1、镁的提取及应用 教案一、 设计思路本课时内容分为从海水中提取镁和镁的性质及应用两部分，是以镁的提取为线索，引入探究镁的物理性质、化学性质和镁在高科技领域及生产生活中的运用，激发学生兴趣，让学生结合镁及其化合物的知识兼顾海水资源的特点，深入探讨从海水中提取镁的流程。在镁的物理性质学习中，通过观察得出相关结论。应用学生已知的原子结构的知识，通过引导学生分析镁的原子结构，并和钠的原子结构作比较，推测其化学性质，并结合探究实验使学生进一步认识到镁是一种活泼的金属。这种学习方法也为化学 2中元素周期律的学习提供基础，也体现了新课改从关注课程的“学术性”到重视课程的“社会性” ，从以“学科为中心”向“以学
2、习为中心”转变，从“知识系统”向“多元能力”转变，鼓励学生从探究中提高能力。教学重点：提取镁的化学原理，镁的化学性质教学难点：提取镁的化学原理二、 教学目标1、知识与技能（1）了解镁在生活中的用途，初步认识海水提取镁的原理与过程。（2）初步掌握镁的化学性质、物理性质。2、过程与方法（1）初步形成物质的结构决定物质性质的观点。（2）通过课堂讨论培养分析问题和解决问题的能力。3、情感态度价值观（1）认识开发利用海水这一巨大资源的重大意义。（2）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。三、 教学准备教材：学案、课件实验仪器
3、：试管 坩埚钳 酒精灯 火柴 砂纸实验试剂：镁条 硫酸 水 酚酞 一集气瓶 CO2四、 教学过程1、导入新课【引入】在前面的学习中，我们了解了钠及其化合物的有关知识，本堂课我们来了解另一种活泼金属镁。【师】镁在我们生活中应用非常广泛，大家可以看看这些图片。同学们知道生活中的哪些接触到镁的例子？【生】镁合金、镁门、镁锅。 。 。【师】生活中的镁来自哪里？【生】 。 。 。 。 。 。【师】那我们前面学习过哪些金属的提取？【生】钠。【师】钠在自然界中以什么形式存在？【生】化合物。【师】也就是化合态的形式存在，我们是怎么提取金属钠的？【生】电解熔融氯化钠。【师】为什么不用还原法来提取？【生】金属钠很
4、活泼，比较难找到比它更活泼的金属单质。【师】镁也是一种活泼的金属，怎么知道它很活泼的？【生】通过金属活动性顺序表（K、Ca、Na、Mg 、Al.） ，镁排在第四位，在钠的后面，所以它很活泼。2、镁的提取【师】我们已知金属的冶炼有 4 种常见方法，分别是电解法、热还原法、热分解法和物理提取法。而镁就采用电解熔融的氯化镁制取。【提问】海水中镁的含量大，但海水中镁离子的浓度太稀了，我们如何才能从海水中得到氯化镁呢？【讲述】我们可以将海水浓缩，利用晒盐后的母液作为反应原料。海水在镁离子的浓度约为 1.28 g/L，而图中我们可以看到母液中镁离子的浓度高达 80g/L。【设问】得到母液后，我们如何把 M
5、g2+从母液中分离出来？【生】加碱【讲述】因此，我们加入一种碱，使氯化镁转化为氢氧化镁沉淀，这样，就将Mg2+从母液中分离出来【提问】我们该加入哪一种碱呢？【生】氢氧化钙【讲述】已知海边有大量贝壳，而贝壳的主要成分就是碳酸钙。【师】如何由贝壳制得氢氧化钙？【生】贝壳(CaCO 3)CaO Ca(OH) 2【师】澄清石灰水的沉淀效果并不理想，大家回想一下漂白粉的制备，我们应当如何解决指一问题？【师】我们将氢氧化镁沉淀过滤，洗涤后加盐酸反应，再浓缩得 MgCl26H2O晶体，然后再将 MgCl26H2O 晶体在 HCl 气氛中加热脱水即可得无水 MgCl2 。这一过程可以表现为：【多媒体展示】海水
6、提取镁的工艺流程图【师】由此，我们得到了工业上从海水中提取镁的整个流程。【师】该流程可以简单概括为：贝壳（CaCO 3)，经煅烧生成 CaO，再制得石灰乳，然后与海水混合，生成的沉淀 Mg(OH)2 ，加盐酸反应，再蒸发结晶得MgCl26H2O 晶体，然后再将 MgCl26H2O 晶体在 HCl 气体氛围下加热脱水得无水 MgCl2，电解熔融的氯化镁即可得到镁.【师】前面的学习中，我们知道 Cl2 是一种有毒气体，那么电解产生的 Cl2 工业上将其制成 HCl，再投入生产过程中。这样循环利用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。【师】请大家总结上述的方程式【生】 （1）
