海水提镁

第1课时海水中的元素及海水提镁【学习目标】1.了解镁的还原性和重要用途。2.体会镁等物质的性质对提取海水中有用物质的重要作用。【学习重点、难点】镁的还原性海水——化学元素宝库1.常量元素每升海水中的含量均大于的元素,有、、、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟共11种。其含量占海水所溶解物质总量的。人类已发现和合成的110多种元素中,有多种能在海水中找到。海水中的元素90%是由输入海洋的,10%是由_________输入海洋的。1mg氯钠镁99.9%江河冰和大气尘埃802.微量元素及其作用每升海水中的含量低于1mg的元素称为海水中的微量元素。如锂可用于热核反应的重要材料;铀可作为核燃料;碘用于制药,如碘酒,人缺碘易患甲状腺肿,我国规定食盐中加入碘酸钾。3.海水元素对人体的重要性(1)食盐(NaCl)是人体的必需物质,并对人体的血液循环和新陈代谢都有着重要作用。(2)人体缺碘会使人感到头晕、倦怠、全身无力,学习和工作效率降低,长期缺碘会导致大脖子病,甚至会导致心脏病。[探究一]海水提镁1.原料:苦卤(晒盐后的母液)、贝壳、盐酸。2.生产流程:3.反应的化学方程式或离子方程式:(1)制碱:CaCO3CaO+CO2↑CaO+H2OCa(OH)2(2)沉淀:Mg2++Ca(OH)2Ca2++Mg(OH)2↓(3)酸化:Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O(4)电解熔融MgCl2:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑特别提醒:镁的还原性很强,很难找到更强的合适的还原剂将镁从镁的化合物中还原出来,工业制镁时一般采用电解熔融盐的方法制取。1.粗盐中常含有Ca2+、Mg2+、S𝐎𝟒𝟐-等杂质,思考如何选用合适的试剂对粗盐进行精制?粗盐中常含有Ca2+、Mg2+、S𝐎𝟒𝟐-等杂质,经常用下列步骤和方法进行精制:①加过量BaCl2溶液,除去S𝐎𝟒𝟐-;②加过量NaOH溶液,除去Mg2+;③加过量Na2CO3溶液,除去Ca2+、Ba2+;④过滤,向滤液中加入适量稀盐酸,除去C𝐎𝟑𝟐-、OH-。特别提醒:①除杂时，要使用过量的沉淀剂确保杂质离子完全沉淀。②设计除杂流程时，要考虑前面过程中引入的过量离子需在后面的步骤中除去。2.海水提镁中涉及的基本反应类型有哪些?没有涉及的基本反应类型有哪些?海水提镁涉及分解反应、化合反应、复分解反应,没有涉及置换反应。【例题1】海水的综合利用可以制备金属镁,请回答下列问题:(1)海水提镁要用到海滩上的贝壳。贝壳的作用是,贝壳中的主要成分所经历的变化的化学方程式为。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?请写出实验步骤:。(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:。答案:(1)提供反应所需的碱CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2OCa(OH)2,Ca(OH)2+MgCl2Mg(OH)2↓+CaCl2(2)加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,用水洗涤沉淀(3)搅拌,加速溶解引流,防止液体溅出搅拌,防止液体飞溅变式训练1海水中含有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:①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物;④将产物熔融后电解。关于提取镁,下列说法中不正确的是()A.此法的优点之一是原料的来源丰富B.进行①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2C.第④步电解时会产生氯气D.以上提取镁的过程中涉及的反应有复分解反应、化合反应和置换反应[探究二]单质镁1.物理性质颜色密度硬度熔、沸点银白色较小较小较低2.化学性质(3)用途。镁是一种轻金属,它的密度只有铝的密度的2/3;另外,镁合金的强度高、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。思考：镁在空气中燃烧的产物是什么?镁着火时能用干冰灭火器灭火吗?能用泡沫灭火器灭火吗?应怎样灭火?镁在空气中燃烧的产物有MgO、Mg3N2、C。不能,因干冰灭火器的主要成分是CO2,泡沫灭火器喷出的是CO2和H2O等,镁能与CO2、H2O反应。镁着火一般用沙子灭火。海水提镁,最基本的方法就是往海水里加碱,使镁离子转化为氢氧化镁沉淀,将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁,之后经过滤、干燥、电解就可得到金属镁。利用海边的贝壳制造生石灰,以降低运输成本,将电解生成的氯气与氢气化合制备盐酸,再将盐酸与氢氧化镁反应制氯化镁,以实现原料的循环利用,以及将厂址选在海边等都是为了提高经济效益。