鎂的提取及應(yīng)用-完整版課件

鎂的用途第四節(jié)鎂的提取與應(yīng)用用途廣泛的鎂合金單手能提起的“捷安特”——鎂合金車身，體重7公斤用鎂合金零部件裝備的“福特”汽車。汽車自重每降低100Kg，每百公里油耗降低0.7L

用途廣泛的鎂合金用途廣泛的鎂合金鎂合金被廣泛地應(yīng)用在機(jī)身和發(fā)動(dòng)機(jī)上用途廣泛的鎂合金鎂合金是航空器、航天器和火箭導(dǎo)彈制造工業(yè)中使用的最輕金屬結(jié)構(gòu)材料。用途廣泛的鎂合金用途廣泛的鎂合金用途廣泛的鎂合金鎂合金用于電子產(chǎn)品上可以有效的把內(nèi)部的熱散發(fā)到外面鎂合金的原材料鎂錠鎂粒制合金主要用途：信號(hào)彈、焰火制耐火材料（MgO）熔點(diǎn)高1）鎂合金的密度較小,但硬度和強(qiáng)度都較大,因此被用于制造火箭.導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件2）鎂燃燒發(fā)出耀眼的白光,因此常用來(lái)制造通信導(dǎo)彈和焰火;3）氧化鎂的熔點(diǎn)很高,是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料.一、鎂的物理性質(zhì)合金：由兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金特性：熔點(diǎn)比各成分都低硬度比各成分都大交流與討論根據(jù)鎂的用途，你能推測(cè)鎂有哪些性質(zhì)？

鎂是______金屬，有________，密度較____，硬度較___，質(zhì)地_____，熔點(diǎn)較低，是熱和電的良導(dǎo)體。銀白色金屬光澤小小柔軟鎂的原子結(jié)構(gòu)示意圖：+12282Mg鎂在金屬活動(dòng)性順序中的位置:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuMg應(yīng)該比較活潑，但比Na不活潑結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定二、鎂的化學(xué)性質(zhì)：1、與氧氣反應(yīng)

致密的氧化膜，具有抗腐蝕能力2Mg+O2====2MgO點(diǎn)燃常溫：2Mg+O2==2MgO發(fā)出耀眼的白光鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物只有MgO嗎？還會(huì)和空氣中的其他氣體發(fā)生反應(yīng)嗎？鎂與氮?dú)獾姆磻?yīng)2、鎂與氮?dú)獾姆磻?yīng)3Mg＋N2Mg3N2點(diǎn)燃

繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生黃煙。現(xiàn)象:與空氣中的CO2反應(yīng)嗎？觀察和思考[實(shí)驗(yàn)1]把擦去氧化物保護(hù)膜的鎂條點(diǎn)燃后伸入二氧化碳中3、與CO2反應(yīng)

2Mg+CO2====2MgO+C點(diǎn)燃現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙，在瓶的內(nèi)壁有黑色的固體生成小結(jié)：鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物

Mg在空氣中的燃燒產(chǎn)物主要為MgO,含有極少量的Mg3N2，幾乎沒(méi)有C。

觀察和思考[實(shí)驗(yàn)2]在一支試管中放鎂條，再加稀硫酸。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4、與酸反應(yīng)

Mg+2H+====Mg2++H2↑[實(shí)驗(yàn)3]將擦去表面氧化膜的Mg條投入盛水的試管中，觀察反應(yīng)的現(xiàn)象。加熱試管中的水直至沸騰，滴入1～2滴酚酞試液，觀察現(xiàn)象。5、與水反應(yīng)

Mg+2H2O====Mg(OH)2+H2↑△現(xiàn)象：鎂與冷水反應(yīng)不明顯，加熱發(fā)生劇烈反應(yīng)，滴加酚酞溶液變?yōu)榧t色。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(diǎn)燃：2Mg+O2==2MgO發(fā)出耀眼的白光點(diǎn)燃2、與其他非金屬反應(yīng)Mg+Cl2==MgCl2Mg+S==MgS3Mg+N2==Mg3N2點(diǎn)燃點(diǎn)燃3、與水反應(yīng)Mg+2H2O（熱水）==

Mg(OH)2↓+H2↑中強(qiáng)堿，能使酚酞變紅4、與氧化物反應(yīng)2Mg+CO2==C+2MgO點(diǎn)燃2Mg+SO2==S+2MgO若Mg過(guò)量：Mg+S==MgS5、與酸反應(yīng)：稀H2SO4

