鎂的提取及應(yīng)用-沙一中

1、生活、生產(chǎn)、自然界中的鎂生活、生產(chǎn)、自然界中的鎂 神州七號神州七號鎂與海水提鎂第四節(jié) 海水中的元素化學(xué)組 黃恒毅鎂的存在鎂橄欖石Mg2SiO4光鹵石KClMgCl6H2O菱鎂礦MgCO3石棉海水中的海水中的鎂主要以鎂主要以氯化鎂氯化鎂和和硫酸鎂硫酸鎂形式存在形式存在Mg2+Cl-SO42-海水中部分元素濃度圖海水中部分元素濃度圖海水中鎂的總儲量約為海水中鎂的總儲量約為1.81015 t二、海水提鎂的工藝流程二、海水提鎂的工藝流程問題：問題：海水中鎂離海水中鎂離子的濃度約為子的濃度約為1.28 g/L，濃度太稀了，濃度太稀了，我們該怎么辦？我們該怎么辦？解決：濃縮，利用曬鹽后解決：濃縮，利用曬鹽

2、后的母液（鹵水）的母液（鹵水）Mg2+解決：解決：選擇氫氧選擇氫氧化鈣沉淀鎂離子化鈣沉淀鎂離子問題：問題：如何把如何把Mg2+從母液中分從母液中分離出來？離出來？試劑試劑氫氧化鉀氫氧化鉀氫氧化鈉氫氧化鈉氫氧化鈣氫氧化鈣 氫氧化鋇氫氧化鋇價格(元/噸)616023005803700市市 場場 價價 格格問題1：工業(yè)上氫氧化鈣從哪里獲??？問題2：? ?解決：解決：利用海邊的貝殼生產(chǎn)利用海邊的貝殼生產(chǎn)石灰乳，石灰乳， 降低成本。降低成本。三、從海水中提取鎂的過程及原理：三、從海水中提取鎂的過程及原理：海水提鎂的步驟：海水提鎂的步驟：貝殼（貝殼（CaCO3）煅燒煅燒生石灰生石灰水水石灰乳石灰乳海水海水

3、鹽酸鹽酸MgCl26H2OMgCl2電解電解Mg一定條件一定條件Mg(OH)2請寫出上述過程中所涉及到的化學(xué)方程式請寫出上述過程中所涉及到的化學(xué)方程式貝殼（貝殼（CaCO3）煅燒煅燒生石灰生石灰水水石灰乳石灰乳海水海水鹽酸鹽酸MgCl26H2O一定條件MgCl2電解電解MgMg(OH)2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

4、)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 + 2H2O5.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高溫高溫鎂與水的反應(yīng)鎂與水的反應(yīng)現(xiàn)象：現(xiàn)象： 鎂與冷水不反應(yīng)，加熱發(fā)生劇烈反鎂與冷水不反應(yīng)，加熱發(fā)生劇烈反應(yīng)，滴加酚酞溶液變?yōu)榧t色。應(yīng)，滴加酚酞溶液變?yōu)榧t色。結(jié)論：結(jié)論：化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2鎂的化學(xué)性質(zhì)實驗探究鎂的化學(xué)性質(zhì)實驗探究中強堿，能使酚酞變紅中強堿，能使酚酞變紅鈉與鎂誰更活潑呢？（實驗1）現(xiàn)象：放出大量的熱和氣泡Mg +H2

5、SO 4 =MgSO 4 + H2 Mg +2H2O (熱水) =Mg(OH) 2 + H2 （實驗2）鎂的性質(zhì)Mg +CuSO 4 =MgSO 4 + Cu分別將鈉與鎂投入硫酸銅溶液中，發(fā)生的反應(yīng)及產(chǎn)生的現(xiàn)象會相同嗎？不相同！鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)，鈉先與水反應(yīng)，生成鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)，鈉先與水反應(yīng)，生成NaOH，NaOH再與硫酸銅反應(yīng)生成再與硫酸銅反應(yīng)生成Cu(OH)2的藍(lán)的藍(lán)色絮狀沉淀色絮狀沉淀鎂與硫酸銅反應(yīng)，鎂單質(zhì)直接置換出硫酸銅溶液鎂與硫酸銅反應(yīng)，鎂單質(zhì)直接置換出硫酸銅溶液中的銅單質(zhì)中的銅單質(zhì)2Na+2H2O=2NaOH+H2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2 +Na2SO4Mg+Cu

