2019-2020年高中化学专题2第2单元第4课时镁的提取及应用教案苏教版必修1

第4课时 镁的提取及应用目标与素养：1.了解从海水中提取镁的原理和过程。

(宏观辨识与微观探析)2.掌握镁及其化合物的性质和用途。

(宏观辨识与微观探析)一、海水中提取镁1．镁的存在 自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。

2．从海水中提取镁(1)从海水中提取金属镁，其简单流程如下：海水中的Mg 2＋――→①Mg(OH)2――→②MgCl 2――→③Mg 试写出各步骤发生反应的化学方程式：①MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2；②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O ；③MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑。

(2)石灰乳的制备贝壳(CaCO 3)――→煅烧①生石灰(CaO)――→H 2O②熟石灰[Ca(OH)2]。

试写出两步反应的化学方程式：①CaCO 3=====煅烧CaO ＋CO 2↑；②CaO ＋H 2O===Ca(OH)2。

二、镁的结构与性质1．镁的原子结构 镁的原子结构示意图为，原子最外层有2个电子，在化学反应中容易失去最外层电子，形成镁离子。

2．镁的物理性质 银白色金属，密度较小，熔点较低，硬度较小，易传热、导电。

3．镁的化学性质镁是一种较活泼的金属，具有较强的还原性。

可以与非金属单质、水、酸、盐以及某些氧化物反应。

(1)与O 2反应反应方程式：2Mg ＋O 2=====点燃2MgO 。

现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体。

(2)与N 2反应反应方程式：3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2。

(3)与CO 2反应反应方程式：2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 。

现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色物质并附有黑色固体。

(4)与稀硫酸反应离子方程式为Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑。

4．镁的重要应用镁是一种重要的金属材料，密度较小，能与Cu 、Al 、Sn 、Mn 、Ti 等形成多种合金，这些镁合金硬度和强度都较大。

其应用有：(1)镁合金制造火箭、导弹和飞机的部件等。

(2)制造信号弹和焰火，其理由是镁燃烧时发生耀眼的白光。

(3)氧化镁是优质的耐高温材料，其理由是熔点高达2_800_℃。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)海水中提取Mg 既涉及复分解反应又涉及置换反应 (×)(2)镁在空气中燃烧只生成MgO (×)(3)Na 与冰水反应而Mg 与热水可以反应，可说明Na 比Mg 活泼(√) (4)Mg(OH)2溶于盐酸的离子方程式为OH －＋H ＋===H 2O(×)2．下列说法不正确的是( ) A ．金属镁在空气中较易被氧化，生成的氧化膜对金属镁有保护作用B ．去除表面氧化膜的金属镁，能在空气中点燃，产生耀眼的白光C ．将镁粉加到水中加热煮沸冷却后，滴加酚酞，会变红色D ．氮气很稳定，即使高温加热，去除表面氧化膜的镁条也不能在氮气中燃烧D [镁条表面的氧化膜对镁有保护作用，A 项正确；镁条在空气中可点燃，B 项正确；镁粉在加热条件下可与水缓慢反应生成Mg(OH)2沉淀物，但少量Mg(OH)2溶解在水中，使溶液呈碱性，C 项正确；镁条可以在高温下与氮气反应，D 项不正确。

]3．镁原子最外层电子数为________，单质镁的还原性很________，镁在空气中发生的反应有(填化学方程式)：_____________________________________________________、_____________________________________________________、_____________________________________________________；镁与水反应的剧烈程度________(填“强”或“弱”，下同)于钠与水反应，说明镁的还原性________于钠。

[答案] 2 强 2Mg ＋O 2=====点燃2MgO 2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2 弱 弱1.沉淀Mg2＋→Ca(OH)2＋MgCl 2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2↓制MgCl 2→Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O↓电解得Mg →MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑2．由MgCl 2·6H 2O 加热脱水制MgCl 2应该在HCl 气体氛围中进行；工业上电解熔融的氯化镁制取镁，而不是电解氧化镁制取镁。

因镁在高温下能与O 2、N 2、CO 2等气体发生反应，故工业电解MgCl 2得到的镁，应在H 2氛围中冷却。

镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na ＋、Mg 2＋、Cl －、Br －等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：回答下列问题：(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH 溶液的原因是__________________________________________________________________________________________________________。

(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有________溶液的烧杯中，充分搅拌后经________、________(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。

