感受化學魅力探尋化學之美化學與社會發(fā)展第十一單元第三節(jié)

化學與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目錄CONTENTS1知道常用化肥的名稱、分類和作用2了解銨態(tài)氮肥的使用注意事項，學會鑒定銨根離子感受化學魅力探尋化學之美重點:知道常用化肥的種類和合理使用化肥的重要性、銨根離子的檢驗難點:認識合理使用化肥、農(nóng)藥對保護環(huán)境的重要意義，培養(yǎng)社會責任感3知道常見的農(nóng)藥，記住波爾多液的成分化肥和農(nóng)藥的使用，使人類實現(xiàn)了由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的跨越?；屎娃r(nóng)藥對糧食增產(chǎn)有著非常重要的作用。在世界范圍內(nèi)，化肥對糧食增產(chǎn)的貢獻率已超過40%；如不使用農(nóng)藥，世界糧食產(chǎn)量將減少1/3。而化肥、農(nóng)藥的研制、生產(chǎn)和使用都與化學有著密切的關系。課堂導入化肥——農(nóng)作物的重要“食糧”一、農(nóng)作物生長需要多種營養(yǎng)元素，其中一部分來自空氣、水和土壤，還有一部分靠化學肥料來補充。探究新知植物生長需要的營養(yǎng)元素大量研究試驗確定的植物生長發(fā)育必需營養(yǎng)元素共有16種。植物對16種必需營養(yǎng)元素的需要量相差很大。其中碳、氧、氫三種元素需要量最大，其來源是空氣和水；其次，作物需要量較大的是氮、磷、鉀等，則需從土壤中吸收，而土壤里氮、磷、鉀三種元素含量往往難以滿足農(nóng)作物的需要。因此還需要靠化學肥料來補充。常見化肥的分類（1）根據(jù)所含主要植物營養(yǎng)元素的不同，化肥可分為氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥料、微量元素肥料等。（2）常用的微量元素肥料為鐵肥、硼肥、鋅肥、錳肥、銅肥、鉬肥等。氮肥作用：氮肥能促使作物的莖、葉生長茂盛，葉色濃綠，提高產(chǎn)量磷肥作用：促進植物根系發(fā)達、促進作物提早成熟，穗粒增多，籽粒飽滿鉀肥作用：能促使作物生長健壯，莖稈粗硬，增強對蟲害和倒伏的抵抗能力復合肥復合肥料是指含有兩種或兩種以上營養(yǎng)元素的化肥。1.計算純凈的尿素［CO(NH2)2］中氮元素的質量分數(shù)。2.右圖為某尿素包裝袋上的說明，試計算此尿素肥料的純度至少是多少。活動探究11-2尿素中氮元素的質量分數(shù)尿素CO(NH2)2國標GB2440-2017含氮量≥46.3%凈重50±0.5kg粒徑0.85-2.80mm解:(1）CO(NH2)2中氮元素的質量分數(shù)為:28/60×100％=46.67％（2）CO(NH2)2的純度為:46.3％/46.67％=99.2%尿素是一種白色晶體，是目前含氮量最高的氮肥。尿素施入土壤后，受微生物的作用，與水緩慢反應產(chǎn)生NH4+，因此尿素的肥效比較持久。作為一種中性肥料，尿素適用于各種土壤和植物。它易保存，使用方便，對土壤的破壞力小，是目前使用量較大的一種化學氮肥。工業(yè)上用氨氣和二氧化碳在一定條件下合成尿素。尿素2NH?+CO?高溫高壓

