高中化学 第三章第4节第1课时 海水中的元素及海水提镁同步辅导与检测课件 鲁科版必修1.ppt

第4节海水中的元素第1课时海水中的元素及海水提镁 自然界中的元素 1 了解海水中的微量元素的存在和应用及在工业生产和高科技领域的潜在价值 认识到综合开发利用海水化学资源的重要意义 2 了解镁单质的还原性和重要用途 知识清单 海水 化学元素宝库 1 海水中的元素海洋中含有元素约为 种 其中氯 钠 镁 硫 钙 钾 碳 锶 溴 硼 氟共11种称为 占海水溶解物质总量的 海水中所含有的元素大部分以 的形式存在 在这些盐类物质中 占80 以上 在 称为海水中的微量元素 在常量元素中溴被人们称为 因为地球上99 以上的溴都蕴藏在大海中 80多常量元素99 9 盐氯化钠每升海水中含量低于1mg的元素 海洋元素 2 氯化钠 锂 碘 铀的重要用途氯化钠 食用 生理盐水 化工原料 锂 的重要材料之一 是 等的原料之一 碘 消毒 碘元素是人体必需元素 食盐中加入 铀 核燃料 热核反应锂电池特种合金碘酒碘酸钾 综合拓展 氯碱工业 1 概念 工业上用电解饱和食盐水的方法来制取naoh cl2和h2 并以它们为原料生产一系列化工产品 称为氯碱工业 2 原料 饱和食盐水 3 原理 2nacl 2h2o2naoh cl2 h2 通电 特别提示 粗食盐水中含有泥沙 ca2 mg2 fe3 so42 等杂质 可以用以下方法精制食盐 先加入过量的bacl2溶液使so完全沉淀 再加入过量的naoh溶液除去fe3 和mg2 再加过量的na2co3溶液除去ca2 和ba2 过滤后 向滤液中加入盐酸调ph为7即可 该精制过程的关键有两个 一是na2co3溶液要在bacl2溶液之后 二是先过滤再加盐酸 尝试应用 1 海水是一个巨大的化学资源宝库 下列有关海水综合利用的说法正确的是 a 从海水中可以得到nacl 电解熔融nacl可制备cl2b 海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化c 海水中含有钾元素 只需经过物理变化就可以得到钾单质d 利用潮汐发电是将化学能转化为电能 解析 电解熔融态的氯化钠可以制得金属钠和氯气 a正确 海水在蒸发过程中只发生了物理变化 b错 金属钾是一种非常活泼的金属 只能利用电解法才能制得 c错 潮汐发电是利用了海水势能 故d错 答案 a 知识清单 镁和海水提镁 1 海水提镁的方法 1 海水提镁的3个环节 碱的制取 贝壳高温分解产生 再与水反应得碱 mg2 的浓缩 海水加碱 得 沉淀 将沉淀分离出来 再加 得到浓的mgcl2溶液 mg的制取 mgcl2溶液经过蒸发 浓缩 干燥 得到mgcl2固体 熔融mgcl2得到mg cao氢氧化镁盐酸电解 2 相关化学 或离子 方程式 2 镁的性质 1 物理性质 镁是一种 色金属 密度小于水 熔点 硬度 有良好的 性和 性 与其他金属易构成性能优良的合金 2 化学性质 与非金属单质反应 与酸反应镁与非氧化性酸 如稀硫酸 盐酸等反应生成氢气 与某些氧化物反应 2mg co22mgo c 3 用途用于制造镁合金 镁合金的强度高 机械性能好 可以用来制造汽车 飞机 火箭等 被称为 国防金属 在冶金工业 金属镁可以用作还原剂和脱氧剂 综合拓展 从海水中提取金属镁工厂厂址的选择从经济角度应考虑以下几点 工厂应设在海边 需要的碱取自海边的贝壳 caco3 caco3分解产生的cao再与水反应即得碱 ca oh 2 电解mgcl2制镁时产生的氯气又可作为制取盐酸的原材料 制得的盐酸再跟mg oh 2反应进入循环 对我们的启示是 建厂要考虑原料的来源 以减轻经济负担 提高经济效益 特别提示 co2是常用的灭火剂 并不是所有的失火都可用co2来灭火 因为活泼的金属如na mg等都能与co2反应 它们的氧化物有些也能与co2反应 如过氧化钠 因此在一定程度上co2还是助燃剂 尝试应用 2 某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理 做了如下四组实验 将镁粉投入冷水中 未见任何现象 将镁粉放入溴水中 观察到只是开始时产生极少量的气泡 但溴水的颜色逐渐褪去 将镁粉放入液溴中 