高中化學(xué) 2_2《鎂的提取及應(yīng)用》課件 蘇教版必修11

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1、第 二 單 元 鈉 、 鎂 及 其 化 合 物第 4課 時 鎂 的 提 取 及 應(yīng) 用 鎂碳磚 鎂 磚 合 金 板 材鎂鋁合金鎂 的 應(yīng) 用 鎂 的 應(yīng) 用 鎂 的 應(yīng) 用 電 熔 鋁鎂 鋁 焊 絲 鎂肥鎂 的 應(yīng) 用 KCl CaCl2 MgCl2 NaCl5 -10 -15 -20 -含 量 g每 千 克 海 水 中 幾 種 氯 化 物 的 含 量 【 問 題 】1、 地 球 上 的 鎂 主 要 以 化 合 態(tài) 形 式 存 在 于 地 殼 和 海 水(MgCl2)中 ， 海 水 中 鎂 的 總 儲 量 約 為 1.8 1015t。 因 此 制取 鎂 的 過 程 是 一 個 什 么 過 程

2、？化 合 態(tài) 鎂 游 離 態(tài) 鎂還 原 思 考 ：1、 如 何 實 現(xiàn) Mg2+的 富 集 和 分 離 ？可 以 加 入 一 種 試 劑 使 Mg2+沉 淀2、 是 不 是 直 接 往 海 水 中 加 沉 淀 劑 ？不 是 ， 因 為 海 水 中 的 Mg2+的 濃 度 很 小 ， 直 接 加 沉 淀 劑不 利 于 Mg2+的 沉 淀 ， 而 且 會 增 大 沉 淀 劑 的 用 量 ， 可 以先 將 海 水 濃 縮 ， 再 加 沉 淀 劑3、 從 綜 合 角 度 考 慮 選 用 哪 種 試 劑 作 沉 淀 劑 好 ？Ca(OH) 2 1、 如 何 由 貝 殼 制 得 氫 氧 化 鈣 ？貝 殼

3、(CaCO3) 煅 燒 CaO Ca(OH )22、 從 沉 淀 效 果 看 ， 澄 清 石 灰 水 比 氫 氧 化 鈉 效 果 差 得 多 ，如 何 解 決 這 一 矛 盾 ？用 石 灰 乳 代 替 石 灰 水3、 請 設(shè) 計 由 Mg(OH )2到 Mg的 可 能 途 徑 。由 于 鎂 本 身 比 較 活 潑 ， 用 還 原 法 比 較 困 難 ， 工 業(yè) 上 常 使 用電 解 法 得 到 鎂思 考 ： 4、 如 何 制 得 無 水 MgCl2？思 考 ：先 加 鹽 酸 反 應(yīng) ， 再 濃 縮 得 MgCl26H 2O晶 體 ， 然 后 再 將MgCl26H 2O晶 體 在 H Cl氣 氛

4、 中 加 熱 脫 水 即 可 得 無 水MgCl2 一 、 鎂 的 常 見 工 業(yè) 制 法 電 解 法流 程 ： 海 水 Mg(OH)2 Mg（ OH） 2 過 濾 MgCl2溶 液 鹽 酸 HCl MgCl 2 6H2O 蒸 發(fā)結(jié) 晶 MgCl2 干 燥 Cl2 Mg 電 解 貝 殼 CaO 石 灰 乳 水 煅 燒 請 寫 出 上 述 過 程 中 所 涉 及 到 的 化 學(xué) 方 程 式思 考 ： 電 解 產(chǎn) 生 的 Cl2怎 么 處 理 ？ 1.貝 殼 煅 燒 成 石 灰 ： CaCO3 = CaO + CO22.石 灰 制 成 石 灰 乳 ： CaO + H 2O = Ca(OH )2 （