NH?COONH?NH?COONH?高溫高壓

CO(NH?)?+H?O銨態(tài)氮肥硝酸銨（NH4NO3）、碳酸氫銨（NH4HCO3）、硫酸銨［(NH4)2SO4］和氯化銨（NH4Cl）的成分里都含有銨根離子（NH4+），統(tǒng)稱銨態(tài)氮肥。因為銨根離子（NH4+）由于化學性質類似于金屬離子，故命名為“銨”，屬于原子團。所以由銨根離子（NH4+）和酸根陰離子構成的化合物，也是鹽，稱為銨鹽。銨鹽一般易溶于水、溶水時吸收熱量。1.取少量的硫酸銨、氯化銨，分別放在兩個研缽中，聞一聞它們的氣味。2.向上述兩個研缽中分別加入少量熟石灰，小心研磨，再聞一聞混合物的氣味。活動探究11-3銨態(tài)氮肥的性質無特殊氣味產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體(NH4)2SO4＋Ca(OH)2=CaSO4＋2NH3↑＋2H2O2NH4Cl＋Ca(OH)2=CaC2＋2NH3↑＋2H2O3.在試管中加入少量碳酸氫銨，在酒精燈上加熱，觀察現(xiàn)象。討論：為什么銨態(tài)氮肥不能與堿性物質混用，也不能在烈日下施用？固體物質逐漸減少,試管口有水霧,產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體當銨態(tài)氮肥遇到堿時或受熱時，都會發(fā)生化學反應，釋放出具有刺激性氣味的氨氣（NH3），因而使肥效降低。NH4HCO3加熱NH3↑+H2O+CO2↑銨態(tài)氮肥(NH4+)的檢驗1.加消石灰后研磨：將銨態(tài)氮肥與消石灰（氫氧化鈣）混合研磨，可以聞到混合物的刺激性氣味；2.加入氫氧化鈉溶液后加熱：將銨態(tài)氮肥與氫氧化鈉溶液混合并加熱，會產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體。化肥造成的污染化肥對于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量具有非常重要的作用，但使用不當會帶來很多環(huán)境問題?；手谐：幸恍┲亟饘僭?、有毒有機物和放射性物質，施入土壤后會形成潛在的土壤污染；同時化肥在使用過程中因某些成分積累、流失及變化，引起土壤酸化，水域氮磷含量升高，氮化物和硫化物氣體（N2O、NH3、H2S等）排放等，造成土壤退化和水、大氣環(huán)境污染。農(nóng)藥——作物生長的衛(wèi)士二、農(nóng)藥對提高作物產(chǎn)量具有非常重要的作用，常用的農(nóng)藥絕大多數(shù)都是用化學方法配制或合成的探究新知波爾多液波爾多液就是用膽礬（CuSO4·5H2O）、生石灰（CaO）和水混合制得的，它是人類較早使用并且一直沿用至今的一種農(nóng)用殺菌劑，具有防治果樹、棉花等多種植物病菌的功效。膽礬CuSO4·5H2OCaO波爾多液是常用的一種殺菌劑，且可自行配制，成本低，效果好。1882年米拉德于波爾多城發(fā)現(xiàn)其殺菌作用，故名波爾多液。波爾多液噴在植物表面后，使植物表面形成一層保護膜，其膜上密布游離的銅離子，菌體或病原體落上后，接觸銅離子，使其失去活性及生命力。因銅離子可滲入菌體細胞與酶結合，從而使其失去活力。但對已侵入植物體內(nèi)的病菌殺傷力較低。石硫合劑石灰和硫黃合劑，是一種殺蟲劑和殺菌劑。農(nóng)藥的利與弊一方面可以殺滅害蟲，對提高農(nóng)作物的產(chǎn)量具有非常重要的作用。另一方面許多農(nóng)藥因毒性強、藥效持久、殘留時間長，在消滅病蟲害的同時往往會污染環(huán)境、危害人體健康。我國利用不足世界9%的耕地面積，成功讓占地球人口1/5的中國人“端牢中國飯碗”，這背后離不開化學科學的支撐！其中農(nóng)藥作為農(nóng)業(yè)必不可少的化學品，在病蟲害防治方面發(fā)揮了重要作用。但過量使用農(nóng)藥帶來的生態(tài)環(huán)境污染、農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標等問題也亟待解決。目前，納米農(nóng)藥成了農(nóng)藥劑型研發(fā)的前沿領域。和傳統(tǒng)農(nóng)藥相比，納米農(nóng)藥具有藥效高、用量少、利于航空施藥、延長藥效期以及生產(chǎn)加工環(huán)保等優(yōu)勢。2019年，國際純粹與應用化學聯(lián)合會（IUPAC）將納米農(nóng)藥評選為化學領域十大新興技術之首，它將為實現(xiàn)農(nóng)藥用量“零增長”和綠色防控貢獻不可估計的力量。納米農(nóng)藥交流共享人工合成淀粉的重要意義一直以來，地球上的淀粉都是依靠植物光合作用合成的。小麥、水稻、谷類等植物，都能在太陽光的幫助下，以二氧化碳和水為原料合成淀粉。這樣的合成要窮盡這些植物一生的努力，涉及60多步生物化學反應。2021年，我國科學家在實驗室首次以二氧化碳、氫氣為原料，僅僅通過11步反應就實現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉［(C6H10O5)n］的全人工合成。這一成果被國際學術界認為是影響世界的重大顛覆性技術，使淀粉生產(chǎn)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式向工業(yè)車間生產(chǎn)模式轉變成為可能。獲悉這一原創(chuàng)性突破，你想到了什么？請分組討論交流這一科研成果的重要意義。人工淀粉合成途徑課堂達標1.下列區(qū)分化肥的方法可行的是(

