新教材中第二章第三节《从海水中提取的重要元素》

1、新教材中第二章第三节从海水中提取的重要元素课题 海 水 提 镁育诚高级中学潘海泓一、 教学目标：1、 了解海水的成分，用可持续性发展的观点看待海水资源的开发。2、 掌握镁及其化合物的主要性质和用途。3、 理解海水提镁的原理和过程。4、 通过对海水提镁的过程的研究，培养学生观察能力、思考能力和推断能力。从而提高学生的素质。二、 教学重点：1、 镁及其化合物的主要性质。2、 研究探讨海水资源的特点及海水提镁的过程。三、 教学模式：引导-探究模式四、 教学手段：计算机辅助教学及实物投影等现代化教学手段1、 用power point显示板书及有关图片。2、 用实物投影仪显示有关试验现象及学生讨论的结果

2、。五、 教学流程：（一） 引入：讲述镁和我们生活密不可分。那么他到底有哪些用途呢？我们一起来看一下：显示各种用途的图片：1、制造烟火、信号弹等。2、结构材料。3、合成试剂。4、冶炼金属。5、合成叶绿素。 讲述镁的化合物同样的也有很多的用途，如硫酸镁可作泻药；碳酸镁可作吸湿粉；氧化镁可作耐火材料。既然生活中镁及其化合物有那么多的用途。就让我们来探讨一下生产中我们是怎样得到镁的？镁在自然界中主要是以菱镁矿的形式存在的。传统的提取镁的途径就是通过处理菱煤矿所得到的。通常方法有二：先是菱煤矿煅烧得到氧化镁和二氧化碳，然后方法一：用还原剂-碳 还原氧化镁，从而得到镁和一氧化碳。方法二:在氧化镁中加入盐酸

3、，得到氯化镁和水，再电解氯化镁得到镁和氯气。这些方法都有其可行性，但是也都有一个共同的缺点，用我们可持续性的发展观点来看，它们所使用的原料都是矿物质，矿物资源会越用越少，总有一天资源会枯竭。讨论那么我们又该则怎么办呢？讲述让我们来寻找新的资源，那就是海水提镁。现在先让我们来欣赏一下美丽的大海。（二）新课： 显示美丽的大海数十张图片，并伴随音乐。 讲述欣赏完美丽的大海以后让我们来了解一下海水的情况。 显示海水中氯、钠、镁、溴四种元素的浓度图表；海水中氯、钠、镁、溴四种元素的储量。 讲述由此我们可以得知海水资源的特点是： 浓度小、 储量大、均以离子的形式存在。 根据这些特点我们来进行海水提镁: 第

4、一步：因为海水中镁的浓度很小，所以我们要做的就是富集。 讨论如何实现富集，采用什么方法，选用什么试剂，进行如何操作？ 讲述我们可以选择哪种沉淀剂使镁离子沉淀下来，而其他离子不会发生沉淀呢？又是不是直接往海水中加入沉淀剂呢？答案为不是。 因为海水中镁离子浓度很小，如果直接加入沉淀剂，镁离子的沉淀效果不佳，而且沉淀剂的用量非常大，生产成本也就非常高。可行的方法是，选择用海滩晒盐后得到的苦卤为原料，这样不仅提高了海水中的镁含量，而且同时去掉了大部分的钠、氯离子。到底选用什么试剂作为沉淀剂呢？我们可以考虑加碱。我们来看看加碱是否可以是镁离子沉淀下来？试验氯化镁加氢氧化钠。试验氯化镁加石灰水。讲述加入相

5、同量的氢氧化钠或石灰水，我们可以发现加氢氧化钠的试管中产生较多的白色沉淀。但是选用哪一个作为沉淀剂，除了看沉淀的效果，还应考虑成本。比较石灰水和氢氧化钠的工业成本明显是石灰水更低廉。从效益和效果两方面综合考虑，我们选择石灰乳。石灰乳的主要成份为氢氧化钙，与石灰水相比较，其主要成份一样，所不同的是石灰乳中氢氧根离子浓度更大、效果更明显。相对来说石灰乳是真正的物美价廉。因为我们可以从大海中得到石灰乳。大海中富含贝壳和珊瑚，他们的主要成份为碳酸钙。 显示贝壳与珊瑚的图片。 讲述煅烧贝壳得到生石灰，生石灰加水得到石灰乳。我们将石灰乳加入到苦卤中就得到了氢氧化镁沉淀。这样子得到的镁不够纯，所以我们必须要

6、考虑提纯。第二步：提纯。讨论如何提纯呢？我们可以考虑传统菱镁矿提取镁中的一些方法。如：方法一：可以煅烧氢氧化镁得到氧化镁，再加入还原剂碳得到镁和一氧化碳。方法二：在氢氧化镁中加入盐酸得到氯化镁后，进行电解得到镁和氯气。两种方法应该是第二种好。那么电解的反应物能不能是氧化镁呢？ 显示氧化镁和氯化镁的熔点。 讲述氧化镁的熔点高达2850摄食度，可以做耐火材料，而氯化镁的熔点则为714摄食度。通过比较还是选择熔点低的氯化镁。提纯：氢氧化镁和盐酸得到氯化镁和水。第三步：在提纯的基础上进行电解，得到单质镁。电解：氯化镁熔融在电解和真空的条件下得到镁和氯气。 显示电解熔融氯化镁的示意图。 讲述在阳极，两个氯离子失去两个电子形成一个氯气分子，在阴极，一个镁离子得到两个电子生成一