镁的提取及应用
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文档简介
(共32张PPT)
镁合金仪器箱
用镁合金做车架的捷安特自行车
奥迪轿车镁合金外壳
KCl
CaCl2
MgCl2
NaCl
5 -
10 -
15 -
20 -
含量／g
每千克海水中几种氯化物的含量
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
１．海水是一种混合溶液，其中主要含有哪 些离子？
2．结合海水资源的特点，我们从海水中提取镁到底有没有实际意义？在提取过程中又可能会面临怎样的困难？
二、镁的提取问题探究
思考：
１、如何实现Mg2+ 的富集和分离？
可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀
２、是不是直接往海水中加沉淀剂？
不是，因为海水中的Mg2+的浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2+ 的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂
３、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？
思考：如何由贝壳制得氢氧化钙？
贝壳(CaCO3)
煅烧
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？
思考：
用石灰乳代替石灰水
２、请设计由Mg(OH)2到Mg的可能途径。
３、如何制得无水MgCl2 ？
４、由MgCl2 到Mg究竟用还原法还是电解法好？
思考：
先加盐酸反应，再浓缩得MgCl2 6H2O晶体，然后再将MgCl2 6H2O晶体在HCl气氛中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
[练习]根据讨论，在下列方框中填入合适的物质的化学式完成工业上用海水提镁的工艺流程，并写出a、b、c三个步骤的化学方程式：
Mg(OH) 2
MgCl2·6H2O
MgCl2
Mg+Cl2
CaO
海水
母液
a ；
b ；
c 。
过滤
加盐酸
MgCl2溶液
贝壳
煅烧
石灰乳
加热
电解
浓缩
a
b
c
思考：电解产生的Cl2怎么处理？
Cl2
三、镁的化学性质实验探究
〖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
问题探究：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
问题探究：等质量的镁条分别在O2、CO2、N2中完全燃烧后，生成的固体的质量的大小关系为 。 在空气中呢？
〖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↑
三、镁的化学性质实验探究
〖实验3〗 镁与水的反应
现象：
镁与冷水不反应，加热发生剧烈反应，滴加酚酞溶液变为红色。
结论：
化学方程式：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
镁的化学性质实验探究
△
中强碱，能使酚酞变红
问题探究：
通过镁与水反应的实验现象和钠与水反应的实验现象比较，你会得出什么结论？
钠与硫酸铜溶液如何反应？
镁与硫酸铜溶液的反应？写出镁与硫酸铜溶液反应的离子方程式？
镁的物性：
银白色金属光泽，密度小，硬度小
合金特性：硬度、强度比其组分大
信息提示：
彩1、制合金
2、信号弹、焰火
3、制耐火材料（MgO）熔点高
主要用途：
镁光灯
知识链接
烟花的制造
焰 火 金 属
小结
一、镁的存在及提取
二、镁的化学性质
1、与非金属的反应 2、与二氧化碳的反应
3、与酸的反应 4、与水的反应
5、与盐溶液的反应
三、镁的物理性质及用途
决定
决定
体现
体现
结构 性质 存在、提纯用途
巩固练习：
1、用于飞机制造业的重要材料
A、镁铝合金 B、铜锌合金
C、铝铁合金 D、不锈钢
2、2.4g镁在空气中燃烧，反应转移的电子数为 。
3、将镁在SO2中燃烧后，生成的物质可能有
方程式为 。
（SO2与CO2性质类似，S与氧气的性质类似）
4、分别向同浓度同质量的稀硫酸中放入适量的（1）镁（2）氧化镁（3）氢氧化镁（4）碳酸镁，反应完全后（反应物皆反应完），溶液的浓度大小顺序为 。
镁的应用：
镁合金可用于汽车发动机、车身、车轮、驾驶盘及盘轴、座椅架、仪表盘、变速箱以及变速凸轮等部件的制造。典型镁合金部件的重量仅为相同体积的铝合金的64%，铁的23%。而每减轻100kg的重量、燃料消耗就可以降低5%，这对于节约能源、降低排放具有重大意义。
拓展视野
镁在航空航天和军事上的应用更加广泛，用它可以设计制造飞行器机身和构件、火箭、导弹、卫星和探测器等。太空飞船和卫星部件使用镁合金后能适应太空运行的特殊环境。
