《鎂地提取及應用》教案設計教學設計課題

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1、word 《鎂的提取與應用》 教案 化學082班 費冰 一、 設計思路 本課時內(nèi)容分為從海水中提取鎂和鎂的性質(zhì)與應用兩局部，是以鎂的提取為線索，引入探究鎂的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)和鎂在高科技領域與生產(chǎn)生活中的運用，激發(fā)學生興趣，讓學生結合鎂與其化合物的知識兼顧海水資源的特點，深入探討從海水中提取鎂的流程。在鎂的物理性質(zhì)學習中，通過觀察得出相關結論。應用學生的原子結構的知識，通過引導學生分析鎂的原子結構，并和鈉的原子結構作比擬，推測其化學性質(zhì)，并結合探究實驗使學生進一步認識到鎂是一種活潑的金屬。這種學習方法也為《化學2》中元素周期律的學習提供根底，也表現(xiàn)了新課改從關注

2、課程的“學術性〞到重視課程的“社會性〞，從以“學科為中心〞向“以學習為中心〞轉變，從“知識系統(tǒng)〞向“多元能力〞轉變，鼓勵學生從探究中提高能力。 二、 前期分析 〔一〕、學習任務分析 本課內(nèi)容節(jié)選自蘇教版高中化學必修1教材專題2第二單元第四節(jié)《鎂的提取與應用》，主要內(nèi)容包括從海水中提取鎂，鎂的物理、化學性質(zhì)以與鎂的應用。 鎂作為一種重要的金屬元素，安排在氯、溴、碘以與鈉等內(nèi)容之后，并且教材已經(jīng)介紹過離子反響的知識。本課內(nèi)容進一步完善學生的無機金屬元素的學習，為后續(xù)必修模塊《化學2》的學習奠定根底。 〔二〕、學習者分析 本專題，學生已經(jīng)學習了幾種常見元素，根本掌握學習無機元素與其化

3、合物“從原子結構到性質(zhì)〞的一般方法；經(jīng)過近專題1和專題2的相關高中化學學習，能在教師的引導下根據(jù)學習任務提出假設、設計實驗進展探究。 但此階段學生知識遷移能力、發(fā)散思維能力還有待強化，特別是對具體物質(zhì)化學性質(zhì)的運用理解不深；探究學習的能力有待提高；學生的STS意識不強。 教學重點：提取鎂的化學原理，鎂的化學性質(zhì) 教學難點：提取鎂的化學原理 三、 教學目標 1、知識與技能 〔1〕了解鎂在生活中的用途，初步認識海水提取鎂的原理與過程。 〔2〕初步掌握鎂的化學性質(zhì)、物理性質(zhì)。 2、過程與方法 〔1〕初步形成物質(zhì)的結構決定物質(zhì)性質(zhì)的觀點。 〔2〕通過課堂討論培養(yǎng)分析問題和解決問題的

4、能力。 3、情感態(tài)度價值觀 〔1〕認識開發(fā)利用海水這一巨大資源的重大意義。 〔2〕通過介紹鎂的提取，培養(yǎng)學生勇于探索的科學精神和嚴格某某的科學態(tài)度。通過鎂在二氧化碳氣體中燃燒的實驗，提高化學學習興趣。 四、 教學準備 教材：學案、課件 實驗儀器：試管 坩堝鉗 酒精燈 火柴 砂紙 實驗試劑：鎂條 硫酸 水 酚酞 一集氣瓶CO2 五、 教學過程 1、導入新課 【引入】在前面的學習中，我們了解了鈉與其化合物的有關知識，本堂課我們來了解另一種活潑金屬——鎂。 【師】鎂在我們生活中應用非常廣泛，大家可以看看這些圖片。同學們知道生活中的哪些接觸

5、到鎂的例子？ 【生】鎂合金、鎂門、鎂鍋。。。 【師】生活中的鎂來自哪里？ 【生】。。。。。。 【師】那我們前面學習過哪些金屬的提??？ 【生】鈉。 【師】鈉在自然界中以什么形式存在？ 【生】化合物。 【師】也就是化合態(tài)的形式存在，我們是怎么提取金屬鈉的？ 【生】電解熔融氯化鈉。 【師】為什么不用復原法來提取？ 【生】金屬鈉很活潑，比擬難找到比它更活潑的金屬單質(zhì)。 【師】鎂也是一種活潑的金屬，怎么知道它很活潑的？ 【生】通過金屬活動性順序表〔K、Ca、Na、Mg、Al…….〕，鎂排在第四位，在鈉的后面，所以它很活潑。 2、鎂的提取 【師】我們金屬的冶煉有4種常見方

