高中化學(xué) 2.4 鎂和鋁的冶煉學(xué)案4 蘇教版選修2

1、鎂和鋁的冶煉學(xué)習(xí)目標(biāo)：1了解鎂的提取及物理性質(zhì)，掌握鎂的原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。2通過交流與討論，理解海水提鎂的原理與過程，了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)與化工生產(chǎn)的區(qū)別。通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力。情感目標(biāo)：1. 認(rèn)識(shí)開發(fā)利用海水這一巨大資源的重大意義。2. 對(duì)于如何提高化工生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益有一個(gè)常識(shí)性的認(rèn)識(shí)。學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：提取鎂的化學(xué)原理；鎂的化學(xué)性質(zhì)。學(xué)習(xí)工具：鎂條、砂紙、坩堝鉗、酒精燈、試管、裝滿二氧化碳的集氣瓶、稀硫酸等。學(xué)習(xí)過程：多媒體展示鎂在高科技領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用；海洋元素含量資料，引出本節(jié)課的課題板書一、鎂的提取講述鎂主要以化合態(tài)的形式存在于地殼和海水(MgCl2)

2、中。海水中鎂的總儲(chǔ)量約為1015t交流與討論 、如何實(shí)現(xiàn)Mg2+ 的富集和分離？講述可以加入一種試劑使Mg2+ 沉淀、是不是直接往海水中加沉淀劑？講述不是，因?yàn)楹Ｋ械腗g2+ 的濃度很小，直接加沉淀劑不利于Mg2+ 的沉淀，而且會(huì)增大沉淀劑的用量，我們可以先將海水濃縮，再加沉淀劑、從綜合角度考慮選用哪種試劑作沉淀劑好？為什么？講述因?yàn)楹＿呌胸S富的貝殼，可用來制得Ca(OH)2 ，從原料來源以及經(jīng)濟(jì)等綜合角度考慮選用Ca(OH)2試劑作沉淀劑好思考：如何由貝殼制得氫氧化鈣？講述貝殼(CaCO3)CaOCa(OH)2交流與討論 1、如何制得無水MgCl2 ？講述先加鹽酸反應(yīng)，再濃縮得MgCl26

3、H2O晶體，然后再將MgCl26H2O晶體在一定條件下加熱脫水即可得無水MgCl2 2、由MgCl2 到Mg究竟用還原法還是電解法好？講述由于鎂本身比較活潑，用還原法比較困難，工業(yè)上常使用電解熔融的氯化鎂得到鎂投影教材P55圖2-15從海水中提取鎂的流程思考 電解產(chǎn)生的Cl2怎么處理？ 講述可以循環(huán)利用，這樣既可以節(jié)約資源又可以減輕Cl2任意排放對(duì)環(huán)境造成的污染。練習(xí)根據(jù)討論，在下列方框中填入合適的物質(zhì)的化學(xué)式完成工業(yè)上用海水提鎂的工藝流程，并寫出a、b、c三個(gè)步驟的化學(xué)方程式： 過濾 加鹽酸 脫水 電解海水 母液 b MgCl2溶液 a 濃縮 c 煅燒 貝殼 石灰乳 a ；b ；c 。 過渡

4、鎂是我們熟悉的金屬，在高科技領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)中有重要的作用，那么鎂具有哪些性質(zhì)呢？ 學(xué)生活動(dòng)書寫Mg的原子結(jié)構(gòu) 講述 Mg原子的最外層只有兩個(gè)電子，很容易失去，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，我們可以預(yù)測(cè)Mg是一種活潑的金屬。板書二、鎂的化學(xué)性質(zhì) 1、演示實(shí)驗(yàn)探究一：取一小段除去氧化膜的鎂條投入盛有一定量稀鹽酸的試管中； 現(xiàn)象：鎂條逐漸溶解，有大量氣體產(chǎn)生 結(jié)論或化學(xué)方程式：Mg+2HCl=MgCl2+H2 2、演示實(shí)驗(yàn)探究二：取一根除去氧化膜的鎂條，點(diǎn)燃后插入充滿CO2的集氣瓶中。 現(xiàn)象：燃著的鎂條在CO2中繼續(xù)燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體，在集氣瓶的內(nèi)壁有黑色固體附著結(jié)論或化學(xué)方程式：2Mg + CO

5、2=2MgO+C 3、講述鎂條在氮?dú)庵腥紵c(diǎn)燃反應(yīng)的化學(xué)方程式：3 Mg +N2 Mg3N2學(xué)生活動(dòng)觀察觸摸一根擦亮的鎂條并結(jié)合生活實(shí)際及課本知識(shí)，總結(jié)鎂的物理性質(zhì)。板書三、鎂的物理性質(zhì)鎂銀白色金屬光澤，密度小，硬度小，鎂合金的硬度和強(qiáng)度較大 。講述鎂的用途1、制合金 2、信號(hào)彈、焰火 3、制耐火材料（MgO）熔點(diǎn)高 小結(jié)海水提鎂的流程及鎂的化學(xué)性質(zhì)。拓展視野鎂的應(yīng)用：鎂合金可用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、車身、車輪、駕駛盤及盤軸、座椅架、儀表盤、變速箱以及變速凸輪等部件的制造。典型鎂合金部件的重量?jī)H為相同體積的鋁合金的64%，鐵的23%。而每減輕100kg的重量、燃料消耗就可以降低5%，這對(duì)于節(jié)約能源、降

6、低排放具有重大意義。鎂在航空航天和軍事上的應(yīng)用更加廣泛，用它可以設(shè)計(jì)制造飛行器機(jī)身和構(gòu)件、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星和探測(cè)器等。太空飛船和衛(wèi)星部件使用鎂合金后能適應(yīng)太空運(yùn)行的特殊環(huán)境。在通讀設(shè)備調(diào)研中，鎂合金可以部分取代工程塑料，用于電視機(jī)、數(shù)字投影儀、播放器、電話機(jī)、像機(jī)、計(jì)算機(jī)部件及小型碟片的設(shè)計(jì)制造等。板書設(shè)計(jì)鎂的提取及應(yīng)用一、鎂的提取1、MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl22、Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+2H2O3、MgCl2= Mg+ Cl2二、鎂的化學(xué)性質(zhì)1、Mg+2HCl=MgCl2+H22、2Mg + CO2=2MgO+C3、3 Mg +N2 Mg3N2三、鎂的物理性質(zhì)鞏固練習(xí)：1、海水中含的MgCl2是Mg的重要來源之一,從海水中提鎂，可按如下步驟進(jìn)行：（1） 將貝殼制成石灰乳（2） 在引入的海水中加入石灰乳、沉降、過濾、洗滌沉淀物（3） 將沉淀物與鹽酸反應(yīng)、結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物（4） 將產(chǎn)物熔融后電解關(guān)于提取鎂，下列說法中不正確的是（ ）A、 此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B、 進(jìn)行（1）、（2）、（3）步的目的是從海水中提取MgCl2C、 第