镁的提取及应用(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
高一化学镁的提取及应用
最后得到的硫酸镁固体的质量是否相同？_____；原因 是_____。
【解析】方案一：往废水中逐渐加入镁粉时，镁粉和 硫酸反应生成氢气，当镁粉过量时，硫酸反应完全， 镁粉不再溶解，也无气泡产生；方案二：①向废水中
逐滴加入氢氧化钠溶液时，NaOH先和硫酸反应，再和
【解析】本题考查了镁及其化合物的用途、性质、化 学方程式及离子方程式的书写等知识。（1）MgO的熔 点高达2 800 ℃，是优质的耐高温材料；（2）镁燃烧
时会发出耀眼的白光，所以可以用于制造信号弹和焰
火；（3）Mg（OH）2是一种弱碱，可以用于中和过多 的胃酸。
答案：（1）MgO
（2）2Mg+O2 ==== 2MgO
4.镁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用，试回 答下列问题： （1）常用作耐火材料的镁的化合物的化学式是_____。
（2）在军事上金属镁可以用于制造信号弹和焰火，其
反应原理用化学方程式可以表示为____。 （3）Mg（OH） 2 是治疗胃酸过多药品的重要成分之一， 其反应原理用离子方程式可以表示为______。
（2）和盐酸反应Mg3N2+8HCl====3MgCl2+2NH4Cl
镁在空气里燃烧时，主要和氧气反应生成MgO，还可以 和氮气反应生成Mg3N2 ，所以A为Mg3N2 。Mg3N2 和盐酸反 应得到的溶液B中一定含有Mg2+ 和Cl- ，所以沉淀D一定 是Mg（OH）2，能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
物MgO，所以Li在氧气中燃烧生成Li2O，C选项错误；
Mg与稀硫酸反应生成MgSO4和氢气，Li与稀硫酸反应生 成Li2SO4和氢气，D选项正确。
5.（2010·嘉兴高一检测）为了除去MgCl2酸性溶液中的 Fe3+ ，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后再 加入适量盐酸。这种试剂不能是( )
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。
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）
镁的提取及应用
镁是人体必需的元素
中国营养学会建 议，成年男性每天约 需镁350毫克，成年女 性约为300毫克，孕妇 以及喂奶期女性约为 450毫克（每星期可吃 2-3次花生，每次5-8 粒便能满足对镁的需 求量）。
用途：
1、制合金(约含镁80%）： 密度小，但硬度和强度很大
彗星探测器
ks5u精品课件
2、信号弹、焰火 燃烧时发出耀眼的白光
镁光灯
信号弹
焰火
3、制耐火材料（MgO） 熔点高（熔点2800℃）
耐火砖
耐火砖坩埚
镁的存在：
白云石
滑石
菱镁矿
ks5u精品课件
光卤石
镁与生理健康
镁是哺乳动物和人类所必需的微量元素，它是细胞内重要 的阳离子，参与蛋白质的合成和肌肉的收缩作用。 镁缺乏在临床上主要表现为情绪不安、易激动、手足抽搐 、反射亢进等 很多人容易在夜里睡眠时发生腿部“抽筋”。不少人将其 归咎于缺钙，但从人体对矿物质及微量元素的需求来说， 缺镁时也会发生这种症状。 镁普遍存在于食物中，由于叶绿素是镁卟啉的鳌合物，所 以绿叶蔬菜是富含镁的。 专家认为，在正常摄入食物的情况下，一般不存在缺镁和 补镁的问题
【现 象】 迅速反应，生成大量气泡，且 放出热量，试管内壁温度升高 Mg + 2HCl ═ MgCl2 + H2↑ Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑
【实验六】 将擦去氧化物保护膜的镁条伸入到 硫酸铜溶液中，观察现象。 【现 象】 镁条表面有红色物质析出 Mg + CuSO4 ═ MgSO4 + Cu Mg + Cu2+ = Mg2+ + Cu
常见镁的化合物的熔点
镁的提取
2．化学性质 (1)与非金属反应：
点燃 ①与 O2 反应： 2Mg＋O2=====2MgO 。
点燃 ②与 N2 反应： 3Mg＋N2=====Mg3N。 2
(2)与酸反应：
Mg ＋ 2HCl === MgCl ＋ H ↑ 2 2 与盐酸反应： 。
(3)与 CO2 反应：
点燃 2Mg＋CO2=====2MgO＋C 。