在通读设备调研中，镁合金可以部分取代工程塑料，用于电视机、数字投影仪、播放器、电话机、像机、计算机部件及小型碟片的设计制造等。
镁合金仪器箱
用镁合金做车架的捷安特自行车
奥迪轿车镁合金外壳
KCl
CaCl2
MgCl2
NaCl
5 -
10 -
15 -
20 -
含量／g
每千克海水中几种氯化物的含量
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
１．海水是一种混合溶液，其中主要含有哪 些离子？
2．结合海水资源的特点，我们从海水中提取镁到底有没有实际意义？在提取过程中又可能会面临怎样的困难？
二、镁的提取问题探究
思考：
１、如何实现Mg2+ 的富集和分离？
可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀
２、是不是直接往海水中加沉淀剂？
不是，因为海水中的Mg2+的浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2+ 的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂
３、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？
思考：如何由贝壳制得氢氧化钙？
贝壳(CaCO3)
煅烧
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？
思考：
用石灰乳代替石灰水
２、请设计由Mg(OH)2到Mg的可能途径。
３、如何制得无水MgCl2 ？
４、由MgCl2 到Mg究竟用还原法还是电解法好？
思考：
先加盐酸反应，再浓缩得MgCl2 6H2O晶体，然后再将MgCl2 6H2O晶体在HCl气氛中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
[练习]根据讨论，在下列方框中填入合适的物质的化学式完成工业上用海水提镁的工艺流程，并写出a、b、c三个步骤的化学方程式：
Mg(OH) 2
MgCl2·6H2O
MgCl2
Mg+Cl2
CaO
海水
母液
a ；
b ；
c 。
过滤
加盐酸
MgCl2溶液
贝壳
煅烧
石灰乳
加热
电解
浓缩
a
b
c
思考：电解产生的Cl2怎么处理？
Cl2
三、镁的化学性质实验探究
〖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
问题探究：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
问题探究：等质量的镁条分别在O2、CO2、N2中完全燃烧后，生成的固体的质量的大小关系为 。 在空气中呢？
〖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↑
三、镁的化学性质实验探究
〖实验3〗 镁与水的反应
现象：
镁与冷水不反应，加热发生剧烈反应，滴加酚酞溶液变为红色。
结论：
化学方程式：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
镁的化学性质实验探究
△
中强碱，能使酚酞变红
问题探究：
通过镁与水反应的实验现象和钠与水反应的实验现象比较，你会得出什么结论？
钠与硫酸铜溶液如何反应？
镁与硫酸铜溶液的反应？写出镁与硫酸铜溶液反应的离子方程式？
镁的物性：
银白色金属光泽，密度小，硬度小
合金特性：硬度、强度比其组分大
信息提示：
彩1、制合金
2、信号弹、焰火
3、制耐火材料（MgO）熔点高
主要用途：
镁光灯
知识链接
烟花的制造
焰 火 金 属
小结
一、镁的存在及提取
二、镁的化学性质
1、与非金属的反应 2、与二氧化碳的反应
3、与酸的反应 4、与水的反应
5、与盐溶液的反应
三、镁的物理性质及用途
决定
决定
体现
体现
结构 性质 存在、提纯用途
巩固练习：
1、用于飞机制造业的重要材料
A、镁铝合金 B、铜锌合金
C、铝铁合金 D、不锈钢
2、2.4g镁在空气中燃烧，反应转移的电子数为 。
3、将镁在SO2中燃烧后，生成的物质可能有
方程式为 。
（SO2与CO2性质类似，S与氧气的性质类似）
4、分别向同浓度同质量的稀硫酸中放入适量的（1）镁（2）氧化镁（3）氢氧化镁（4）碳酸镁，反应完全后（反应物皆反应完），溶液的浓度大小顺序为 。
镁的应用：
镁合金可用于汽车发动机、车身、车轮、驾驶盘及盘轴、座椅架、仪表盘、变速箱以及变速凸轮等部件的制造。典型镁合金部件的重量仅为相同体积的铝合金的64%，铁的23%。而每减轻100kg的重量、燃料消耗就可以降低5%，这对于节约能源、降低排放具有重大意义。
拓展视野
镁在航空航天和军事上的应用更加广泛，用它可以设计制造飞行器机身和构件、火箭、导弹、卫星和探测器等。太空飞船和卫星部件使用镁合金后能适应太空运行的特殊环境。
在通读设备调研中，镁合金可以部分取代工程塑料，用于电视机、数字投影仪、播放器、电话机、像机、计算机部件及小型碟片的设计制造等。