6、SO4=MgSO4+Cu4、 （實驗3）鎂在空氣中的燃燒現(xiàn)象：劇烈燃燒，放出大量的熱和耀眼的白光，生成白色粉末2Mg+O2 2MgO （照明彈）點燃點燃2Mg +CO2 = 2MgO+C （實驗5）鎂在二氧化碳中的燃燒現(xiàn)象：繼續(xù)燃燒，放出大量的熱和耀眼的白光,生成白色粉末,瓶內(nèi)附有黑色物質(zhì).思考:鎂在空氣中燃燒時發(fā)生了哪些反應(yīng)?鎂的性質(zhì)五、鎂的用途：五、鎂的用途：1.制作合金制作合金2制造火箭，導(dǎo)彈和飛機的部件制造火箭，導(dǎo)彈和飛機的部件3.制造信號彈和焰火制造信號彈和焰火六、鎂與人體健康的關(guān)系1、鎂、鎂關(guān)系關(guān)系： 缺缺鎂，鎂，人體骨骼會變得疏松崩塌。人體骨骼會變得疏松崩塌。 人體內(nèi)有人體內(nèi)有1

7、300多種酶，其中有多種酶，其中有300多種必須有鎂多種必須有鎂 的的 參加，才會發(fā)揮催化作用。參加，才會發(fā)揮催化作用。 鎂的含量過低，冠心病的發(fā)病幾率將大幅升高。鎂的含量過低，冠心病的發(fā)病幾率將大幅升高。來源：來源：食物、水食物、水 、葉綠素、葉綠素植物缺鎂小結(jié)一、鎂的物理性質(zhì)一、鎂的物理性質(zhì)二、鎂的化學(xué)性質(zhì)二、鎂的化學(xué)性質(zhì)1、與水的反應(yīng)、與水的反應(yīng) 2、與酸的反應(yīng)、與酸的反應(yīng) 3、與鹽溶液的反應(yīng)、與鹽溶液的反應(yīng)3、與非金屬的反應(yīng)、與非金屬的反應(yīng) 4、與二氧化碳的反應(yīng)、與二氧化碳的反應(yīng)三、鎂的存在三、鎂的存在四、鎂的提取四、鎂的提取五、用途五、用途決定決定決定決定體現(xiàn)體現(xiàn)體現(xiàn)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 性

8、質(zhì)性質(zhì) 存在、提純用途存在、提純用途練習(xí)：練習(xí)：1.氧化鎂是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料，現(xiàn)在有氧化鎂是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料，現(xiàn)在有氫氧化鎂或碳酸鎂，不用其他試劑，氫氧化鎂或碳酸鎂，不用其他試劑，通過什么方法制取氧化鎂？通過什么方法制取氧化鎂？2.在氯化鎂溶液中，分別投入下列各物質(zhì)，在氯化鎂溶液中，分別投入下列各物質(zhì)，既有沉淀出現(xiàn)又有氣體產(chǎn)生的是既有沉淀出現(xiàn)又有氣體產(chǎn)生的是 （ ）A.氫氧化鈉氫氧化鈉 B.金屬鈉金屬鈉 C.碳酸鈉碳酸鈉 D.硫酸鈉硫酸鈉加熱B 過濾，加鹽酸過濾，加鹽酸 加熱加熱 電解電解海水海水 母液母液 b c 煅燒煅燒 a 濃縮濃縮貝殼貝殼 石灰乳石灰乳 a ； b ； c 。MgCl2

9、溶液溶液練習(xí)練習(xí)根據(jù)討論，在下列方框中填入合適的根據(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，并寫出流程，并寫出a、b、c三個步驟的化學(xué)方程三個步驟的化學(xué)方程式：式：Ca(OH)2 + MgCl2 = Mg (OH)2 + CaCl2Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2OMgCl2 = Mg + Cl2 鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)：1、用于飛機制造業(yè)的重要材料、用于飛機制造業(yè)的重要材料A、鎂鋁合金鎂鋁合金B(yǎng)、銅鋅合金銅鋅合金C、鋁鐵合金鋁鐵合金D、不銹鋼不銹鋼2、2.4g鎂在鎂在空氣中燃燒，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子空氣中燃燒，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為數(shù)為。3 3、將鎂在將鎂在SOSO2 2中燃燒后，生成的物質(zhì)可能有中燃燒后，生成的物質(zhì)可能有方程式為方程式為 。（SOSO2 2與與COCO2 2性質(zhì)類似，性質(zhì)類似，S S與氧氣的性質(zhì)類似）與氧氣的性質(zhì)類似）化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：1.與與O2反應(yīng)：反應(yīng)：2Mg + O2 = 2MgO點燃點燃2.與與N2反應(yīng)：反應(yīng)：3Mg + N2 = 2Mg2N3