高中化学 第3章第4节第1课时 海水中的元素 镁与海水提镁教案 鲁科版必修1

05070809110507080911第1课时

海中元

镁海提[学目标1.知道从海水中提镁的方法及有关反应。2.道海水中元素的存在和用途，认识镁单质的还原性和重要用途。一、海水——元素宝库1．海水中的元素2．海水中几种元素的主要用途(1)碘：可用于制药，如碘酒，缺碘可引起eq\o\ac(□,甲)eq\o\ac(□,)状腺肿瘤。我国规定食盐中必须加入eq\o\ac(□,)碘酸钾以确保人体的摄碘量。(2)锂：eq\o\ac(□,热)eq\o\ac(□,)核应的重要材料之一，也是制锂电池和特种合金的原料。(3)铀：可用做eq\o\ac(□,核)eq\o\ac(□,)燃料。3．氯碱工业(1)工业上用电解饱和食盐水的法来制取NaOH、Cl、H，以它们为原料生产一系列的化工产品，称为氯碱工业。通电(2)反应原理：电解饱和食盐水化学方程式2NaCl＋2H2NaOH↑＋Cl↑二、镁与海水提镁-1-

021516102151611．海水提镁加碱过加盐酸结、过滤、干燥、电解(1)流程浓缩的海水―→eq\o\ac(□,01)eq\o\ac(□,)eq\o\ac(□,2)溶Mg。(2)主要化学反应①Mg(OH)的成：eq\o\ac(□,03)MgCl＋Ca(OH)===Mg(OH)＋CaCl②MgCl的成：eq\o\ac(□,04)＋2HCl===MgCl＋2H。通电③镁的生成：eq\o\ac(□,05)MgCl(熔融Mg＋Cl。2．镁的性质和用途(1)物理性质(2)化学性质镁是一种比较活泼的金属，具有较强的还原性。(3)用途①制造业中，用来制造轻合金。在国防工业中有重要应用，被誉为eq\o\ac(□,国)eq\o\ac(□,)防属。②冶金工业上，金属镁常用作eq\o\ac(□,还)eq\o\ac(□,)原和eq\o\ac(□,脱)eq\o\ac(□,)氧。-2-

一、海水元素的宝库[交流研讨1．为什么说NaCl是“机化工母”？提示：工业化工中最重要的物质是“三酸——盐酸、硝酸、硫酸”，“二碱——NaOH、NaCO”工业上利用电解饱和盐水得NaOHH和Cl又制备盐酸；工业上又可利用NaCl、CO、NH来生NaCO，以说NaCl是机化工的重要原料，又被称为“无机化工之母”。2．为什么锂电池质量轻？提示：锂是单位质量提供电子最多的元素，即7Li就提mole。[点拨提升]氯碱工业的产品及其用途知识拓展粗盐精制的方法-3-

粗盐中常含有泥沙、、Mg、SO其他杂质除去，操作步骤如下：

等杂质，通常采用过滤的方法除去泥沙，然后再将(1)加入过量BaCl溶，除去SO；(2)加入过量NaOH溶液除去Mg；(3)加入过量NaCO溶，除去Ba、Ca，过滤；(4)向滤液中加入稀盐酸至溶液中性，除去CO和OH；(5)蒸发结晶，得到纯净的食盐[练习与活动]1．下列说法不正确的是()A．在已发现的110多种元素中有80多能在海水中找到B．海水中元素含量的差异是很的，每升海水中含量大于1mg的元素称为海水中的常量元素，低于1mg的素称为水中的微量元素C．海水中所含有的元素大部分盐的形式存在D．现在供人类食用的食盐占世食盐总量的很大一部分，只有很小一部分用于化工生产答案D解析工生产。

现在供人类食用的食盐只占世界食盐总产量的很小一部分，绝大部分食盐用于化2．工业上用电解饱和食盐水的法制取氢氧化钠、氯气和氢气。但电解前要进行粗盐精制。已知：一些物质的溶解性试回答下列问题：(1)选择试剂以除去下表所列的溶性杂质。-4-

