镁的提取及应用福建师范大学化学与材料学院07化学专业：姚文静指导教师:许利闽一、基本说明1.教学内容所属模块：《化学1》2.年级：高一3.所用教材出版单位：江苏教育出版社4.所属的章节：专题2第二单元第四课时5.教学时间：45分钟二、教学设计1.教学目标知识与技能:（1）了解镁在生活中的用途、海水中镁的含量、镁的存在形式；（2）通过对海水中提取镁的过程的讨论,掌握其中的反应原理和生产流程；（3）了解镁的物理性质, 掌握镁的原子结构和化学性质,形成物质的结构决定物质性质的理念。

过程与方法：（1）通过问题探究、合作讨论，获得分析问题、解决问题的能力；（2）利用已学的知识，在讨论中步步深入，层层揭示问题的答案，在问题的解决过程中了解工业镁的提取过程；（3）通过经历实验探究和问题讨论的过程，了解实验研究化学物质的一般方法，初步形成分析推理、综合归纳的能力。

（4）体验化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。

情感态度与价值观：（1）在探讨如何得到镁的过程中，解决问题，获得知识也培养了解决问题的能力，提高了兴趣；（2）了解海水中提取镁的同时增强利润意识，环保意识；（3）鉴赏化学科学对社会发展的贡献。

2.内容分析本课时教学重点：镁的提取流程和原理、镁的化学性质。

教学难点：镁的提取流程和原理。

3.学情分析金属镁是学生继金属钠后系统学习的又一种活泼金属。

学生对于元素化合物的学习方法和金属钠及其化合物的性质的掌握，对本节课的学习做好了充分的知识和能力准备。

本课时内容分为从海水中提取镁的流程和镁的性质两部分内容，本节课的整体构思是体现“从生活走进化学，从化学走向社会”。

总体设计是以学生已有知识和能力为基础，教师通过创设生产、生活实际情景，设计具有一定梯度的探究问题、探究实验，学生通过自主学习和合作学习相结合，教师给予适时的指导与帮助，让学生自主获取和建构新知识。

4.设计思路（1）努力体现以学生为主体的教学思想。

课堂进行“科学探究”，转变学生的学习方式，培养学生的自主学习能力和科学探究能力。

（2）创设问题情境，激发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生主动探究科学的奥妙。

（3）利用多媒体的直观性和可控性提高教学效果，丰富教学内容，提高课堂效率。

5.板书设计镁的提取及应用一、从海水中提取镁方案1：MgCl 2→Mg(OH)2MgCl Mg方案2：MgCl 2 Mg(OH)2 MgO Mg方案3：MgCl 2 Mg(OH)2 MgO Mg 二、镁的化学性质 1、在空气中燃烧：2Mg+O 2点燃2MgO 2Mg+CO 2点燃2MgO+C3Mg +N 2点燃Mg 3N 22、与酸反应：Mg + 2HClMgCl 2 + H 2↑Mg + 2H +Mg 2++ H 2↑3、与水反应：Mg+2H 2OMg(OH)2↓+ H 2↑三、镁的物理性质：银白色、质软、密度小。

四、镁在生活中的用途：（1）制合金（2）信号弹、焰火（3）制耐火材料 五、工业上从海水中提取镁的流程：贝壳(CaCO 3)→CaO →Ca(OH)2①MgCl 2+ Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓+ Ca Cl 2Mg 2++ Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓+ Ca 2+ ②Mg(OH)2+ 2HCl = MgCl 2 +2H 2OMg(OH)2+ 2H + = Mg 2++2H 2O ③MgCl 2电解Mg+ Cl 2↑电解高温（C 、H 2、CO 还原）6.教学过程【提出问题】镁在海水中主要是以MgCl2的形式存在，我们可以用什么方法来获得它？【活动探究】请你作为从海水中提取镁的设计师，设计出你认为可行的方案。

（前后桌四人一组）【板书】（师生共同讨论后，板书出学生设计的方案）【过渡】同学们的思维都很活跃，以上三个方案可以看出大家对于向海水中加碱实现镁离子从海水中分离提取出来这一步意见还是比较统一的。

那下面我们就一起通过实验来讨论这一过程的合理性。

教师巡视，及时规范学生的实验操作，引导学生观察实验现象,激发疑问并将问题做适当记录。

【质疑】究竟是什么原因导致无明显现象或现象不明显呢？3、热分解法，如加热HgO分解得到金属汞。

学生思考后可能设计出的方案：方案1：MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2 → Mg方案2：MgCl2→Mg(OH)2→MgO → Mg方案3：MgCl2→Mg(OH)2→MgO → Mg【学生实验1】描述现象：没有明显现象。

思考并回答：可能是浓度太稀了。

思考并回答：培养学生解决问题的能力，提高学习兴趣。

通过亲自动手实验，直观化，便于接受和理解，降低难度。

电解（C、H2、CO还原）高温逐滴加入1mol/LNaOH溶液1mL0.06mol/LMgCl2（模拟海水）【提问】海水中氯化镁的浓度太稀了，我们该怎么办？【总结】浓缩海水从化学的角度可行。