6、法，分別是電解法、熱復原法、熱分解法和物理提取法。而鎂就采用電解熔融的氯化鎂制取。 【提問】海水中鎂的含量大，但海水中鎂離子的濃度太稀了，我們?nèi)绾尾拍軓暮Ｋ械玫铰然V呢？ 【講述】我們可以將海水濃縮，利用曬鹽后的母液作為反響原料。海水在鎂離子的濃度約為1.28 g/L，而圖中我們可以看到母液中鎂離子的濃度高達80g/L。 【設問】得到母液后，我們?nèi)绾伟袽g2+從母液中別離出來？ 【生】加堿 【講述】因此，我們參加一種堿，使氯化鎂轉化為氫氧化鎂沉淀，這樣，就將Mg2+從母液中別離出來 【提問】我們該參加哪一種堿呢？ 【生】氫氧化鈣 【講述】海邊有大量貝殼，而貝殼的主要成分就是碳

7、酸鈣。 【師】如何由貝殼制得氫氧化鈣？ 【生】貝殼(CaCO3)→CaO→Ca(OH)2 【師】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備，我們應當如何解決指一問題？ 【師】我們將氫氧化鎂沉淀過濾，洗滌后加鹽酸反響，再濃縮得MgCl2?6H2O晶體，然后再將MgCl2?6H2O晶體在HCl氣氛中加熱脫水即可得無水MgCl2。這一過程可以表現(xiàn)為： 【多媒體展示】海水提取鎂的工藝流程圖 【師】由此，我們得到了工業(yè)上從海水中提取鎂的整個流程。 【師】該流程可以簡單概括為：貝殼〔CaCO3)，經(jīng)煅燒生成CaO，再制得石灰乳，然后與海水混合，生成的沉淀Mg(OH)2，加鹽酸反響

8、，再蒸發(fā)結晶得MgCl2?6H2O晶體，然后再將MgCl2?6H2O晶體在HCl氣體氣氛下加熱脫水得無水MgCl2，電解熔融的氯化鎂即可得到鎂. 【師】前面的學習中，我們知道Cl2是一種有毒氣體，那么電解產(chǎn)生的Cl2工業(yè)上將其制成HCl，再投入生產(chǎn)過程中。這樣循環(huán)利用既可以節(jié)約資源又可以減輕Cl2任意排放對環(huán)境造成的污染。 【師】請大家總結上述的方程式 【生】〔1〕 MgCl2 + Ca(OH)2 == Mg(OH)2↓+ CaCl2 〔2〕 Mg(OH)2 + 2HCl == MgCl2 + 2H20 　 Δ 〔3〕 MgCl2 ·6

9、H2O == MgCl2 + 6H2O 電解 〔4〕 MgCl2 === Mg + Cl2↑ 3、鎂的性質(zhì) 【過渡】鎂是我們熟悉的金屬，在高科技領域以與工業(yè)生產(chǎn)中有重要的作用，那 么鎂具有哪些性質(zhì)呢？ 【展示】觀察觸摸一根擦亮的鎂條并結合生活實際，總結鎂的物理性質(zhì)。 【板書】1、鎂的物理性質(zhì) 【生】鎂是銀白色固體、密度較小 、質(zhì)地柔軟 ，是電和熱的良導體 ，鎂合金的硬度和強度較大 。 【師】請同學們書寫Mg的原子結構，并和鈉比擬，預測Mg的化學性質(zhì)。 【生】Mg原子的最外層只有兩個電子，很容易失去， Mg是一種活潑的金屬。 【師】活潑的金屬容易與空氣中的什么物質(zhì)反響？

10、 【生】氧氣 【師】大家回顧一下鎂在氧氣中燃燒的現(xiàn)象。 【生】鎂在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，并且生成了白色的固體。 【師】這種白色的固體是什么？ 【生】氧化鎂。 【板書】 2、化學性質(zhì)： 與O2反響：2Mg + O2= 2MgO 【過渡】鎂與氧氣反響是鎂的一個性質(zhì)，鎂還有一個特殊性質(zhì)，它能與氮氣反響，我們知道空氣中約含有78%的氮氣，鎂與氮氣在點燃條件下生成氮化鎂。 【板書】 與N2反響：3 Mg + N2=Mg3N2 【過渡】初中的時候大家學過二氧化碳不支持燃燒，可以用來滅火，這是絕對的嗎？ 如果我把點燃的鎂條伸入二氧化碳氣體中，火會熄滅嗎？ 【探

11、究實驗】用坩堝鉗夾持鎂條，在酒精燈上點燃后伸入裝滿二氧化碳氣體的集氣瓶中。 【師】大家觀察到了什么現(xiàn)象？ 【生】鎂在二氧化碳中燃燒，發(fā)出耀眼的白光…… 【師】大家看瓶底有白色的固體，這種固體應該是什么呢？ 【生】氧化鎂 【師】瓶壁上還有黑色物質(zhì)附著，這種黑色物質(zhì)應該是什么呢？ 【生】……. 【師】我們可以通過氧化復原反響來判斷。 【板書】 與CO2反響：Mg + CO2 =MgO 【分析】鎂由0價變?yōu)?2價，化合價升高，有元素化合價升高，必然有元素化合價降低，我們來看看哪些元素化合價可能降低，氧為-2價，是氧元素的最低價態(tài)，不可能再降低了，碳為+4價，所以只能是它的化合價降

