《海水中的元素》第一課時

1、我們知道，地球表面70以上被海洋覆蓋。第三章 第四節(jié)本節(jié)目標本節(jié)目標1.了解海水中重要元素(Cl、Na、Mg等)的存在和應用以及在工業(yè)生產(chǎn)和高科技領域的潛在價值。2.通過了解海水中提取鎂的工藝，知道綜合開發(fā)利用是海水化學資源利用的必然趨勢。有關海水組成的驚人數(shù)字有關海水組成的驚人數(shù)字海水中元素種類海水中元素種類每年進入海洋的物質(zhì)每年進入海洋的物質(zhì)溶解的鹽類物質(zhì)總量溶解的鹽類物質(zhì)總量氯氯(Cl)元素總量元素總量鎂鎂(Mg)元素總量元素總量氡氡(Rn)元素總量元素總量鋰鋰(Li)元素總量元素總量碘碘(I)元素總量元素總量鈾鈾(U)元素總量元素總量80多種多種2.51010t51016t2.6101

2、9t1kg2.51011t9.31010t4.5109t21015t1000g海水的化學組成示意圖海水的化學組成示意圖海水曬鹽海水曬鹽海水曬鹽高純度高純度NaCl精制加工食鹽食鹽粗鹽粗鹽化工生產(chǎn)化工生產(chǎn)通 電2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2通電通電2.微量元素微量元素 鈾是高能量的核燃料，鈾是高能量的核燃料，1Kg鈾鈾所產(chǎn)生的能量相當于所產(chǎn)生的能量相當于2500噸優(yōu)噸優(yōu)質(zhì)煤燃燒釋放的能量。質(zhì)煤燃燒釋放的能量。 碘可用于制藥，也具有重要的生理作碘可用于制藥，也具有重要的生理作用。碘參與體內(nèi)甲狀腺素的合成。兒童缺用。碘參與體內(nèi)甲狀腺素的合成。兒童缺乏得呆小癥，成年缺乏得大脖子病。乏得

3、呆小癥，成年缺乏得大脖子病。KIO3碘酸鉀碘酸鉀以上我們看到的各種器械物品，都用到以上我們看到的各種器械物品，都用到一種重要的物質(zhì)（元素）一種重要的物質(zhì)（元素）鎂鎂(Mg)。鎂之所以有如此重要的用途，是因為它鎂之所以有如此重要的用途，是因為它具有獨特的物理性質(zhì)。具有獨特的物理性質(zhì)。鎂是銀白色金屬光澤，密度較小，只有鋁鎂是銀白色金屬光澤，密度較小，只有鋁密度的密度的2/3。鎂合金的強度高、機械性能好。鎂合金的強度高、機械性能好。鎂成為制造汽車、飛機、火箭的重要材料，鎂成為制造汽車、飛機、火箭的重要材料，獲得獲得“國防金屬國防金屬”的美譽。的美譽。 鎂的化學性質(zhì)活潑，在自然界以化合態(tài)化合態(tài)的形式存

4、在于礦石和海水中。世界上生產(chǎn)的鎂有世界上生產(chǎn)的鎂有60來自于海水來自于海水海水提鎂的工藝流程海水提鎂的工藝流程 海水中鎂的含量一般為海水中鎂的含量一般為1.28g/L，那么在生產(chǎn)中，那么在生產(chǎn)中如何進行鎂離子的富集？如何進行鎂離子的富集？海水海水濃縮濃縮母液（苦鹵）母液（苦鹵） 海水提鎂要用到海灘上的貝殼。那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)生了怎樣的化學變化？主要成分發(fā)生了怎樣的化學變化？貝殼起到提供堿（石灰乳）的作用。貝殼起到提供堿（石灰乳）的作用。主要成分發(fā)生的化學變化有：主要成分發(fā)生的化學變化有： CaCO3=C

5、aO+CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2高溫高溫Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2 H2O MgCl2=Mg+Cl2通電通電啟示啟示：一個真實的化學工業(yè)流程所考慮的問題遠比一個真實的化學工業(yè)流程所考慮的問題遠比我們想象的復雜。它不僅要考慮化學反應，還要考慮我們想象的復雜。它不僅要考慮化學反應，還要考慮經(jīng)濟效益、環(huán)境保護等問題。經(jīng)濟效益、環(huán)境保護等問題。 （1）就地取材就地取材利用貝殼提供堿利用貝殼提供堿（2）節(jié)約原料節(jié)約原料循環(huán)利用氯元素循環(huán)利用氯元素實驗探究鎂的化學性質(zhì)實驗探究鎂的化學性質(zhì)實驗實驗把除去氧化膜的鎂條點燃后伸入把除去氧化膜的鎂

6、條點燃后伸入裝滿二氧化碳的集氣瓶中裝滿二氧化碳的集氣瓶中(底部放有一層細底部放有一層細沙或少量水沙或少量水)?，F(xiàn)象：現(xiàn)象： 燃著的鎂條繼續(xù)劇烈燃燒，發(fā)出耀眼燃著的鎂條繼續(xù)劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙，集氣瓶內(nèi)壁有黑的白光，伴有白煙，集氣瓶內(nèi)壁有黑色固體生成。色固體生成。結論：結論：（還原性）（還原性）2Mg + CO2 = 2MgO + C點燃點燃鎂的主要化學性質(zhì)鎂的主要化學性質(zhì)思考思考 由鎂引起的火災能否用泡沫滅火器滅火？由鎂引起的火災能否用泡沫滅火器滅火？點燃點燃2Mg+CO2=2MgO+C(1)與酸反應：與酸反應：(2)與與O2反應：反應：(4)與與CO2反應：反應：Mg+2H +

7、 =Mg 2+ +H2點燃點燃2Mg+O2=2MgO(3)與與N2反應：反應：Mg MgO MgCl2Mg(OH)2【學以致用學以致用】 根據(jù)本節(jié)課所學知識，結合下圖轉(zhuǎn)化根據(jù)本節(jié)課所學知識，結合下圖轉(zhuǎn)化關系完成有關方程式。關系完成有關方程式。1、用于飛機制造業(yè)的重要材料（、用于飛機制造業(yè)的重要材料（ ）A、鎂鋁合金、鎂鋁合金B(yǎng)、銅鋅合金、銅鋅合金C、鋁鐵合金、鋁鐵合金D、不銹鋼、不銹鋼2、2.4g鎂在空氣中燃燒，反應轉(zhuǎn)移的電子鎂在空氣中燃燒，反應轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為。鞏固練習鞏固練習A0.2mol3、根據(jù)討論，在下列方框中填入合適的物質(zhì)的、根據(jù)討論，在下列方框中填入合適的物質(zhì)的化學式完成工業(yè)上用海水提鎂的工藝流程：化學式完成工業(yè)上用海水提鎂的工藝流程：Mg(OH) 2MgCl26H2OMgCl2Mg+Cl2CaO海水海水母液母液過濾過濾加鹽酸加鹽酸MgCl2溶液溶液貝殼貝殼煅燒煅燒石灰乳石灰乳加熱加熱電解電解濃縮濃縮4 4、鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可少、鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可少的原料，工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某冷卻的原料，工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某冷卻劑中冷卻。下列可作為冷卻劑的是（劑中冷卻。下列可作為冷卻劑的是（ ） 請說明理由請說明理由 空氣空氣 COCO2 2 氬氣（氬氣（ArAr） N N2 2 H H2 2 我學到了什么？我學到了