高二化学化肥的生产与合理使用

1、第二单元化肥的生产与合理使用第二单元化肥的生产与合理使用课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案学习目标学习目标第第二二单单元元化化肥肥的的生生产产与与合合理理使使用用学习目标学习目标掌握化肥的生产原理及使用时注意的问题。掌握化肥的生产原理及使用时注意的问题。课前自主学案课前自主学案一、化肥的种类一、化肥的种类农作物的生长需要较多的农作物的生长需要较多的C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等元素和微量的等元素和微量的B、Mn、Cu、Zn、Mo等元素。土壤里常缺乏的是等元素。土壤里常缺乏的是_这这三种元素，因此农业上主要施用含三种元素，因此农业上主要施用含

2、_元元素素的化学肥料。的化学肥料。N、P、KN、P、K化学肥料是用矿物、水等作原料，经过化学加工化学肥料是用矿物、水等作原料，经过化学加工制成的。化学肥料的种类很多，主要有以下几类：制成的。化学肥料的种类很多，主要有以下几类：1氮肥氮肥氮是农作物体内蛋白质、核酸和叶绿素的重要成氮是农作物体内蛋白质、核酸和叶绿素的重要成分，氮肥是指含有氮元素的化肥。氮肥能使作物分，氮肥是指含有氮元素的化肥。氮肥能使作物的茎、叶生长茂盛，叶色浓绿。目前常用的氮肥的茎、叶生长茂盛，叶色浓绿。目前常用的氮肥有：有：NH3H2O(氨水氨水)、CO(NH2)2(尿素尿素)、NH4HCO3(碳铵碳铵)、(NH4)2SO4(

3、硫铵硫铵)和和NH4NO3(硝硝铵铵)等。等。(1)尿素的制备尿素的制备原理：将氨与二氧化碳在一定条件下进行反应原理：将氨与二氧化碳在一定条件下进行反应生成氨基甲酸铵，然后对产物进行脱水得到尿生成氨基甲酸铵，然后对产物进行脱水得到尿素。素。有关反应：有关反应：2NH3CO2 H2NCOONH4；H2NCOONH4H2NCONH2H2O。(2)硝酸铵的制备硝酸铵的制备原理：利用氨气在一定条件下进行催化氧化得原理：利用氨气在一定条件下进行催化氧化得到硝酸，然后再与氨气反应制取硝酸铵。到硝酸，然后再与氨气反应制取硝酸铵。 氮是农作物体内蛋白质、核酸和叶绿素的重要氮是农作物体内蛋白质、核酸和叶绿素的重

4、要成分，氮肥是指含有氮元素的化肥。氮肥能使作成分，氮肥是指含有氮元素的化肥。氮肥能使作物的茎、叶生长茂盛，叶色浓绿。目前常用的氮物的茎、叶生长茂盛，叶色浓绿。目前常用的氮肥有：肥有：NH3H2O(氨水氨水)、CO(NH2)2(尿素尿素)、NH4HCO3(碳 铵碳 铵 )、 (NH4)2SO4(硫 铵硫 铵 )和和NH4NO3(硝铵硝铵)等。等。(1)尿素的制备尿素的制备原理：将氨与二氧化碳在一定条件下进行反应生原理：将氨与二氧化碳在一定条件下进行反应生成氨基甲酸铵，然后对产物进行脱水得到尿素。成氨基甲酸铵，然后对产物进行脱水得到尿素。有关反应：有关反应：2NH3CO2 H2NCOONH4；H2

5、NCOONH4 H2NCONH2H2O。思考感悟思考感悟1氨水和尿素的肥效特点是什么？氨水和尿素的肥效特点是什么？【提示提示】氨水易挥发且有刺激性气味，施肥氨水易挥发且有刺激性气味，施肥时不能让它接触植株，由于氨气的挥发使肥效降时不能让它接触植株，由于氨气的挥发使肥效降低；尿素含氮量高，肥效高，本身是中性，适用低；尿素含氮量高，肥效高，本身是中性，适用于各种土壤及各种农作物，不会产生土壤酸化、于各种土壤及各种农作物，不会产生土壤酸化、变硬或板结等情况。变硬或板结等情况。2磷肥磷肥磷肥能促进作物根系发达，增强抗寒抗旱能力，磷肥能促进作物根系发达，增强抗寒抗旱能力，还能促进作物提早成熟。磷肥是指含

