专题二 从海水中获得的化学物质

专题二 从海水中获得的化学物质

专题二 从海水中获得的化学物质

第二单元 钠、镁及其化合物

——— 金属钠的性质与应用 学习目标： 1、了解钠的物理性质，用途、保存方法 2、掌握钠的化学性质 3、通过有关实验及科学探究活动，提高独立思考、分析问题的能力和总结表达能力。 学习重点: 钠的化学性质 知识牵引：1、钠元素在自然界中分布很广，在海水中储量极为丰富，但都是以 态存在的，主要物质有 、 、 。 2、19世纪初，科学家 在实验室首次制得了金属钠，不久他又制得了金属镁。 3、钠原子的原子结构示意图­­­­­­为 最外层电子数为 ，易­­­­­­ 电子形成稳定结构，所以通常显 价，表现为 性，能与非金属单质反应。 学习过程： 一、钠与非金属的反应 [实验探究] 1、问题提出：铁、铝、铜等能存放在空气和水中，但在加热时能与空气、氧气或水反应，是不是所有的金属都能在空气中稳定存在？ 2、实验过程和步骤：取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油用小刀切开一端的外皮观察钠表面的光泽和颜色，看新切开的钠的表面在空气中会不会发生变化？再取一小块金属钠放在石棉网上加热观察有什么现象？ 3、知识归纳：①钠是一种 色、有 、质地 （能用刀切开）、熔点 、常温下为 态的金属。

②钠在空气中容易被氧化，表面变 ，生成白色的 （化学式为 ），加热时能燃烧，产生 火焰，生成 色的 （化学式为 ）。完成下列化学方程式，标出电子转移情况，指明生成物中氧元素的化合价，指明还原剂。 共11页，当前第1页1234567891011

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常温： na ＋ o2 === 氧化剂： 还原剂： 加热时： na ＋ o2 氧化剂： 还原剂： 4、思考：一块金属钠长期存放在空气中会产生以下变化，请用化学方程式解释，最终产物是什么？ 银白色→变暗→表面变潮→结块→变成粉末 ① ② ③ ④ 5、知识扩展：钠与其它非金属单质的反应

研磨

na＋ cl2 na ＋ s 二、钠与水（酸）的反应 [实验探究]1、问题提出：日常生活可以用铁或铜制的水壶来烧水说明这两种金属在通常情况下是与水不反应的，那么钠与水是否反应？ 2、实验过程和步骤：在烧杯中加入一些水滴入几滴酚酞试液，然后把一小块钠放入水中观察现象并解释原因 ① ，原因 ； 共11页，当前第2页1234567891011

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② ，原因 ； ③ ，原因 ； ④ ，原因 ； ⑤ ，原因 ； 3、知识归纳与总结：钠与水剧烈反应，生成 和 ，表现 性。 方程式： na ＋ h2o === （分析该反应表出电子转移的方向和数目） 离子方程式： 4、思考：钠与水反应实际上是钠与水电离出来的微弱的h＋反应，那么钠与盐酸、硫酸等酸溶液的反应要比与水的反应 ，请预测试验现象。 共11页，当前第3页1234567891011

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5、知识扩展：金属钠比铜活泼，能否从硫酸铜溶液中置换出单质铜？说出反应的现象，推断产物。 钠与盐的反应（写出化学方程式） 钠块投入到cuso4溶液中： 钠块投入到fecl3溶液中： 钠块投入到mgcl2溶液中： 三、钠的保存：金属钠通常保存 中原因是钠能与 及 反应。 四、钠的制备：电解熔融的氯化钠： nacl ＋ 五、钠的用途：

