化学4.1《化肥和农药》PPT课件(新人教版-选修2)

1、2021/2/61高中化学新人教版选修2系列课件化学与技术 2021/2/624.1化肥和农药2021/2/63教学目标教学目标 知识与能力知识与能力 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

2、的广泛使用到禁用所引发的思考。 课时划分课时划分:两课时2021/2/642021/2/65 使用化肥是保障农业增产的重要措施使用化肥是保障农业增产的重要措施,它它为解决迅速增长的人口吃饭问题建立了不可为解决迅速增长的人口吃饭问题建立了不可磨灭的功绩。农药可杀灭与我们争夺粮食的磨灭的功绩。农药可杀灭与我们争夺粮食的害虫害虫,消灭与农作物争夺营养的杂草以及莠消灭与农作物争夺营养的杂草以及莠蚀种子和作物的霉菌。挽回作物的损失蚀种子和作物的霉菌。挽回作物的损失,在在农业生产和粮食贮存中得到广泛的应用农业生产和粮食贮存中得到广泛的应用,此此外在林业畜牧业和控制人类健康的传染病方外在林业畜牧业和控制人类

3、健康的传染病方面面,农药也同样做出了贡献。农药也同样做出了贡献。2021/2/66氮肥氮肥: :尿素尿素NHNH（COCO）2 2、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵等、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵等磷肥磷肥: :过磷酸钙（过磷酸钙（CaCa（H H2 2POPO4 4）2 2H H2 2O O、CaSOCaSO4 4）原料原料: : CaCa5 5（POPO4 4）3 3F;F;钙镁磷肥（钙镁磷肥（CaCa2 2（POPO4 4）3 3 、 MgMg2 2（POPO4 4）3 3）; ;钢渣磷肥钢渣磷肥 钾肥钾肥: :草木灰、氯酸钾、硫酸钾、硝酸钾等草木灰、氯酸钾、硫酸钾、硝酸钾等产自固产自固 态钾盐矿、

4、液态钾盐卤、工农业含钾的副产品态钾盐矿、液态钾盐卤、工农业含钾的副产品 和肥料。和肥料。思考与交流思考与交流: :化肥为农作物补充那几种元素化肥为农作物补充那几种元素? ?分别分别列出几种化肥列出几种化肥, ,写出它们的化学式。写出它们的化学式。一、化肥为农作物补充必要的营养元素。一、化肥为农作物补充必要的营养元素。2021/2/67 1 1、钾石盐矿是生产钾盐的主要资源。其主要成分为、钾石盐矿是生产钾盐的主要资源。其主要成分为氯化钠和氯化钾工业上通常采用溶解结晶法方法得到氯化钠和氯化钾工业上通常采用溶解结晶法方法得到氯化钾。想一想这是利用了什么原理氯化钾。想一想这是利用了什么原理? ? 2

5、2察尔汗盐湖的百万吨钾肥工程成为我国西部开发察尔汗盐湖的百万吨钾肥工程成为我国西部开发的标志性工程的标志性工程, ,请你查阅有关资料请你查阅有关资料, ,分析当地的自然条件分析当地的自然条件给钾盐生产带求了哪些有利和不利因素给钾盐生产带求了哪些有利和不利因素? ?提示提示: :氯化钠溶解度随温度变化不大氯化钠溶解度随温度变化不大; ;氯化氯化 钾溶解度随温度变化较大钾溶解度随温度变化较大2021/2/68 察尔汗盐湖位于柴达木盆地中南部。海拔察尔汗盐湖位于柴达木盆地中南部。海拔26702670米米, ,南距格尔木约南距格尔木约6060公里公里, ,北距大柴旦北距大柴旦110110多公里。南北宽

6、多公里。南北宽4040多公里多公里, ,东西长东西长140140多公里多公里, ,总面积为总面积为58005800多平方公里。它是柴达木四大盐多平方公里。它是柴达木四大盐湖中面积最大、储量最丰的一个湖中面积最大、储量最丰的一个, ,也是我国最也是我国最大 的 天 然 盐 湖大 的 天 然 盐 湖 , , 在 世 界 排 名 第 二 。在 世 界 排 名 第 二 。 察尔汗盐湖察尔汗盐湖, ,是一个以钾盐为主是一个以钾盐为主, ,伴生有镁、伴生有镁、钠、锂、硼、碘等多种矿产的大型内陆综合性钠、锂、硼、碘等多种矿产的大型内陆综合性盐湖。它有着极为丰富的钾镁盐资源盐湖。它有着极为丰富的钾镁盐资源,