)A．NH4HCO3與KCl：加水 B．K2SO4與Ca3(PO4)2：聞氣味C．NH4Cl與KCl：觀察外觀 D．(NH4)2SO4與K2SO4：加熟石灰研磨后聞氣味D課堂達標2.下列有關農(nóng)藥的敘述中不正確的是（）A．施用農(nóng)藥是最重要的作物保護手段B．施用農(nóng)藥對自然環(huán)境和人體健康有危害C．農(nóng)藥本身有毒，應該禁止施用農(nóng)藥D．為了減小污染，應根據(jù)作物、蟲害和農(nóng)藥的特點接規(guī)定合理施用農(nóng)藥C課堂達標3.某試驗田的玉米葉色淡黃，有倒伏現(xiàn)象，你認為應施用的復合肥是（）A．CO(NH2)2

B．KCl C．Ca(H2PO4)2

D．KNO3D課堂達標4.某班學生以“施用化肥的利與弊”為主題進行小組辯論，正方的觀點是施肥有利。正方的下列觀點不科學的是（

）A．施用化肥可以使農(nóng)作物增加產(chǎn)量B．化肥肥效快C．為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，施用化肥越多越好D．復合肥能為農(nóng)作物提供多種營養(yǎng)素C課堂達標5.尿素[CO（NH2）2]在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用量較大，它在土壤中的轉化和吸收過程模擬如下，土壤中兩種物質的溶解度曲線如圖Ⅳ。分析如圖信息，所得結論正確的是（）A．（Ⅰ）中氮元素可直接被植物吸收 B．（Ⅱ）生成的銨態(tài)氮肥一定含NH4Cl C．（Ⅲ）堿性土壤使銨態(tài)氮肥營養(yǎng)流失 D．（Ⅳ）降溫結晶可使兩種物質分離C課堂達標6.空氣是寶貴的自然資源，下圖是以空氣等為原料合成尿素[CO(NH2)2]的流程。請按要求回答相關問題:(1)空氣屬于__________(填“純凈物”或“混合物”)，X是空氣中含量最多的氣體，其分子式為___________。(2)圖中分離空氣的過程屬于________變化(填“物理”或“化學”)。(3)空氣中含有的少量稀有氣體的化學性質_________(填“活潑”或“穩(wěn)定”)。(4)實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳的化學反應方程式為

；二氧化碳的密度比空氣__________(填“大”或“小”)。(5)尿素屬于_______(填“氮肥”、“磷肥”或“鉀肥”)；寫出NH3合成尿素的化學反應方程式_____________?；旌衔颪2物理穩(wěn)定CaCO3+2HCl=CaCl2+H2