24镁的提取和应用
镁的提取及应用
从海水中提取镁的流程
Mg(OH)2 ＋2HCl ＝MgCl2＋2H2O Mg(OH)2 ＋2H+＝ Mg2+ ＋2H2O
从海水中提取镁的流程
MgCl2
·6H2O
HCl氛围 △
MgCl2＋6H2O
从海水中提取镁的流程
通电
MgCl2
Mg＋Cl2↑
从海水中提取镁的流程
CaCO3 CaO＋CO2↑ CaO＋H2O＝Ca(OH)2
决 定
性质 具有强还原性
镁的化学性质探究
P56【实验1】
实验现象
结论或化学方程式
镁条剧烈燃烧,发
点燃
出耀眼的白光,产 2Mg+CO2 2MgO+C
生白烟,集气瓶内
壁产生黑色固体
镁的化学性质探究
P56【实验2】
实验现象
结论或化学方程式
迅速反应，生成
大量气泡，且放 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2
Mg(OH)2 ＋2HCl ＝MgCl2＋2H2O
MgCl2
·6H2O
HCl氛围 △
MgCl2＋6H2O
通电
MgCl2
Mg＋Cl2↑
镁的物理性质
颜色 密度
银白色 金属
小
硬度 延展性 导电性 导热性
小 好好- Mg2+
镁的化学性质小结
1镁能与某些氧化物反应
点燃 +2
镁
2Mg+CO2△
2MgO+C
+2
具
Mg+2H2O= Mg(OH)2 +H2↑
有
镁的提取方法及应用
镁的提取方法及应用镁是一种常见的金属元素，广泛存在于地壳中。
它具有较低的密度、良好的导电性和热传导性，因此在各个领域有着广泛的应用。
本文将介绍镁的提取方法和一些主要的应用。
镁的提取方法主要有熔融电解法、热还原法和水冶法。
熔融电解法是镁的主要工业生产方法。
该方法采用镁的氯化物（如氯化镁）作为原料，通过熔融电解产生镁金属。
该方法工艺简单，能够高效地提取纯度较高的镁金属。
热还原法主要用于提取镁的硅酸盐矿石（如菱镁矿、透石膏等）。
该方法首先将矿石中的镁化合物与还原剂（如煤、焦炭等）在高温条件下反应，生成镁金属。
然后通过物理分离等步骤，将镁金属从其他杂质中分离出来。
水冶法是一种较为常见的低温提取镁的方法。
该方法以菱镁矿为原料，在酸性条件下与氢氧化钠反应生成氢氧化镁。
然后将氢氧化镁经过过滤、洗涤等工序，得到纯度较高的镁氢氧化物。
最后通过加热或煅烧处理，将镁氢氧化物转化为镁金属。
镁具有较多的应用领域，以下是其中几个主要的应用：1. 轻金属合金制造：镁具有较低的密度和较高的强度，广泛用于制造航空航天器件、汽车零部件、电子设备等。
例如，镁合金可以用于制造飞机的机翼、汽车的发动机罩以及手机的外壳等。
2. 防腐蚀材料：镁可以与氧气中的水反应生成氢氧化镁，形成一层保护层，因此被用作防腐蚀材料。
例如，在海洋工程和化工设备中，镁可以作为防腐蚀涂层或镀层使用。
3. 火箭燃料：镁燃烧时产生大量的热能和光亮，因此常被用作火箭燃料。
镁粉末可以在空气中燃烧，产生高温的火焰，可用于信号弹、照明弹等军事用途。
4. 医疗领域：镁在医疗领域有着广泛的应用。
例如，镁合金可用于制造生化植入物，如骨内固定器、血管支架等。
此外，镁离子也具有抗菌、抗炎和止痛的作用，被用于制造医用材料和药物。
5. 环境保护技术：镁可以与水中的氟化物结合，形成难溶性的氟化镁，用以去除水中的氟化物污染物。
此外，镁也可以用于处理废水、废气和固体废物，发挥污染治理和资源再生的作用。
镁的提取及应用
镁的提取及应用镁及其性质镁是一种常见的金属元素，在自然界中广泛存在。
它的化学符号为Mg，原子序数为12，原子量为24.31。
在化学元素中，镁具有非常高的活性，是地壳中第8位丰富的元素。
由于镁具有较轻的质量和较高的熔点，因此它在工业上被广泛使用。
镁是一种强烈的还原剂，它可以与大多数的非金属元素如氧、氟、氯和硫等反应，形成相应的化合物。
在生物学中，镁是一种重要的元素，其离子对于细胞的正常生理功能非常关键。
它参与了许多基本的生物化学过程，包括DNA合成、蛋白质合成、细胞分裂等。
同时，镁也能够影响人体内的电解质平衡，对心血管系统和免疫系统都有重要影响。
镁的提取方法在工业上，镁的主要生产方法是熔盐电解法。
该方法是指将氯化镁和氯化钠混合的熔盐溶液放入电解槽中，然后通以直流电流，电解出镁和氯气。
