内容正文:
第2课时 海水提镁与海带提碘
1.通过结合真实情境中的应用或通过实验探究,能了解镁、碘及其化合物的主要性质及其重要用途,了解化学物质在生产、生活中的应用。
2.通过了解从海水中提取镁、从海带中提取碘的原理和过程,能学习研究物质性质,探究反应规律,进行物质分离、检验和制备等不同类型探究活动的核心思路与基本方法。
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化学
学习任务一 从海水中提取镁
1.镁的存在
自然界中的镁主要以 的形式存在于 和
中。海水中镁的总储量约为2.1×1015t。
化合态
地壳
海水
2.镁的提取
(1)提取流程。
Mg(OH)2
MgCl2
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(2)有关反应的化学方程式。
①利用贝壳制取石灰乳: ,
。
②沉淀Mg2+: 。
③制取MgCl2: 。
④制取金属镁: 。
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3.镁的结构与性质
(1)镁的原子结构。
强还原
(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。
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(3)镁的化学性质。
性质 举例 化学方程式
与非金属
单质反应 与O2反应
与N2反应
与非氧化性酸(盐酸)反应 (填离子方程式)
加热条件下与水反应
与二氧化碳反应
与硫酸铜溶液反应 (填离子方程式)
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4.镁的用途
(1)制造信号弹和焰火。
(2)镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。
(3)氧化镁是优质的耐高温材料。
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金属镁着火能用二氧化碳灭火器灭火吗?
提示:不能。因为镁能在二氧化碳中燃烧,所以镁着火不能用二氧化碳灭火器灭火。
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老师在做镁条在空气中燃烧的实验,细心的同学发现,燃烧后的生成物除了白色粉末状固体以外,还有少量淡黄色固体。同学们查资料知道氧化镁与水只是微量反应,于是他们对淡黄白色固体进行了如下的探究。
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请回答下列问题。
(1)镁在空气中燃烧的现象有 、
、有白色的烟、有淡黄白色固体生成。
发出耀眼的白光
解析:(1)镁在空气中燃烧的现象有发出耀眼的白光、放出大量的热、有白色的烟、有淡黄白色固体生成。
放出大量的热
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(2)经查阅资料了解到,淡黄色固体为镁条和氮气反应生成的氮化镁(氮元素为-3价),根据上述反应现象,写出氮化镁与水反应的化学方程式:
。
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(3)操作⑤包含的具体操作名称是蒸发浓缩、
。
冷却结晶、
过滤
解析:(3)从溶液得到晶体一般要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
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探究 从海水中提取镁的工业流程
问题1:海水提镁要用到海滩上的贝壳,煅烧贝壳的作用是什么?对资源的综合利用有何意义?
提示:将贝壳煅烧得到生石灰,并将生石灰制成石灰乳,将石灰乳加入沉淀池中使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀;充分利用资源,发展绿色化学。
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问题2:生产过程中,过滤得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2,实验室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是什么?
提示:先将沉淀加入盛有MgCl2溶液的烧杯中,充分搅拌后经过滤、洗涤、干燥,即可得到纯净的Mg(OH)2。
问题3:电解无水氯化镁(熔融态)所得的镁蒸气在特定环境中冷却后可得到固体金属镁。根据镁的性质,可用作镁蒸气的冷却剂的气体有哪些?
提示:H2、氦气等与镁不反应的气体。
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问题4:根据工艺流程图分析,海水提镁的优点有哪些?哪些副产物可以回收再利用?
提示:优点是原料来源丰富;电解熔融MgCl2产生的Cl2可以用来制取HCl,以达到循环利用的目的。
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题点一 从海水中提