一、案例类型
教学方法
二、案例背景
白云石主要化学成分为白云石化学成分为CaMg(CO3)2,是组成白云岩和白云质灰岩的主要矿物成分。白云石可用于建材、陶瓷、玻璃和耐火材料、化工以及农业、环保、节能等领域。主要用作碱性耐火材料和高炉炼铁的熔剂,生产钙镁磷肥和制取硫酸镁,以及生产玻璃和陶瓷的配料。做为金属镁和轻质碳酸钙的主要原料,白云石中CaMg(CO3)2的含量尤为关键。但CaMg(CO3)2与CaCO3和MgCO3的物相结构和成分组成接近,采用化学分析和物相检测的手段精确标定其纯度难度较大,但三者的热分解温度和失重差别较大,故采用热分析手段进行纯度检测是一种最佳方案。
三、教学目的与知识点
1. 教学目的
培养学生针对较复杂工程问题,利用所学知识解决具体的能力,促进学生理解制备工艺对材料组成、结构和性能的影响。
2. 教学知识点
综合热分析原理;综合热分析在材料研究中的应用。
四、课堂教学内容及实施
1. 解决问题的思路
要从白云石矿物中提取金属镁,首先需精确获得CaMg(CO3)2的质量分数。
根据白云石组成和成分特点,以及各种分析方法的优缺点分析,引导学生经过思考和讨论,提出最合适的检测方法。进一步提示学生可通过不同的气氛条件,获取不同的数据,相互验证,得到最接近实际情况的检测结果。
引导学生模拟检测结果,并根据模拟结果,推导反应机理,计算矿物纯度。