氯化镁通常是由镁矿石经过热处理得到的。
除了熔盐电解法外，还有其他的镁的生产方法，包括化学镀铝法、金属热还原法、熔融热还原法和溶剂抽提法等。
但这些方法相对于熔盐电解法而言要复杂且成本更高。
镁的应用由于镁具有较低的密度、良好的导热性和良好的加工性能，因此在工业和制造领域中被广泛使用。
下面是一些例子：轻金属材料由于镁具有较低的密度和高的振动阻尼能力，因此它在制造汽车、航空器、火箭和导弹等方面得到了广泛的应用。
例如，它可用于制造汽车零部件、底盘、引擎外壳、轮毂、飞机机身等。
防腐材料镁也是一种良好的防腐材料，它可以作为阴极保护材料，防止金属腐蚀。
例如，它可以用于制造锅炉、热交换器、储罐、船舶和海上构造物等防腐设备。
医疗行业镁也在医疗行业中得到了广泛应用，它可以用于治疗蛇咬伤、心肌梗塞、哮喘和癌症等疾病。
此外，镁也可以作为缓解紧张情况的镇静剂，常被用于手术前后的镇静剂以及治疗抽搐等症状。
其他应用除了上述应用外，镁还可以用作物种纤维材料，例如制造铸造砂、强化陶瓷制品的烧结剂、生产铝的添加剂、制备金属陶瓷等。
在工业和生物学领域中，镁都发挥着重要的作用。
高中化学《镁的提取及应用》
□03 MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 。
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(2)MgCl2的生成：
□04 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
。
(3)镁的生成化学方程式为
MgCl2(熔融)=通==电==Mg＋Cl2↑。
2．镁粉是做焰火、闪光粉、鞭炮不可缺少的原料，工业制造镁蒸气要
在某气体中冷却。下列可作为冷却气体的是( )
①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2
A．①和②
B．②和③
C．③和④
D．④和⑤
答案 C
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答案
解析 镁蒸气在某气体中冷却，则该气体必须在高温下不与镁反应。而 高温下O2、N2、CO2都能与镁发生反应。
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23
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一、选择题 1．下列有关镁的叙述正确的是( ) A．镁条燃烧的火灾可用CO2进行扑灭 B．单质镁因坚硬、轻巧、易于加工，可用来做窗框等 C．镁制容器可用来装浓硝酸 D．镁在空气中燃烧产物并不全是MgO
答案 D
答案
解析 镁是很活泼的金属，具有强还原性，燃着的镁能够夺取二氧化碳
烧，燃烧后所得固体产物的质量由大到小的顺序为( )
A．②<①<③<④
B．④＝①＝②＝③
C．④>①>②>③
D．③>①>②>④
答案 C
答案
解析 设镁为1 mol，在O2中Mg―→MgO，质量增加16 g；在空气中
高中化学《钠 镁及其化合物》(镁的提取与应用)教案1 苏教版必修
高中化学《钠镁及其化合物》（镁的提取与应用）教案1 苏教版必修二单元钠、镁及其化合物教学课题2-2-4、镁的提取和应用教学课时共1 课时教学目标知识目标1、认识金属镁的提取方法和原理2、学习金属镁的结构和性质，了解二者之间的联系3、巩固离子反应的知识能力目标1、通过金属镁的提取，进一步训练学生的书写离子方程式，使他们掌握这一重要的化学语言2、通过不同类型氧化还原反应的分析，培养学生逻辑思维能力。
情感目标培养学生能用辩证的对立统一的观点分析事物的意识教学重点金属镁的性质镁的结构与性质之间的联系教学难点金属镁的结构与性质的联系教学方法多媒体辅助设备、实物投影仪、相关实验用品、药品教具准备多媒体教学课件教学过程教师主导活动学生主体活动修改、备注引入：海水是一个宝库，在这个宝库中我们提取出我们需要的各种物质，比如溴和碘。
过渡：本节课我们了解从海水中提取金属镁的方法？以及学习金属镁的性质！板书：镁的提取和应用布置：请大家阅读教材 P55第一、二段，归纳从自然界海水中提取金属镁的方法。
