高中化學(xué)3.4.1海水中的元素海水提鎂學(xué)案魯科版必修

1、第4節(jié)海水中的元素第1課時(shí)海水中的元素海水提鎂學(xué)習(xí)目標(biāo)定位：1.了解海水中微量元素的存在和應(yīng)用及在工業(yè)生產(chǎn)和高科技領(lǐng)域的潛在價(jià)值，認(rèn)識(shí)到綜合開發(fā)利用海水資源的重要意義。2.通過觀察思考，交流研討等教學(xué)活動(dòng)，認(rèn)識(shí)鎂單質(zhì)的還原性和重要用途。知識(shí)點(diǎn)一海水元素寶庫【探究活動(dòng)】海洋占地球面積的70%以上，海水中含有很多物質(zhì)，它是人類的資源寶庫，海水不能直接飲用?？磥?，海水中除了含有氫、氧元素外，一定還含有其他元素。那么，海水中還含有哪些元素呢？它們在海水中的含量如何？仔細(xì)閱讀教材1分類(1)常量元素：每升海水中的含量大于_的元素。海水中共含_這11種常量元素，大部分以_的形式存在。(2)微量元素：每升海

2、水中的含量低于_的元素。海水中含有_等微量元素。2幾種元素的主要用途(1)食鹽：常用_，對人體的_和_有重要作用，也是_的原料。(2)鋰：_的重要材料之一，也是制造_和_的原料。(3)碘：可用于制藥，如碘酒，人缺碘容易形成_，所以我國規(guī)定食鹽中必須加入_以確保人體的攝碘量。(4)鈾：可作為_。問題思考有人說：“微量元素即在海水中儲(chǔ)量很少的元素”，你認(rèn)為該說法正確嗎？為什么？【學(xué)以致用】1下列元素屬于海水中的常量元素的是()HONaClLiIU(鈾)CaKBrFABCD2醫(yī)生建議患甲狀腺腫大的病人多食海帶，這是由于海帶中含有較豐富的()A碘元素 B鐵元素 C鈉元素 D鉀元素知識(shí)點(diǎn)二海水提鎂【探究

3、活動(dòng)】海水提鎂的生產(chǎn)流程可表示為：1 / 8(1)海水提取鎂的最基本方法是往海水中加_，得到_沉淀，將沉淀分離出來后再加入_把它變成_；之后，經(jīng)過結(jié)晶、_、干燥、_，就可得到金屬鎂。(2)海水提鎂要用到海灘上的貝殼。那么，貝殼在生產(chǎn)流程中起什么作用？其主要成分發(fā)生了怎樣的化學(xué)變化？(3)從海水中的Mg2到金屬鎂，經(jīng)歷了哪些化學(xué)變化？(4)在用上述方法提鎂的過程中，采取了哪些措施來提高經(jīng)濟(jì)效益？這對你有什么啟示？【學(xué)以致用】3下表是氧化鎂和氯化鎂的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)：物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點(diǎn)/2 852714沸點(diǎn)/3 6001 412請參考以上數(shù)據(jù)分析，從海水中提取鎂，正確的方法是()A海水Mg(OH)2

4、MgB海水MgCl2溶液MgCl2晶體MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg4海水是鎂的主要來源之一，從海水中提取鎂可按如下步驟進(jìn)行：把貝殼(主要成分是碳酸鈣)煅燒成生石灰；在引有海水的渠中加入生石灰，經(jīng)過沉降，然后過濾得沉淀物；將沉淀物與稀鹽酸反應(yīng)，然后結(jié)晶、過濾、干燥；電解熔融鹽獲得產(chǎn)物。根據(jù)上述提取鎂的全過程，沒有涉及到的反應(yīng)類型是()A分解反應(yīng) B化合反應(yīng)C置換反應(yīng) D復(fù)分解反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)三鎂的性質(zhì)【探究活動(dòng)】1取一段鎂條，觀察它的顏色。用砂紙把表面的氧化膜擦凈，觀察金屬鎂的顏色和光澤，用坩堝鉗夾住鎂條，點(diǎn)燃。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_。化學(xué)方程式：_

5、。2把點(diǎn)燃的鎂條放入盛有二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶里(集氣瓶底部要放一些細(xì)沙，如圖)，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_。化學(xué)方程式：_。問題討論：集氣瓶底要放一些細(xì)沙的作用是什么？_。3問題討論通過鎂與二氧化碳的反應(yīng)，你對“CO2不支持燃燒”的說法，有什么新的認(rèn)識(shí)？4由以上實(shí)驗(yàn)和分析歸納鎂的性質(zhì)如下：(1)物理性質(zhì)鎂是_白色金屬，密度_，熔、沸點(diǎn)_。(2)化學(xué)性質(zhì)活潑金屬【學(xué)以致用】5將燃著的鎂條插入下列氣體中，鎂條不能繼續(xù)燃燒的是()AO2 BCl2 CCO2 DAr6已知鎂能在O2、N2、CO2中燃燒生成相應(yīng)的化合物。試回答：(1)鎂在空氣中燃燒，除發(fā)生反應(yīng)N23MgMg3N2外，還能發(fā)生其

