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就高考备考中，尤其关于镁的知识给同学们列出以下复习提纲：

1、概括为三大部分：镁的游离态——即镁单质、镁的化合态——即镁的化合物(包括含镁元素的碱、盐、氧化物)和碱土金属的周期性变化及特殊性

2、镁单质的六个方面：

(1)镁原子结构、基态镁原子(镁离子)价电子排布、晶体镁结构(六方最密)

(2)镁在周期表中的位置、原子半径、离子半径、电离能的变化

(3)金属镁物理性质(色、态、密度、熔沸点、硬度、导热、导电)

(4)金属镁化学性质(金属性很强、失电子能力很强、还原性很强)

(5)金属镁的用途

(6)金属镁的制备

3、含镁元素的碱——氢氧化镁

4、含镁元素的盐——碳酸镁

5、含镁元素的氧化物——氧化镁

6、海水提镁

碱土金属指ⅡA族的所有元素，包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)六种，其中镭为放射性元素，由玛丽·居里(M.Curie)和皮埃尔·居里(P.Curie)在沥青矿中发现。

碱土金属中除铍外都是典型的金属元素，氧化态为＋2，其单质为灰色至银白色金属，硬度比碱金属略大，导电、导热能力好，容易同空气中的氧气和水蒸气作用，在表面形成氧化物和碳酸盐，失去光泽。碱土金属的氧化物熔点较高，溶于水显较强的碱性，其盐类中除铍外，皆为离子晶体，但溶解度较小。在自然界中，碱土金属都以化合物的形式存在，可用焰色反应鉴定。

1808年，英国化学家Dvy以汞为阴极电解汞和氧化镁的混合物，得到镁汞齐。1828年，法国化学家Bussy将无水氯化镁和金属钾同时溶解，首次分离出纯的金属镁。因为镁矿石产于希腊的美格尼西亚(Magnesia)，故镁的英文名为Magnesium。

金属镁与战争有着密切的关系，镁最重要的用途就是用来制造合金，最常见的是镁铝合金，它含有5%～30%的镁，镁铝合金比纯铝更坚硬，强度更大，而且比纯铝更易于飞机制造行业，能够满足航空航天等高科技领域对材料吸噪、减震、防辐射的要求，因此被称为“国防金属”，可以说镁是高科技武器必不可少的材料。

镁在空气中易于氧结合燃烧发出强光，利用这一点国防上制造照明弹、燃烧弹；摄影上用于闪光灯。

镁与钾、钙一样，是地壳中部分最广的元素之一。镁不是以单质状态存在，而是作为盐类或岩石在自然界大量分布，镁的主要矿物有白云石CaCO₃·MgCO₃，光卤石KCl·MgCl₂·6H₂O等。

海水中约含有0.13%的镁，镁也存在于植物中，是叶绿素的主要成分。镁还存在于人体细胞中。它对蛋白质、核酸、类脂化合物的酶合成的活化，软骨和骨的生长以及维持脑和甲状腺机能非常重要。镁以磷酸盐、碳酸盐形式分布于股和肌肉中，缺乏镁会引起肌肉的颤动、脉象的混乱。

今天我们就来好好认识一下镁和它所在的碱土金属。

第一部分：金属镁

一、镁原子结构、基态镁原子(镁离子)价电子排布、晶体镁结构(六方最密)

1、镁原子(及镁离子)结构

由此我们可以看出，钠的最外层电子数为2，极易失去最外层上的2个电子，化学性质极为活泼，常见化合价为＋2价

2、镁原子(及镁离子)的(价)电子排布

基态Mg：1s²2s²2p⁶3s²，简写为[Ne]3s²，价电子排布为3s²。

轨道表达式如图

3、金属镁晶体结构：六方最密堆积

二、镁在周期表中的位置、同位素

1、镁在周期表中的位置

第三周期ⅡA族，属s区元素，与Be、Ca、Sr、Ba、Ra称为碱土金属。

镁是碱土金属中最稳定的元素。

2、同位素

镁的稳定同位素有²⁴Mg、²⁵Mg、²⁶Mg；其自然丰度分别为78.70%、10.13%、11.17%。

在天然存在的某种元素里，不论游离态还是化合态，各种同位素原子百分比称为该元素的自然丰度。

三、金属钠物理性质(色、态、密度、熔沸点、硬度、导热、导电)