板书：一、镁的提取提问：金属镁的提取方法？贝壳生石灰石灰乳海水（母液） Mg(OH)2 MgCl26H2O MgCl2 Mg 思考回答：从海水中提取溴与碘的方法？阅读课本，思考归纳回答设疑：请大家写出上述反应的化学方程式，是离子反应的改为离子反应方程式。
练习，板演7、下列各种冶炼方法中，可制得煅烧石灰乳盐酸加热电解熔融强调：离子方程式的书写注意事项！设疑：大家回顾一下金属钠的冶炼方法：比较二者的异同；为什么它们都是以电解的方法制得金属单质的呢？归纳：体现二者都是活泼的金属。
那么到底金属镁的性质有多活泼呢？相应金属的为（）A、加热氧化镁B、加热碳酸钙C、电解熔融氯化钠D、氯化钠与铝粉高温共热思考：过渡：二、金属镁的结构和性质设疑：首先请画出金属镁的原子结构示意图，分析它的性质（具有什么性质，强还是弱？）板书：1、金属镁的原子结构 Mg 过渡：那么到底金属镁的性质是否如我们所预期的那样呢？板书：2、镁的性质展示：一段镁条！归纳：金属镁的物理性质：银白色的金属；具有金属光泽；密度小；设疑：作为金属，镁还具有金属的通性，大家回顾一下金属的通性有哪些呢？板书：导电导热；良好的延展性等。
高中化学专题2从海水中获得的化学物质24镁的提取和应用
12/7/2021
第十八页，共五十五页。
请回答以下问题： (1)步骤③中的蒸发是利用风吹日晒来完成的，而实验室中 进行蒸发操作需要的主要仪器有__蒸__发__皿__、__玻__璃__棒__、酒精灯、 铁架台等。 (2)上述提取镁的流程中，在降低成本、减少污染方面做了 一些工作，请写出其中一点： __电__解__产__生__的___C_l_2_用__于__制__取__H__C_l_气__体_______。
12/7/2021
第二十四页，共五十五页。
3．镁的化学性质 (1)常温下与 O2 反应生成氧化膜，点燃燃烧： 2Mg＋O2=点==燃==2MgO 反应现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体 (MgO，熔点高可作耐火材料)。 注意：Ⅰ.镁、铝等金属在常温下露置于空气中，表面生成 了致密的氧化物保护膜，阻止了金属被进一步氧化。Ⅱ.做镁的 性质实验时，应首先擦去金属表面的氧化膜。
化学方程式
现象
2Mg＋O2=点==燃==2MgO
剧烈燃烧，伴有明亮的火焰，耀 眼的白光和白烟，瓶底有白色固 体生成
3Mg＋N2=点==燃==Mg3N2
剧烈燃烧，发出暗红色火焰，耀 眼的白光和白烟，瓶底有淡黄色 固体生成
2Mg＋CO2=点==燃== 2MgO＋C
剧烈燃烧，有明亮的火焰、耀眼 的白光，伴有白烟，生成白色粉 末，瓶壁上还有黑色的固体附着
4．将六水合氯化镁在一定条件下加热生成无水氯化镁，电 解熔融的氯化镁可以得到金属镁。电解氯化镁的化学方程式为
MgCl2(熔融)=通==电==Mg＋Cl2↑
。
12/7/2021
第五页，共五十五页。
二、镁的结构特点和化学性质
1．结构：Mg 的原子结构示意图为 层的 2 个电子，Mg－2e－→Mg2＋，显 ＋2
高一化学苏教版必修一2-2-4镁的提取及应用
与氧化物反应 与盐溶液反应
Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu
自主探究
精要解读
实验探究
2. 镁的燃烧反应
由于金属镁的化学性质十分活泼，在空气中可以与氧气、二 点燃 氧化碳以及氮气反应。反应方程式如下：2Mg＋O2 ===== 点燃 点燃 2MgO； 3Mg＋N2=====Mg3N2； 2Mg＋CO2=====2MgO＋C。
提示 氧化镁的熔点很高，消耗的能量较多。
自主探究
精要解读
实验探究
【慎思5】 氮气和二氧化碳都不助燃吗？
提示 错误。从镁的化学性质来看，镁可以在氮气、二氧
化碳中燃烧，所以氮气、二氧化碳也可以助燃。
自主探究
精要解读
实验探究
要点一
|
从海水中提取镁
自主探究
精要解读
实验探究
【例1】► 由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定 条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓 缩结晶。其先后顺序正确的是 ( )。