①制过氧化钠等化合物（和氧气反应）；

②制k－na合金（ 态），用于原子反应堆作导热剂（钠的导热性）；

③高压钠灯：发出的黄光射程远,透雾力强

④还原贵重金属钛、锆、铌、钽等（钠具有还原性）。ticl4+4na ti+4nacl [课堂练习] 1、取用时需用镊子夹取钠，不能用手拿，考虑为什么？ 用小刀切开金属钠时，其表面的光泽有何变化？原因是什么？ 钠应 保存在 。 2、从氧化还原角度看，在上述反应中，钠均失去电子做 剂，是一种活泼的金属，具有 性，也能和其它氧化剂（如氯气，硫）反应。 3、金属钠着火时，下列可以用来灭火的物质或器材是 a.泡沫灭火器 b.水 c.煤油 d.沙土 4、当往饱和澄清石灰水中投入金属钠时，看到的现象是 原因：① ② 共11页，当前第4页1234567891011

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第二单元 钠、镁及其化合物

——— 钠的化合物的性质与应用 学习目标： 1、了解钠的重要化合物的性质、用途；掌握过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化规律及性质的不同点

2、通过对碳酸钠，碳酸氢钠的对比，提高运用比较，归纳，推理的能力。

3、关注与钠的化合物有关的生活、生产问题，体验化学科学的发展对当代社会可持续发展的重要意义。 学习重点:掌握过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化规律及性质的不同点。

知识牵引：naoh是一种常见的 (填类别)，俗称 、 、 。有强烈的 性。 固体naoh放置在空气中容易吸收空气中的水蒸气而 ，容易吸收空气中的 而变质，化学方程式为 。 学习过程 1、氧化钠和过氧化钠 氧化钠和过氧化钠的比较

氧化钠

过氧化钠

化学式

色、态

氧元素化合价

所属物质类别

化

学

性

质

与h2o反应

与co2反应

与so2反应

与hcl反应

稳定性 ＞

用途

2、碳酸钠的性质与应用 【实验探究】（1）观察碳酸钠的物理性质。 （2）在两支洁净的试管中分别加入2-3ml澄清石灰水和氯化钙溶液，再分别向上述两支试管中滴加碳酸钠溶液，振荡，观察现象。 （3）用ph试纸测定碳酸钠溶液的ph值。 （4）在一只烧杯中加入50ml0.5mol/l碳酸钠溶液，用酒精灯将碳酸钠加热沸腾。将一块有油污的铜片浸入碳酸钠溶液中，静置约2min，用镊子将铜片从溶液中取出后，用水冲洗干净。比较浸入溶液前后铜片表面的情况。 （5）按课本第51页图2-9所示组装仪器，将滴管中的浓盐酸加入瓶中，观察反应现象。 【学生活动】 请同学们完成表格

项目

实验现象

化学方程式或者结论 共11页，当前第5页1234567891011

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实验（1） 碳酸钠物理性质：

实验（2）

实验（3）

实验（4）

实验（5）

3、碳酸钠和碳酸氢钠的比较

化学式

na2co3

nahco3

俗名

色、态

水中溶解度大小 溶解度： >

水溶液碱性 碱性： >

与酸反应快慢、化学方程式 比 快

__________________________

__________________________

________________________________

________________________________

与氢氧化钠溶液反应的化学方程式

________________________________

________________________________

热稳定性、方程式 热稳定性： >

用 途

注意：碳酸钠晶体的风化：碳酸钠粉末遇水生成 （写化学式）；碳酸钠晶体在空气里逐渐失去结晶水变成 。 【讨论】你能用几种方法鉴别碳酸钠与碳酸氢钠固体？写出加入试剂的化学式和反应化学方程式 ① ， ；② ， ； ③ ， ；④ ， ； 【练习】向饱和na2co3溶液中通入co2气体会析出白色晶体，原因是 、 ，化学方程式为 。 共11页，当前第6页1234567891011

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【知识拓展】仔细阅读课本p53页拓展视野，完成下列练习： 某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后，知道： nacl＋nh3＋co2＋h2o＝nahco3↓＋nh4cl 【提出问题】能否在实验室模拟“侯氏制碱法”中制取nahco3的过程呢？ 【实验验证】如图是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置。已知浓氨水遇生石灰会产生大量的nh3。 a b c d d生石灰 浓氨水

