高三化学一轮复习-33-镁及其化合物教学设计.doc

第三章 金属及其化合物
第三课时 镁及其化合物
〖复习目标〗
（1）了解镁及镁的化合物的物理性质和化学性质。
（2）以海水中提取镁为线了解化学方法在实现物质间转化中的作用。
〖教学重点〗镁及镁的化合物的化学性质
〖教学难点〗 镁及其化合物性质的应用
〖教学过程〗

【知识精讲】
1、镁
（1）镁的物理性质
镁是一种轻金属，它的密度只有铝的密度的2／3；另外，镁合金的强度高、机械性能好。这些特性使镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得“国防金属”的美誉。
（2）镁的化学性质
①镁与非金属单质的反应
常温下镁被空气中的氧气氧化生成氧化物保护层，具有抗腐蚀的性质。
镁可以在O2、N2等气体中燃烧
2Mg+O22MgO
3Mg+N2Mg3N2
②镁与某些氧化物的反应
镁可以在CO2气体中燃烧，体现了镁的较强还原性。
CO2+2Mg2MgO+C
Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属着火不能用干冰灭火器和泡沫灭火器。
镁与冷水反应很慢，在加热时反应加快。
Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
镁也能跟SiO2反应：
2Mg＋SiO2＝2MgO＋Si
③镁跟酸的反应
与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应。
Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑
④镁与水解显酸性的盐溶液的反应
Mg＋2NH4Cl ＝MgCl2＋2NH3­＋H2↑
（3）海水提镁
海水提镁，最基本的方法是往海水里加碱，得到氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁；之后经过滤、干燥、电解，就可得到镁。反应原理是 Mg2++2OH－=Mg(OH)2↓， Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O ， MgCl2Mg+Cl2↑；或把从海水提取出食盐、KCl、Br2以后留下的母液浓缩，就得到卤块，主要成分是MgCl2·6H2O，然后脱水 MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，最后电解熔融的氯化镁得到镁。
2、镁的化合物
（1）氧化镁
白色粉末，高熔点(2800℃)，碱性氧化物，能与水缓慢作用，与酸反应。
MgO＋2HCl＝MgCl2＋H2O
MgO＋H2OMg(OH)2
（2）氢氧化镁
白色粉末，难溶于水，与H+作用，与NH4Cl溶液作用，对热不稳定。
Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O
Mg(OH)2MgO＋H2O
（3）从MgCl2溶液中获取MgCl2固体
采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到MgCl2·6H2O晶体，然后使MgCl2·6H2O在HCl气流中加热失去结晶水得到MgCl2固体。在HCl气流中加热的原因抑制MgCl2发生水解反应。

【方法精讲】
1、镁在空气中燃烧发生的反应
镁在空气中燃烧发生三个反应，
2Mg＋O22MgO
3Mg＋N2Mg3N2
2Mg＋CO22MgO＋C
镁与O2的反应为主。
2、镁盐与氨水反应产生Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2又能溶解在NH4Cl溶液中。
前者是由Mg(OH)2的特殊溶解性决定。在常见的难溶性氢氧化物中，Mg(OH)2的溶解度最大。故产生Mg(OH)2的条件是：浓的Mg2+ 盐溶液与浓氨水反应。
后者是由Mg(OH)2的电离性质和的水解性质决定。通常简单认为Mg(OH)2完全电离，故能溶解在饱和NH4Cl溶液中。
MgCl2＋2NH3·H2OMg(OH)2＋2NH4Cl

【典例精讲】
【例1】 某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是 （ ）
A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性
B、将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg（OH）2沉淀的生成
C、将Mg（OH）2浊液倒入装有滤纸的漏斗中，搅拌，静置，洗涤并收集沉淀
D、将Mg（OH）2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
【答案】B
【解析】A错，浓硫酸的稀释为，将浓硫酸缓缓注入水中并不断有玻璃棒搅拌；MgSO4溶液中滴入NaOH溶液观察到Mg（OH）2沉淀的生成，B正确；C错，过滤时不能用玻璃棒搅拌；D错，加热氯化镁溶液蒸干后得到的固体为氢氧化镁固体；答案为B。
【例2】从海水（含氯化镁）中提取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳Ca(OH)2]； 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、在HCl气体氛围中干燥产物； ④将得到的产物熔融电解得到镁。下列说法不正确的是 （ ）
A．此法的优点之一是原料来源丰富
B．①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2
C．以上提取镁的过程中涉及分解、化合和复分解反应
D．第④步电解不是氧化还原反应
【答案】D
【解析】①把贝壳煅烧产生CaO，将水加入CaO中制成石灰乳Ca(OH)2]；由于海边含有丰富的海产品，故贝壳非常丰富，所以此法的优点之一是原料来源丰富，正确；B. ①是为了制取Ca(OH)2，②是为了是MgCl2转化为Mg(OH)2沉淀；③步骤的目的是从海水中提取纯净的无水MgCl2，故①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2，正确；C. 贝壳煅烧产生CaO和CO2的反应是分解反应，CaO与水反应制取石灰乳的反应是化合反应；石灰乳与MgCl2反应制取Mg(OH)2沉淀是复分解反应；正确；D. 第④步电解熔融的MgCl2制取Mg和Cl2的反应有元素化合价的变化，故是氧化还原反应，错误。

【考题精练】
1．取一小段镁带，用砂纸除去表面的氧化膜，放入试管中。向试管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞试液。一会儿后发现镁带表面有气泡放出，且镁带附近溶液变红色。加热试管至水沸腾。发现镁带表面有大量气泡放出，且试管中的液体全部变为浅红色。关于该实验下列说法不正确的是 （ ）
A．温度越高，镁与水反应的速率越快
B．镁与水反应的化学方程式为：Mg＋2H2O === Mg(OH)2＋H2↑
C．氢氧化镁显碱性，且在水中有一定的溶解性
D．氢氧化镁是离子化合物，它的电子式可表示为：
【答案】D
【解析】A、温度越高，反应速率越快，A正确；B、镁是活泼金属，在加热条件下与水反应，反应的方程式为Mg+2H2O═Mg（OH）2+H2↑，B正确；C、滴加酚酞后，镁带附近溶液变红色，说明氢氧化镁显碱性，且在水中有一定的溶解性，故C正确；D、氢氧化镁是离子化合物，电子式中应出现，并带有电荷，D错误。
2．海水提镁的主要流程如下：

下列说法正确的是 （ ）
①试剂M是盐酸
②流程中的反应全部都是非氧化还原反应
③操作b只是过滤
④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg（OH）2
⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量
A．①②③④⑤ B．②③ C．④⑤ D．①④⑤
【答案】D
【解析】流程分析生石灰溶于水生成氢氧化钙，加入沉淀池沉淀镁离子生成氢氧化镁，过滤后得到氢氧化镁沉淀，加入试剂M为盐酸，氢氧化镁溶解得到氯化镁溶液，通过浓缩蒸发，冷却结晶，过滤洗涤得到氯化镁晶体，在氯化氢气体中加热失去结晶水得到固体氯化镁，通电电解生成镁；①分析判断 M是盐酸用来溶解氢氧化镁沉淀，①正确；②分析流程中，电解氯化镁生成镁和氯气的反应是氧化还原反应，流程中的反应不全部都是非氧化还原反应，②错误；③操作b是浓缩蒸发，冷却结晶，过滤洗涤得到氯化镁晶体的过程，③错误；④用海水晒盐后的饱和溶液中主要是氯化镁，加石灰乳可以制Mg（OH）2 ，④正确；⑤依据氧化镁熔点高，熔融消耗能量高效益低，电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量，⑤正确，答案选D。