1．镁的提取过程没有涉及到四种基本反应类型
中的哪类反应？
答案：置换反应。
2．镁着火时，能否使用CO2灭火器？
答案：不能，镁可以在CO2中燃烧。
3．CO2真的不能助燃吗？
答案：CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火 剂，但对具有强还原性的可燃物如K、Ca、 Na、Mg等却是助燃剂。
2HCl===MgCl2＋H2↑，且该反应为放热反应。 返回
海水
Mg（OH）2
过滤
Mg（OH）2
盐酸 石灰乳
煅烧 水 CaO
HCl
贝壳
MgCl2溶液 Cl2 Mg 蒸发 结晶 干燥 电解 MgCl2· 6H2O MgCl2
2．注意事项 电解产生的Cl2可以循环利用，这样既可以节约 资源又可以减轻Cl2任意排放对环境造成的污染。
镁的提取 1、利用贝壳制取石灰乳 高温 ①CaCO3=====CaO＋CO2↑ ② CaO＋H2O===Ca(OH)2
MgCl2溶液 Cl2 Mg 蒸发 结晶 干燥 电解 MgCl2· 6H2O MgCl2
海水
Mg（OH）2
过滤
Mg（OH）2
盐酸 石灰乳
煅烧 水 CaO
HCl
贝壳
MgCl2溶液 Cl2 Mg 蒸发 结晶 干燥 电解 MgCl2· 6H2O MgCl2
镁的提取及应用
试剂
KOH 6160
NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 2300 580 3700
价格 (元/吨)
３、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉 淀剂好？
贝壳 煅烧 (CaCO3)
CaO Ca(OH)2
石灰乳
海水提取镁的工艺流程图
煅烧 生石灰 水 贝壳（CaCO3）
海水 石灰乳 Mg(OH)2 电解 Mg
点燃 2Mg＋CO2 2MgO＋C
讨论：镁在空气中燃烧的产物
尽管空气中N2含量较大，但是N2的氧化性 比O2弱，而CO2比较稳定且含量极少，因此： Mg 在空气中的燃烧产物主要为 MgO，含 有少量的Mg3N2，极少量的C。
换个角度，Mg能与不活泼的N2及CO2反应， 也说明Mg的化学性质比较活泼。
一定条 盐酸 MgCl · MgCl2 2 6H2O 件
二、镁的物理性质和用途 (P56)
银白色金属，密度较小，硬度较小 延展性好
镁
1.制镁合金:硬度、强度都较大 合金特性：硬度、强度比其组分大， 熔点低于任何一组分 2.制信号弹和焰火 3.MgO熔点高，是耐高温材料
镁合金仪器箱
用镁合金做车架的捷安特自行车
3、与酸反应：
现象：迅速反应，生成大量气泡，且放出 热量，试管内壁温度升高。 Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 离子方程式：Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑
4、与H2O反应：
镁与冷水几乎不反应；加热后有气 现象：泡产生，滴加酚酞溶液变为浅红色。 Mg+2H2O △ Mg(OH)2+H2↑
镁在航空航天和军事上的应用更加广泛，用它 可以设计制造飞行器机身和构件、火箭、导弹、 卫星和探测器等。太空飞船和卫星部件使用镁 合金后能适应太空运行的特殊环境。 在通读设备调研中，镁合金可以部分取代工程 塑料，用于电视机、数字投影仪、播放器、电 话机、像机、计算机部件及小型碟片的设计制 造等。
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二、认真探究 掌握规律
（二）镁的存在及提取
1.请同学们首先阅读教材55页第一段内容，
找出镁在自然界的存在，并举手发言。
1.镁的存在
镁在自然界中的存在形式： 以化合态的形式存在于地壳和海水中
1.8×1015 吨
含量 ／g 滑石（ 硅酸镁）
菱镁矿 (MgCO3)
20 - 0.511% 15 10 5 -
总结金属镁的物理性质及常见用途，完成以
下空格，并举手发言。
镁及其化合物的重要用途
1.镁的用途
硬度和_____ 强度 都较 镁的密度较小，镁合金_____ 火箭 、_____ 大，所以镁合金常用于制造_____ 导弹 、 飞机 的部件。镁燃烧时发出耀眼的_____ ______ 白光， 信号弹 和_____ 所以常用来制造_______ 。 焰火 氧化镁的用途 2． 氧化镁的熔点为2 800 ℃，由于熔点_____ 很高， 耐高温 材料。 常被用做_______
