鲁科版化学必修一课件：3.4.1 海水中的元素　镁与海水提镁

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1、第1课时 海水中的元素 镁与海水提镁,第3章 第4节 海水中的元素,学习目标定位 1.了解海水中元素的存在和用途，认识综合开发利用海水资源的重要意义。 2.了解海水提镁的过程及化学原理，认识镁单质的还原性和重要用途。,内容索引,新知导学 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,新知导学,1.海水中的元素可分为常量元素和微量元素 常量元素(即每升海水中的含量均 mg的元素)有： 、 、 、硫、钙、钾、碳、锶、 、硼、氟共11种；微量元素(即每升海水中含量mg的元素)如： 、 、 等元素。 2.海水元素对人体的重要性或主要用途 食盐是人体的必需物质，并对人体的 和 都有着重要作用；碘用于

2、制药，人体缺碘会导致大脖子病，一般加碘食盐中添加的是； 可做为热核反应的重要材料之一，制造 电池，特种合金的原料；铀可做为 。,一、海水化学元素宝库,大于1,氯,钠,镁,溴,低于1,锂,碘,铀,血液循环,新陈代谢,KIO3,锂,锂,核燃料,海水中的多种元素均是以化合态形式存在，若元素由化合态转化成游离态，元素化合价一定发生变化，即一定发生氧化还原反应。,1.不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是 A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝 C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水,答案,解析,方法规律,解析 获得Cl2、NaOH、H2需要电解饱和食盐水；获得Na、Mg、Al需电解相应熔融物，Br2、I2需由Br、

3、I氧化得到；食盐、淡水分别通过海水蒸发、蒸馏即可得到，为物理变化。,方法规律 从海水提取化学物质不一定发生化学变化。如海水提取氯化钠和淡水等。,1.从海水中提取镁，步骤如下： (1)煅烧海边贝壳(石灰石)，制成石灰乳。反应的化学方程式为， 。 (2)将石灰乳加入到海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀。反应的化学方程式为 。,二、镁与海水中提镁,CaOH2O=Ca(OH)2,MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2,(3)将氢氧化镁与盐酸反应，化学方程式为_ _，离子方程式为 。 所得溶液蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体(MgCl26H2O)，然后在HCl气 流中加热，转化成氯化镁。反应的化学

4、方程式为_ _。 (4)电解熔融氯化镁制得金属镁。反应的化学方程式为 。,Mg(OH)22HCl=MgCl2,2H2O,Mg(OH)22H=Mg22H2O,MgCl26H2O,MgCl26H2O,MgCl2,MgCl2,2.根据下列镁的化学性质实验填写表格,2MgO2 2MgO,镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色粉末,镁条燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，在集气瓶的内壁有黑色固体附着,镁条表面有大量气泡产生，镁带逐渐溶解,2MgCO2 2MgOC,Mg2H=Mg2 H2,1.海水提镁 (1)海水提镁的方法 向海水中加 ，得到 沉淀，将沉淀分离出来后再加入 使它转变成 ；之后

5、，经过结晶、 、干燥、 ，就可得到金属镁。,碱,氢氧化镁,盐酸,氯化镁,过滤,电解,(2)海水提镁的流程,(3)提高“海水提镁”经济效益的措施 以海边的贝壳等为原料，价格低廉且取之不竭；电解产生的Cl2用于制盐酸，循环使用。,2.镁的性质 (1)镁是一种 色金属，密度比较 ，硬度较 ，熔、沸点较 ，具有 的导电和导热性。 (2)镁原子最外层有2个电子，在化学反应中容易失去最外层的2个电子形成Mg2，因此Mg是活泼的金属，具有强还原性，可与活泼非金属单质(如O2、Cl2、N2)、酸等反应。 (3)镁易与空气中的氧气反应形成致密的氧化膜，阻止镁继续被氧化，故镁不必特殊保存。,银白,小,小,低,良好

6、,(4)镁与二氧化碳反应实质是镁置换出碳的反应，也是金属置换非金属单质的典型例子。 (5)“二氧化碳不能助燃”不是绝对的，二氧化碳对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na(失电子能力比Mg强)等可燃物则是助燃剂。,2.从海水中提取镁，正确的方法是,答案,解析,易错警示,解析 A项，Mg(OH)2难溶不易电解，且使用NaOH做沉淀剂不经济，不可行； B项，在海水中直接加盐酸，海水中的MgCl2无法分离出来，不可行； C项，MgO熔点高，熔融时电解消耗的能量大，不可行； 只有D项经济可行。,易错警示,易错警示 (1)镁的还原性很强，不能用还原剂还原法制取镁。因MgO的熔点比MgCl2高得

7、多，应用电解熔融的MgCl2制取镁，不能用电解熔融的MgO制取镁。 (2)往海水中加入的碱应是石灰乳即Ca(OH)2而不是NaOH，因石灰乳可由海边贝壳来制取，比NaOH廉价易得。,解析 镁与二氧化碳在点燃条件下剧烈反应，镁与稀硝酸和浓硫酸在常温下能剧烈反应，且不能放出氢气，故A、B、C项错误； Mg在CO2中燃烧的产物中还有碳，D项正确。,答案,解析,3.下列有关镁的叙述中正确的是 A.镁条燃烧引起的火灾可用CO2扑灭 B.镁与稀硝酸反应放出氢气 C.镁制容器可以贮存、运输浓硫酸 D.镁在二氧化碳中的燃烧产物不只有氧化镁,易错警示,4.某工厂采用如下步骤从海水中提取镁：把贝壳制成石灰乳；在引