银白色固体，有金属光泽，密度、硬度均很小，是一种重要的轻金属。熔点649℃，具有良好的导热、导电和延展性。

四、金属镁化学性质——强还原性

通常情况下，镁是灰白色的，其表面有一层氧化膜，常温下，迅速溶于稀酸，并在乙醚溶液中被许多烃基和芳基卤化物所侵蚀而成格式试剂。

从镁的电负性(1.31)和标准电极电势(－2.36V)看，它是一种活泼的金属，主要的化学性质如下：

1、与大多数非金属单质(如O₂、N₂、S、X₂)的反应

O₂：2Mg＋O₂2MgO(耀眼的白光)

N₂：3Mg＋N₂Mg₃N₂(耀眼的白光)

Mg₃N₂能与水剧烈反应生成Mg(OH)₂沉淀，放出氨气，所以只能在干态下制取。

Cl₂：Mg＋Cl₂MgCl₂

S：Mg＋SMgS

2、与二氧化碳反应

CO₂：2Mg(s)＋CO₂(g)2MgO(s)+C(s)

现象：镁剧烈燃烧，发生强烈的白光，同时生成白色固体和黑色颗粒状固体

3、与热水(或水蒸气)反应

由于镁易形成氧化膜，故镁与冷水几乎不反应，但镁能与热水反应

Mg＋2H₂OMg(OH)₂＋H₂↑

4、与大多数酸(HF、铬酸除外)反应

离子方程式：Mg＋2H^＋===Mg^2＋＋H₂↑

5、与卤代烃的醚溶液中形成格式试剂(在有机合成中应用广泛)

Mg＋RX===RMgX

五、电解法制备镁

生产镁的最好方法是电解熔融卤化物混合物(如MgCl₂＋CaCl₂＋NaCl)，镁沉积在阴极。

工业上一般不用电解氧化镁的方法制取镁，其主要原因有以下两点：

①MgO的资源低于MgCl₂；②MgO的熔点(2200℃)高于氯化镁(714℃)，浪费能源。

六、金属镁的用途

1、生产合金，特别是镁铝合金。

2、冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。

3、利用镁牺牲阳极进行阴极保护：广泛应用于石油、天然气管道和锅炉设备等的腐蚀防护。

4、用于有机合成。

第二部分：镁及其化合物

一、氧化镁

MgO可由煅烧碳酸盐迅速得到，是一种白色粉末，属NaCl晶型，晶格能3795KJ·mol^－1。MgO熔点很高(2642℃)，可作耐火材料。

二、氢氧化镁

氢氧化镁是白色固体，易吸水潮解，难溶于水，K_sp＝1.2×10^－11，易溶于酸、铵盐溶液，

属中强碱。具有层状结构，层与层之间通过范德华力相互联系。

1、与酸反应

Mg(OH)₂＋2H^＋===Mg^2＋＋H₂O

2、与铵盐(NH₄^＋)反应

Mg(OH)₂＋2NH₄^＋===Mg^2＋＋2NH₃·H₂O

第三部分：碱土金属的焰色反应

第四部分：生活中的“镁”些物质

1、运动员——涂“镁粉”(碳酸镁)：增大掌心与器械之间的摩擦力

2、魔术师——镁粉真奇妙

第五部分：海水提镁

海水中镁的含量较为丰富，含镁约0.13%，每年从海水中生产1亿吨金属镁，经过100万年海水中镁的浓度也不过减少0.01%。目前世界60%的镁是从海水中提取的。

工业上提镁的一种方式是将海水抽入反应槽，加入石灰乳，使镁转换为Mg(OH)₂沉淀，再加入盐酸转换为MgCl₂溶液，蒸发溶液后，得到MgCl₂·6H₂O晶体，随后在HCl气流中脱水，得无水MgCl₂，最后电解MgCl₂得到Mg和Cl₂，氯气可用来制盐酸，再循环利用。

注意：①由MgCl₂•6H₂O到无水MgCl₂，必须在干燥HCl气流(必要时可加入脱水剂)中加热，以防MgCl₂水解生成碱式氯化镁Mg(OH)Cl。

②因镁在高温下能与O₂、N₂、CO₂等气体发生反应，故工业电解MgCl₂得到的镁，应在H₂氛围中冷却。

③氯化镁易潮解，普通食盐的潮解就是因含有氯化镁之故。

关于海水提镁，比较重要的是最后的电解过程，可能会考到，还有氯气的重复利用，体现了绿色化学的宗旨，也是一个考点。

第六部分：碱土金属

一、碱土金属的概述

碱土金属包括铍、镁、钙、锶、钡和镭六种元素，构成周期表Ⅱa族。由于钙、锶、钡的氧化物在性质上介于“碱性的”和“土性的”(既难溶于水又难熔融的Al₂O₃称为“土”)之间，所以这几种元素又称为碱土金属，现习惯上把铍、镁也包括在内。