MgCl2 电解 Mg+Cl2
MgCl2 === Mg + Cl2
通电
思考：电解产生的Cl2怎么处理？
海水提取镁的工艺流程图
Cl2
二、认真探究 掌握规律
（三）请从以下三个角度预测镁可能具有的化 学性质并进行归纳，并设计好的实验方案。请 同学们先独立思考，然后相互讨论，举手发言， 其余同学认真倾听，做好补充评价的准备 （1）镁的原子结构 （2）镁在金属活动性顺序表中的位置 （3）已经学过的钠等金属所具有的性质
解决: Mg(OH)2
加入盐酸
浓缩
电解 MgCl2（无水） 熔融
Mg
2.镁的提取
海水 浓缩 母液 贝壳 煅烧
CaO
过滤
Mg(OH) 2 加HCl
MgCl2溶液
蒸发 结晶
石灰乳
MgCl2· 6H2O
一定 条件
MgCl2 + Ca(OH)2 === Mg(OH)2 + CaCl2 Mg(OH)2 + 2HCl ===MgCl2 + 2H2O
2Mg + CO2 ==== 2MgO + C
点燃
三、迁移运用 深化知识 请同学们根据本节课所学内容，独立思考， 完成下列问题：
1.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的 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 ， 请说明理由 ①空气 ②CO2 ③氩气（Ar） ④N2 2.工业制镁的过程中，没有涉及到的反应类 型是（ ）。 A、置换反应 B、分解反应 C、复分解反应 D、化合反应
Ca(OH)2
Mg(OH)2 0.0029
Ba(OH)2
市场参考价格
6160
2300
580
3700
综合考虑，应选取哪一种沉淀剂？
镁的提取
如何制取氢氧化钙 （石灰乳）？
贝壳 CaCO3
煅烧
CaO
Ca(OH)2
问题2:如何把Mg(OH)2转化为单质镁？
物质 熔点
氧化镁 （MgO） 2825℃
氯化镁 （MgCl2） 714℃
5.11g/Kg
镁橄榄石
Mg2SiO4
光卤石（MgCl2）
KClCaCl2MgCl2NaCl 每千克海水中几种氯化物的含 量 每千克海水中几种氯化物的含量
二、认真探究 掌握规律
（二）镁的存在及提取
2. 海水中含有大量的MgCl2，请大家 阅读课本55页第二段内容并开展讨论， 设计出从海水中提取Mg的方案。
欲从海水中提取镁要解决的问题：问题1:从MgC源自2浓度极低的海水中提取出MgCl2 ；
①如何把Mg2+ 从海水中分离出来？ ②加入什么沉淀剂?
信息提示
室温下镁的化合物的溶解度（g/100gH2O） 物质 溶解度
试剂 价格 (元/吨)
MgCO3 0.01
KOH
MgSO4 33
NaOH
MgCl2 54
课堂小结
1、Mg的物理性质、用途 2、Mg的提取 3、Mg的化学性质
与酸反应
与非金属反应 与CO2反应
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
2Mg+O2点燃 == 2MgO
3Mg+N2 == Mg3N2 2Mg + CO2 == C+ 2MgO
点燃
点燃
谢谢!
2.与酸反应
〖实验1〗镁与稀硫酸反应
现象： 迅速反应，生成大量气泡，且放出
热量，试管内壁温度升高
化学方程式：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
3.与某些氧化物的反应
〖实验2〗把擦去氧化物保护膜的镁 条点燃后伸入二氧化碳中 现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的 白光，生成白色粉末，瓶内壁附有 黑色物质
（三）镁的化学性质
结构 决定
易失去2
性质
Mg
+12 2 8 2
e-
+12
2 8
Mg2+
镁很活泼，可与活泼的非金属、氧化物、 水、酸等物质反应
（三）、镁的化学性质 1.与非金属反应
2Mg+O2=====2MgO
3Mg+N2=====Mg3N2
点燃 点燃
现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光, 生成白色固体。
专题二 从海水中获得的化学物质
高一化学
王伟红
一、联系生活 导入新课
请同学们观察下列几幅图片，你知道它们都含有
哪种金属元素吗？你还能举出这种元素在生活中的其
他用途吗？请举例说明！
用镁合金做车架的捷安特 自行车
钛镁合金的门
镁合金制造的飞机零件
二、认真探究 掌握规律
（一）请同学们阅读教材56页最后一段内容，