12、低，再結合剛剛反響產(chǎn)物是黑色的固體，我們能推測這種產(chǎn)物應該是什么？ 【回答】碳 【板書】 2Mg + CO22MgO+C 【過渡】通過這個實驗，我們能得出什么結論？大家對燃燒有沒有一個新的認識？以前我們講燃燒需要什么條件？ 【生】有可燃物，溫度達到著火點，與空氣接觸 【師】與空氣接觸也就是說要有氧氣參加，那么一定要這些條件才能燃燒嗎？ 【生】…….. 【師】鎂在二氧化碳氣體中燃燒并不需要氧氣。我們該怎么定義燃燒呢？但凡發(fā)光發(fā)熱的劇烈反響都是燃燒，比如鐵絲或銅絲在氯氣中燃燒。 【過渡】鎂作為活潑的金屬，還有哪些化學性質(zhì)呢？ 【生】與酸反響 【探究實驗】在一支試管中放入一小段

13、鎂條，再向試管中參加一定量的硫酸?！沧呦轮v臺讓學生觀察實驗現(xiàn)象〕 【師】大家觀察到什么現(xiàn)象？ 【生】有大量氣泡生成 【師】氣泡是在哪里生成的？這種氣體是什么 【生】鎂條外表，氫氣 【師】我們看到鎂條外表產(chǎn)生大量的氣泡，鎂條逐漸溶解直至消失，大家摸一下試管壁，有什么感覺？ 【生】發(fā)燙 【師】這說明？〔反響放熱〕 【板書】 與酸反響：Mg+H2SO4 = Mg SO4 + H2↑ 4、鎂的應用 【師】學習了鎂的物理、化學性質(zhì)以與鎂的提取，那么美終究在生產(chǎn)生活和科研中有哪些用處呢？ 【板書】鎂的應用 【多媒體展示】 1、 鎂合金〔約含鎂80%〕被大量用于火箭、導彈和飛

14、機等制造業(yè)，美名為“國防金屬〞。 2、 鎂元素能維護心肌纖維正常舒縮功能和冠狀動脈彈性，有“心臟保護神〞的美稱,鎂還可以用來制藥。 3、 鎂可以用來制造導彈和焰火。 4、 制耐火材料〔MgO〕熔點高。。。。。。 【課堂小結】 通過本堂課的學習，學習了關于鎂的物理、化學性質(zhì)以與鎂的提取，教師借此強調(diào)只有掌握化學反響的本質(zhì)，才能真真正正的將化學知識應用到實際的生產(chǎn)、生活中去。 六、 形成性練習 1.由海水制備無水氯化鎂，主要有以下步驟：a 在一定條件下脫水枯燥；b加熟石灰；c 在鹽酸；d 過濾；e 濃縮結晶。其先后順序是

15、 . 2.工業(yè)上制取鎂粉，是將鎂蒸氣在某氣體中冷卻，如下可作為冷卻劑的是〔 〕 A二氧化碳 B空氣 C水 D氫氣 3、海水中含的MgCl2是Mg的重要來源之一,從海水中提鎂，可按如下步驟進展： 〔1〕 將貝殼制成石灰乳 〔2〕 在引入的海水中參加石灰乳、沉降、過濾、洗滌沉淀物 〔3〕 將沉淀物與鹽酸反響、結晶、過濾、枯燥產(chǎn)物 〔4〕 將產(chǎn)物熔融后電解 關于提取鎂，如下說法中不正確的答案是〔 〕 A、此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富 (原料：海水

16、、貝殼〕 B 進展〔1〕、〔2〕、〔3〕步的目的是從海水中提取MgCl2 (CaCO3 Ca(OH)2 Mg(OH)2 MgCl2〕 C、 第四步會產(chǎn)生氯氣 〔 MgCl2 = Mg + Cl2〕 D、以上過程中涉與到復分解反響、化合反響和置換反響 〔寫出方程式〕 七、 板書設計 鎂的提取與應用 一、鎂的提取 1.海水〔Na+、Ca2+、Cl-、Mg2+〕 堿Ca(OH)2 Mg(OH)2 鹽酸 MgCl2 通電 Mg 2. CaCO3CaO＋CO2↑ CaO+H2O===Ca(OH)2 MgCl2 +Ca(OH)2 ===Mg(OH)2↓+CaCl2 通電 Mg(OH)2+2HCl=== MgCl2+H2O MgCl2=== Mg+Cl2↑ 二、鎂的性質(zhì) 1.物理性質(zhì)：銀白色金屬、質(zhì)軟、密度小 2.化學性質(zhì)： 與O2反響：2Mg+ O2 2MgO 與N2反響：3 Mg +N2Mg3N2 與CO2反響：2Mg + CO22MgO+C 與酸反響：Mg+H2SO4=Mg SO4 +H2↑ 三、鎂的應用 9 / 9