2019_2020学年高中化学第3章自然界中的元素第4节第1课时海水中的元素镁与海水提镁学案鲁科版必修

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1、海水中的元素　镁与海水提镁[核心素养发展目标]　1.了解海水中元素的存在和用途，认识综合开发利用海水资源的重要意义。2.了解海水提镁的过程及化学原理，认识镁单质的还原性和重要用途。一、海水——元素宝库1.海水中的元素可分为常量元素和微量元素常量元素(即每升海水中的含量均大于1mg的元素)有：氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟共11种；微量元素(即每升海水中含量低于1mg的元素)如：锂、碘、铀等元素。2.海水元素对人体的重要性或主要用途食盐是人体的必需物质，并对人体的血液循环和新陈代谢都有着重要作用；碘用于制药，

2、人体缺碘会导致大脖子病，一般加碘食盐中添加的是KIO3；锂可作为热核反应的重要材料之一，制造锂电池，特种合金的原料；铀可作为核燃料。海水中的多种元素均是以化合态形式存在，若元素由化合态转化成游离态，元素化合价一定发生变化，即一定发生氧化还原反应。例1　不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是(　　)A.氯、溴、碘B.钠、镁、铝C.烧碱、氢气D.食盐、淡水答案　D解析　获得Cl2、NaOH、H2需要电解饱和食盐水；获得Na、Mg、Al需电解相应熔融物，Br2、I2需由Br－、I－氧化得到；食盐、淡水分别通过海水蒸发、蒸馏

3、即可得到，为物理变化。方法规律从海水提取化学物质不一定发生化学变化。如海水提取氯化钠和淡水等。二、镁与海水提镁1.从海水中提取镁，步骤如下：(1)煅烧海边贝壳(石灰石)，制成石灰乳。反应的化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2。(2)将石灰乳加入到海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀。反应的化学方程式为MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2。(3)将氢氧化镁与盐酸反应，化学方程式为Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋=

4、==Mg2＋＋2H2O。所得溶液蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)，然后在HCl气流中加热，转化成氯化镁。反应的化学方程式为MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O。(4)电解熔融氯化镁制得金属镁。反应的化学方程式为MgCl2Mg＋Cl2↑。2.根据下列镁的化学性质实验填写表格实验内容实验操作实验现象反应化学方程式或离子方程式镁在O2中燃烧取一段镁条，观察它的颜色。用砂纸把表面的氧化膜擦净，观察金属镁的颜色和光泽，用坩埚钳夹住镁条，点燃镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色粉末2Mg＋

5、O22MgO镁在CO2中燃烧把点燃的镁条放入盛有二氧化碳气体的集气瓶里(集气瓶底部要放一些细沙或少量水)镁条燃烧，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2Mg＋CO22MgO＋C镁与稀盐酸反应把一小段擦去氧化膜的镁条放入一定量的稀盐酸中镁条表面有大量气泡产生，镁条逐渐溶解Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(1)海水提镁①海水提镁的方法向海水中加碱，得到氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸使它转变成氯化镁；之后，经过结晶、过滤、干燥、电解，就可得到金属镁。②海水提镁的流程③提高“海水提镁”经济效益

6、的措施以海边的贝壳等为原料，价格低廉且取之不竭；电解产生的Cl2用于制盐酸，循环使用。(2)镁的性质①镁是一种银白色金属，密度比较小，硬度较小，熔、沸点较低，具有良好的导电和导热性。②镁原子最外层有2个电子，在化学反应中容易失去最外层的2个电子形成Mg2＋，因此Mg是活泼的金属，具有强还原性，可与活泼非金属单质(如O2、Cl2、N2)、酸等反应。③镁易与空气中的氧气反应形成致密的氧化膜，阻止镁继续被氧化，故镁不必特殊保存。④镁与二氧化碳反应实质是镁置换出碳的反应，也是金属置换非金属单质的典型例子。⑤“二氧化碳不能助燃”

7、不是绝对的，二氧化碳对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na(失电子能力比Mg强)等可燃物则是助燃剂。例2　从海水中提取镁，正确的方法是(　　)A.海水Mg(OH)2MgB.海水MgCl2溶液→MgCl2晶体MgC.海水Mg(OH)2MgOMgD.海水Mg(OH)2MgCl2溶液→MgCl2(熔融)Mg答案　D解析　A项，Mg(OH)2难溶不易电解，且使用NaOH做沉淀剂不经济，不可行；B项，在海水中直接加盐酸，海水中的MgCl2无法分离出来，不可行；C项，MgO熔点高，熔融时电解消耗的能量大，不可行；只有D

8、项经济可行。易错警示(1)镁的还原性很强，不能用还原剂还原法制取镁。因MgO的熔点比MgCl2高得多，应用电解熔融的MgCl2制取镁，不能用电解熔融的MgO制取镁。(2)往海水中加入的碱应是石灰乳[Ca(OH)2]而不是NaOH，因石灰乳可由海边贝壳来制取，比NaOH廉价易得。例3　下列有关镁的叙述中正确的是(　　)A.镁条燃烧引