约9140字。
第四节 海水中的元素
单位:枣庄一中东校
教案实施时间:2015年1月10号星期五第四节课
【考纲点击】
1.了解海水中的一些重要化学元素,了解海水综合开发利用的意义和方法。
2.以海水综合利用为例,了解化工生产中遵循的“绿色化学”重要思想。
【梳理整合】
一、海水中的化学元素
1.海水是化学元素宝库
除氢、氧元素以外,其中每升海水中含量大于1 mg的元素称为海水中的________元素,占海水所溶解物质总量的99.9%;
每升海水中含量低于1 mg的元素称为海水中的__________。
2.海水中的微量元素的重要用途
锂:________________________等;碘:______等;铀:________等。
3.氯碱工业
(1)原料:饱和食盐水。
(2)原理:电解饱和食盐水,化学方程式为:_________________________________
【即时训练】
1、海水中的11种常量元素有:________________________;微量元素有__________等。
二、镁和海水提镁
1.镁的性质
(1)物理性质:镁是一种银白色金属,密度小于水,熔点较低,硬度较小,有良好的导电、导热性和延展性,与其他金属易构成性能优良的合金。
(2)化学性质
①与非金属单质反应
2Mg+O2=====点燃2MgO 3Mg+N2=====点燃Mg3N2 Mg+Cl2=====点燃MgCl2
②与酸反应
镁与非氧化性酸,如稀硫酸、盐酸等反应生成氢气:Mg+2H+===Mg2++H2↑
镁与强氧化性酸,如浓硫酸、硝酸等反应,但不生成氢气:
Mg+2H2SO4(浓)===MgSO4+SO2↑+2H2O
③与某些氧化物反应2Mg+CO2=====点燃2MgO+C
特别提示:(1)“二氧化碳不支持燃烧”的说法不是绝对的。二氧化碳对大多数可燃物是良好的灭火剂,而对于K、Ca、Na、Mg等可燃物则是助燃剂。
(2)镁是活泼的金属,易被氧化,但镁又具有抗腐蚀性能。这是因为在常温下,镁在空气中与氧气反应,生成一层致密的氧化物薄膜,这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化。
2.海水提镁的方法
(1)海水提镁的3个环节:①碱的制取——贝壳高温分解产生CaO,再与水反应得碱。②Mg2+的浓缩——海水加碱,得氢氧化镁沉淀,将沉淀分离出gCl2溶液。③Mg的制取——MgCl2溶液经过蒸发、浓缩、干燥,得到MgCl2固体,电解熔融的MgCl2得到Mg。
(2)相关化学(或离子)方程式:
①CaCO3=====高温CaO+CO2↑;CaO+H2O===Ca(OH)2
②Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
③MgCl2=====通电Mg+Cl2↑
特别提示:从海水中提取镁的工厂就设在海边,需要的碱取自海边丰富的贝壳(含CaCO3),CaCO3分解后生成的CaO再与水反应即得碱Ca(OH)2。电解MgCl2时产生的Cl2又可作为制盐酸的原料,制得的盐酸再跟Mg(OH)2反应制取MgCl2又进入循环,提高了综合经济效益。
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