鎂的提取及應(yīng)用

鎂的提取及應(yīng)用]第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日飛機是在１９０２年由懷特兄弟發(fā)明的，可是那架飛機在天空中只能飛幾秒，而且上面只能乘坐駕駛員一個人，這怎么行呢？人們發(fā)現(xiàn)，這架飛機性能不好的主要原因是制造飛機的材料質(zhì)量不好。于是，人們努力尋找一種制造飛機的新材料。到了１９１０年，德國人發(fā)現(xiàn)可以用鎂合金來制造飛機，因為它比鋁合金更輕。在１９３５年，蘇聯(lián)的飛機設(shè)計師們制造了一架飛機，它的金屬材料中含有百分之八十的鎂合金，這架飛機在當時的性能是十分優(yōu)越的，它在所有的試驗中沒出過一次故障，以后又在各種惡劣的條件下飛行了很長時間。所以，鎂很快就成了一種重要的“國防金屬”。人們經(jīng)常要用它來制造飛機和各種快艇，特別是用鎂合金來制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、負荷很大的發(fā)動機零件。第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日搭載發(fā)動機：寶馬鋁鎂合金直列六缸發(fā)動機寶馬的直列6缸發(fā)動機已經(jīng)在世界范圍內(nèi)被公認為6缸發(fā)動機的技術(shù)基準，鋁鎂合金材料的應(yīng)用大大減輕了發(fā)動機本身的自重，使寶馬擁有更加優(yōu)秀的前后重量比，直列6缸發(fā)動機比起傳統(tǒng)的V6，在高轉(zhuǎn)速時擁有更加優(yōu)異的表現(xiàn)。第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日葉綠素的結(jié)構(gòu)葉綠素是利用太陽能把二氧化碳和水合成復(fù)雜的有機物（糖和淀粉等）的“化工廠”，沒有葉綠素就沒有生命。而鎂是葉綠素的成分之一，沒有鎂就沒有葉綠素，自然也就不會有生命了。第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日不但植物離不開鎂，動物和人照樣離不開它。大家知道，雞蛋的蛋殼如果破了，里面的蛋黃就會流出來。在養(yǎng)雞廠，人們希望雞下多多的雞蛋。人們要把它裝箱，運到市場上去賣。要是蛋殼不結(jié)實的話，就會給養(yǎng)雞廠帶來不該有的損失。那怎么才能使雞下出來的蛋不容易破呢？科學家們研究發(fā)現(xiàn)，如果蛋殼中含鎂越多，蛋殼就越不容易碰破。所以只要人們在雞的飼料中加進適量的鎂，那就可以使雞下的蛋不容易破碎了。我們?nèi)祟愐膊荒軟]有鎂。一個人如果缺少蛋白質(zhì)或長期嗜酒，導(dǎo)致慢性酒精中毒時，就會出現(xiàn)缺鎂病狀。體內(nèi)缺少鎂的人，神經(jīng)特別容易受到刺激，經(jīng)常會抽瘋。但有趣的是，人體中鎂的含量也不能過多。如果多了，就會拉肚子。第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日神秘的“萬應(yīng)靈藥”十八世紀時，在羅馬城里，有一家藥鋪出售一種白色粉末。人們感到胃疼或因消化不良而吃不下飯時，只要服用一些這種白色粉末，各種病狀就都好了。于是人們把這種白色粉末叫做“萬應(yīng)靈藥”，上門求藥的人絡(luò)繹不絕?？墒钱斎藗儐査庝伒闹魅诉@種神奇的“萬應(yīng)靈藥”是從哪兒運過來時，那個主人總是搖搖頭，拒絕回答。這個秘密保持了很多年，人們始終都不知道“靈藥”是一種什么物質(zhì)。后來，化學家們對這種“萬應(yīng)靈藥”進行了仔細的研究，原來，“靈藥”只不過是鎂的氧化物。第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日氧化鎂有堿性，它會跟酸發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，除去酸性。而人們消化不良或胃疼的主要原因是胃酸過多，引起各種胃病。服用了氧化鎂之后，就自然藥到病除了。直到現(xiàn)在，人們還在用氧化鎂來生產(chǎn)大量的抗酸藥和止瀉藥。氧化鎂不但在醫(yī)療上用處很大。在工業(yè)上也經(jīng)常大顯身手。它也不怕火燒，因此常被人們用來制造一些耐火器材，它還可以制造水泥，氧化鎂制成的水泥是一種優(yōu)質(zhì)的建筑材料。如果把木屑、刨花之類浸在氧化鎂水泥中，加上一定的壓力，凝固后就成了堅固耐用的纖維板。它不但“身體輕盈”，還有高超的隔音和耐火本領(lǐng)。第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日軍事科學家們特別喜歡鎂在燃燒時發(fā)出的這種亮光。他們把炮彈中的火藥去掉，換上鎂，就制成了信號彈、照明彈和燃燒彈。它們在軍事上有很大的作用?？催^戰(zhàn)斗片就會知道，在發(fā)動大規(guī)模的進攻時，人們一般都要發(fā)射信號彈和照明彈，信號彈的作用是通知其他部隊一起發(fā)動進攻，照明彈是為了看清楚敵人的碉堡，它們發(fā)射的數(shù)量雖然很少，在戰(zhàn)場上的作用卻很大。第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日體操運動員在上器械做體操前，舉重運動員舉杠鈴前，常在手掌心上抹一種白色的粉末，有時還在器械上也抹一些。這種白色粉末是什么東西？為什么要抹這種白粉呢？