饱和nacl溶液

有孔塑料隔板 弹簧夹 稀盐酸 石灰石

饱和nahco3溶液

a b

请回答下列问题： ⑴ 检验a装置气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，若 ，说明装置不漏气。 ⑵ d是连接在装置a与装置c之间的气体净化装置，进气口是 （填a或b），d的作用是除去__________气体。 ⑶ 实验时先向饱和nacl溶液中通入较多的nh3(溶液显碱性)，再通入足量的co2，其原因是___________。(填写序号) ① 使co2更易被吸收 ② nh3比co2更易制取 ③ co2的密度比nh3大 ⑷ 用____________的方法将生成的nahco3晶体从混合物中分离出来。 【得出结论】利用“侯氏制碱法”在实验室可以制取nahco3 。

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第二单元 钠、镁及其化合物

——— 镁的提取及应用 学习目标： 1、了解镁的物理性质，掌握镁的化学性质，了解镁的用途。 2、熟悉元素及其化合物知识的学习思路，培养学生的观察能力和思维能力 3、认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值 学习重点:镁的化学性质

知识牵引：1、自然界的镁主要以 的形式存在于 和海水中，海水中镁的总储量约为 。 共11页，当前第7页1234567891011

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2、写出下列反应的化学方程式： mgcl2＋ naoh ==

mg(oh)2＋ h2so4=== mg(oh)2 学习过程 一、从海水中提取镁的过程及原理：

海水提镁的步骤：

贝壳（caco3）煅烧 加

石灰乳

加 沉淀 加 、 mgcl2·6h2o

mgcl2

mg

相关的化学反应方程式为： ① ② ③ ④ ⑤ 【思考】海水中提取镁的过程中，海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀时为什么加入的是石灰乳而不是naoh溶液？ 共11页，当前第8页1234567891011

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电解得到金属镁为什么不采用电解熔融的氧化镁？ 电解产生的cl2怎么处理？ 二、镁的性质 1、物理性质：镁是 色的金属固体，是热和电的良导体，质地 。硬度较 ，熔点较低，镁的密度较_____,镁能与铜、铝、锡、锰、钛等形成许多合金,但是硬度和强度都很____,因此镁合金被大量用于制造 、 和 的部件,氧化镁的熔点可以达到2800℃，是很好的______材料 2、化学性质

【实验1】从广口试剂瓶中取2片打磨好的镁条放入一支试管，加入少量水，滴入2～3滴酚酞，加热煮沸。观察现象。

【实验2】取一根4～5cm长的镁条，用砂纸将表面的氧化镁擦去，用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃后，伸入充满二氧化碳的集气瓶中，观察现象。

【实验3】在一支试管中放入一小段擦去氧化膜的镁条，再向试管中加入一定量的稀硫酸，观察现象。

实验记录

序号

实验现象

实验结论（相关的化学方程式）

实验1：

实验2：

实验3

【知识总结】镁的化学性质：

（1）与非金属的反应

与氧气反应 、

与氯气反应 、 共11页，当前第9页1234567891011

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与氮气反应

（2）与水反应： （3）与二氧化碳反应：______________________________________

（4）与酸反应（盐酸、硫酸等） _______________________________________、_____________________________

mg

mgo

mgcl2

mg(oh)2

①

②

③

④

⑤

⑥

【归纳总结】根据本节课所学知识，结合下图转化关系完成方程式，并说明镁的重要用途。 ① ② ③ 共11页，当前第10页1234567891011

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④ ⑤ ⑥ 【练习】金属镁可用于火箭、飞机、轮船的制造。镁在现代材料工业中需求量逐渐增大。海水中含有约0.129％的镁元素，仅次于氯和钠，总储量约1800亿吨，开发潜力很大。 ⑴在提取镁的生产过程中，需要浓缩海水，提高海水中mgcl2的质量分数，你认为既环保又经济的方法是 。 ⑵浓缩海水中mgcl2的质量分数为9.150％，求要将150吨浓缩海水中mgcl2都转化为mg(oh)2，理论上需要ca(oh)2多少吨?(相对原子质量：mg 24 cl 35.5 ca 40 o 16 h 1)共11页，当前第11页1234567891011