(共20张PPT)
专题2 从海水中获得的化学物质
第二单元 钠、镁及其化合物
用镁合金做车架的捷安特自行车
奥迪轿车镁合金外壳
镁合金机箱
镁的存在和提取
一、存在:主要以化合态的形式存在于地壳和海水(MgCl2)中。海水中镁的总储量约为1.8×1015t
思考交流:
1、钠、镁的制备有何异同之处?
2、海水中含有大量的镁离子,镁及其合金的用途 十分广泛,我们如何从海水中提取镁?
3、如何实现Mg2+ 的富集和分离?从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好?
5、从原料和能源综合利用的角度考虑,上述生产流程还可以做哪些合理的改进?
二、镁的提取问题探究
4、从海水中提取镁的化学原理是什么? 如何用化学方程式表示制取镁的过程?
思考:如何由贝壳制得氢氧化钙?
贝壳(CaCO3)
CaO
Ca(OH)2
1、从沉淀效果看,澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多,如何解决这一矛盾?
2、如何由Mg(OH)2制得无水MgCl2 ?
3、由MgCl2 制Mg用什么方法?
思考:
用石灰乳代替石灰水
先加盐酸反应,再浓缩得MgCl2?6H2O晶体,然后再将MgCl2?6H2O晶体在一定条件下加热脱水即可得无水MgCl2
由于镁本身比较活泼,用还原法比较困难,工业上常使用电解熔融的氯化镁得到镁
一、镁在自然界中的存在形式:
主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。
二、从海水中提取镁的过程及原理:
海水提镁的步骤:
1.贝壳煅烧成石灰:
2.石灰制成石灰乳:
3.石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀:
4.氢氧化镁与盐酸反应:
5.电解熔融的氯化镁可以得到金属镁:
CaO + H2O = Ca(OH)2 (石灰乳)
Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
2OH-+Mg2+=Mg (OH)2 ↓
Mg(OH)2 + 2H+ = Mg2+ + 2H2O
三、镁的物理性质:
银白色金属,硬度小,密度小,质软,熔点低。
四、镁的化学性质:
镁的原子结构示意图:
镁容易失去最外层的2个电子形成Mg2+,是一种比较活泼的金属,可以和某些非金属单质、氧化物、酸等反应。
+12
2 8 2
〖实验1〗把擦去氧化物保护膜的镁条点燃后伸入二氧化碳中
现象:
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,伴有白烟,在瓶的内壁有黑色的固体生成
结论:
2Mg+CO2==2MgO+C
点燃
试分析此反应的氧化剂还原剂,电子的转移数目和方向
镁在空气中燃烧
思考与讨论:镁在空气(干燥)中燃烧 最多有几种固体产物?主要生成什么物质?
三种 MgO Mg3N2 C
〖实验2〗 镁与稀硫酸反应
现象:
迅速反应,生成大量气泡,且放出热量,试管内壁温度升高
结论:
镁条能与稀硫酸反应,且放出热量
化学方程式:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
离子方程式:Mg+2H+=Mg2++H2↑
观察与思考:镁的化学性质实验探究
生活小常识
若家用电器(外壳是镁合金)着火了,
该如何灭火呢?
答:不能用水或泡沫灭火器或干粉灭火器来灭火,
需用沙土来灭火。
1、制合金 镁合金(约含镁80%)被大量用于火箭、导弹和飞机等制造业,美名为“国防金属”。
注意:合金的硬度和强度一般比各成分金属大,熔点比各成分金属低
2、信号弹、焰火 镁燃烧发出耀眼的白光
3、制耐火材料 MgO熔点高
五.主要用途:
镁的提取与应用
一、镁在自然界中的存在:
二、镁的工业制法:
三、镁的物理性质:
四、镁的原子结构:
五、镁的化学性质:
1、与非金属反应: 点燃
2Mg+O2 =2MgO 点燃
3 Mg +N2 = Mg3N2
2、与CO2及H2 O的反应: 点燃
2Mg + CO2 =2MgO+C
2Mg+2H2 O(沸水)=2Mg(OH) 2 +H2 ↑
3、与酸的反应: Mg+H2 SO4=MgSO4+H2 ↑
4、与盐溶液的反应: Mg+CuSO4=Cu+ MgSO4
六、镁的用途:
问题探究:1、镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的原料,工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却。下列可作为冷却剂的是 请说明理由
①空气 ②CO2 ③氩气(Ar)
④N2 ⑤H2
③ ⑤
2、分别取0.1molNa、Mg、Al与足量的盐酸反应,在相同条件下产生H2的体积比是:_________.
若产生相同物质的量的H2,需要的Na、Mg、Al物质的量之比是:_________.
1:2:3
6:3:2