6、有磷元素的还能促进作物提早成熟。磷肥是指含有磷元素的化肥。常用磷肥的化学成分都是磷酸盐，如过磷化肥。常用磷肥的化学成分都是磷酸盐，如过磷酸钙酸钙又称普钙，主要成分为又称普钙，主要成分为_，制取反应方程式：，制取反应方程式：Ca3(PO4)22H2SO4=2CaSO4Ca(H2PO4)2；Ca(H2PO4)2和和CaSO4重过磷酸钙重过磷酸钙又称重钙，主要成分为又称重钙，主要成分为Ca(H2PO4)2，制 取 反 应 方 程 式 ：制 取 反 应 方 程 式 ： C a3( P O4)24H3PO4=3Ca(H2PO4)2，而难溶性磷肥如磷矿，而难溶性磷肥如磷矿粉粉主要成分为主要成分为Ca3(P

7、O4)2，钙镁磷肥，钙镁磷肥主要成分为主要成分为Ca3(PO4)2和和Mg3(PO4)2等，只溶于强酸中，故肥等，只溶于强酸中，故肥效慢，适宜施于酸性土壤中。效慢，适宜施于酸性土壤中。3钾肥钾肥钾肥能促进作物健壮，茎根粗硬，增强对病虫钾肥能促进作物健壮，茎根粗硬，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害和倒伏的抵抗能力，并能促进糖分和淀粉的生成。钾肥是指含有钾元素的化肥。常用的钾肥有成。钾肥是指含有钾元素的化肥。常用的钾肥有KCl、K2SO4以及草木灰以及草木灰(有效成分为有效成分为K2CO3)等，等，除此之外，还有复合肥如除此之外，还有复合肥如KNO3等。等。自然界中存在自然界

8、中存在KCl含量极高的矿，称之为钾石含量极高的矿，称之为钾石盐，其中含有盐，其中含有NaCl，根据溶解度受温度影响的不，根据溶解度受温度影响的不同，可用重结晶的方法从钾石盐中将同，可用重结晶的方法从钾石盐中将KCl提取出提取出来。来。思考感悟思考感悟2什么叫复合肥？常见的高等植物必需的营养什么叫复合肥？常见的高等植物必需的营养元素有哪些？元素有哪些？【提示提示】含有两种或两种以上营养元素的肥含有两种或两种以上营养元素的肥料叫做复合肥。常见的高等植物必需的营养元素料叫做复合肥。常见的高等植物必需的营养元素有有N、P、K、Ca等。等。4复合肥料复合肥料是指含有两种或两种以上营养元素的化肥。如是指含

9、有两种或两种以上营养元素的化肥。如KNO3、NH4H2PO4、KH2PO4等。等。思考感悟思考感悟3草木灰使用应注意哪些问题？草木灰使用应注意哪些问题？【提示提示】因草木灰中的钾盐主要是因草木灰中的钾盐主要是K2CO3，极易溶于水，易流失，故不要在大雨前施用，施极易溶于水，易流失，故不要在大雨前施用，施用后也不宜大量浇水；另外，草木灰是碱性的，用后也不宜大量浇水；另外，草木灰是碱性的，不能与硫酸铵、碳酸铵等铵态氮肥混用，否则易不能与硫酸铵、碳酸铵等铵态氮肥混用，否则易造成氮肥损失，原理是：造成氮肥损失，原理是：NH与与CO的双水解，生的双水解，生成成CO2和和NH3、H2O。5微量元素肥料微量

10、元素肥料主要有硼肥、锰肥、铜肥、锌肥等，在我国施主要有硼肥、锰肥、铜肥、锌肥等，在我国施用的量很少。植物缺乏这些微量元素，也会影响用的量很少。植物缺乏这些微量元素，也会影响生长发育，减弱抗病能力。生长发育，减弱抗病能力。二、化肥的合理使用二、化肥的合理使用1以植物生长期所需肥料的最佳配比来研制复以植物生长期所需肥料的最佳配比来研制复合肥料。合肥料。2要提高化肥利用率，减少化肥在环境中的损要提高化肥利用率，减少化肥在环境中的损失，防止污染环境。失，防止污染环境。3遵循土壤、作物、肥料三者之间的依存关系，遵循土壤、作物、肥料三者之间的依存关系，以化肥与综合农业技术相配合为指导原则，确定以化肥与综合

11、农业技术相配合为指导原则，确定施肥的品种、数量、比例及科学的施肥技术，做施肥的品种、数量、比例及科学的施肥技术，做到氮、磷、钾化肥配合使用，化肥和有机肥配合到氮、磷、钾化肥配合使用，化肥和有机肥配合使用，在化肥中添加微量元素，平衡施肥等。使用，在化肥中添加微量元素，平衡施肥等。4推广微生物肥料。如磷细菌能分解含磷的有推广微生物肥料。如磷细菌能分解含磷的有机物，使磷变为可溶性磷，为植物提供磷肥。机物，使磷变为可溶性磷，为植物提供磷肥。课堂互动讲练课堂互动讲练氮肥氮肥详见课前自主学案：详见课前自主学案：1.氮肥。氮肥。 某化肥厂以氨和空气某化肥厂以氨和空气(其中氧气的体积分数其中氧气的体积分数为为

