第二节　资源综合利用　环境保护优秀教案案例

第四单元

镁和铝的冶炼

学习目标

1．了解如何根据元素在自然界的存在状态和性质来开发、利用自然资源。

2．了解从海水中提取氯化镁、从铝土矿中提取氧化铝的方法，以及获得金属镁、铝的基本原理。

3．通过学习活动提高学习能力、交流合作能力和分析、解决实际问题的能力。

学习重点：掌握镁、铝的冶炼方法

学习难点：如何根据元素在自然界的存在状态和性质来开发、利用自然资源

知识回顾

（1）写出该反应的化学方程式：

，在该反应中

是氧化剂，

是还原剂，该反应称为

反应．

（2）选出该实验的实验现象（把序号填写在横线上）

．

①镁条剧烈燃烧；

②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；

③纸漏斗的下部被烧穿；

④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体．

新授内容

一、从海水中提取镁

1. 氯化镁的提取

(1) 可以将海边大量存在的贝壳煅烧成

，再制成

，将石灰乳加入到第

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海水中，可得到沉淀物

，有关反应方程式为

(2) 滤出氢氧化镁沉淀，加入盐酸转化为氯化镁溶液，浓缩得到水合晶体(MgCl2·6H2O)，有关反应方程式：

(3) 氯化镁的水合晶体在充满氯化氢气体的设备中加热脱水得到无水氯化镁。反应方程式为

2．氯化镁的电解

用惰性电极作阳极，电解熔融的氯化镁得到金属镁，反应方程式为

。

思考：将MgCl2·6H2O中的结晶水失去，在加热时需注意什么？

【体验1】镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的．主要步骤如图：

（1）为了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用

，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂的量应

．

（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是

．

（3）试剂②选用

；写出其反应的离子方程式

．

二、铝的冶炼

1．铝土矿的主要成分：Al2O3(含Fe2O3、SiO2)，怎样从铝土矿中获得纯净的氧化铝？

实验方案一及步骤：

(1) 加足量HCl溶液并过滤

( 除去SiO2 )：

_________________________ _________________________.

(2) 加足量NaOH并过滤[除去Fe(OH)3：

_________________________ _________________________. 第

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(3) 通足量CO2并过滤〔保留Al (OH) 3

〕

_________________________

(4) 煅烧：_________________________

实验方案二及步骤：

(1) 加足量NaOH溶液并过滤(除去Fe2O3)：

_________________________ _________________________._.

(2) 加足量HCl并过滤(除去H2SiO3) _________________________ _________________________.

(3) 通足量NH3并过滤[保留Al(OH)3]：

___________________________

(4) 煅烧：___________________________ 2、电解过程

阴极 (和电源负极相连) ：4Al＋12e===4Al

阳极 (和电源正极相连) ：6O－12e===3O2↑

总反应：___________________________ 【体验2】

从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：2－－3＋－

请

回

答

下

列

问

题：

(1) 流程甲加入盐酸后生成Al 3＋

的离子方程式为 ________________________。

(2) 流程乙加入烧碱后生成SiO23

的离子方程式为

_________________________。

－ (3) 验证滤液B含Fe，可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。

(4)滤液E、K中溶质的主要成分是________(填化学式)，写出该溶质的一种用途_______________________。

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3＋

练习1、从海水中提取单质镁，下列途径正确的是

(

)。

NaOH电解HCl电解A．海水――→Mg(OH)2――→Mg

B．海水――→MgCl2――→Mg 石灰乳HCl电解Cl2电解C．海水――→Mg(OH)2――→MgCl2――→Mg

D．海水――→MgCl2――→Mg 2、海水是一种丰富的资源，工业上从海水中可提取许多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。

回答下列问题：

(1) 流程图中操作a的名称为________。

(2) 从海水中提取的NaCl，可用来制取纯碱，简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。

①

气体A、B是CO2或NH 3 ，则气体A应是________(填化学式)。

②

滤液D中主要含有NH 4 Cl、NaHCO3等物质，工业上是向滤液D中通入NH3，并加入细小食盐颗粒，冷却析出不含有NaHCO3的副产品NH4Cl晶体，则通入NH3的作用是________________________________________ 。

(3) 镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。

①若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的操作方法是_________________________________________________。

②

操作b是在________氛围中进行，若在空气中加热，则会生成Mg(OH)Cl，写出有关反应的化学方程式：____________________________________________。

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