(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图：其中装置A 的作用是________。

(4)写出过程④中发生反应的化学方程式__________________________________________________________________________________________________________。

[解析] (1)工业原料要廉价易得。

(2)加入MgCl 2，电离出Mg 2＋抑制Mg(OH)2溶解，使Ca(OH)2溶解，然后过滤、洗涤得纯净的Mg(OH)2。

(3)浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，则装置A 的作用是制备干燥的HCl 气体。

(4)电解熔融的MgCl 2。

[答案] (1)石灰乳原料丰富，成本低 (2)MgCl 2(或氯化镁) 过滤 洗涤 (3)制备干燥的HCl 气体(4)MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑已知MgO 、MgCl 2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃，将MgO 、MgCl 2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。

从海水中提取金属镁，正确的方法是( )A ．海水――→NaOH Mg(OH)2――→电解MgB ．海水――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→通电MgC ．海水―――→石灰乳Mg(OH)2――→灼烧MgO ――→通电MgD ．海水―――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl MgCl2溶液―→MgCl 2(熔融)――→通电MgD [镁应由电解熔融的MgCl 2得到，而不能由电解Mg(OH)2、MgO 得到，A 、C 项错误；向海水中加入的碱应是石灰乳[即Ca(OH)2]而不是NaOH ，因为石灰乳可由海边贝壳来制取，比NaOH 要便宜得多，A 项错误；直接加盐酸于海水中，海水中的MgCl 2不能分离出来，B 项错误。

]1．镁被誉为“国防金属”。

金属镁的下列性质不属于物理性质的是( )A ．良好的可塑性B ．良好的延展性C ．良好的导电性、传热性D ．反应中易失去电子D [反应中易失去电子是化学性质。

]2．下列化学反应，在从海水中提取金属镁的过程中，不会涉及的是( )A ．MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2B ．Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2OC ．Mg(OH)2=====加热MgO ＋H 2OD ．MgCl 2=====通电Mg ＋Cl 2↑C [A 项是把海水中的Mg 2＋转化为Mg(OH)2沉淀，B 项是把Mg(OH)2转化为MgCl 2，D 项是电解熔融MgCl 2制得Mg 和Cl 2，C 项中的反应未涉及。

]3．将燃着的镁条插入下列气体中，镁条不能继续燃烧的是( )A ．O 2B ．Cl 2C ．CO 2D ．Ar D [镁有强还原性，与O 2、Cl 2、CO 2都能反应，但与稀有气体Ar 不反应。

]4．(双选)下列有关镁及其化合物的离子方程式书写正确的是( )A ．MgCO 3与盐酸反应：MgCO 3＋2H ＋===CO 2↑＋H 2O ＋Mg 2＋B ．Mg(OH)2与H 2SO 4反应：Mg 2＋＋2OH －＋2H ＋＋SO 2－4===MgSO 4↓＋2H 2OC ．镁与醋酸反应：Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑D ．工业上以海水为原料制取Mg(OH)2：Ca(OH)2＋Mg 2＋===Mg(OH)2↓＋Ca 2＋AD [MgCO 3和Mg(OH)2都是难溶性物质，醋酸为弱电解质，在写离子方程式时不能拆成离子形式，MgSO 4是可溶性的盐，在写离子方程式时要拆成Mg 2＋和SO 2－4的形式，A 项正确、B 、C 项错误；工业上以海水为原料制取Mg(OH)2时，要在海水中加入石灰乳，而不是澄清石灰水，所以Ca(OH)2不能拆成离子的形式，D 项正确。

]5．已知镁能在O 2、N 2、CO 2中燃烧生成相应的化合物。

试回答下列问题：(1)镁在空气中燃烧，除发生反应N 2＋3Mg=====点燃Mg 3N 2外，还能发生其他反应，写出反应的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________。

(2)镁条在氧气中燃烧时看到的现象是__________________________________________________________________________________________________________。

(3)有同学认为空气中氮气含量最大，所以产物中氮化镁含量最大。

事实上是这样吗？为什么？_____________________________________________________。

[解析] 镁是较活泼金属，镁在空气中燃烧，产物较复杂。

但产物中MgO 最多，这是由于氧气比N 2、CO 2活泼所致。

燃烧是剧烈的发光发热的氧化还原反应，不一定有氧气参加。