公開課海水中的化學(xué)元素

1、普通高中課程標準實驗教科書普通高中課程標準實驗教科書 化學(xué)化學(xué)1（必修）（必修）第三章第三章第四節(jié)第四節(jié) 海水中的化學(xué)元素海水中的化學(xué)元素Cl-：19.10gNa+：10.62gSO42-2.66gMg2+1.28gK+0.38gCa2+0.40g其它其它0.25g0.25g總鹽量總鹽量34.69g 海洋元素海洋元素1000g海水的化學(xué)組成示意圖海水的化學(xué)組成示意圖H2O: :965.31g一、海水一、海水元素寶庫元素寶庫常量元素：在每升海水中含量大于常量元素：在每升海水中含量大于mg氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、碳氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、碳鍶鍶(Sr)、溴、溴(Br) 、硼、硼(B) 、氟、氟(F

2、)微量元素：在每升海水中含量低于微量元素：在每升海水中含量低于mg 鋰鋰(Li)、碘、碘(I)、鈾、鈾(U)等等氯堿工業(yè)簡介氯堿工業(yè)簡介冶 金 工 業(yè) 等氫氫 氣氣合 成 農(nóng) 藥 等氯氯 氣氣造 紙 、 玻 璃 等氫 氧 化 鈉飽 和 食 鹽 水鹽酸鹽酸漂白劑漂白劑2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2通電通電原理：原理：原料：原料：產(chǎn)品：產(chǎn)品：用途：用途：微量元素的用途微量元素的用途鎂的存在鎂的存在 自然界中鎂主要以自然界中鎂主要以化合態(tài)化合態(tài)的形式存的形式存在于地殼和海水在于地殼和海水(MgCl2)中。海水中鎂中。海水中鎂的含量一般為的含量一般為1.28g.L-1，總儲量約為，總儲量

3、約為21015t。世界上生產(chǎn)的鎂有。世界上生產(chǎn)的鎂有60%來自來自海水。海水。二、鎂與海水提鎂二、鎂與海水提鎂思考：思考：2 2、如何實現(xiàn)、如何實現(xiàn)MgMg2+2+的沉淀和分離？的沉淀和分離？1 1、如何將貝殼制成所需的石灰乳、如何將貝殼制成所需的石灰乳? ?海水提鎂過程中海水提鎂過程中思考思考：如何由貝殼制得氫氧化鈣？如何由貝殼制得氫氧化鈣？貝殼貝殼(CaCO3)煅燒煅燒H2O(CaO)石灰石灰(Ca(OH)2)石灰乳石灰乳一、從海水中提取鎂一、從海水中提取鎂流程：流程： 海水海水 Mg（OH）2 Mg（OH）2 過濾過濾 MgCl2溶液溶液 鹽酸鹽酸 HCl MgCl26H2O 蒸發(fā)蒸發(fā)結(jié)

4、晶結(jié)晶 MgCl2 一定一定條件條件 Cl2 Mg 電解電解 貝殼貝殼 CaO 石灰乳石灰乳 水水 煅燒煅燒 思考：電解產(chǎn)生的思考：電解產(chǎn)生的Cl2怎么處理？怎么處理？電解電解1.貝殼煅燒成石灰：貝殼煅燒成石灰： CaCO3 = CaO + CO22.石灰制成石灰乳：石灰制成石灰乳： CaO + H2O = Ca(OH)2 （石灰乳）（石灰乳）3.石灰乳加入海水沉淀池中得到氫氧化鎂沉淀：石灰乳加入海水沉淀池中得到氫氧化鎂沉淀： Ca(OH)2 + MgCl2 = Mg (OH)2 + CaCl2 4.氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng): Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H