自主探究
精要解读
实验探究
【慎思1】 从镁的化学性质来看，在化学反应中镁原子的变化
特点是什么？
提示 镁原子失去最外层的两个电子，达到稳定结构，形 成Mg2＋。
自主探究
精要解读
实验探究
【慎思2】 将石灰乳加入海水中得到Mg(OH)2沉淀的反应能否
用离子方程式Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓来表示？
ห้องสมุดไป่ตู้答案
C
自主探究
精要解读
实验探究
要点二
|
镁的性质
镁的化学性质 1． 性质 举例 与O2反应 与N2反应 反应方程式
点燃 2Mg＋O2=====2MgO 点燃 3Mg＋N2=====Mg3N2
镁的提取及应用]
![镁的提取及应用]](https://img.taocdn.com/s3/m/f78e5c34bb68a98271fefab4.png)
军事科学家们特别喜欢镁在燃烧时发出的这 种亮光。他们把炮弹中的火药去掉，换上镁，就 制成了信号弹、照明弹和燃烧弹。它们在军事上 有很大的作用。
看过战斗片就会知道，在发动大规模的进攻 时，人们一般都要发射信号弹和照明弹，信号弹 的作用是通知其他部队一起发动进攻，照明弹是 为了看清楚敌人的碉堡，它们发射的数量虽然很 少，在战场上的作用却很大。
飞机，因为它比铝合金更轻。在１９３５年，苏联的飞 机设计师们制造了一架飞机，它的金属材料中含有百分 之八十的镁合金，这架飞机在当时的性能是十分优越的， 它在所有的试验中没出过一次故障，以后又在各种恶劣 的条件下飞行了很长时间。
所以，镁很快就成了一种重要的“国防金属”。人
们经常要用它来制造飞机和各种快艇，特别是用镁合金 来制造结构复杂的、负荷很大的发动机零件。
暂时硬水：阴离子为HCO3－ Ca(HCO3)2==CaCO3↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2==MgCO3↓+H2O+CO2↑ MgCO3+H2O==Mg(OH)2+CO2↑
水垢的成分： CaCO3和Mg(OH)2
永久硬水 ：阴离子为Cl-、SO42-等，加热 后不形成沉淀
[作业]: 《1课3练》Page 54-56
3、与水反应
中强碱，能使酚酞变红
Mg+2H2O（热水）== Mg(OH)2 + H2↑
4、与氧化物反应
点燃
Mg+CO2==C+2MgO
Mg+SO2== S+2MgO
若Mg过量： Mg+S==MgS
5、与非氧化性酸反应：稀H2SO4 稀HCl、H3PO4
Mg+2H+=Mg2++H2↑ 与氧化性酸发生复杂的反应（HNO3、浓H2SO4）
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镁的提取和应用
班级姓名学号
【学习目标】
1．了解镁从海水中提取出来的流程及相关的方程式；
2．知道镁的颜色状态等物理性质；
3．掌握镁的化学性质；
【问题探究】
1．镁在我们生活中有何用途？
2．地球上的镁主要以什么形式存在于哪些地方，制取镁的过程是一个什么过程？
3．列举你所知道的金属冶炼方法。
【活动与探究】请根据你所了解的金属的制备方法，设计一套以海水为原料制备金属镁的方案，并请你用箭头、方框画出简易的流程图。
一、镁的提取
1.工业上用海水提取镁的工艺流程及步骤
2.写出从海水中提取镁的最佳方案中所涉及的化学方程式
二、镁的结构与性质
1．原子结构
【实验与探究】
实验1：取一根镁条，用砂纸打磨掉表面的一层膜，观察金属镁的外观。
实验2：从广口试剂瓶中取2片打磨好的镁条放入一支试管，加入少量水，滴入2-3滴酚酞，加热煮沸。
观察现象。
实验3：取一根打磨好的镁条，用坩埚钳夹住，在酒精灯上点燃，伸入盛有二氧化碳气体的集气瓶，观察现象。
2．镁的物理性质
3.镁的化学性质
（1）与非金属单质反应：
（2）与二氧化碳反应：
（3）与酸反应：
【当堂训练】
1.镁在含CO2较多的空气中燃烧的产物是（）
A.MgO
B.Mg和C
C.MgO、Mg3N2
D. MgO、Mg3N2和C
2.同温、同压下，分别将Mg、Ca、Fe、Al投入质量相等的足量稀盐酸中，充分反应后，所得4种溶液的质量仍相等，则投入的Mg、Ca、Fe、Al 四种金属的质量关系是（）A．Fe＞Ca＞Mg＞Al B．Mg=Ca=Fe=Al C．Al＞Mg＞Ca＞Fe D．Al＞Mg＞Fe＞Ca
