水中提取镁已成现实，但工业生产上需要考虑经济效益。[交流、讨论]问题三：如何提高综合经济效益？提供资料：1．氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡等的市场价格2．氧化镁、氯化镁、硫酸镁等的熔点[自由发言]1．工业生产追求更高的利润。氢氧化钙最便宜，因此沉淀Mg2+时，选择氢氧化钙（注意学生表达，易说成澄清石灰水）。由于氢氧化钙微溶，若用澄清石灰水，不是又将浓缩的母液又稀释了吗？（先将海边大量的贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳，将石灰乳加入海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀。）2．氯气的循环利用[总结]展示完整流程图[阅读课本]回归课本，形成整体性，同时发现问题：为

7、什么海水中已存在MgCl2，却要先加Ca(OH)2，后又加酸把它变回MgCl2？（提纯、浓缩）[设疑]电解槽能否在空气中电解？应在什么环境中进行电解?[联想]回忆已学有关镁的性质（与氧气反应生成氧化镁）[板书]三、镁的性质Mg+O22MgO[启发]适时点拨，帮助学生从原子结构上分析，镁是活泼金属，能与非金属如氧气、氯气、氮气等发生化合反应：3Mg+N2Mg3N2[分组实验]实验三：镁与二氧化碳、稀硫酸的反应（课本P55“观察与思考”）记录现象、分析原因，写出化学方程式