這種白色粉末叫“碳酸鎂”，人們通常又稱之為“鎂粉”。碳酸鎂質(zhì)量很輕，具有很強的吸濕作用。運動員在比賽時，手掌心常會冒汗，這對體操和舉重運動員來說非常不利。因為濕滑的掌心會使摩擦力減小，使得運動員握不住器械，不僅影響動作的質(zhì)量，嚴重時還會使運動員從器械上跌落下來，造成失誤，甚至受傷。碳酸鎂能吸去掌心汗水，同時還會增加掌心與器械之間的摩擦力。這樣，運動員就能握緊器械，有利于提高動作的質(zhì)量。第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日鎂的提取及應(yīng)用第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日在大自然中，鎂是分布很廣的元素之一。特別是在海水中，鎂的含量很多。在海水中的鎂到底有多少呢？打個比方說，在一百萬年內(nèi)，人們每年都能從海水中提取一億噸鎂，那么總共提取了一百萬億噸鎂，而海洋里的鎂的含量只是從現(xiàn)在的０.１３％下降到０.１２％。據(jù)科學家推算，一立方米海水里大約含有四千克的鎂，容解在海水中的鎂約為６×１９16噸。自從有了編年史以來，人類才經(jīng)歷了６×１０10秒多一點的時間，即使人類從計算公元的第一天起就用海水生產(chǎn)鎂，每秒即使能提煉一萬噸，那也只不過提煉了鎂現(xiàn)有含量的百分之一！海洋真是一個鎂的巨大的倉庫。第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日鎂的存在和提取主要以化合態(tài)的形式存在于地殼和海水(MgCl2)中提取過程：海水雜質(zhì)氯化鎂石灰乳氫氧化鎂沉淀過濾加鹽酸蒸發(fā)結(jié)晶得氯化鎂晶體MgCl2·6H2O電解熔融鎂相關(guān)反應(yīng)見課本P55貝殼（CaCO3）煅燒生石灰水（CaO）第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日觀察與思考：鎂的化性探究〖實驗1〗把擦去氧化物保護膜的鎂條點燃后伸入二氧化碳中現(xiàn)象：劇烈燃燒，伴有白煙，在瓶的內(nèi)壁有黑色的固體生成結(jié)論：在點燃或高溫條件下，鎂能與二氧化碳反應(yīng)2Mg+CO2==2MgO+C點燃第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日〖實驗2〗鎂與稀硫酸反應(yīng)現(xiàn)象：迅速反應(yīng)，生成大量氣泡，且放出熱量，試管內(nèi)壁溫度升高結(jié)論：鎂條能與稀硫酸反應(yīng)，且放出熱量化學方程式：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑離子方程式：Mg+2H+=Mg2++H2↑第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日鎂的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系Mg易失2e-Mg2+因此：鎂很活潑，可與活潑的非金屬、酸等物質(zhì)反應(yīng)第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日鎂的化性歸納1、與O2反應(yīng)常溫：生成氧化膜（發(fā)生鈍化）點燃：2Mg+O2==2MgO發(fā)出耀眼的白光點燃2、與其他非金屬反應(yīng)Mg+Cl2==MgCl2Mg+S==MgS3Mg+N2==Mg3N2點燃第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日3、與水反應(yīng)Mg+2H2O（熱水）==Mg(OH)2+H2↑中強堿，能使酚酞變紅4、與氧化物反應(yīng)Mg+CO2==C+2MgO點燃Mg+SO2==S+2MgO若Mg過量：Mg+S==MgS第二十頁，共二十四頁，2022年，8月28日5、與非氧化性酸反應(yīng)：稀H2SO4稀HCl、H3PO4Mg+2H+=Mg2++H2↑與氧化性酸發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)（HNO3、濃H2SO4）6、與鹽溶液反應(yīng)(置換較不活潑的金屬）Mg+Cu2+=Mg2++Cu

第二十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日鎂的物性：銀白色金屬光澤，密度小合金：金屬與金屬或非金屬熔合在一起形成且有金屬特性的混合物特性：熔點低于任何一組分鎂的主要用途：1、制合金2、制耐火材料（MgO）熔點高3、植物葉綠素組成成分第二十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日硬水：含Ca2+或Mg2+較多的水你知道嗎？暫時硬水：陰離子為HCO3－Ca(HCO3)2==CaCO3↓+H2O+CO2↑Mg(HCO3)