高三化学 镁的提取及应用 新人教版.ppt

镁的提取及应用专题二从海水获得的化学物质镁合金仪器箱镁合金仪器箱用镁合金做车架的捷安特自行车用镁合金做车架的捷安特自行车奥迪轿车镁合金外壳奥迪轿车镁合金外壳KCl CaCl2MgCl2NaCl5 -10 -15 -20 -含量g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镁的存在和提取镁的存在和提取一、存在：一、存在：主要以化合态的形式存在于地主要以化合态的形式存在于地壳和海水壳和海水(MgCl2)中。海水中镁的总储量中。海水中镁的总储量约为约为1.81015t海水是一种混合溶液，其中主要含有哪海水是一种混合溶液，其中主要含有哪些离子？些离子？2结合海水资源的特点，我们从海水中提结合海水资源的特点，我们从海水中提取镁到底有没有实际意义？在提取过程中又取镁到底有没有实际意义？在提取过程中又可能会面临怎样的困难？可能会面临怎样的困难？二、镁的提取问题探究二、镁的提取问题探究思考：思考：、如何实现、如何实现Mg2+的富集和分离？的富集和分离？可以加入一种试剂使可以加入一种试剂使Mg2+沉淀沉淀、是不是直接往海水中加沉淀剂？、是不是直接往海水中加沉淀剂？不是，因为海水中的不是，因为海水中的Mg2+的浓度很小，直的浓度很小，直接加沉淀剂不利于接加沉淀剂不利于Mg2+的沉淀，而且会的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂缩，再加沉淀剂、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？剂好？思考思考：如何由贝壳制得氢氧化钙？如何由贝壳制得氢氧化钙？贝壳贝壳(CaCO3)煅烧煅烧CaOCa(OH)2、从沉淀效果看，澄清石灰水比、从沉淀效果看，澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多，如何解决这氢氧化钠效果差得多，如何解决这一矛盾？一矛盾？思考：用石灰乳代替石灰水用石灰乳代替石灰水、请设计由、请设计由Mg(OH)2到到Mg的可能途径。的可能途径。、如何制得无水、如何制得无水MgCl2？、由、由MgCl2 到到Mg究竟用还原法还是电究竟用还原法还是电解法好？解法好？思考：先加盐酸反应，再浓缩得先加盐酸反应，再浓缩得MgCl26H2O晶体，然后再将晶体，然后再将MgCl26H2O晶体在晶体在HCl气氛气氛中加热脱中加热脱水即可得无水水即可得无水MgCl2 由于镁本身比较活泼，用还原法比较由于镁本身比较活泼，用还原法比较困难，工业上常使用电解熔融的氯化困难，工业上常使用电解熔融的氯化镁得到镁镁得到镁 过滤，加盐酸过滤，加盐酸 加热加热 电解电解海水海水 母液母液 b c 煅烧煅烧 a 浓缩浓缩贝壳贝壳 石灰乳石灰乳 a ；b ；c 。MgCl2溶液溶液练习练习根据讨论，在下列方框中填入合适的根据讨论，在下列方框中填入合适的物质的化学式完成工业上用海水提镁的工艺物质的化学式完成工业上用海水提镁的工艺流程，并写出流程，并写出a、b、c三个步骤的化学方程三个步骤的化学方程式：式：思考：电解产生的思考：电解产生的Cl2怎么处理？怎么处理？Cl2三、镁的化学性质实验探究三、镁的化学性质实验探究实验实验1把擦去氧化物保护膜的镁条点燃后把擦去氧化物保护膜的镁条点燃后伸入二氧化碳中伸入二氧化碳中现象：现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，伴有白剧烈燃烧，发出耀眼的白光，伴有白烟，在瓶的内壁有黑色的固体生成烟，在瓶的内壁有黑色的固体生成结论：结论：2Mg+CO2=2MgO+C点燃点燃问题探究：问题探究：镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不镁粉在焰火、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却剂中冷却。下列可作为冷却剂的是 请说明理由请说明理由空气空气 COCO2 2 氩气（氩气（ArAr）NN2 2 H H2 2问题探究：问题探究：等质量的镁条分别在等质量的镁条分别在O2、CO2、N2中完全燃烧后，生成的固体的质量的大小关中完全燃烧后，生成的固体的质量的大小关系为系为 。