【课外练习】
1.下列所描述的物质一定是金属元素 ( )
A.具有还原性的单质的组成元素
B.原子最外层只有一个电子的元素
C.最外层上电子数小于4的元素
D.原子核外共有三个电子层，且最外层只有2个电子的元素
2.用于飞机制造业的重要材料的是 ( )
A.Mg-Al合金
B.Cu-Sn合金
C.Al-Si合金
D.不锈钢
3.镁粉着火时，可用于灭火的物质是 ( )
A.干冰
B.氮气
C.水
D.黄砂
4.1999年10月1日，为庆祝中华人民共和国50周年华诞，各大中城市都举行了焰火表演。
镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料。
工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂
中冷却。
下列可作为冷却剂的是 ( )
①空气；②O2；③Ar；④H2；⑤N2；⑥H2O。
A.①②
B.③④
C.③⑥
D.③⑤
5.Ca、Ba与Mg原子的最外层电子数相等，下列有关它们的单质及其化合物性质叙述中，
错误的是( )
A.在水中会有气体生成
B.碳酸盐都不能溶于水
C.硫酸盐都不能溶于水
D.都能在二氧化碳气体中燃烧
6.锂和镁的最外层电子数虽然不同，但它们性质相似，如它们的单质在氧气中反应都生成
氧化物。
下列关于锂及其化合物性质叙述中，错误的是 ( )
A.硫酸锂难溶于水
B.氢氧化锂加热不分解
C.锂遇盐酸发生反应
D.碳酸锂加热分解成氧化锂和二氧化碳
7.下列叙述镁的性质中，不正确的是 ( )
A.在盐酸中会有气体生成
B.与水不能反应释放出氢气
C.在氯气中燃烧会产生白烟
D.镁条可在二氧化碳气体中燃烧
8.1 mol钠、镁、铝分别与 50 mL 2mol/L的硫酸溶液反应，下列说法中，正确的是( )
A.镁、铝产生氢气一样多
B.钠放出氢气最多
C.铝最终产生氢气最多
D.产生氢气的量无法比较
9.下列各组离子既能与镁粉反应，又能大量共存，且其溶液为无色溶液的是 ( )
A.Ca2+、Cl-、MnO4-、Na+
B.K+、Cl-、SO42-、Cu2+
C.Ba2+、Na+、OH-、Cl-
D.H+、Cl-、Ba2+、NO3-
10.部分被氧化的镁1.6g跟足量的盐酸反应,在标准状况下生成H2 1.12L,在跟盐酸反应前
被氧化的镁的质量是 ( )
A.1.2g
B.0.64g
C.0.4g
D.0.24g
11.把等质量的金属镁分别放在足量的①氧气中②氮气中③CO2气体中④空气中，完全
燃烧后，得到的固体质量依次是w1、w2、w3、w4，其中质量关系一定正确的是 ( )
A.w3 > w1
B.w2 < w1
C.w4 > w3
D.w4 > w1
12.海水的综合利用可以制备金属镁，其流程为：
⑴写提取镁的流程中发生的有关化学方程式
⑵实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发的操作中都要用到玻璃棒，
分别说明在这种情况下使用玻璃棒的目的：溶解时：
过滤时：蒸发时：
13.现有镁、铝合金5.1g完全溶于稀硫酸中，在标准状况下共收集到氢气5.6L，计算这种
合金的百分组成。
14.在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。
三组实验均各取30mL同浓度的盐酸溶液，加
⑴甲组实验中，盐酸______________（填“过量”、“适量”、“不足量”），理由是
⑵乙组实验中，盐酸______________（填“过量”、“适量”、“不足量”），理由是
⑶要计算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是___________________，求
得的盐酸的物质的量浓度为。
⑷求合金中镁、铝的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是________________，求
得的镁、铝物质的量之比为________________。