未观察到任何明显现象 向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水 观察到溴的红棕色很快褪去 则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是 a 镁粉只直接与溴水中的溴反应b 镁粉只与溴水中的酸反应c 产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到d 镁粉在水的催化下与溴发生反应 解析 说明镁不与冷水反应 开始产生气泡的原因是溴水中含有溴与水反应产生的hbr 但最终颜色消失是由于溴与镁直接反应 说明液溴与镁不反应 说明只有在有水的作用下 液溴才与镁反应 综上所述 d正确 答案 d 镁的化学性质 0 1molmg分别在足量的o2 co2 n2中燃烧 生成固体的质量依次为w1 w2 w3 下列关系式正确的是 a w2 w1 w3b w1 w2 w3c w1 w2 w3d w3 w2 w1 解析 0 1molmg分别在足量的o2 co2 n2中燃烧 生成固体产物分别为mgo 0 1mol mgo 0 1mol c 0 05mol mg3n2 0 1 3mol 其质量分别是4g 4 0 6 g 3 33g 即w2 w1 w3 答案 a 名师点睛 等物质的量的镁分别在足量的o2 co2 n2 空气中燃烧 生成固体的质量分别为w1 w2 w3 w4 则它们的大小关系应为 w2 w1 w4 w3 因为mg在空气中燃烧主要发生两个反应 2mg o22mgo 3mg n2mg3n2 故镁在空气中燃烧所得固体质量应介于o2和n2之间 变式训练 1 镁不仅能在o2中燃烧 它还能在不支持燃烧的氮气 能灭火的co2中燃烧 与co2性质相似 镁亦能在so2和灼热的水蒸气中燃烧 写出有关反应的化学方程式并指出实验时观察到的现象 1 mg so2 反应方程式 实验现象 2 mg h2o g 反应方程式 实验现象 解析 类比法 mg与co2反应的实质是mg夺取了co2中的氧 本身被氧化为mgo 把c还原了出来 2mg co22mgo c 由题意可知 mg也能夺去so2 或h2o 中的氧 本身被氧化为mgo 把s 或h2 还原出来 与mg与co2反应不完全相同的是 部分mg还能和生成的硫继续反应 生成硫化镁 海水中提镁 海水的综合利用可以制备金属镁 其流程如下图所示 1 若在空气中加热mgcl2 6h2o 生成的是mg oh cl或mgo 写出相应反应的化学方程式 2 mg oh 2沉淀中混有的ca oh 2应怎样除去 写出实验步骤 3 实验室里将粗盐制成精盐的过程中 在溶解 过滤 蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒 分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的 溶解时 过滤时 蒸发时 第 2 问考查了除杂的基本操作 mg oh 2和ca oh 2都为碱 故无法通过反应除去ca oh 2 但仔细分析两种物质的性质差异 发现mg oh 2难溶而ca oh 2微溶 利用这一性质差别 可以加入mgcl2溶液 充分搅拌后过滤 沉淀用水洗涤即可除杂 第 3 问考查了玻璃棒在溶解 过滤 蒸发过程中的使用目的 属基本操作能力考查 溶解时能加速溶解 过滤时能防止外流 蒸发时能防止液滴或晶体飞溅 2 加入mgcl2溶液 充分搅拌 过滤 沉淀用水洗涤 3 搅拌 加速溶解引流 使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗 防止外流搅拌 防止因局部过热而液滴或晶体飞溅名师点睛 以海水制取金属镁为载体 能较全面地考查了化学基本概念 基本原理 元素化合物和化学实验的基础知识 考查了学生的推理能力和实验基本操作能力 认真审题 与已掌握的知识联系起来是解答这类题目的关键所在 变式训练 2 海水中含的氯化镁是镁的重要来源之一 从海水中提取镁 可按如下步骤进行 把贝壳制成石灰乳 在引入的海水中加入石灰乳 沉降 过滤 洗涤沉淀物 将沉淀物与盐酸反应 结晶 过滤