5、2O5.電解熔融的氯化鎂可以得到金屬鎂：電解熔融的氯化鎂可以得到金屬鎂： MgCl2 = Mg + Cl2高溫高溫用上述方法提鎂的過程中，采取了哪些措施用上述方法提鎂的過程中，采取了哪些措施來提高經(jīng)濟效益？這對你有什么啟示？來提高經(jīng)濟效益？這對你有什么啟示？（1）就地取材就地取材-利用海灘上的貝殼利用海灘上的貝殼（2）節(jié)約原料節(jié)約原料-循環(huán)利用氯元素循環(huán)利用氯元素 啟示啟示：一個真實的化學(xué)工業(yè)流程所考慮：一個真實的化學(xué)工業(yè)流程所考慮 的問題遠比我們想象的復(fù)雜。它的問題遠比我們想象的復(fù)雜。它 不僅考慮化學(xué)反應(yīng)，還要考慮經(jīng)不僅考慮化學(xué)反應(yīng)，還要考慮經(jīng) 濟效益、環(huán)境保護等問題。濟效益、環(huán)境保護等問題

6、。 1 1、物理性質(zhì)：、物理性質(zhì)： 銀白色金屬，密度、硬度小，銀白色金屬，密度、硬度小，優(yōu)良的導(dǎo)體，導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性優(yōu)良的導(dǎo)體，導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性實驗實驗1 1、取一根打磨好的鎂條，用坩、取一根打磨好的鎂條，用坩堝鉗夾住，點燃后在空氣中燃燒堝鉗夾住，點燃后在空氣中燃燒結(jié)論：結(jié)論：2Mg+O22MgO點燃點燃2、化學(xué)性質(zhì)：、化學(xué)性質(zhì)：現(xiàn)象：現(xiàn)象： 劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光實驗實驗2 2、取一根打磨好的鎂條，用坩堝鉗夾住，、取一根打磨好的鎂條，用坩堝鉗夾住，點燃后伸入盛有二氧化碳氣體的集氣瓶點燃后伸入盛有二氧化碳氣體的集氣瓶現(xiàn)象：現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙劇

7、烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙生成，集氣瓶壁發(fā)燙，在瓶的內(nèi)壁有黑色固生成，集氣瓶壁發(fā)燙，在瓶的內(nèi)壁有黑色固體和白色固體生成。體和白色固體生成。2Mg+CO2C+2MgO點燃點燃結(jié)論：結(jié)論：鎂的化學(xué)性質(zhì)鎂的化學(xué)性質(zhì)： （2）與）與CO2反應(yīng)反應(yīng) 2Mg+CO2 2MgO+C點燃點燃鎂是比鎂是比較活潑較活潑的金屬的金屬比較強的還原性比較強的還原性（1）與）與O2等非金屬單質(zhì)反應(yīng)等非金屬單質(zhì)反應(yīng) 2Mg+O2 2MgO點燃點燃 3Mg+N2 Mg3N2點燃點燃（3 3）與酸反應(yīng)）與酸反應(yīng) Mg+2H+ Mg2+H2Mg+H2SO4MgSO4+H2 Mg +Cu2+ Mg2+Cu （4 4）與鹽溶液反應(yīng)）與鹽溶液反應(yīng)Mg+CuSO4MgSO4+Cu鎂的用途鎂的用途 2、鎂合金（約含鎂鎂合金（約含鎂80%80%）被大量用于火箭、）被大量用于火箭、汽車和飛機等制造業(yè)汽車和飛機等制造業(yè)，美名為，美名為“國防金屬國防金屬”。（硬度、強度大）（硬度、強度大）3、鎂可以用來制造信號彈和焰火。、鎂可以用來制造信號彈和焰火。（燃燒發(fā)出耀眼的白光）（燃燒發(fā)出耀眼的白光） 4、制耐火材料（、制耐火材料（MgO熔點高）熔點高）1、鎂元素能維護心肌纖維正常舒縮功能和冠、鎂元素能維護心肌纖維正常舒縮功能和冠狀動脈彈性，有狀動脈彈性，有“