5、 石 灰 乳 ）3.石 灰 乳 加 入 海 水 沉 淀 池 中 得 到 氫 氧 化 鎂 沉 淀 ： Ca(OH )2 + MgCl2 = Mg (OH )2 + CaCl2 4.氫 氧 化 鎂 與 鹽 酸 反 應(yīng) : Mg(OH ) 2 + 2H Cl = MgCl2 + 2H 2O5.電 解 熔 融 的 氯 化 鎂 可 以 得 到 金 屬 鎂 ： MgCl2 = Mg + Cl2電 解 高 溫 哪 些 是 離 子 反 應(yīng) ？ Cl2 鎂 的 性 質(zhì) 與 原 子 結(jié) 構(gòu) 的 關(guān) 系Mg 易 失 2e- Mg2+因 此 ： 鎂 很 活 潑 ， 可 與 活 潑 的 非 金 屬 、 酸 等 物 質(zhì)

6、反 應(yīng) （ 1） 與 O2反 應(yīng)常 溫 ： 生 成 氧 化 膜 點 燃 ： 2Mg+O2=2MgO 發(fā) 出 耀 眼 的 白 光點 燃（ 2） 與 其 他 非 金 屬 反 應(yīng) Mg+Cl2=MgCl2（ 白 色 ）Mg+S=MgS（ 白 色 ）3Mg+N2 = Mg3N2（ 白 色 ）點 燃二 、 鎂 的 性 質(zhì)1、 物 理 性 質(zhì) ： 銀 白 色 固 體 、 導(dǎo) 電 導(dǎo) 熱2、 化 學(xué) 性 質(zhì) ： 鎂 在 空 氣 中 燃 燒 鎂 在 氮 氣 中 燃 燒 【 實 驗 與 探 究 】 實 驗 1、 取 一 根 打 磨 好 的 鎂 條 ， 用 坩 堝 鉗 夾 住 ， 在 酒 精 燈 上點 燃 ， 伸

7、 入 盛 有 二 氧 化 碳 氣 體 的 集 氣 瓶 中 。 觀 察 現(xiàn) 象 。 實 驗 2、 從 廣 口 試 劑 瓶 中 取 2條 打 磨 好 的 鎂 條 放 入 一 支 試 管 ，加 入 少 量 水 ， 滴 入 2 3滴 酚 酞 ， 加 熱 煮 沸 。 觀 察 現(xiàn) 象 。實 驗 3、 取 一 小 段 除 去 氧 化 膜 的 鎂 條 投 入 盛 有 一 定 量 稀 鹽 酸的 試 管 中 。 鎂 在 二 氧 化 碳 中 燃 燒 現(xiàn) 象 ：1、 劇 烈 燃 燒 ， 發(fā) 出 耀 眼 的 白 光 ， 伴 有 白 煙 ， 在 瓶 的 內(nèi)壁 有 黑 色 的 固 體 生 成 【 實 驗 與 探 究 】 實

8、 驗 1、 取 一 根 打 磨 好 的 鎂 條 ， 用 坩 堝 鉗 夾 住 ， 在 酒 精 燈上 點 燃 ， 伸 入 盛 有 二 氧 化 碳 氣 體 的 集 氣 瓶 。 觀 察 現(xiàn) 象 。 實 驗 2、 從 廣 口 試 劑 瓶 中 取 2條 打 磨 好 的 鎂 條 放 入 一 支 試管 ， 加 入 少 量 水 ， 滴 入 2 3滴 酚 酞 ， 加 熱 煮 沸 。 觀 察 現(xiàn)象 。實 驗 3、 取 一 小 段 除 去 氧 化 膜 的 鎂 條 投 入 盛 有 一 定 量 稀 鹽酸 的 試 管 中 。 現(xiàn) 象 ：1、 劇 烈 燃 燒 ， 發(fā) 出 耀 眼 的 白 光 ， 伴 有 白 煙 ， 在 瓶 的

9、 內(nèi) 壁有 黑 色 的 固 體 生 成 。2、 鎂 與 冷 水 不 反 應(yīng) ， 加 熱 發(fā) 生 劇 烈 反 應(yīng) ， 滴 加 酚 酞 溶 液變 為 紅 色 。 【 實 驗 與 探 究 】實 驗 1、 取 一 根 打 磨 好 的 鎂 條 ， 用 坩 堝 鉗 夾 住 ， 在 酒 精 燈上 點 燃 ， 伸 入 盛 有 二 氧 化 碳 氣 體 的 集 氣 瓶 。 觀 察 現(xiàn) 象 。 實 驗 2、 從 廣 口 試 劑 瓶 中 取 2條 打 磨 好 的 鎂 條 放 入 一 支 試 管 ， 加 入 少 量 水 ， 滴 入 2 3滴 酚 酞 ， 加 熱 煮沸 。 觀 察 現(xiàn) 象 。實 驗 3、 取 一 小 段

