11-12版高中化學(xué)同步授課課件 專題2 第二單元第4課時(shí) 鎂的提取及應(yīng)用 蘇教版必修1

1、第4課時(shí) 鎂的提取及應(yīng)用鎂鎂碳碳磚磚鎂磚合金板材鎂磚合金板材鎂鋁合金鎂鋁合金鎂的應(yīng)用鎂的應(yīng)用鎂的應(yīng)用鎂的應(yīng)用鎂的應(yīng)用鎂的應(yīng)用電熔鋁電熔鋁鎂鋁焊絲鎂鋁焊絲鎂鎂肥肥鎂的應(yīng)用鎂的應(yīng)用KClKCl CaClCaCl2 2MgClMgCl2 2NaClNaCl5 5 - -10 10 - -1515 - -2020 - -含量含量g g每千克海水中幾種氯化物的含量每千克海水中幾種氯化物的含量【問題【問題】1 1、地球上的鎂主要以化合態(tài)形式存在于地殼和海水、地球上的鎂主要以化合態(tài)形式存在于地殼和海水( (MgCl2) )中，海水中鎂的總儲(chǔ)量約為中，海水中鎂的總儲(chǔ)量約為1.81.810101515t t。因

2、此制。因此制取鎂的過程是一個(gè)什么過程？取鎂的過程是一個(gè)什么過程？化合態(tài)鎂化合態(tài)鎂游離態(tài)鎂游離態(tài)鎂還原還原思考：思考：1 1、如何實(shí)現(xiàn)、如何實(shí)現(xiàn)MgMg2+2+的富集和分離？的富集和分離？可以加入一種試劑使可以加入一種試劑使MgMg2+2+沉淀沉淀2 2、是不是直接往海水中加沉淀劑？、是不是直接往海水中加沉淀劑？不是，因?yàn)楹Ｋ械牟皇?，因?yàn)楹Ｋ械腗gMg2+2+的濃度很小，直接加沉淀劑的濃度很小，直接加沉淀劑不利于不利于MgMg2+2+的沉淀，而且會(huì)增大沉淀劑的用量，可以的沉淀，而且會(huì)增大沉淀劑的用量，可以先將海水濃縮，再加沉淀劑先將海水濃縮，再加沉淀劑3 3、從綜合角度考慮選用哪種試劑作沉淀

3、劑好？、從綜合角度考慮選用哪種試劑作沉淀劑好？Ca(OH)Ca(OH)2 21 1、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CaOCa(OH)22 2、從沉淀效果看，澄清石灰水比氫氧化鈉效果差得多，、從沉淀效果看，澄清石灰水比氫氧化鈉效果差得多，如何解決這一矛盾？如何解決這一矛盾？用石灰乳代替石灰水用石灰乳代替石灰水3 3、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由Mg(OH)2到到Mg的可能途徑。的可能途徑。由于鎂本身比較活潑，用還原法比較困難，工業(yè)上常使用由于鎂本身比較活潑，用還原法比較困難，工業(yè)上常使用電解法得到鎂電解法得到鎂思考：思考：4 4、如何制得無水、如何制得無水

4、MgCl2？思考：思考：先加鹽酸反應(yīng)，再濃縮得先加鹽酸反應(yīng)，再濃縮得MgCl26H2O晶體，然后再將晶體，然后再將MgCl26H2O晶體在晶體在HCl氣氛中加熱脫水即可得無水氣氛中加熱脫水即可得無水MgCl2 一、鎂的常見工業(yè)制法一、鎂的常見工業(yè)制法電解法電解法流程：流程： 海水海水 Mg(OH) Mg(OH)2 2 Mg Mg（OHOH）2 2 過濾過濾 MgCl MgCl2 2溶液溶液 鹽酸鹽酸 HCl HCl MgCl MgCl2 26H6H2 2O O 蒸發(fā)蒸發(fā)結(jié)晶結(jié)晶 MgCl MgCl2 2 干燥干燥 Cl Cl2 2 Mg Mg 電解電解 貝殼貝殼 CaO CaO 石灰乳石灰乳

5、水水 煅燒煅燒 請(qǐng)寫出上述過程中所涉及到的化學(xué)方程式請(qǐng)寫出上述過程中所涉及到的化學(xué)方程式思考：電解產(chǎn)生的思考：電解產(chǎn)生的ClCl2 2怎么處理？怎么處理？1.1.貝殼煅燒成石灰：貝殼煅燒成石灰： CaCO3 = CaO + CO22.2.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）3.3.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 4.4.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 + 2H2O5