6、他反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(2)鎂條在氧氣中燃燒時(shí)看到的現(xiàn)象是_。(3)有同學(xué)認(rèn)為空氣中氮?dú)夂孔畲?，所以產(chǎn)物中氮化鎂含量最大。事實(shí)上是這樣嗎？為什么？_(4)通過鎂在空氣中燃燒這一事實(shí)，你對燃燒這一概念，有何新的認(rèn)識(shí)？_(5)如果等質(zhì)量的鎂分別在足量氧氣、氮?dú)狻⒍趸贾腥紵?，燃燒后固體的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，則它們的大小順序?yàn)開。1海水提鎂的原理和流程(1)原理：鎂的還原性很強(qiáng)，很難找到更強(qiáng)的合適的還原劑將鎂從鎂的化合物中還原出來，工業(yè)制鎂時(shí)一般采用電解熔融鹽的方法制取。(2)原料：苦鹵(曬鹽后的母液)、貝殼、鹽酸(3)流程：堿的制取需要的堿取自海邊豐富的貝殼(主要成分：CaC

7、O3)，CaCO3分解后產(chǎn)生的CaO再與水反應(yīng)即得堿，其反應(yīng)的化學(xué)方程式：CaCO3CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2。MgCl2固體的制取MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl2H2O。Mg的制取電解熔融的MgCl2固體即得到金屬鎂：MgCl2MgCl2。2鎂及其化合物的主要性質(zhì)第4節(jié)海水中的元素第1課時(shí)海水中的元素海水提鎂知識(shí)點(diǎn)一探究活動(dòng)1(1)1 mgNa、Cl、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F鹽(2)1 mgLi、I2(1)調(diào)味品血液循環(huán)新陳代謝氯堿工業(yè)(2)熱核反應(yīng)鋰電池特種合金(3)甲狀腺腫瘤碘酸鉀(4)核燃料不正確。微

8、量元素是指每升海水中含量低于1 mg的元素，這些元素含量雖然低，但由于海水的總量很大，因此微量元素的總儲(chǔ)量也很大。學(xué)以致用1B海水中的H、O元素最多，但不屬于常量元素，常量元素指的是Cl、Na、Mg、S、K、Ca、Sr、Br、B、F、C這11種元素，而Li、I、U屬于海水中的微量元素。2A人體中的碘主要存在于甲狀腺里，如果缺碘會(huì)形成甲狀腺腫瘤，即我們常說的大脖子病。知識(shí)點(diǎn)二探究活動(dòng)(1)堿氫氧化鎂鹽酸氯化鎂過濾電解(2)貝殼的作用是作為制備堿的基礎(chǔ)原料，其主要成分發(fā)生的化學(xué)變化為：CaCO3CaOCO2。(3)MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl2

9、2H2OMgCl2(熔融)MgCl2。(4)提高經(jīng)濟(jì)效益的措施，一是在主要原料地(靠海處)建廠，二是同時(shí)建造鹽酸廠，充分利用電解氯化鎂的副產(chǎn)物氯氣。這給我們的啟示是，設(shè)計(jì)工業(yè)生產(chǎn)要從整體出發(fā)，對各個(gè)生產(chǎn)要素和環(huán)境保護(hù)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，既要提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，又要保護(hù)環(huán)境。學(xué)以致用3D本題要求學(xué)生既要知道鎂是由電解熔融的MgCl2得到，還要知道實(shí)際生產(chǎn)中從海水提取MgCl2的途徑及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。4C所涉及的反應(yīng)有：(1)CaCO3CaOCO2CaOH2O=Ca(OH)2(2)MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2(3)Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O(

10、4)MgCl2(熔融)MgCl2。知識(shí)點(diǎn)三探究活動(dòng)1劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱2MgO22MgO2鎂條繼續(xù)劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙，生成白色粉末，在瓶的內(nèi)壁還有黑色的物質(zhì)附著在點(diǎn)燃(或高溫)條件下，鎂與二氧化碳反應(yīng)2MgCO22MgOC防止反應(yīng)產(chǎn)生的高溫固體落下使集氣瓶炸裂3“CO2不支持燃燒”的說法是相對的，是不全面的。CO2對絕大多數(shù)可燃物來說是良好的滅火劑，而對鎂等還原性很強(qiáng)的還原劑(如K、Ca、Na等)卻是助燃劑。4(1)銀較小較低(2)Mg2H=Mg2H22MgO22MgO劇烈燿眼的白光2MgCO22MgOC劇烈燿眼的白光學(xué)以致用5D鎂有強(qiáng)還原性，與O2、Cl2、CO2都能反應(yīng)，但與稀有氣體Ar不反應(yīng)。6(1)2MgO22MgO,2MgCO22MgOC(2)劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成大量白煙(3)不是，因?yàn)榈獨(dú)獗妊鯕夥€(wěn)定(4)燃燒不一定有氧氣參加(5)m3m1m2解析鎂是較活潑金屬，