7、,其储量其储量达达500500亿吨亿吨, ,是我国钾镁盐的主要产地。是我国钾镁盐的主要产地。2021/2/69 1. 2NH3+CO2=H2NCOONH4 2. H2NCOONH4=H2NCONH2+H2O加压、加热加压、加热加热加热氨基甲酸铵氨基甲酸铵尿素尿素2021/2/6101、氨的催化氧化、氨的催化氧化 PtRh4NH3+5O2 =4NO+6H2O 800C2、一氧化氮的氧化、一氧化氮的氧化:2NO+O2 = 2NO23、二氧化氮的吸收、二氧化氮的吸收:3NO2+H2O = 2HNO3+NO4、HNO3+NH3=NH4NO32021/2/611全国单套最大的尿素生产装置全国单套最大的尿

8、素生产装置 2021/2/612交流交流:自己得到的有关农药与农作物的关系自己得到的有关农药与农作物的关系,农药的发展变化情况。农药的发展变化情况。2021/2/613 世界上因病害、虫害和草害所造成的粮食减产约占产量世界上因病害、虫害和草害所造成的粮食减产约占产量的的30%-40%,30%-40%,化学防治在综合防治中占有重要的地位化学防治在综合防治中占有重要的地位, ,为寻为寻找高效、低毒、低残留的农药找高效、低毒、低残留的农药, ,克服害虫的抗药性克服害虫的抗药性, ,需要不需要不断的研究发现新物质来解决这些问题。断的研究发现新物质来解决这些问题。 1 1、杀虫剂与虫害的防治、杀虫剂与虫

9、害的防治阅读与思考阅读与思考: :第第1 1、2 2自然段总结防治虫害的方法自然段总结防治虫害的方法有哪些有哪些? ?人们为寻找高效、低毒、低残留的农药经人们为寻找高效、低毒、低残留的农药经历了哪些过程历了哪些过程? ?与农药有关的元素在周期表的什么与农药有关的元素在周期表的什么位置位置? ? 天然物质防治虫害（如燃烧艾嵩、烟草等）天然物质防治虫害（如燃烧艾嵩、烟草等）化学方法防治虫化学方法防治虫害（含砷、硫的无机物害（含砷、硫的无机物含氟、氯的有机物含氟、氯的有机物含磷有机物）。含磷有机物）。第一代农药第一代农药:天然产物和无机物天然产物和无机物;第二代农药第二代农药:有机氯类、有机磷类有机

10、氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、氨基甲酸酯类;第三代农药第三代农药:拟除虫菊酯、特异性农药。周期表右拟除虫菊酯、特异性农药。周期表右上角上角,非金属区非金属区。2021/2/614拟除虫菊酯拟除虫菊酯:指指一类结构或生一类结构或生物活性类似天物活性类似天然除虫菊酯的然除虫菊酯的仿生农药仿生农药,是在是在仿造天然除虫仿造天然除虫菊花有效成分菊花有效成分及其化学结构及其化学结构的基础上发展的基础上发展起来的高效、起来的高效、安全新型杀虫安全新型杀虫剂。剂。2021/2/615 70 70年代后以研究从天然除虫菊科植物中提取的除虫菊酯杀虫剂年代后以研究从天然除虫菊科植物中提取的除虫菊酯杀虫剂为契机为契

11、机, ,开始了天然源农药的研究开始了天然源农药的研究, ,人们不但实现了它的合成人们不但实现了它的合成, ,又以又以它为先导结构进行了仿生合成它为先导结构进行了仿生合成, ,已知制出的多种拟除虫菊酯类农药已知制出的多种拟除虫菊酯类农药的杀虫效果甚至大于过去的某些农药数倍到数十倍的杀虫效果甚至大于过去的某些农药数倍到数十倍, ,而且是低毒、而且是低毒、用量少、低残留农药。用量少、低残留农药。 此外此外, ,科学家们不但研制出昆虫绝育剂、驱科学家们不但研制出昆虫绝育剂、驱避剂等药物避剂等药物, ,而且还从昆虫体内分离出多种包括性、食物及产卵的而且还从昆虫体内分离出多种包括性、食物及产卵的引诱剂。极

12、少量这类药物引诱剂。极少量这类药物, ,在诱捕阱的配合下在诱捕阱的配合下, ,一次可捕杀大量害虫。一次可捕杀大量害虫。 近年来出现一些作用机理特殊的农药如近年来出现一些作用机理特殊的农药如:1996:1996年投入市场的年投入市场的“新奇新奇农药商品农药商品”是第一个植物活化剂或称植物引发剂是第一个植物活化剂或称植物引发剂, ,它本身并无抑菌它本身并无抑菌和其它生物活性和其它生物活性, ,施用后却能使植物体内获得内吸性抗性施用后却能使植物体内获得内吸性抗性( (简称简称SAR)SAR), ,以抵御真菌性病毒侵入。又如昆虫甲壳素抑制剂氟铃脲能通过抑制以抵御真菌性病毒侵入。又如昆虫甲壳素抑制剂氟铃

