高中化学必修1镁与海洋提镁

普通高中课程标准实验教科书化学1（必修）第三章第四节海水中的化学元素乐安中学林锦秋宇航员遥看地球的照片为什么海水又苦又咸?海水主要含有NaCl以及MgCl2、MgSO4

、CaCl2等盐类致使海水又咸又苦，不能直接饮用1000g海水的化学组成示意图有关海水组成的惊人数字海水中元素种类常量元素（>1mg/L）进入海洋的物质/年溶解的盐类物质总量氯（Cl）元素总量氡(Rn)元素总量锂(Li)元素总量碘(I)元素总量铀(U)元素总量镁(Mg)元素总量80多种11种2.5×1010t5×1017t2.6×1016t<1kg2.5×1011t9.3×1010t4.5×109t2×1015tUCl、Na、Mg、S、Ca、K、

（11种）C、Sr、Br、B、FLi、I、U等一.海水——元素宝库1.海水中的元素常量元素（>1mg/L）：微量元素（<1mg/L）：（2）碘：注：食盐中加碘是加入一定量的KIO3（1）锂：（3）铀：①热核反应材料②制造锂电池和特种合金原料①用于制药（碘酒）②调节生理作用（缺碘，患呆小症、大脖子病）用做核燃料2.微量元素的重要用途

铀是高能量的核燃料，1000克铀所释放的能量相当于2500吨优质煤。

一.海水——元素宝库3.NaCl的重要用途通电（1）调味品（2）化工原料，用于氯碱工业制取NaOH、H2、Cl22NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑人类通过海水晒盐从海水中提取食盐，食盐不仅是常用的调味品,也是人体必须的物质。

这些产品各有什么用途？在工业上，以食盐为原料可以制得哪些化工产品？从海水中富集得到食盐粗盐精盐化学方法氯碱工业简介盐酸漂白剂2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑直流电原理：原料：产品：用途：游泳池消毒肥皂、纺织工业制金属钠：2NaCl（熔融）====2Na+Cl2↑通电二、镁与海水提镁1.镁的物理性质和用途：银白色的金属，密度小，硬度小，熔点低。可与其他金属构成合金。镁铝合金的强度高，机械性能好。有“国防金属”的美誉。目前，世界上有60%的镁来自海水，人们是怎样从海水中提取镁的呢？思考2.海水提镁海水是一种混合溶液，其中主要含有Cl-、Na+

、Mg2+

、Ca2+

、SO42-、Ｋ＋……离子如何实现MgCl2

的富集、分离和提纯？可以加入一种试剂使Mg2+

沉淀Mg（OH）2沉淀加碱过滤提示：MgCl2（熔融）====Mg+Cl2↑通电加盐酸[交流·研讨]简述海水提镁的基本方法和工业流程。阅读课本P98海水加碱过滤Mg(OH)2电解Mg+Cl2加HCl浓缩MgCl2结晶、过滤、干燥贝壳制碱富集提纯浓缩结晶、过滤、干燥熔融、电解循环利用贝壳起到提供碱-消石灰的作用。主要成分发生的化学变化有：

CaCO3======CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)2高温经历的化学变化有：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓

Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

MgCl2====Mg+Cl2↑分离[交流·研讨]简述海水提镁的基本方法和工业流程。阅读课本P98海水加碱过滤Mg(OH)2电解Mg+Cl2加HCl浓缩MgCl2结晶、过滤、干燥启示：一个真实的化学工业流程所考虑的问题远比我们想象的复杂。它不仅考虑化学反应，还要考虑经济效益、环境保护等问题。①就地取材——利用海滩上的贝壳，

原料丰富，价廉，成本低②节约原料——循环利用氯元素，降低成本，杜绝污染。海水加碱过滤Mg(OH)2通电Mg加HCl浓缩MgCl2贝壳起到提供碱-消石灰的作用。主要成分发生的化学变化有：

CaCO3======CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)2高温经历的化学变化有：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓

Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

MgCl2====Mg+Cl2↑通电（1）就地取材-利用海滩上的贝壳（2）节约原料-循环利用氯元素

启示：一个真实的化学工业流程所考虑的问题远比我们想象的复杂。它不仅考虑化学反应，还要考虑经济效益、环境保护等问题。海水提镁的原理较为简单，但在实际生产中，还有许多难题需要解决，主要是怎样除去杂质。英国、美国、日本在这方面走在前列。我国由于陆地天然菱镁矿资源丰富，目前主要是通过煅烧菱镁矿来制取镁，没有安排大量人力和物力开发海水提镁工作。只是根据需要，每年利用制盐卤水生产一些氯化镁。近年来，我国对海水提镁的开发，也进行了一些研究和试生产，取得了可喜的成绩。镁是一种轻金属，其合金的强度高、机械性能好。这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得“国防金属”的美誉。在冶金工业上，金属镁常用作还原剂和脱氧剂。研究镁的性质的程序观察镁的外观预测镁的性质实验和观察解释和结论较活泼的金属单质，化合价为0，做还原剂（1）镁与盐酸反应（2）镁与硫酸铜溶液反应（3）镁与氧气反应注意：先用砂纸去除镁条表面的氧化膜（1）与酸反应（2）与盐反应（3）与非金属单质反应分类法——还原性⑴与酸反应置换氢：Mg+2H+-=Mg2++H2↑点燃2Mg+O2===2MgO镁的主要化学性质由镁引起的火灾能否用泡沫灭火器灭火？实验探究：在集气瓶中放入大理石（或贝壳），加入稀盐酸，用燃着的木条验满后，取一根除去氧化膜的镁条，用坩埚钳夹持，点燃后插入充满CO2的的集气瓶中。⑶与非金属单质反应：Mg+2HCl

==MgCl2+H2↑⑵与盐反应：Mg+CuSO4==MgSO4+CuMg+Cu2+==Mg2++Cu镁在空气中和二氧化碳中燃烧实验内容实验现象实验结论或化学方程式在空气中燃烧在二氧化碳中燃烧燃烧剧烈强烈白光燃烧剧烈发出白光2Mg+CO2=2MgO+C点燃2Mg+O2=2MgO点燃说明：“二氧化碳不支持燃烧”的说法不是绝对的。二氧化碳对大多数可燃物是良好的灭火剂，而对于K、Ca、Na、Mg等可燃物则是助燃剂。思考：可以用什么灭火？可用沙土灭火注：K、Ca、Na、Mg金属着火，不能用CO2或H2O来灭火。镁是活泼的金属，易被氧化，为什么镁又具有抗腐蚀性能？在常温下，镁在空气中与氧气反应，生成一层致密的氧化物薄膜，这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化，故镁有抗腐蚀性能。随堂练习1.下列元素属于海水中的微量元素的是（）

A、HB、MgC、NaD、Li[来2.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料。工业制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却，下列可作为冷却气体的是（）①空气②CO2③Ar④H2⑤N2[中国#教^*~育出&版网]A、①②B、②③ C、③④ D、④⑤3.下列化学反应，在从海中提取金属镁的过程中，不会涉及的是（）A、Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓B、