12、20%)为原料生产硝酸铵过程如下：为原料生产硝酸铵过程如下：(1)步骤步骤中发生了两个反应，将这两个化学方中发生了两个反应，将这两个化学方程 式 合 并 为 一 个 化 学 方 程 式 ， 可 表 示 为程 式 合 并 为 一 个 化 学 方 程 式 ， 可 表 示 为_。(2)若不考虑副反应且各步反应均完全，为使生若不考虑副反应且各步反应均完全，为使生产过程中不再补充空气，则原料气中氨产过程中不再补充空气，则原料气中氨(包括第包括第步被硝酸吸收的氨步被硝酸吸收的氨)的体积分数最大值为的体积分数最大值为_。(3)假设实际生产中，反应假设实际生产中，反应、中含氮物质的中含氮物质的利用率分别为利用

13、率分别为a、b，反应，反应中氨的利用率为中氨的利用率为c、硝、硝酸的利用率为酸的利用率为100%，则合成硝酸铵的整个流程中，则合成硝酸铵的整个流程中，氨的总利用率是多少？氨的总利用率是多少？变式训练变式训练1甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同，如图：用的原料不同，但生产流程相同，如图：试回答下列问题：试回答下列问题：(1)用化学方程式表示甲、乙、丙三个工厂合成尿用化学方程式表示甲、乙、丙三个工厂合成尿素的原料气素的原料气NH3和和CO2的生产过程。的生产过程。甲厂以焦炭、空气和水为原料；甲厂以焦炭、空气和水为原料；乙厂以天然气、空气和水为原

14、料；乙厂以天然气、空气和水为原料；丙厂以石脑油丙厂以石脑油(主要成分主要成分C5H12)、空气和水为原、空气和水为原料。料。(2)按工业生产的有关规定，利用原料所制得的按工业生产的有关规定，利用原料所制得的原料气原料气H2和和CO2的物质的量之比，若最接近合成的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气尿素的原料气NH3(换算为换算为H2的物质的量的物质的量)和和CO2物物质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？高？解析：解析：绿色化学的最大特点在于它是在始端就绿色化

15、学的最大特点在于它是在始端就采用预防实际污染的科学手段，因而过程和终端采用预防实际污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染。通过化学转化获取新物质均为零排放和零污染。通过化学转化获取新物质的过程中，就是要充分利用每种原料的原子，具的过程中，就是要充分利用每种原料的原子，具有有“原子经济性原子经济性”。只有这样，才能做到既充分。只有这样，才能做到既充分利用了资源，又防止了污染。利用了资源，又防止了污染。(2)由甲厂生产过程中反应发生的化学方程式可得由甲厂生产过程中反应发生的化学方程式可得如下关系式：如下关系式：C2H2O(g)=2H2CO2，得，得n(H2)n(CO2)21；由乙厂生产过

16、程中反应发生的化学方程式可得如由乙厂生产过程中反应发生的化学方程式可得如下关系式：下关系式：CH42H2O4H2CO2，得，得n(H2) n(CO2)4 1；化肥的合理使用化肥的合理使用详见课前自主学案：二、化肥的合理使用。详见课前自主学案：二、化肥的合理使用。硫酸铵是农村常用的一种铵态氮肥。试回硫酸铵是农村常用的一种铵态氮肥。试回答下列问题：答下列问题：(1)某硫酸铵肥料，实验测得氮的质量分数为某硫酸铵肥料，实验测得氮的质量分数为20%，这种样品中可能混有这种样品中可能混有_(填字母代号填字母代号)。A碳酸氢碳酸氢铵铵B硝酸铵硝酸铵C氯化氯化铵铵D磷酸氢二铵磷酸氢二铵【解析解析】(1)硫酸铵

17、含氮量为硫酸铵含氮量为21.2%20%，则，则必定含有含氮量比必定含有含氮量比20%小的一种化肥，经计算只小的一种化肥，经计算只有有NH4HCO3含氮量低于含氮量低于20%。(2)硫酸铵为铵态硫酸铵为铵态氮肥，这种肥料不能跟碱性物质混合使用，因易氮肥，这种肥料不能跟碱性物质混合使用，因易产生挥发性物质氨气，降低肥效，硝酸铵、过磷产生挥发性物质氨气，降低肥效，硝酸铵、过磷酸钙酸钙主要成分是主要成分是Ca(H2PO4)2和和CaSO4都显酸性，都显酸性，氯化钾显中性，而草木灰的主要成分是氯化钾显中性，而草木灰的主要成分是K2CO3，水解显碱性。水解显碱性。【答案答案】(1)A(2)B变式训练变式训