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《镁的提取及应用》名师教案1

一、教材以及学生分析

【教材分析】

1.本专题是《必修1》专题2从海水中获得的物质，涉及了非金属氯、溴、碘和金属钠、镁的提取，为专题3从矿物到基础材料的学习打下基础。

2.在本节内容之前已经学习了离子反应和简单的离子方程式，从海水中提取镁的原理可以从离子反应的角度分析相关反应，清楚转化过程。

3.通过海水的综合利用，有利于学生了解物质的循环利用和综合效益；

【学生分析】

1.在海水中提取镁之前已经学习了海水中氯、溴的提取，学生对海水中提取物质的一般过程有了一定的了解；

2.学生已经学习了Fe、Cu、Na等金属的制备，掌握了常见金属的制备方法；

3.学生已经学过了离子反应，所以在本节内容中，主要通过离子反应来表示海水中提取镁的基本原理；

4.作为省级特色示范高中，宁波二中学生的生源在本地区处于比较优质的水平，学生有综合运用知识的可能和能力。

二、基于核心素养培养的教学目标

图1教学目标图

三、教学重难点

【教学重点】

1．海水中提取镁的沉淀剂的选择、制镁方案的设计和选择、工业流程的改进和完善。

2、围绕镁提取过程中对镁相关性质的探究。

【教学难点】

1、工业制镁方案的设计和选择；

2．化工园的常见的产业链的完善和物质循环。

四、教学过程

环节一：情境引入

[引入]老师参加铁人三项比赛的自行车照片

[教师]2016年10月16日在美丽的宁波东钱湖举行了2016年中国铁人三项联赛，这是老师在自行车换项区的合照，铁人三项包括游泳1.5公里、自行车40公里、跑步10公里。为了骑得更快，老师身边的自行车都很轻，大家知道这些自行车的主要材料是什么？

[学生]碳纤维、镁合金

【媒体展示】展示镁合金在汽车、电子产品壳体、以及航天航空等方面的应用的相关图片。

（课前提供有关介绍镁的资料或网站，同学自己浏览资料或网页）

[教师]请同学谈谈Mg的前景

[教师总结]镁被称为21世纪最具有开发和应用潜力的绿色工程材料，它具有比重轻、减振、压铸成形性能好、散热性较好和易回收等优点。立足于节能、减排的出发点，它是在产品轻量化进程上极具竞争力的材料。

[过渡]镁不仅在高科技领域有着广泛的应用，还与我们的日常生活密切相关。它是大自然赐予人类的宝物，既然镁的应用如此广泛，那么，该如何从自然界中获得镁呢？

【媒体展示】镁在自然界中的存在方式和镁资源的分布：1．镁资源储量比较2．海水中元素的分布图。

[教师]自然界中，镁以化合态的形式存在，在地壳中存在菱镁矿、光卤石等含镁矿石。更多的镁元素存在于海水中，海水中Mg元素的含量仅次于Cl元素和Na元素，总储量约为1.8×1015t。浩瀚的大海覆盖了约70%地球表面，目前世界上生成的镁60%来自海洋，而我们宁波又是沿海城市。如果你是一位企业家，想在宁波建设一个制取镁的工厂，你想选择哪种原料？你的依据是什么？

[学生]海水、资源丰富，成本低。

【设计意图】从教师本人生活中铁人三项比赛的自行车材料引入新课，拉近了师生间的距离，使学生快速进入学习状态。借助有关镁广泛应用的美轮美奂的图片，给学生营造强烈的视觉震撼，让学生认识化学在科技和社会中的应用，化学的发展将推动科技和社会的发展，赞赏化学对社会发展的重大贡献。强烈地激起学生探究获取镁的欲望。并通过地壳和海洋中镁资源的分布对比，让学生感受镁资源的丰富。把学生的角色定位于企业家，从化工生产需要角度，考虑原料易得与否、成本高低等因素，渗透了成本控制、资源就近利用的技术思想。

环节二：方案设计

1、分离和沉淀剂的选择

问题1：海水中含有Na+Mg2+Ca2+K+等阳离子，采用什么方法将Mg2+从海水中分离出来呢？

[学生]加入一种沉淀剂使镁离子沉淀下来，而其他离子不沉淀，从而与其他离子分离开。

【活动探究1】(1)分别向2.5mol·L-1的CaCl2溶液中、2.5mol·L-1的MgCl2溶液中滴加1mol·L-1NaOH溶液，观察现象；(2)分别向2.5mol·L-1的CaCl2溶液中、2.5mol·L-1的MgCl2溶液中滴加1mol·L-1Na2CO3溶液，观察现象。

【媒体展示】表1常温下常见的镁的化合物的溶解度(g/100gH2O)

物质

Mg(OH)2

MgCO3

MgSO4

MgCl2

溶解度(g)

0.00064

1.04

33.5

55.25

[学生]氢氧化镁比碳酸镁更难溶，故应该选择碱做沉淀剂。

问题2：工业生产中为了尽可能获得更高的利润，应该选用哪种沉淀剂？这种沉淀剂该如何获得？

【媒体展示】表2常见几种碱的市场销售价格

试剂

氢氧化钾

氢氧化钠

氢氧化钙

氢氧化钡

价格(元/吨)

9500

3300

580

3500

[学生]选择氢氧化钙

[教师]其实我们可以利用海边的贝壳来