在碱土金属中，铍是稀有元素，镁、钙、锶、钡是自然界中十分丰富的元素。镭是存在于铀矿石中的放射性元素。

二、碱土金属的结构特点

位于周期表的s区、ⅡA。价层电子结构：ns²；。

它们均很容易失去2e^-→M^2＋

由于比相邻的ⅠA族元素的原子增加一个核电荷，因而原子核对最外层电子的引力增加了，结果他们的原子半径比同周期碱金属的小，失去一个电子也就比相应的碱金属困难(可以比较他们的第一电离能I₁而得到证明。)

金属活泼性从上到下增强(因为原子半径从上到下增大，电离能，电负性从上到下减小)。

三、碱土金属的物理性质

1、碱土金属的单质为银白色(铍为灰色)固体，容易与空气中的氧气和水蒸气作用，在表面形成氧化物和碳酸盐，失去光泽而变暗。它们的原子有两个价电子，形成的金属键较强，熔、沸点较相应的碱金属要高。单质的还原性随着核电荷数的递增而增强。 

2、碱土金属的硬度略大于碱金属，除铍和镁外，其他均可用刀子切割，新切出的断面有银白色光泽，但在空气中迅速变暗。其熔点和密度也都大于碱金属，但仍属于轻金属。 

3、碱土金属的导电性和导热性能较好。

四、碱金属的化学性质

1、碱土金属最外电子层上有两个价电子，易失去而呈现＋2价，是化学活泼性较强的金属，能与大多数的非金属反应，所生成的盐多半很稳定，遇热不易分解，在室温下也不发生水解反应。

2、它们与其他元素化合时，一般生成离子型的化合物。但Be^2＋和Mg^2＋离子具有较小的离子半径，在一定程度上容易形成共价键的化合物。钙、锶、钡和镭及其化合物的化学性质，随着它们原子序数的递增而有规律地变化。

3、碱土金属的离子为无色的，其盐类大多是白色固体，和碱金属的盐不同，碱土金属的盐类(如硫酸盐、碳酸盐等)溶解度都比较小。

4、碱土金属在空气中加热时，发生燃烧，产生光耀夺目的火光，形成氧化物。

5、碱土金属在高温火焰中燃烧产生的特征颜色，可用于这些元素的鉴定。

6、碱土金属与水作用时，放出氢气，生成氢氧化物，碱性比碱金属的氢氧化物弱，但钙、锶、钡、镭的氢氧化物仍属强碱。铍表面生成致密的氧化膜，在空气个不易被氧化，跟水也不反应。镁跟热水反应，钙、锶和钡易与冷水反应。钙、锶和钡也能与氢气反应。在空气中，镁表面生成一薄层氧化膜，这层氧化物致密而坚硬，对内部的镁有保护作用，所以有抗腐蚀性能，可以保存在干燥的空气里。钙、锶、钡等更易被氧化，生成的氧化物疏松，内部的金属会继续被氧化，所以钙、锶、钡等金属要密封保存。

五、碱土金属的用途

1、镁

镁的密度约为铝的2/3，在实际应用的金属中是最轻的。镁合金的吸振能力强、切削性能好、金属镁铸造性能好，很适合铸造汽车零件。

镁在人体新陈代谢过程中的作用举足轻重，是人体一切生长过程，如骨骼、细胞、核糖核酸、脱氧核糖核酸、心脏及各种生物膜形成的重要物质。

镁是叶绿素分子的组成成份，存在于叶绿素分子红构的卟啉环中间，叶绿素A和叶绿素B含镁量约2.7%，供镁不足会致使叶绿素减少叶片发黄，直接影响光合作用的效率。

2、钙

(1)CaCl₂·6H₂O加热脱水形成白色多孔的CaCl₂。无水CaCl₂有很强的吸水性，常用作干燥剂，由于它能与气态NH₃和乙醇形成加合物，所以不能用于干燥氨气和酒精；

(2)次氯酸钙Ca(ClO)₂可用作漂白剂；

(3)CaF₂俗称萤石，是制备HF和F₂的重要原料，萤石具有能降低难熔物质熔点，促进流动，广泛应用于冶金工业。

(4)CaSO₄·2H₂O俗称生石膏，加热至393K时，部分脱水形成熟石膏2CaSO₄·H₂O，该过程不可逆。熟石膏应用于模型、粉笔、石膏绷带、水泥等的生产。

3、钡

(1)Be盐和可溶性钡盐有毒；

(2)BaSO₄俗称重晶石，可做白色涂料和添加剂。难溶于水，被用作“钡餐进行胃部X射线检查。

(3)过氧化钡常用于爆破作业中作强火剂。