稀HClMg+2H+=Mg2++H2↑KClCaCl2MgCl2NaCl5-10-15-20-含量／g每千克海水中幾種氯化物的含量三、鎂的存在和提取Mg2+MgMg(OH)2MgCl2海水白云石（碳酸鹽）滑石（硅酸鎂）菱鎂礦光鹵石（MgCl2）鎂在自然界的存在鎂橄欖石Mg2SiO4(MgCO3)三、鎂的存在和提取大量的鎂存在于海水中

海水Mg：1.8×1015噸鎂在自然界中的存在滑石（Mg3Si4O10(OH)2)鎂橄欖石(Mg2SiO4)…化合態(tài)Mg+2菱鎂礦（MgCO3)海水（Mg2+)知識(shí)回顧請(qǐng)同學(xué)們回憶銅、鐵、鈉等金屬單質(zhì)的制備方法。CuSO4+FeFeSO4+Cu2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑通電Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫任務(wù)一：還原鎂1用活潑金屬還原（K、Ca、Na)2用非金屬還原劑還原（H2、C、CO)3電解熔融氯化鎂

推測(cè)方法鎂的冶煉史

1828年，法國(guó)A.BUSSY用鉀還原熔融氯化鎂制得純鎂；1808年，英國(guó)的戴維，用鉀還原白鎂氧（即氧化鎂MgO），最早制得少量的鎂

物質(zhì)MgOMgSO4MgCl2Mg(OH)2熔點(diǎn)（℃）28001124712280℃時(shí)分解18世紀(jì)30年代,法拉第第一次通過(guò)電解氯化鎂得到了金屬鎂。鎂的冶煉史

二戰(zhàn)時(shí)期，由于鎂合金的需求量增大，歐洲曾有四個(gè)采用碳熱還原工藝煉鎂的工廠，但二戰(zhàn)后都倒閉了。

目前，世界各國(guó)金屬鎂冶煉工業(yè)中比較成熟的煉鎂方法大致可分為兩大類:一類是熔鹽電解法（約80%），另外一類是硅熱法（約20%）

。鎂的冶煉史

19世紀(jì)80年代,才由德國(guó)首先建立工業(yè)規(guī)模上的電解槽,電解無(wú)水光鹵石生產(chǎn)金屬鎂,從此開創(chuàng)了電解法煉鎂的工業(yè)化時(shí)代。任務(wù)二：提取氯化鎂物質(zhì)Mg(OH)2MgCO3MgSO4MgCl2溶解度(g)0.000641.0433.555.25海水和鹵水中部分離子濃度（單位：mol/L）Cl－Na＋Mg2＋海水0.5350.4560.054鹵水5.51.92.3任務(wù)二：提取氯化鎂鹵水NaOH海水Ca(OH)2鹵水Ca(OH)2實(shí)驗(yàn)探索NaOH海水確定方案海水鹵水氯化鎂溶液第一次富集氫氧化鎂沉淀第二次富集任務(wù)二：提取氯化鎂企業(yè)追求：低成本、高收益、綠色化、保安全市場(chǎng)參考價(jià)格試劑KOHNaOHCa(OH)2Ba(OH)2價(jià)格(元/噸)6160230058037001.低成本高收益2.綠色化副產(chǎn)品氯氣的處理方法？防明火防酸液若有火災(zāi)發(fā)生，不能用水、泡沫滅火器、干粉滅火器滅火鎂在空氣中燃燒安全須知3.保安全從海水中提取鎂的流程鹵水

Mg（OH）2

過(guò)濾

MgCl2溶液鹽酸

HCl

MgCl2·6H2O蒸發(fā)結(jié)晶

MgCl2

一定條件

Cl2

Mg

電解貝殼

CaO

石灰乳

水

煅燒

海水

貝殼（CaCO3）煅燒生石灰水石灰乳海水鹽酸MgCl2·6H2O一定條件MgCl2電解MgMg(OH)2請(qǐng)寫出上述過(guò)程中所涉及的化學(xué)方程式或離子方程式電解1.貝殼煅燒成石灰：

CaCO3=CaO+CO22.石灰制成石灰乳：

CaO+H2O=Ca(OH)2（石灰乳）3.石灰乳加入海水沉淀池中得到氫氧化鎂沉淀：

Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2+CaCl2

4.氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng):Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O5.電解熔融的氯化鎂可以得到金屬鎂：

MgCl2=Mg+Cl2高溫1.把燃著的鎂條放入下列氣體中，不能反應(yīng)的是()A.N2 B.CO2 C.Cl2 D.He

鎂粉在焰火，閃光粉中是不可少的原料，工業(yè)制造鎂粉將鎂蒸氣在氣體中冷卻。下列可作為冷卻氣體的是：①空氣②CO2③Ar④H2⑤N2A、①②B、②③C、③④D、④⑤2