10、除 去 氧 化 膜 的 鎂 條 投 入 盛 有 一 定 量 稀 硫酸 的 試 管 中 。 現(xiàn) 象 ：1、 劇 烈 燃 燒 ， 發(fā) 出 耀 眼 的 白 光 ， 伴 有 白 煙 ， 在 瓶 的 內(nèi) 壁有 黑 色 的 固 體 生 成2、 鎂 與 冷 水 不 反 應(yīng) ， 加 熱 發(fā) 生 劇 烈 反 應(yīng) ， 滴 加 酚 酞 溶 液變 為 紅 色 。3、 迅 速 反 應(yīng) ， 生 成 大 量 氣 泡 ， 且 放 出 熱 量 ， 試 管 內(nèi) 壁 溫度 升 高 3、 與 水 反 應(yīng)Mg+2H 2O（ 熱 水 ） =Mg(OH )2+H 2Mg(OH )2為 中 強 堿 ， 能 使 酚 酞 變 紅2、 與 氧 化

11、 物 反 應(yīng)2Mg+CO2 = C+2MgO點 燃2Mg+SO2=S+2MgO若 Mg過 量 ： Mg+S=MgS 4、 與 非 氧 化 性 酸 反 應(yīng) ： 稀 H 2SO4、 稀 H Cl、 H 3PO4Mg+2H +=Mg2+H 2與 氧 化 性 酸 發(fā) 生 復(fù) 雜 的 反 應(yīng) （ H NO3、 濃 H 2SO4）5、 與 鹽 溶 液 反 應(yīng) (置 換 較 不 活 潑 的 金 屬 ）Mg +Cu2+ = Mg2+Cu 1、 物 理 性 質(zhì) ： 銀 白 色 固 體 、 導(dǎo) 電 導(dǎo) 熱2、 化 學(xué) 性 質(zhì) ： （ 1） 與 O2等 非 金 屬 單 質(zhì) 反 應(yīng) 2Mg+O2 2MgO點 燃（ 2

12、） 與 CO2反 應(yīng) 2Mg+CO2 2MgO+C點 燃（ 3） 與 H 2O反 應(yīng) Mg+2H 2O Mg(OH )2+H 2點 燃（ 4） 與 酸 反 應(yīng) Mg+2H + Mg2+H 2鎂是比較活潑的金屬 比 較 強 的 還 原 性 3Mg+N2 Mg3N2點 燃 二 、 鎂 的 性 質(zhì)（ 5） 與 鹽 溶 液 反 應(yīng) (置 換 較 不 活 潑 的 金 屬 ）Mg +Cu 2+ =Mg2+Cu 鎂 粉 在 焰 火 、 閃 光 粉 、 鞭 炮 中 是 必 不 可 少 的 原 料 ， 工 業(yè)制 造 鎂 粉 是 將 鎂 蒸 氣 在 某 冷 卻 劑 中 冷 卻 。 下 列 可 作 為 冷卻 劑 的

13、 是 請 說 明 理 由 空 氣 CO2 氬 氣 （ Ar） N2 H 2 等 質(zhì) 量 的 鎂 條 分 別 在 O2、 CO2、 N2中 完 全 燃 燒 后 ， 生 成的 固 體 的 質(zhì) 量 的 大 小 關(guān) 系 為 。 在 空 氣 中 呢 ？盡 管 空 氣 中 N2含 量 較 大 ， 但 是 N2的 氧 化 性 比 O2弱 ， 而CO2比 較 穩(wěn) 定 且 含 量 極 少 ， 因 此 ：Mg在 空 氣 中 的 燃 燒 產(chǎn) 物 主 要 為 MgO， 含 有 極 少 量 的Mg3N2， 幾 乎 沒 有 C。 思 考 題 已 知 鎂 條 在 N2中 燃 燒 生 成 Mg3N2， 如 何 檢 驗 Mg3

