课题1 化肥和农药
教学目标:
1、了解与化学肥料、农药、植物生长调节剂和除莠剂有关的化学原理。
2.通过典型事例了解化学肥料、农药、植物生长调节剂和除莠剂及其发展趋势。
教学重点、难点:了解与化学肥料、农药、植物生长调节剂和除莠剂有关的化学原理。
探究建议:
1、调查当地农村使用化学肥料的情况,写成调查报告,与同学交流讨论。
2、测定土壤的酸碱度,讨论改良酸性土壤和碱性土壤的一般方法。
3、参观调查:化学在农林产品深加工中的应 用。
4、交流讨论:从农药DDT的广泛使用到禁用所引发的思考。
课前预习:
1.农业生产中,大量使用的化肥主要有 、 、 。写出以磷矿石为原料生产过磷酸钙的化学反应方程式 。
2.常用的钾肥主要有 、 、 。
3.农业生产中用量最大的氮肥有氨水、尿素、硝酸铵、碳酸氢铵等。写出以NH3和CO2为原料生产尿素的化学反应方程式 。
写出以NH3为原料生产NH4NO3的化学反应方程式
。
4.最早使用的农药石硫合剂是用 和 配制的,农药波尔多液是用 、
配制的。科学家们在不断寻找高效、低毒、低残留的农药,这样的农药可能从元素周期表的 区域寻找。
5.一些农药如六六六粉,不溶于水而且扩散途径多,可以通过农作物进入人体,对人体造成伤害。因此,目前世界上已禁止生产和使用六六六粉。写出六六六粉的结构简式
。
6.人们通过研究合成了一种能促进植物生长的调节剂乙烯利,写出乙烯利在植物体内产生乙烯的化学反应方程式 。
〔方法导引〕
化学肥料.
1.氮肥:氮是作物体内蛋白质、核酸和叶绿素的重要成分,氮肥能促使农作物的茎、叶生
长茂盛,叶色浓绿。
⑴氨水 NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-,氨水是一种速效肥,施入土壤中,作物很快吸收,不会残留有害物质。
⑵用作氮肥的铵盐:氨水是液体,运输不便,又容易挥发而降低肥料。工业上常利用酸和氨起反应制成固体铵盐用作肥料。例如:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH3+HNO3=NH4NO3 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 NH3+HCl=NH4Cl
高压
⑶尿素:工业上用氨和CO2在2.02×104KPa和180℃合成CO(NH2)2:
2NH3+CO2 CO(NH2)2,尿素施入土壤受微生物的作用跟水缓慢起反应生成碳酸铵,碳酸铵容易被作物吸收。CO(NH2)2+2H2O=(NH4)2CO3
2.磷肥:磷肥能促进作物根系发达,增强抗旱抗寒能力,还能促进作物提早成熟,穗粒增多,籽粒饱满。常用的磷肥为钙镁磷肥、过磷酸钙、重过磷酸钙等。
⑴原料:磷矿石〔主要成分Ca3(PO4)2〕、磷灰石〔主要成分Ca5F(PO4)3〕、硫酸。
⑵H3PO4的制备:Ca3(PO4)2+H2SO4(浓) 3CaSO4↓+H3PO4
Ca5F(PO4)3+H2SO4(浓) 5CaSO4↓+3H3PO4+HF↑
⑶过磷酸钙制备:Ca3(PO4)2+2H2SO4(浓) = 2CaSO4+Ca(H2PO4)2
⑷重钙的制备:Ca3(PO4)2+4H3PO4(浓) 3Ca (H2PO4)2
Ca5F(PO4)3+7H3PO4(浓) 5Ca(H2PO4)2 +HF↑
3.钾肥:钾肥能促进作物生长健壮,茎秆粗硬,增强对病虫害和倒伏的抵抗能力,并能促进糖分和淀粉的生成,常用的钾肥有K2SO4、KCl等。
4.复合肥料:复合肥料是含有两种或两种以上营养元素组成的化肥,如NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、KNO3、KH2PO4等。
5.微量元素化肥:主要有硼肥、锰肥、铜肥、锌肥、钼肥等。施用的量很少。植物缺乏这些微量元素就会影响生长发育,减弱抗病能力。
例题1]硫酸铵是农村常用的一种铵态氮肥。试回答下列问题:
⑴某硫酸铵肥料,实验测得氮的质量分数为20%,这种样品中可能混有( )。
A.碳酸氢铵 B.硝酸铵 C.氯化铵 D.磷酸氢二铵
⑵下列物质不能跟硫酸铵肥料混合施用的是( )。
A.碳酸氢铵 B.草木灰 C.过磷酸钙 D.氯化钾
⑶田间一次施用化肥过多会使植物变得枯萎发黄,俗称“烧苗”,其原因是( )。
A.根细胞从土壤中吸收的养分过多 B.根细胞不能从土壤中吸水
C.根系不能将水向上运输 D.根系加速了呼吸作用,释放的能量过多
解析]⑴硫酸铵含氮量为21.2%>20%,则必定含有含氮量比20%小的一种化肥,经计算只有NH4HCO3含氮量低于20%。
⑵硫酸铵为铵态氮肥,这种肥料不能跟碱性物质混合使用,因易产生挥发物质氨气,降低肥效,而草木灰的主要成分是K2CO3,水解显碱性。
⑶当使用化肥过多时,根细胞不能从土壤中吸水而发黄。
答案]⑴A ⑵B ⑶B
例题2]自然界中进行着氮元素的循环,所以空气中氮气的含量基本保持不变。
⑴植物生长所需最主要的三种营养元素 ,由氮气转变成氮的化合物的过程叫做 。
放电
⑵农谚有“一场雷雨一场肥”的说法,其中的“肥”是雷雨形成的最终产物之一,其化学式是 。
⑶已知N2(g)+O2 (g) 2NO(g) △H=180.74kJ/mol。此反应称为伯克莱特-艾迪反应,某次雷雨闪电中两块云间的电势差为1×109V,从一块云移到另一块云的电荷量为30000C,此次闪电释放出的能量为 kJ。
⑷若该闪电有千分之一的能量用来产生NO,则可生成NO mol,雷雨的生成物相当于给大地施加尿素 t。
⑸伯克莱特-艾迪反应在1903年曾用于工业上生产NO并进而转变为硝酸,因该反应有很大缺点,后来不再被采用,你认为此反应的主要缺点是 。
⑹现代工业生产NO是用氨的催化氧化法,反应的化学方程式是 。
答案] ⑴氮、磷、钾 ;固氮
⑵HNO3 ⑶3×1010 ⑷3.32×105;9.96
⑸耗电量大,转化率低,生成成本高
⑹4NH3+5O2 4NO+6H2O
例题3]药品标签上应注明名称、化学式和质量标准、生产日期、保质期,有的还要指明有剧毒性、腐蚀性、挥发性等,由此联想到,农民购买、贮存、使用农药时,应注意的事项及理由,请填入下表:
注意事项
理由
⑴
⑵
⑶
⑷
解析]根据题中的信息,由农药的名称、化学式及使用注意事项,可推知该农药的大致性质和用途。由此,可考虑出答案为①购买时注意农药的名称、化学式,以免买错;②注意药品生产日期、保质期,发免购买失效农药;③农药应存放于阴暗处,以防止光照、高温失效;④喷洒农药时,要注意自我保护、以防中毒;⑤使用时要注意农药的性质,要正确与其他农药配合使用,防止发生反应而失效;⑥贮存时根据性质要密封,远离火源,防止挥发及燃烧爆炸等。只要优选四个即可。