6、.5.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電解電解高溫高溫哪些是離子反應(yīng)？哪些是離子反應(yīng)？Cl2鎂的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系鎂的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系MgMg易失易失2e2e- -MgMg2+2+因此：鎂很活潑，可與活潑的非金屬、酸等物質(zhì)反應(yīng)因此：鎂很活潑，可與活潑的非金屬、酸等物質(zhì)反應(yīng)（1 1）與）與O O2 2反應(yīng)反應(yīng)常溫：生成氧化膜常溫：生成氧化膜點(diǎn)燃：點(diǎn)燃：2Mg+O2Mg+O2 2=2MgO =2MgO 發(fā)出耀眼的白光發(fā)出耀眼的白光點(diǎn)燃點(diǎn)燃（2 2）與其他非金屬反應(yīng)）與其他非金屬反應(yīng)Mg+ClMg+Cl2 2=MgCl=MgCl

7、2 2（白色）（白色）Mg+S=MgSMg+S=MgS（白色）（白色）3Mg+N3Mg+N2 2 = Mg= Mg3 3N N2 2（白色）（白色）點(diǎn)燃點(diǎn)燃二、鎂的性質(zhì)二、鎂的性質(zhì)1 1、物理性質(zhì)：、物理性質(zhì)： 銀白色固體、導(dǎo)電導(dǎo)熱銀白色固體、導(dǎo)電導(dǎo)熱2 2、化學(xué)性質(zhì)：、化學(xué)性質(zhì)： 鎂在空氣中燃燒鎂在空氣中燃燒鎂在氮?dú)庵腥紵V在氮?dú)庵腥紵緦?shí)驗(yàn)與探究【實(shí)驗(yàn)與探究】 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1、取一根打磨好的鎂條，用坩堝鉗夾住，在酒精燈上、取一根打磨好的鎂條，用坩堝鉗夾住，在酒精燈上點(diǎn)燃，伸入盛有二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶中。觀察現(xiàn)象。點(diǎn)燃，伸入盛有二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶中。觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2、從廣口試劑瓶

8、中取、從廣口試劑瓶中取2 2條打磨好的鎂條放入一支試管，條打磨好的鎂條放入一支試管，加入少量水，滴入加入少量水，滴入2 23 3滴酚酞，加熱煮沸。觀察現(xiàn)象。滴酚酞，加熱煮沸。觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 3、取一小段除去氧化膜的鎂條投入盛有一定量稀鹽酸、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。的試管中。鎂在二氧化碳中燃燒鎂在二氧化碳中燃燒現(xiàn)象：現(xiàn)象：1 1、劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙，在瓶的內(nèi)、劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙，在瓶的內(nèi)壁有黑色的固體生成壁有黑色的固體生成【實(shí)驗(yàn)與探究【實(shí)驗(yàn)與探究】 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1、取一根打磨好的鎂條，用坩堝鉗夾住，在酒精燈、取一根打磨好的鎂條，

9、用坩堝鉗夾住，在酒精燈上點(diǎn)燃，伸入盛有二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶。觀察現(xiàn)象。上點(diǎn)燃，伸入盛有二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶。觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2、從廣口試劑瓶中取、從廣口試劑瓶中取2 2條打磨好的鎂條放入一支試條打磨好的鎂條放入一支試管，加入少量水，滴入管，加入少量水，滴入2 23 3滴酚酞，加熱煮沸。觀察現(xiàn)滴酚酞，加熱煮沸。觀察現(xiàn)象。象。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 3、取一小段除去氧化膜的鎂條投入盛有一定量稀鹽、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。酸的試管中?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：1 1、劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙，在瓶的內(nèi)壁、劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙，在瓶的內(nèi)壁有黑色的固體生成。有黑色的固

