鎂的提取及應(yīng)用
一、目標(biāo)：
(一)知識技能：了解鎂的提取及物理性質(zhì)，掌握鎂的原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。
(二)過程方法：通過交流與討論，理解海水提鎂的原理與過程，了解化學(xué)實驗與化工生產(chǎn)的區(qū)別。通過實驗探究培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力。
(三)情感態(tài)度與價值觀：通過介紹鎂的提取，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的科學(xué)精神和嚴格求實的科學(xué)態(tài)度。通過鎂在二氧化碳氣體中燃燒的實驗，提高化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。
二、難、重點：
重點：提取鎂的化學(xué)原理，鎂的化學(xué)性質(zhì)
難點：提取鎂的化學(xué)原理
三、教學(xué)工具
儀器：試管 坩堝鉗 酒精燈 火柴 砂紙
藥品：鎂條 鹽酸 水 酚酞 一集氣瓶CO2
四、教學(xué)方法：
設(shè)疑討論、實驗探究、歸納總結(jié)
五、課時安排：
一課時
六、教學(xué)過程：
[引入]海水中含有大量的鎂離子，鎂及其合金的用途十分廣泛，我們這節(jié)課就來探索如何從海水中提取鎂。
[板書]一、鎂的提取
[思考]海水中含有大量的NaCl、MgCl2、CaCl2、KCl等氯化物，但每千克海水中氯化鎂只含約5.11g，如果直接從氯化鎂中提取到鎂有無實際意義，如何解決面臨的困難？
[討論]數(shù)據(jù)分析海水中的Mg2+ 的濃度很小，必須讓海水中鎂離子的富集�？梢约尤胍环N試劑使Mg2+ 沉淀，如氫氧化鈉、氫氧化鈣等．
[追問]是不是直接往海水中加沉淀劑？
[講述]不是，因為海水中的Mg2+ 的濃度很小，直接加沉淀劑不利于Mg2+ 的沉淀，而且會增大沉淀劑的用量，我們可以先將海水濃縮，再加沉淀劑。
[追問]從綜合角度考慮選用哪種試劑作沉淀劑好？為什么？
[講述]因為海邊有豐富的貝殼，可用來制得Ca(OH)2 ，從原料來源以及經(jīng)濟等綜合角度考慮選用Ca(OH)2試劑作沉淀劑好。
[思考]如何由貝殼制得氫氧化鈣？寫出化學(xué)方程式。
[講述]貝殼(CaCO3)→CaO→Ca(OH)2
[投影]教材P55圖2-15從海水中提取鎂的流程。
[提問]由MgCl2 到Mg究竟用還原法還是電解法好？
[啟發(fā)]回顧工業(yè)如何獲得金屬鈉。
[講述]由于鎂本身比較活潑，用還原法比較困難，工業(yè)上常使用電解熔融的氯化鎂得到鎂。
[練習(xí)] 請一位同學(xué)演板從海水中提取鎂的過程中所涉及的化學(xué)方程式，其他同學(xué)在草稿紙上書寫。與學(xué)生一起看同學(xué)寫的正確與否，當(dāng)堂評判。
（1） MgCl2 + Ca(OH)2 == Mg(OH)2 ↓+ CaCl2
（2） Mg(OH)2 + 2HCl == MgCl2 + 2H20
Δ
（3） MgCl2 ? 6H2O == MgCl2 + 6H2O
電解
（4） MgCl2 === Mg + Cl2↑
↑
[過渡]鎂是我們熟悉的金屬，在高科技領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)中有重要的作用，那么鎂具有哪些性質(zhì)呢？
[展示]觀察觸摸一根擦亮的鎂條并結(jié)合生活實際，總結(jié)鎂的物理性質(zhì)。
[板書]二、鎂的物理性質(zhì)
鎂是銀白色固體、密度較小 、質(zhì)地柔軟 ，是電和熱的良導(dǎo)體，鎂合金的硬度和強度較大 。
要求學(xué)生書寫Mg的原子結(jié)構(gòu)，并預(yù)測Mg的化學(xué)性質(zhì)。
[講述] Mg原子的最外層只有兩個電子，很容易失去，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，我們可以預(yù)測Mg是一種活潑的金屬。
[板書] 三、鎂的化學(xué)性質(zhì)
[探究]
實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結(jié)論或化學(xué)方程式
1、取一小段除去氧化膜的鎂條投入盛有一定量稀鹽酸的試管中。鎂條逐漸溶解，有大量氣體產(chǎn)生
Mg+2HCl == MgCl2+H2↑
2、取一小段除去氧化膜的鎂條投入滴有酚酞的水中。有氣體產(chǎn)生，滴有酚酞的水溶液變紅(但比鈉與水反應(yīng)緩和得多）
Mg+2H2O == Mg(OH)2+H2↑
3、一根除去氧化膜的鎂條，點燃后插入充滿CO2的集氣瓶中。燃著的鎂條在CO2中繼續(xù)燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體
點燃
2Mg + CO2 == 2MgO+C
[講述]鎂條不僅能在二氧化碳中燃燒，在氮氣中也能燃燒。
點燃
反應(yīng)的化學(xué)方程式：3 Mg +N2 ＝ Mg3N2
[小結(jié)]鎂容易失去最外層的2個電子形成Mg2+，是一種比較活潑的金屬，可以和某些非金屬單質(zhì)、氧化物、酸等反應(yīng)。
[練習(xí)]分析鎂在空氣中的燃燒產(chǎn)物，肯定不存在的物質(zhì)是（ ）
A、C B、 MgO C、MgCO3 D、Mg3N2
[總結(jié)]這節(jié)課我們重點討論了海水提取鎂的步驟及鎂的化學(xué)性質(zhì)，通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析，很好地鍛煉了大家的觀察能力與思維能力。
[作業(yè)]練習(xí)與實踐7
七、板書設(shè)計
鎂的提取及應(yīng)用
一、鎂的提取
（1） MgCl2 + Ca(OH)2 == Mg(OH)2 ↓+ CaCl2
（2） Mg(OH)2 + 2HCl == MgCl2 + 2H20
Δ
（3） MgCl2 ? 6H2O == MgCl2 + 6H2O
電解
（4） MgCl2 === Mg + Cl2↑
二、鎂的物理性質(zhì)
鎂是銀白色固體、密度較小 、質(zhì)地柔軟 ，是電和熱的良導(dǎo)體，鎂合金的硬度和強度較大 。
三、鎂的化學(xué)性質(zhì)
（1） 與非金屬單質(zhì)反應(yīng) 點燃
2 Mg + O2 == 2MgO
點燃
3 Mg + N2 == Mg3N2
（2）與酸反應(yīng) Mg +2 H+ == Mg2++H2↑
（3）與水反應(yīng) Mg+2 H2O == Mg(OH)2+H2
點燃
（4）與二氧化碳反應(yīng) 2 Mg + CO2 == 2 MgO+C
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