【提问】在海水中加碱，一定要是NaOH溶液吗？【投影】各种碱的市场价格【追问】实际生产中选择何种碱比较经济？【评价】看来同学们都具有经济头脑。

从价格上我们很明显的看出Ca(OH)2的优势，但由于Ca(OH)2的溶解度较小，在实际生产中我们常使用石灰乳。

【设问】可否综合利用海洋资源获得石灰乳？【图片展示】贝壳烧制获得氧化钙。

【追问】如何由贝壳制得石灰乳？【板书】贝壳(CaCO3)→CaO→Ca(OH)2浓缩海水【学生实验2】描述现象：刚加入NaOH溶液就能看到明显的白色沉淀了。

思考并回答：Ca(OH)2思考并回答：贝壳回顾，写出反应方程式。

体验化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。

从生产实际出发，考虑生产成本，培养学生的经济意识。

生活情景，给与铺垫。

培养经济意识。

复习巩固。

逐滴加入1mol/LNaOH溶液1mL3mol/LMgCl2（浓缩50倍的海水）镁的化学性质10分钟【过渡】在得到Mg(OH)2沉淀后看来同学们的意见分歧比较大，把我们已知的电解法、热还原法以及热分解法都用上了，那么究竟哪个方法更加合理呢？为了解决这一问题，我们还是先来了解一下镁具有怎样性质。

（联系金属钠，分析镁的核外电子排布。

）【提问】镁可能有哪些化学性质？【讲述】这些都是同学们的猜想，必须通过实验来验证它。

【演示实验】取一根擦去氧化膜的镁条(4～5cm长)，在空气中点燃后插入充满二氧化碳的集气瓶中。

【提问】1、描述实验现象和书写化学方程式。

2、金属镁着火能否使用泡沫灭火器灭火？（引导学生写出反应方程式）【追问】如果是金属钠着火了呢？可以用泡沫灭火器灭火吗？【评价】没错，钠着火也是不能用思考观察：思考并回答：可以与空气、水等反应。

观察并回答：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，伸入集气瓶后仍然剧烈燃烧，发出耀眼的白光，壁发烫，瓶内壁附着有黑色物质和白色物质。

书写反应方程式：2Mg+O2点燃2MgO2Mg+CO2点燃2MgO+C不能用泡沫灭火器灭火。

思考并回答：不能回顾、复习、渗透金属性质递变规律思想。

学习类比方法的应用。

通过创设“问题情景”进行启发式教学培养观察及逻辑推理能力，练习化学方程式的书写。

新旧知识的联系，升华所学知识。

泡沫灭火器灭火的，因为钠的金属性比镁更强，更容易与CO2发生反应。

【板书】二、镁的化学性质1、在空气中燃烧：2Mg+O2点燃2MgO2Mg+CO2点燃2MgO+C 【过渡】镁条在空气中燃烧，不仅能和氧气，二氧化碳反应，也能和氮气反应，其产物为氮化镁。

【板书】3Mg +N2点燃Mg3N2【活动布置】在这些反应中镁均作为还原剂，失去电子，化合价升高，被氧化，表现出较强的还原性。

用双线桥标出电子得失的方向。

【过渡】镁的还原性还体现在镁能与盐酸反应。

【活动探究】①镁与盐酸的反应②镁和冷水、热水（加入酚酞）的反应【板书】2、与酸反应学生动手实验①②观察实验现象，书写化学方程式及离子方程式。

①现象：迅速反应，生成大量气泡，且放出热量，温度升高。

Mg + 2HCl MgCl2 + H2↑Mg + 2H+Mg2+ + H2↑新旧知识练习，复习巩固氧化还原反应通过实验探究，培养实验能力以及科学严谨的实验态度、分析推理、综合归纳的能力。

巩固离子方程式的书提取镁工艺优化8分钟【追问】其他方案合理吗？【评价】也有道理，下面根据老师提供的信息再想想看。

【投影】常见镁的化合物的熔点【评价】同学们阅读、利用信息的能力还是很不错的。

方案1是较为合理的工业上提取镁的工艺。

【提问】在电解时产生的Cl2怎么处理？【讲解】可以循环利用，这样既可以节约资源又可以减轻Cl2任意排放对环境造成的污染。

思考并回答：方案3也不行，因为分解生成的镁和氧气又继续反应回到氧化镁。

方案3不行，可能是由于氧化镁的熔点高达2800℃，现在不仅要熔化还要令其分解可能就需要更高的温度，所以不可取。

建立循环经济、环境保护的意识与思想。

总结、布置作业4.5分钟【结课】根据这节课的学习，在方框中填入合适的物质的化学式，并完成工业上用海水提镁的工艺流程，写出a、b、c三个步骤的化学方程式：【投影】工业上从海水提镁的工艺流程。

【板书】五、工业上从海水提镁的工艺流程【作业】（见附录）回顾思考完成框图：思路图节课形成知识网。

强化、升华知识，兼顾不同层次的学生。

四、教学反思附：作业：1、分析镁在空气中的燃烧产物，肯定不存在的物质是（）A. CB. MgOC. MgCO3D. Mg3N22、将相同质量的镁条分别在①氧气②空气③二氧化碳中燃烧，燃烧后所得固体产物的质量关系是( )A. ①>②>③B. ③>②>①C. ②>①>③D. ③>①>②3、海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提镁，可按如下步骤进行：①将贝壳制成石灰乳②在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物③将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物④将产物熔融后电解关于提取镁，下列说法中不正确的是（）A.此法的优点之一是原料来源丰富B.进行①②③步的目的是从海水中提取MgCl2C.第④步会产生氯气D.以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应4、镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的原料，工业上制造镁粉是将镁蒸汽在某种气体中冷却，现有下列气体①空气②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2 ，其中可以作为冷却的气体是( )A. ①②B. ②③C. ③④D. ④⑤。