镁的提取及应用

第二单元 钠、镁及其化合物
镁的提取及应用
一、目标：
(一)知识技能：了解镁的提取及物理性质，掌握镁的原子结构和化学性质。
(二)过程方法：通过交流与讨论，理解海水提镁的原理与过程，了解化学实验与化工生产的区别。通过实验探究培养学生观察能力、分析问题和解决问题的能力。
(三)情感态度与价值观：通过介绍镁的提取，培养学生勇于探索的科学精神和严格求实的科学态度。通过镁在二氧化碳气体中燃烧的实验，提高化学学习兴趣。
二、难、重点：
重点：提取镁的化学原理，镁的化学性质
难点：提取镁的化学原理
三、教学工具
仪器：试管 坩埚钳 酒精灯 火柴 砂纸
药品：镁条 盐酸 水 酚酞 一集气瓶CO2
四、教学方法：
设疑讨论、实验探究、归纳总结
五、课时安排：
一课时
六、教学过程：
[引入]海水中含有大量的镁离子，镁及其合金的用途十分广泛，我们这节课就来探索如何从海水中提取镁。
[板书]一、镁的提取
[思考]海水中含有大量的NaCl、MgCl2、CaCl2、KCl等氯化物，但每千克海水中氯化镁只含约5.11g，如果直接从氯化镁中提取到镁有无实际意义，如何解决面临的困难？
[讨论]数据分析海水中的Mg2+ 的浓度很小，必须让海水中镁离子的富集。可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀，如氢氧化钠、氢氧化钙等．
[追问]是不是直接往海水中加沉淀剂？
[讲述]不是，因为海水中的Mg2+ 的浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2+ 的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂。
[追问]从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？为什么？
[讲述]因为海边有丰富的贝壳，可用来制得Ca(OH)2 ，从原料来源以及经济等综合角度考虑选用Ca(OH)2试剂作沉淀剂好。
[思考]如何由贝壳制得氢氧化钙？写出化学方程式。
[讲述]贝壳(CaCO3)→CaO→Ca(OH)2
[投影]教材P55图2-15从海水中提取镁的流程。
[提问]由MgCl2 到Mg究竟用还原法还是电解法好？
[启发]回顾工业如何获得金属钠。
[讲述]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镁得到镁。
[练习] 请一位同学演板从海水中提取镁的过程中所涉及的化学方程式，其他同学在草稿纸上书写。与学生一起看同学写的正确与否，当堂评判。
（1） MgCl2 + Ca(OH)2 == Mg(OH)2 ↓+ CaCl2
（2） Mg(OH)2 + 2HCl == MgCl2 + 2H20
　 Δ
（3） MgCl2 ? 6H2O == MgCl2 + 6H2O
电解
（4） MgCl2 === Mg + Cl2↑
↑
[过渡]镁是我们熟悉的金属，在高科技领域以及工业生产中有重要的作用，那么镁具有哪些性质呢？
[展示]观察触摸一根擦亮的镁条并结合生活实际，总结镁的物理性质。
[板书]二、镁的物理性质
镁是银白色固体、密度较小 、质地柔软 ，是电和热的良导体，镁合金的硬度和强度较大 。
要求学生书写Mg的原子结构，并预测Mg的化学性质。
[讲述] Mg原子的最外层只有两个电子，很容易失去，结构决定性质，我们可以预测Mg是一种活泼的金属。
[板书] 三、镁的化学性质
[探究]
实验内容实验现象结论或化学方程式
1、取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量稀盐酸的试管中。镁条逐渐溶解，有大量气体产生
Mg+2HCl == MgCl2+H2↑
2、取一小段除去氧化膜的镁条投入滴有酚酞的水中。有气体产生，滴有酚酞的水溶液变红(但比钠与水反应缓和得多）
Mg+2H2O == Mg(OH)2+H2↑
3、一根除去氧化膜的镁条，点燃后插入充满CO2的集气瓶中。燃着的镁条在CO2中继续燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
点燃
2Mg + CO2 == 2MgO+C

[讲述]镁条不仅能在二氧化碳中燃烧，在氮气中也能燃烧。
点燃
反应的化学方程式：3 Mg +N2 ＝ Mg3N2
[小结]镁容易失去最外层的2个电子形成Mg2+，是一种比较活泼的金属，可以和某些非金属单质、氧化物、酸等反应。
[练习]分析镁在空气中的燃烧产物，肯定不存在的物质是（ ）
A、C B、 MgO C、MgCO3 D、Mg3N2
[总结]这节课我们重点讨论了海水提取镁的步骤及镁的化学性质，通过对实验现象的观察和分析，很好地锻炼了大家的观察能力与思维能力。
[作业]练习与实践7
七、板书设计
镁的提取及应用
一、镁的提取
（1） MgCl2 + Ca(OH)2 == Mg(OH)2 ↓+ CaCl2
（2） Mg(OH)2 + 2HCl == MgCl2 + 2H20
　 Δ
（3） MgCl2 ? 6H2O == MgCl2 + 6H2O
电解
（4） MgCl2 === Mg + Cl2↑
二、镁的物理性质
镁是银白色固体、密度较小 、质地柔软 ，是电和热的良导体，镁合金的硬度和强度较大 。
三、镁的化学性质
（1） 与非金属单质反应 点燃
2 Mg + O2 == 2MgO
点燃
3 Mg + N2 == Mg3N2
（2）与酸反应 Mg +2 H+ == Mg2++H2↑
（3）与水反应 Mg+2 H2O == Mg(OH)2+H2
点燃
（4）与二氧化碳反应 2 Mg + CO2 == 2 MgO+C

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