化学必修一专题2 从海水中获得的化学物质第二单元 钠、镁及其化合物教学设计

2.2.4 镁的提取及应用 教案

教学目标

1、知识目标

（1）了解海水的成分；初步认识海水提取镁的原理与过程。

（2）初步掌握镁的化学性质，物理性质。

2、能力目标

（1）初步形成物质的结构决定物质性质的观点。

（2）通过课堂讨论培养分析问题和解决问题的能力。

3、情感目标

（1）认识开发利用海水这一巨大资源的重大意义。

（2）对于如何提高化工生产的经济效益有一个常识性的认识。

教学重点、难点

海水提取镁的原理与过程；镁的化学性质。

教学方法 问题探究法、实验探究法

教  具 课件、镁条、砂纸、坩埚钳、酒精灯、试管、装满二氧化碳的集气瓶、稀硫酸等

教学过程设计

[多媒体展示]镁在高科技领域以及工业生产中的应用；海洋元素含量资料，引出本节课的课题

[板书]一、镁的提取

[讲述]镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水(MgCl2)中。海水中镁的总储量约为1.8×1015t

[交流与讨论]

１、如何实现Mg2+ 的富集和分离？

[讲述]可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀

２、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

３、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？

[讲述]贝壳(CaCO3)→CaO→Ca(OH)2

[交流与讨论]

1、如何制得无水MgCl2 ？

[讲述]先加盐酸反应，再浓缩得MgCl2·6H2O晶体，然后再将MgCl2·6H2O晶体在一定条件下加热脱水即可得无水MgCl2

2、由MgCl2 到Mg究竟用还原法还是电解法好？

[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

[投影]教材P55图2-15从海水中提取镁的流程

[思考] 电解产生的Cl2怎么处理？

 [讲述]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。

[练习]根据讨论，在下列方框中填入合适的物质的化学式完成工业上用海水提镁的工艺流程，并写出a、b、c三个步骤的化学方程式：

              过滤            加盐酸                          　　　　    脱水    　电解

海水        母液               b   MgCl2溶液

               a                      　　浓缩               c      

煅烧                                          

贝壳             石灰乳

a                                              ；

b                                              ；

c                                              。

[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？

 [学生活动]书写Mg的原子结构

 [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]二、镁的化学性质

   1、[演示实验]

探究一：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量稀盐酸的试管中；

      现象：镁条逐渐溶解，有大量气体产生

      结论或化学方程式：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑

 2、[演示实验]

探究二：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后插入充满CO2的集气瓶中。

      现象：燃着的镁条在CO2中继续燃烧，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

结论或化学方程式：2Mg + CO2=2MgO+C

3、[讲述]镁条在氮气中燃烧

点燃

反应的化学方程式：3 Mg +N2＝ Mg3N2

[学生活动]观察触摸一根擦亮的镁条并结合生活实际及课本知识，总结镁的物理性质。

[板书]三、镁的物理性质

镁银白色金属光泽，密度小，硬度小，镁合金的硬度和强度较大 。

[讲述]镁的用途1、制合金

    2、信号弹、焰火

　 3、制耐火材料（MgO）熔点高

 [小结]海水提镁的流程及镁的化学性质。

[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。

镁在航空航天和军事上的应用更加广泛，用它可以设计制造飞行器机身和构件、火箭、导弹、卫星和探测器等。太空飞船和卫星部件使用镁合金后能适应太空运行的特殊环境。

在通读设备调研中，镁合金可以部分取代工程塑料，用于电视机、数字投影仪、播放器、电话机、像机、计算机部件及小型碟片的设计制造等。

[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+2H2O

3、MgCl2== Mg+ Cl2↑

二、镁的化学性质

1、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑

2、2Mg + CO2=2MgO+C

3、3 Mg +N2＝ Mg3N2

三、镁的物理性质

[巩固练习]：

1、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（1）、（2）、（3）步的目的是从海水中提取MgCl2

C、           第四步会产生氯气

D、   以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应

2.将镁在SO2中燃烧后，生成的物质可能有       

方程式为            。

（SO2与CO2性质类似，S与氧气的性质类似）

3.（重点班） 2.4g镁在空气中燃烧，反应转移的电子数为_____________。