13、脲能通过抑制形成昆虫壳体的甲壳素的生成来杀死害虫形成昆虫壳体的甲壳素的生成来杀死害虫, ,但它却是对环境高度安但它却是对环境高度安全的全的, ,为此它和另外两种农药即为此它和另外两种农药即: :除草剂二氟吡隆和昆虫生长调节剂除草剂二氟吡隆和昆虫生长调节剂双苯酰肼共同获美国总统绿色化学奖。双苯酰肼共同获美国总统绿色化学奖。2021/2/616在自然界中在自然界中, ,由真菌引起的植物病害占植物病由真菌引起的植物病害占植物病害总数的害总数的8080以上以上, ,18451845年前后年前后, ,一种由霉菌导一种由霉菌导致的马铃薯晚疫病在欧洲大泛滥。这种病以飞快致的马铃薯晚疫病在欧洲大泛滥。这种病以

14、飞快的速度传播着的速度传播着, ,使欧洲使欧洲 5 56 6的马铃薯被毁坏。那的马铃薯被毁坏。那时欧洲人以马铃薯为主要粮食时欧洲人以马铃薯为主要粮食, ,马铃薯晚疫病致马铃薯晚疫病致使北爱尔兰的使北爱尔兰的800800万居民处于饥荒之中万居民处于饥荒之中, ,100100万人万人被饿死被饿死, ,或因身体虚弱生病而死。或因身体虚弱生病而死。18791879年年, ,葡萄霜葡萄霜霉病在法国的葡萄园中大流行霉病在法国的葡萄园中大流行, ,这也是由霉菌引这也是由霉菌引起的病害起的病害, ,它严重毁坏了法国各地的葡萄园它严重毁坏了法国各地的葡萄园, ,使誉使誉满世界的法国的葡萄酒酿造业一度陷于停顿。满

15、世界的法国的葡萄酒酿造业一度陷于停顿。2 2、病害和草害的防治、病害和草害的防治2021/2/617 波尔多液是最早的波尔多液是最早的保护性杀菌剂保护性杀菌剂之一之一,是一是一种广谱无机杀菌剂种广谱无机杀菌剂,是由硫酸铜和石灰乳混是由硫酸铜和石灰乳混合而成的一种天蓝色胶状悬浮液。杀菌的合而成的一种天蓝色胶状悬浮液。杀菌的主要成分是碱性硫栈铜主要成分是碱性硫栈铜,粘着力强粘着力强,药液喷在药液喷在植物表面可形成一层薄膜植物表面可形成一层薄膜,不易被雨水冲刷不易被雨水冲刷,残效期长。而内吸性杀菌剂能渗入植物组残效期长。而内吸性杀菌剂能渗入植物组织或被植物吸收并在植物体内传导。多数织或被植物吸收并在

16、植物体内传导。多数为单向向顶传导为单向向顶传导,而少数药剂可以双向传导。而少数药剂可以双向传导。这类这类内吸性杀菌剂内吸性杀菌剂保护植物免受病菌侵害保护植物免受病菌侵害,并抑制已经侵入植物组织的病菌生长并抑制已经侵入植物组织的病菌生长,或者或者使植物免受病害使植物免受病害2021/2/6182 2农药在植物体内的残留农药在植物体内的残留农药在土壤中受物理、化学和微生物的作用农药在土壤中受物理、化学和微生物的作用, ,按照其被分解的难按照其被分解的难易程度可分为两类易程度可分为两类: :易分解类（如易分解类（如2 2, ,4-D4-D和有机磷制剂）和难分解类和有机磷制剂）和难分解类（如（如2 2

17、, ,4 4, ,5-T5-T和有机氯、有机汞制剂等）。难分解的农药成为植物和有机氯、有机汞制剂等）。难分解的农药成为植物残毒的可能性很大。残毒的可能性很大。植物对农药的吸收率因土壤质地不同而异植物对农药的吸收率因土壤质地不同而异, ,其从砂质土壤吸收农其从砂质土壤吸收农药的能力要比从其他粘质土壤中高得多。不同类型农药在吸收率上药的能力要比从其他粘质土壤中高得多。不同类型农药在吸收率上差异较大差异较大, ,通常农药的溶解度越大通常农药的溶解度越大, ,被作物吸收也就越容易。例如被作物吸收也就越容易。例如, ,作物对丙体作物对丙体666666的吸收率要高于其他农药的吸收率要高于其他农药, ,因为