在空气中呢在空气中呢？实验实验2镁与稀硫酸反应镁与稀硫酸反应现象：现象：迅速反应，生成大量气泡，且放出迅速反应，生成大量气泡，且放出热量，试管内壁温度升高热量，试管内壁温度升高结论：结论：镁条能与稀硫酸反应，且放出热量镁条能与稀硫酸反应，且放出热量化学方程式：化学方程式：Mg+H2SO4=MgSO4+H2 离子方程式：离子方程式：Mg+2H+=Mg2+H2三、镁的化学性质实验探究三、镁的化学性质实验探究实验实验3镁与水的反应镁与水的反应现象：现象：镁与冷水不反应，加热发生剧烈反镁与冷水不反应，加热发生剧烈反应，滴加酚酞溶液变为红色。应，滴加酚酞溶液变为红色。结论：结论：化学方程式：化学方程式：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2镁的化学性质实验探究镁的化学性质实验探究 中强碱，能使酚酞变红中强碱，能使酚酞变红问题探究：问题探究：通过镁与水反应的实验现象和钠与通过镁与水反应的实验现象和钠与水反应的实验现象比较，你会得出什水反应的实验现象比较，你会得出什么结论？么结论？钠与硫酸铜溶液如何反应？钠与硫酸铜溶液如何反应？镁与硫酸铜溶液的反应？写出镁与硫镁与硫酸铜溶液的反应？写出镁与硫酸铜溶液反应的离子方程式？酸铜溶液反应的离子方程式？镁的物性镁的物性：银白色金属光泽，密度小，硬度小银白色金属光泽，密度小，硬度小合金特性：合金特性：硬度、强度比其组分大硬度、强度比其组分大信息提示：信息提示：彩彩1、制合金、制合金 2、信号弹、焰火、信号弹、焰火 3、制耐火材料（、制耐火材料（MgO）熔点高）熔点高主要用途：主要用途：镁光灯镁光灯知知识识链链接接烟花的制造烟花的制造焰焰 火火 金金 属属小结一、镁的存在及提取一、镁的存在及提取二、镁的化学性质二、镁的化学性质1、与非金属的反应、与非金属的反应 2、与二氧化碳的反应、与二氧化碳的反应3、与酸的反应、与酸的反应 4、与水的反应、与水的反应5、与盐溶液的反应、与盐溶液的反应三、镁的物理性质及用途三、镁的物理性质及用途决定决定决定决定体现体现体现体现结构结构 性质性质 存在、提纯用途存在、提纯用途巩固练习：巩固练习：1、用于飞机制造业的重要材料、用于飞机制造业的重要材料A、镁铝合金、镁铝合金B、铜锌合金、铜锌合金C、铝铁合金、铝铁合金D、不锈钢、不锈钢2、2.4g镁在空气中燃烧，反应转移的电镁在空气中燃烧，反应转移的电子数为子数为。3 3、将镁在将镁在SOSO2 2中燃烧后，生成的物质可能有中燃烧后，生成的物质可能有方程式为方程式为 。（SOSO2 2与与COCO2 2性质类似，性质类似，S S与氧气的性质类似）与氧气的性质类似）4、分别向同浓度同质量的稀硫酸中放入适、分别向同浓度同质量的稀硫酸中放入适量的（量的（1）镁（）镁（2）氧化镁（）氧化镁（3）氢氧化）氢氧化镁（镁（4）碳酸镁，反应完全后（反应物皆）碳酸镁，反应完全后（反应物皆反应完），溶液的浓度大小顺序为反应完），溶液的浓度大小顺序为。镁的应用：镁的应用：镁合金可用于汽车发动机、车身、车轮、镁合金可用于汽车发动机、车身、车轮、驾驶盘及盘轴、座椅架、仪表盘、变速驾驶盘及盘轴、座椅架、仪表盘、变速箱以及变速凸轮等部件的制造。典型镁箱以及变速凸轮等部件的制造。典型镁合金部件的重量仅为相同体积的铝合金合金部件的重量仅为相同体积的铝合金的的64%，铁的，铁的23%。而每减轻。而每减轻100kg的重量、燃料消耗就可以降低的重量、燃料消耗就可以降低5%，这对，这对于节约能源、降低排放具有重大意义。于节约能源、降低排放具有重大意义。拓展视野拓展视野镁在航空航天和军事上的应用更加广泛，用它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、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。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话机、像机、计算机部件及小型碟片的设计制造等。造等。