14、N2？提 示 ：Mg3N2 6H 2O=3Mg(OH )2 2NH 3Mg3N2 8H 2O=3Mg(OH )2 2NH 3H 2O 鎂 的 用 途1、 鎂 合 金 （ 約 含 鎂 80%） 被 大 量 用 于 火 箭 、 導(dǎo) 彈 和 飛 機(jī)等 制 造 業(yè) ， 美 名 為 “ 國 防 金 屬 ” 。2、 鎂 元 素 能 維 護(hù) 心 肌 纖 維 正 常 舒 縮 功 能 和 冠 狀 動 脈 彈 性 ，有 “ 心 臟 保 護(hù) 神 ” 的 美 稱 。3、 鎂 可 以 用 來 制 造 煙 火 。4、 鎂 還 可 以 用 來 制 藥 。5、 制 耐 火 材 料 （ MgO熔 點 高 ） 合 金 ： 金 屬

15、 與 金 屬 或 非 金 屬 熔 合 在 一 起 形 成 的 且 有 金 屬特 性 的 混 合 物特 性 ： 硬 度 、 強 度 比 其 組 分 大 ， 熔 點 低 于 任 何 一 組 分 鎂 合 金 儀 器 箱 用 鎂 合 金 做 車 架 的 捷 安 特 自 行 車 奧 迪 轎 車 鎂 合 金 外 殼 1.鎂 的 提 取海 水 氫 氧 化 鎂 氯 化 鎂 溶 液 氯 化 鎂 晶 體 無 水 氯化 鎂 熔 融 后 電 解 鎂2.鎂 的 化 學(xué) 性 質(zhì)與 CO2反 應(yīng)與 N2反 應(yīng) 1、 海 水 中 含 的 MgCl2是 Mg的 重 要 來 源 之 一 ,從 海 水 中 提 取 鎂 ， 可 按

16、如下 步 驟 進(jìn) 行 ：（ 1） 將 貝 殼 制 成 石 灰 乳（ 2） 在 引 入 的 海 水 中 加 入 石 灰 乳 、 沉 降 、 過 濾 、 洗 滌 沉 淀 物（ 3） 將 沉 淀 物 與 鹽 酸 反 應(yīng) 、 結(jié) 晶 、 過 濾 、 干 燥 產(chǎn) 物（ 4） 將 產(chǎn) 物 熔 融 后 電 解關(guān) 于 提 取 鎂 ， 下 列 說 法 中 不 正 確 的 是 （ ）A、 此 法 的 優(yōu) 點 之 一 是 原 料 來 源 豐 富B、 進(jìn) 行 (1)、 (2)、 (3)步 的 目 的 是 從 海 水 中 提 取 MgCl 2C、 第 四 步 會 產(chǎn) 生 氯 氣D、 以 上 過 程 中 涉 及 到 復(fù)

17、分 解 反 應(yīng) 、 化 合 反 應(yīng) 和 置 換 反 應(yīng) 2、 分 析 鎂 在 空 氣 中 的 燃 燒 產(chǎn) 物 ， 肯 定 不 存 在 的 物 質(zhì) 是 （ ）A、 C B、 MgO C、 MgCO3 D、 Mg3N2 C 3、 鎂 粉 使 溴 水 褪 色 后 ， 再 向 溶 液 中 滴 加 氫 氧 化 鈉 溶 液 ，產(chǎn) 生 白 色 沉 淀 ， 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 _。MgBr2+ NaOH =2NaBr+Mg(OH )2Mg+Br2=MgBr2 4、 鎂 粉 在 焰 火 、 閃 光 粉 、 鞭 炮 中 是 不 可 缺 少 的 原 料 ， 工業(yè) 制 造 鎂 粉 是 將 鎂 蒸 氣 在 某 冷 卻 劑 中 冷 卻 ， 下 列 可 作 為冷 卻 劑 的 是 （ ） 空 氣 O2 Ar H 2 N2 H 2O