18、丙体因为丙体666666的水溶性大的水溶性大。不同种类的植物。不同种类的植物, ,对同一种农药中的有毒物质的吸收量也是不同对同一种农药中的有毒物质的吸收量也是不同的。例如的。例如, ,对有机氯农药中艾氏剂和狄氏剂的吸收量对有机氯农药中艾氏剂和狄氏剂的吸收量: :洋葱莴笋洋葱莴笋黄瓜萝卜黄瓜萝卜 胡萝卜。农药在土壤中可以转化为其他有毒物质胡萝卜。农药在土壤中可以转化为其他有毒物质, ,如如 DDTDDT可转化为可转化为 DDDDDD、DDEDDE, ,它们都能成为植物残毒。一般说来它们都能成为植物残毒。一般说来, ,块根类块根类作物比茎叶类作物吸收量高作物比茎叶类作物吸收量高; ;油料作物对脂溶

19、性农药如油料作物对脂溶性农药如 DDTDDT、DDEDDE等等的吸收量比非油料性作物高的吸收量比非油料性作物高; ;水生作物的吸收量比陆生植物高。水生作物的吸收量比陆生植物高。2021/2/619在农田滋生的杂草在农田滋生的杂草, ,会与作物和栽培植物争会与作物和栽培植物争光照和光照和COCO2 2, ,争土壤水分、养料和肥料争土壤水分、养料和肥料, ,争夺生争夺生存空间存空间, ,降低土壤温度降低土壤温度, ,影响作物生长。影响作物生长。传统方法缺点传统方法缺点: :费时、费事费时、费事; ;化学除草剂优点化学除草剂优点: :杀死杂草而不伤害作物杀死杂草而不伤害作物, ,节省大量劳力节省大量

20、劳力, ,有利于农业机械化发展和耕作有利于农业机械化发展和耕作栽培技术的更新。栽培技术的更新。 2021/2/620乙烯对多种作物有促进成熟乙烯对多种作物有促进成熟,早熟早熟增产等效果。但乙烯是气体增产等效果。但乙烯是气体,难用难用于大田生产于大田生产,而一种人工合成的化而一种人工合成的化学调节剂学调节剂乙烯利能被吸收乙烯利能被吸收,在在体内释放乙烯体内释放乙烯,起到跟应用乙烯气起到跟应用乙烯气体同样的效果体同样的效果:2021/2/621农药危害农药危害:破坏害虫与天敌之间的平衡破坏害虫与天敌之间的平衡,造成蜜蜂大造成蜜蜂大量死亡、家蚕中毒。造成土壤和作物的农药残留量死亡、家蚕中毒。造成土壤

21、和作物的农药残留,造成毒害水生生物和污染水源。造成毒害水生生物和污染水源。化肥的合理使用化肥的合理使用:考虑土壤的酸碱性、作物营养状态等因素外考虑土壤的酸碱性、作物营养状态等因素外,还必还必须根据化肥本身的化学性质进行科学使用。如硫须根据化肥本身的化学性质进行科学使用。如硫酸铵使用于雨水充沛的地区酸铵使用于雨水充沛的地区;而硝酸铵使用于比较而硝酸铵使用于比较干燥的地区且和其它肥料混合使用。不合理使用干燥的地区且和其它肥料混合使用。不合理使用造成土壤酸性增强造成土壤酸性增强,土壤板结土壤板结,水体富营养化水体富营养化,产生水产生水华等污染现象。华等污染现象。2021/2/622农药施用后农药施用

22、后, ,在作物、土壤以及其他环境中剩余的在作物、土壤以及其他环境中剩余的痕量取药及其代谢产物称为农药残留。如果人或其痕量取药及其代谢产物称为农药残留。如果人或其他高等动物长期食用残留农药达到一定浓度的食物他高等动物长期食用残留农药达到一定浓度的食物, ,就会使农药在体内慢慢累积起来引起慢性中毒。农就会使农药在体内慢慢累积起来引起慢性中毒。农药残留及其危害主要有两种途径药残留及其危害主要有两种途径, ,(1)(1)施用药剂对农施用药剂对农作物的直接作用以及农作曲对土壤等环境中残存农作物的直接作用以及农作曲对土壤等环境中残存农药的吸收。例如在接近收获期施用过多药的吸收。例如在接近收获期施用过多, ,过浓的农过浓的农药药, ,会造成农产品中残留农药的过量。农药对作物会造成农产品中残留农药的过量。农药对作物这种污染取决于农药本身的化学性质这种污染取决于农药本身的化学性质, ,加工剂型以加工剂型以及施药时间和方式等及施药时间和方式等,