8、入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤；将沉淀物与盐酸反应，结晶，过滤，得到含结晶水的晶体；将所得晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁；电解熔融氯化镁，得到金属镁。 (1)请写出步骤中发生反应的化学方程式： _、 _；,答案,解析,答案,规律总结,(2)请写出步骤中发生反应的离子方程式： _。,Mg(OH)22H=Mg22H2O,(3)在以上提取镁的过程中，没有涉及的化学反应类型是_(填字母)。 A.分解反应 B.化合反应 C.复分解反应 D.置换反应,D,(4)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Cl2用于制HCl；利用贝壳分解生成的

9、CaO制石灰乳，降低成本(任写一种，合理均可),规律总结 海水提镁为提高经济效益采用的措施：(1)就地取材。海水提镁厂设在海边，利用贝壳生产氢氧化钙；(2)循环利用，提高原料的利用率。电解MgCl2可得Cl2，Cl2用于制取盐酸，盐酸再与Mg(OH)2反应。,学习小结,达标检测,1,2,3,4,5,6,解析 在每升海水中含量低于1 mg的元素称为海水中的微量元素。,答案,解析,1.下列元素Cl Na Br I Mg U属于海水中的微量元素的是 A. B. C. D.,1,2,3,4,5,6,解析 Mg元素化合价由02，化合价升高发生氧化反应，Mg做还原剂，1 mol Mg参加反应时转移2 mo

10、l电子，即2NA个电子；C元素化合价由40，发生还原反应，CO2做氧化剂。,答案,解析,2.关于2MgCO2 2MgOC的叙述正确的是 A.CO2做还原剂 B.Mg被还原 C.Mg发生氧化反应 D.1 mol Mg参加反应时转移NA个电子,1,2,3,4,5,6,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，而在高温下镁蒸气与N2、O2、CO2均能反应，与Ar和H2不反应。,答案,解析,3.镁粉在焰火、闪光弹、鞭炮中是不可缺少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却，下列可作为冷却气体的是 空气 CO2 Ar H2 N2 A.和 B.和 C.和 D.和,1,2,3,4,5,6

11、,解析 由海水制取无水氯化镁需先制得Mg(OH)2，后加盐酸。,答案,解析,4.由海水制取无水氯化镁，主要有以下步骤：在一定条件下脱水干燥；加熟石灰；加盐酸；过滤；浓缩结晶。其先后顺序正确的是 A. B. C. D.,5.已知镁能分别与O2、N2、CO2反应，反应的化学方程式分别是 2MgO22MgO、3MgN2 Mg3N2、2MgCO2 2MgOC。把等质量的金属镁分别放在：足量纯氧气中；足量二氧化碳气体中；足量空气中，完全燃烧后，得到的固体物质的质量分别对应的是W1 g、W2 g和W3 g。以下三者的关系正确的是 A.W1W2W3 B.W3W1W2 C.W3W2W1 D.W2W1W3,1,

12、2,3,4,5,答案,6,解析,1,2,3,4,5,6,解析 由于镁在氧气中燃烧只生成MgO，而镁在二氧化碳气体中燃烧生成MgO和C；所以W2W1。镁在空气中燃烧，除生成MgO外，还有少量Mg3N2，设1 mol镁完全与O2反应生成1 mol MgO，其固体质量为40 g；1 mol Mg与氮气完全反应，生成 1 3 mol Mg3N2，固体质量为33.3 g，故在空气中生成的固体质量应在40 g与33.3 g之间，所以有W1W3。综合上述分析，得关系式为W2W1W3。,(1)海水提镁要用到海滩上的贝壳。贝壳的作用是_ _，贝壳所经历变化的化学方程式为_ _。,1,2,3,4,5,6,提供反应

13、所需的碱,Ca(OH)2,CaOH2O=Ca(OH)2,答案,解析,6.海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下所示：,1,2,3,4,5,6,解析 其成分是CaCO3，能转化为Ca(OH)2可以提供反应所需的碱 CaCO3 CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2。,(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤： _。,1,2,3,4,5,6,加入过量MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤,解析 根据复分解反应MgCl2Ca(OH)2=CaCl2Mg(OH)2分析可知，向Mg(OH)2沉淀中加入过量MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤可除去Mg(OH)2。,答案,解析,(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。 溶解时：_。 过滤时：_。 蒸发时：_。,1,2,3,4,5,6,搅拌，加速溶解 引流，使待滤液流入漏斗，防止外洒 搅拌，防止液体飞溅,解析 溶解操作时，玻璃棒起搅拌、加速溶解作用；过滤时起引流作用，防止漏液外洒；蒸发时，玻璃棒起搅拌作用，防止液体飞溅。,答案,解析,本课结束,