镁的提取与应用 ——苏教版必修1专题2第二单元 江苏省上冈高级中学 吴中明
一、生活、生产、自然界中的镁
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神 六
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！ 镁在哪里？
镁是人体内不可缺少的微量元素。它可激活人体内325个酶系统，参与各种能量的代谢活动，是人体一切生长过程，包括骨、细胞、核糖核酸、脱氧核糖核酸以及各种生物膜形成的重要物质，并与心脏、神经、肌肉功能的关系极为密切。男性成人每日需镁350毫克，女性成人为300毫克，孕妇为450毫克。人们日常的一般食物含镁量是比较丰富的。对一般人来说，补充镁的最好来源是食物，其中以麦芽、全麦制品、糙米、蛋黄、豆类、新鲜玉米、花生、香蕉最佳。
菱镁矿MgCO3 Mg3［Si4O10］( OH)2 镁橄榄石Mg2SiO4 光卤石KCl·MgCl·6H2O 石棉
海水中部分元素浓度图 看图说话 海水中镁的总储量约为1.8×1015 t
海水中提镁的工艺流程
问题思考 问题一：如何把Mg2+从母液中分离出来？ Mg2+ 解决：选择合适的沉淀剂沉淀镁离子
探究一：取0.06mol/L（与海水中镁离子浓度类似）的氯化镁溶液加入氢氧化钠溶液，混合、振荡、观察现象 实验探究 探究一：取0.06mol/L（与海水中镁离子浓度类似）的氯化镁溶液加入氢氧化钠溶液，混合、振荡、观察现象
探究二：取3mol/L（与海水中镁离子浓度类似）的氯化镁溶液加入氢氧化钠溶液，混合、振荡、观察现象 实验探究 探究二：取3mol/L（与海水中镁离子浓度类似）的氯化镁溶液加入氢氧化钠溶液，混合、振荡、观察现象
问题二：海水中镁离子的浓度约为1.28 g/L，浓度太稀了，我们该怎么办？ 问题思考 问题二：海水中镁离子的浓度约为1.28 g/L，浓度太稀了，我们该怎么办？ 解决：浓缩，利用晒盐后的母液（卤水）
卤水中的离子浓度图
问题三:如何把Mg(OH)2转化为单质镁？ 问题思考 问题三:如何把Mg(OH)2转化为单质镁？ 解决： Mg(OH)2 MgCl2 Mg 盐酸 电解 熔融
问题四：为什么海水中已有MgCl2我们却要加碱转化为Mg(OH)2再加酸变回MgCl2? 问题思考 问题四：为什么海水中已有MgCl2我们却要加碱转化为Mg(OH)2再加酸变回MgCl2? 解决：浓缩、提纯
问题五：从海水提取镁的过程中，可以采取哪些措施来提高经济效益? 问题思考 问题五：从海水提取镁的过程中，可以采取哪些措施来提高经济效益?
市 场 价 格 试剂 氢氧化钾 氢氧化钠 氢氧化钙 氢氧化钡 价格 (元/吨) 6160 2300 580 3700
问题：工业上氢氧化钙从哪里获取？ 解决： 利用海边的贝壳生产， 降低成本。
问题思考 从沉淀效果看，澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多，如何解决这一矛盾？ 解决： 使用石灰乳
海水提取镁的工艺流程图
〖实验1〗 把擦去氧化物保护膜的镁条 点燃后伸入二氧化碳中 观察与思考：镁的化学性质探究 〖实验1〗 把擦去氧化物保护膜的镁条 点燃后伸入二氧化碳中 现象： 剧烈燃烧，伴有白烟，在瓶的内壁有黑色的固体生成 结论： 在点燃或高温条件下，镁能与二氧化碳反应 2Mg+CO2==2MgO+C 点燃
〖实验2〗 镁与稀硫酸反应 现象： 迅速反应，生成大量气泡，且放出热量，试管内壁温度升高 结论： 镁条能与稀硫酸反应，且放出热量 化学方程式：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 离子方程式：Mg+2H+=Mg2++H2↑
镁的性质与原子结构的关系 易失2e- Mg Mg2+ 镁很活泼，可与活泼的非金属、酸等物质反应
镁的化学性质归纳 1、与O2反应 点燃：2Mg+O2==2MgO 发出耀眼的白光 Mg+Cl2==MgCl2 2、与其他非金属反应 Mg+S==MgS 3Mg+N2 == Mg3N2 点燃
镁的化学性质归纳 3、与水反应 中强碱，能使酚酞变红 Mg+2H2O（热水）== Mg(OH)2+H2↑ 4、与氧化物反应 2Mg+CO2==C+2MgO 点燃
镁的化学性质归纳 5、与非氧化性酸反应：稀H2SO4 稀HCl 6、与盐溶液反应(置换较不活泼的金属） Mg+2H+=Mg2++H2↑ 与氧化性酸发生复杂的反应（HNO3、浓H2SO4） 6、与盐溶液反应(置换较不活泼的金属） Mg +Cu2+ = Mg2++Cu
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