10、體生成。2 2、鎂與冷水不反應(yīng)，加熱發(fā)生劇烈反應(yīng)，滴加酚酞溶液、鎂與冷水不反應(yīng)，加熱發(fā)生劇烈反應(yīng)，滴加酚酞溶液變?yōu)榧t色。變?yōu)榧t色?！緦?shí)驗(yàn)與探究【實(shí)驗(yàn)與探究】實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1、取一根打磨好的鎂條，用坩堝鉗夾住，在酒精燈、取一根打磨好的鎂條，用坩堝鉗夾住，在酒精燈上點(diǎn)燃，伸入盛有二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶。觀察現(xiàn)象。上點(diǎn)燃，伸入盛有二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶。觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2、從廣口試劑瓶中取、從廣口試劑瓶中取2 2條打磨好的鎂條條打磨好的鎂條 放入一支試管，加入少量水，滴入放入一支試管，加入少量水，滴入2 23 3滴酚酞，加熱煮滴酚酞，加熱煮沸。觀察現(xiàn)象。沸。觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 3、取一小段除去氧

11、化膜的鎂條投入盛有一定量稀硫、取一小段除去氧化膜的鎂條投入盛有一定量稀硫酸的試管中。酸的試管中?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：1 1、劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙，在瓶的內(nèi)壁、劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙，在瓶的內(nèi)壁有黑色的固體生成有黑色的固體生成2 2、鎂與冷水不反應(yīng)，加熱發(fā)生劇烈反應(yīng)，滴加酚酞溶液、鎂與冷水不反應(yīng)，加熱發(fā)生劇烈反應(yīng)，滴加酚酞溶液變?yōu)榧t色。變?yōu)榧t色。3 3、迅速反應(yīng)，生成大量氣泡，且放出熱量，試管內(nèi)壁溫、迅速反應(yīng)，生成大量氣泡，且放出熱量，試管內(nèi)壁溫度升高度升高3 3、與水反應(yīng)、與水反應(yīng)Mg+2H2O（熱水）（熱水）=Mg(OH)2+H2Mg(OH)2為為中強(qiáng)堿，能使酚酞變紅中強(qiáng)堿

12、，能使酚酞變紅2 2、與氧化物反應(yīng)、與氧化物反應(yīng)2Mg+CO2 = C+2MgO點(diǎn)燃點(diǎn)燃2Mg+SO2=S+2MgO若若Mg過量：過量：Mg+S=MgS4 4、與非氧化性酸反應(yīng)：稀、與非氧化性酸反應(yīng)：稀H2SO4、稀、稀HCl、H3PO4Mg+2H+=Mg2+H2與氧化性酸發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)（與氧化性酸發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)（HNO3、濃、濃H2SO4）5 5、與鹽溶液反應(yīng)、與鹽溶液反應(yīng)( (置換較不活潑的金屬）置換較不活潑的金屬）Mg +Cu2+ = Mg2+Cu 1 1、物理性質(zhì)：、物理性質(zhì)： 銀白色固體、導(dǎo)電導(dǎo)熱銀白色固體、導(dǎo)電導(dǎo)熱2 2、化學(xué)性質(zhì)：、化學(xué)性質(zhì)： （1）與）與O2等非金屬單質(zhì)反應(yīng)等非

13、金屬單質(zhì)反應(yīng) 2Mg+O2 2MgO點(diǎn)燃點(diǎn)燃（2）與）與CO2反應(yīng)反應(yīng) 2Mg+CO2 2MgO+C點(diǎn)燃點(diǎn)燃（3）與）與H2O反應(yīng)反應(yīng) Mg+2H2O Mg(OH)2+H2點(diǎn)燃點(diǎn)燃（4）與酸反應(yīng)）與酸反應(yīng) Mg+2H+ Mg2+H2鎂鎂是是比比較較活活潑潑的的金金屬屬比較強(qiáng)的還原性比較強(qiáng)的還原性 3Mg+N2 Mg3N2點(diǎn)燃點(diǎn)燃二、鎂的性質(zhì)二、鎂的性質(zhì)（5）與鹽溶液反應(yīng)）與鹽溶液反應(yīng)(置換較不活潑的金屬）置換較不活潑的金屬）Mg +Cu2+ =Mg2+Cu 鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是必不可少的原料，工業(yè)鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是必不可少的原料，工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某冷卻劑中冷卻。下列可