7、MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2（2） Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H20（3） MgCl2 6H2O = MgCl2 + 6H2O电解（4） MgCl2 = Mg + Cl23、镁的性质【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】1、镁的物理性质【生】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 。【师】请同学们书写 Mg 的原子结构，并和钠比较，预测 Mg 的化学性质。【生】M
8、g 原子的最外层只有两个电子，很容易失去， Mg 是一种活泼的金属。【师】活泼的金属容易与空气中的什么物质反应？【生】氧气【师】大家回顾一下镁在氧气中燃烧的现象。【生】镁在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，并且生成了白色的固体。【师】这种白色的固体是什么？【生】氧化镁。【板书】2、化学性质：与 O2 反应：2Mg + O 2= 2MgO【过渡】镁与氧气反应是镁的一个性质，镁还有一个特殊性质，它能与氮气反应，我们知道空气中约含有 78%的氮气，镁与氮气在点燃条件下生成氮化镁。【板书】与 N2 反应：3 Mg + N 2=Mg3N2【过渡】初中的时候大家学过二氧化碳不支持燃烧，可以用来灭火，这是绝对
9、的吗？如果我把点燃的镁条伸入二氧化碳气体中，火会熄灭吗？【探究实验】用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃后伸入装满二氧化碳气体的集气瓶中。【师】大家观察到了什么现象？【生】镁在二氧化碳中燃烧，发出耀眼的白光【师】大家看瓶底有白色的固体，这种固体应该是什么呢？【生】氧化镁【师】瓶壁上还有黑色物质附着，这种黑色物质应该是什么呢？【生】.【师】我们可以通过氧化还原反应来判断。【板书】与 CO2 反应：Mg + CO2 =MgO【分析】镁由 0 价变为+2 价，化合价升高，有元素化合价升高，必然有元素化合价降低，我们来看看哪些元素化合价可能降低，氧为-2 价，是氧元素的最低价态，不可能再降低了，碳为+4
10、价，所以只能是它的化合价降低，再结合刚才反应产物是黑色的固体，我们能推测这种产物应该是什么？【回答】碳【板书】2Mg + CO2 2MgO + C点 燃【过渡】通过这个实验，我们能得出什么结论？大家对燃烧有没有一个新的认识？以前我们讲燃烧需要什么条件？【生】有可燃物，温度达到着火点，与空气接触【师】与空气接触也就是说要有氧气参加，那么一定要这些条件才能燃烧吗？【生】【师】镁在二氧化碳气体中燃烧并不需要氧气。我们该怎么定义燃烧呢？凡是发光发热的剧烈反应都是燃烧，比如铁丝或铜丝在氯气中燃烧。【过渡】镁作为活泼的金属，还有哪些化学性质呢？【生】与酸反应【探究实验】在一支试管中放入一小段镁条，再向试管
11、中加入一定量的硫酸。（走下讲台让学生观察实验现象）【师】大家观察到什么现象？【生】有大量气泡生成【师】气泡是在哪里生成的？这种气体是什么【生】镁条表面，氢气【师】我们看到镁条表面产生大量的气泡，镁条逐渐溶解直至消失，大家摸一下试管壁，有什么感觉？【生】发烫【师】这说明？（反应放热）【板书】与酸反应：Mg+H 2SO4 = Mg SO4 + H24、镁的应用【师】学习了镁的物理、化学性质以及镁的提取，那么美究竟在生产生活和科研中有哪些用处呢？【板书】镁的应用【多媒体展示】1、镁合金（约含镁 80%）被大量用于火箭、导弹和飞机等制造业，美名为“国防金属” 。2、镁元素能维护心肌纤维正常舒缩功能和冠
12、状动脉弹性，有“心脏保护神”的美称,镁还可以用来制药。3、镁可以用来制造导弹和焰火。4、制耐火材料（MgO）熔点高。 。 。 。 。 。【课堂小结】通过本堂课的学习，学习了关于镁的物理、化学性质以及镁的提取，教师借此强调只有掌握化学反应的本质，才能真真正正的将化学知识应用到实际的生产、生活中去。五、 板书设计镁的提取及应用一、镁的提取1.海水（Na +、Ca 2+、Cl -、 Mg2+） 碱 Ca(OH)2Mg(OH)2 盐酸 MgCl2 通电 Mg2. CaCO3 CaOCO 2高 温CaO+H2O=Ca(OH)2MgCl2 +Ca(OH)2 = Mg(OH)2 +CaCl 2Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+H2OMgCl2 = Mg+Cl2二、镁的性质1.物理性质：银白色金属、质软、密度小2.化学性质：与 O2 反应：2Mg + O 2 2MgO点 燃与 N2 反应：3 Mg + N 2 Mg3N2点 燃与 CO2 反应：2Mg + CO 2 2MgO + C点 燃与酸反应：Mg+H 2SO4 = Mg SO4 + H2三、镁的应用通电