(2)精制过程既要将杂质离子Ca、Mg、SO

完全沉淀，又要保证不引入新的杂质。为此你认为加入所选沉淀剂的合理顺序为Ⅱ、________。(填序号(3)过滤后加适量的盐酸以调节液至中性并除去过量的C和盐除去的离子方程式________________________(4)将氯气通入碱液，可制得“84消毒(效成分是次氯酸)，出制取过程的化学方程式：________________________答案(1)NaCONaOHBaCl(2)ⅢⅠ(3)CO＋2H↑＋H(4)Cl＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋HO解析由解性知，除Ca应用CO，使之生成CaCO沉除去；除Mg应用OH，使之生成沉除去；除SO应用Ba，使之生成BaSO沉除去。精制过程中不能引入新的杂质离子，所以应选用NaCO、BaCl，且NaCO必须在BaCl之后除去过量的Ba，滤后加入盐酸，除去过量的OH和

与NaOH反应可制得具有漂作用的NaClO。二、镁与海水提镁[交流研讨]1．为什么镁被称为“国防金属？提示：密度小，空气中耐腐蚀，易与铝等金属形成性能优良的合金，广泛应用于航天、航空、导弹等行业。煅烧HOMg

2．水提镁的过程中，有一步先把贝壳(CaCO)，为什么不直接用贝壳和

反应制备MgCO呢？提示：的解性小于Ca(OH)，MgCO溶解性大于CaCO，根复分解反应发生的条件不与CaCO反MgCl可与Ca(OH)反应成Mg(OH)从而从海水中分离出来。[点拨提升]1．在常温下，镁能与空气中的气发生缓慢的氧化还原反应生成氧化镁，在金属镁的表面形成致密的氧化膜，阻止内部的镁继续被氧化，所以镁虽是活泼金属，却具有较强的抗腐-5-

蚀能力。2．在空气中点燃镁条，同时发镁与氧气、氮气、二氧化碳的三个反应，但由于氧气的氧化性较强，故主要发生的是镁与氧气的反应。3．镁的还原性很强，不能用金置换法制取；也不能用电解氧化镁的方法制取，因为氧化镁的熔点较高。4．海水提镁的工艺流程图说明：苦卤是海水晒盐后的母液。知识拓展(1)对于绝大多数可燃物来说CO良好的灭火剂，而K、Ca、Mg等活泼金属在点燃的条件下易与CO反，放出大量的热，所以CO是泼金属的助燃剂而非灭火剂。故K、Ca、Na、Mg等泼金属着火后应用沙土盖灭。(2)对于化学工业生产，为了提经济效益，要考虑以下方面：①原料来源是否丰富、廉价；②产物或原料是否能循环利用；③工业流程设计是否科学合理，是否符合环保要求；④厂址选择是否符合原料、能源、运输方面的要求。[练习与活动]3．将相同质量的镁条分别在①气中；②空气中；③CO充分燃烧，所得固体产物的质量排列关系正确的是)A．②>③C．③＝②

B．③>①②D．③>①>②答案D解析正地书写出本题涉及的学方程式：点燃2Mg＋O2MgO①点燃点2Mg＋O＋NMg②-6-

点燃2Mg2MgO＋C③由①知每摩尔镁在氧气中燃烧质量增加16，由②知每摩尔镁在空气中燃烧有氮化镁生成，质量增加小于16g，由③每摩尔镁在二氧化碳中燃烧质量增加16g＋6＝22g，大于16g。4．某工厂采用如下步骤从海水提取镁：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤；③将沉淀物与盐酸反应，结晶，过滤，得到含结晶水的晶体；④将所得晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁；⑤电解熔融氯化镁，得到金属镁。(1)请写出步骤①、⑤中发生反的化学方程式。(2)请写出步骤③中发生反应的子方程式__________(3)在以上提取镁的过程中，没涉及的化学反应类型()A．分解反应C．复分解反应

B．化合反应D．置换反应(4)上述提取镁的流程中，在降成本、减少污染方面做了一些工作，请写出其中一点。高温

通电答案(1)CaCOCaO＋CO↑、CaO＋HO===Ca(OH)MgCl(熔融Mg＋Cl↑(2)Mg(OH)＋2H＋2HO(3)D(4)①电解产生的Cl用制；②利用贝壳分解生成的