14、作為冷制造鎂粉是將鎂蒸氣在某冷卻劑中冷卻。下列可作為冷卻劑的是卻劑的是請(qǐng)說明理由請(qǐng)說明理由空氣空氣 CO2 氬氣（氬氣（Ar）N2 H2等質(zhì)量的鎂條分別在等質(zhì)量的鎂條分別在O2、CO2、N2中完全燃燒后，生成中完全燃燒后，生成的的 固體的質(zhì)量的大小關(guān)系為固體的質(zhì)量的大小關(guān)系為 。在空氣中呢？。在空氣中呢？盡管空氣中盡管空氣中N2含量較大，但是含量較大，但是N2的氧化性比的氧化性比O2弱，而弱，而CO2比較穩(wěn)定且含量極少，因此：比較穩(wěn)定且含量極少，因此：Mg在空氣中的燃燒產(chǎn)物主要為在空氣中的燃燒產(chǎn)物主要為MgO，含有極少量的，含有極少量的Mg3N2，幾乎沒有，幾乎沒有C。思考題思考題 已知鎂條在

15、已知鎂條在N N2 2中燃燒生成中燃燒生成MgMg3 3N N2 2，如何檢驗(yàn)，如何檢驗(yàn)MgMg3 3N N2 2？提示：提示：Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3Mg3N28H2O=3Mg(OH)22NH3H2O鎂的用途鎂的用途1 1、鎂合金（約含鎂鎂合金（約含鎂80%80%）被大量用于火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)）被大量用于火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)等制造業(yè)等制造業(yè)，美名為，美名為“國(guó)防金屬國(guó)防金屬”。2 2、鎂元素能維護(hù)心肌纖維正常舒縮功能和冠狀動(dòng)脈彈性，、鎂元素能維護(hù)心肌纖維正常舒縮功能和冠狀動(dòng)脈彈性，有有“心臟保護(hù)神心臟保護(hù)神”的美稱。的美稱。3 3、鎂可以用來制造煙火。、鎂可以用來制造煙火。4

16、4、鎂還可以用來制藥。、鎂還可以用來制藥。5 5、制耐火材料（、制耐火材料（MgO熔點(diǎn)高）熔點(diǎn)高）合金：金屬與金屬或非金屬熔合在一起形成的且有金屬合金：金屬與金屬或非金屬熔合在一起形成的且有金屬特性的混合物特性的混合物特性：硬度、強(qiáng)度比其組分大，熔點(diǎn)低于任何一組分特性：硬度、強(qiáng)度比其組分大，熔點(diǎn)低于任何一組分鎂合金儀器箱鎂合金儀器箱用鎂合金做車架的捷安特自行車用鎂合金做車架的捷安特自行車奧迪轎車鎂合金外殼奧迪轎車鎂合金外殼1.1.鎂的提取鎂的提取海水海水氫氧化鎂氫氧化鎂氯化鎂溶液氯化鎂溶液氯化鎂晶體氯化鎂晶體無水氯無水氯化鎂化鎂熔融后電解熔融后電解鎂鎂2.2.鎂的化學(xué)性質(zhì)鎂的化學(xué)性質(zhì)與與CO2

17、反應(yīng)反應(yīng)與與N2反應(yīng)反應(yīng)1 1、海水中含的、海水中含的MgCl2是是Mg的重要來源之一的重要來源之一, ,從海水中提取鎂，可按如從海水中提取鎂，可按如下步驟進(jìn)行：下步驟進(jìn)行：（1 1）將貝殼制成石灰乳）將貝殼制成石灰乳（2 2）在引入的海水中加入石灰乳、沉降、過濾、洗滌沉淀物）在引入的海水中加入石灰乳、沉降、過濾、洗滌沉淀物（3 3）將沉淀物與鹽酸反應(yīng)、結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物）將沉淀物與鹽酸反應(yīng)、結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物（4 4）將產(chǎn)物熔融后電解）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（關(guān)于提取鎂，下列說法中不正確的是（ ）A A、此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富、此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B B、進(jìn)行、進(jìn)行(1)(1)、(2)(2)、(3)(3)步的目的是從海水中提取步的目的是從海水中提取MgCl2C C、第四步會(huì)產(chǎn)生氯氣、第四步會(huì)產(chǎn)生氯氣D D、以上過程中涉及到復(fù)分解反應(yīng)、化合反應(yīng)和置換反應(yīng)、以上過程中涉及到復(fù)分解反應(yīng)、化合反應(yīng)和置換反應(yīng)2 2、分析鎂在空氣中的燃燒產(chǎn)物，肯定不存在的物質(zhì)是、分析鎂在空氣中的燃燒產(chǎn)物，肯定不存在的物質(zhì)是 （ ）A A、C B B、MgO C C、MgCO3 D D、Mg3N2C C3 3、鎂粉使溴水褪色后，再向溶