《化学肥料》名师教案

课题2化学肥料东北师大附中明珠校区张逸纯【核心素养】通过对化学肥料有关知识的学习，使学生更加理解化学对人类生产和生活的重要意义。【教学目标】1.了解常见化肥的种类和作用；2.了解化肥、农药对环境的影响；3.通过实验探究，学会根据物理和化学性质初步鉴别几种常见化肥的方法。【教学重点】化肥的种类和作用。【教学难点】化肥的简易鉴别。【学情分析】从生活常识中学生已经对于化学肥料有了一定的了解，但是掌握的知识还是比较笼统粗略的，只知道化肥可以促进植物生长，对于化肥的种类、组成，以及不同种类化肥的作用还不清楚；关于化肥对于人类所作的贡献，学生还没有深刻的感受；尤其对于如何简易鉴别化肥，也是学生需要学习的新内容。【设计思路】化学肥料对于城市孩子来说比较陌生、没有应用环境，本节课以情景引入的方式，分别引出常见的化肥、化肥的简易鉴别和化肥的合理使用三个板块，联系生活实际让学生感知化学与生活的关系以及化肥相关知识在实际中的应用。在具体授课过程中，是基于预习的学习。在常见化肥部分提问学生常见化肥对应的化学成分与化学式，具体讲解各营养元素对作物生长作用，将讲授知识与预习所得杂糅加深学生理解、记忆。在化肥简易鉴别部分，充分发挥小组合作学习的功能，让学生通过小组讨论得出实验方案、全班讨论确定方案后小组实验实践方案。让学生充分的参与课堂、积极思考，对物质鉴别的方法有更深入的理解与更清晰的认识。在化肥合理使用部分，引导学生辩证的看待事物，在研究科学的同时兼顾人文、道德、法治层面，全面提升学生素养。【课前准备】学生完成教师发布的课前预习任务，教师通过预习反馈，了解学生的薄弱点（详细任务请登录“优教-同步学习网”，浏览“名师预习”）。【教学过程】一、导入新课【情景创设】不知道同学们有没有关注过我国农业发展的问题，这里有一则新闻，是世界4强50年食品产量指数变化。把图片放大一下，我们可以看到，德国和日本在1990年前后已经开始有下滑趋势，美国虽然一直保持上升，但是和我国相比依然稍显逊色。世界四强，只有我国的农业一直保持着强劲的发展态势。请同学们思考一下，我国都是如何实现这样的发展的？【过渡】在这可以给大家一点小提示，我省谈及粮产丰收措施的时候，提到了这样一句：测土配方施肥；无独有偶，河北省谈及小麦单产增长的时候，也提到了氮肥调控、测土配方施肥。这些方法就与我们今天要学习的化肥相关。二、学习新课【讲解】农作物所必须的营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等，但是土壤所能提供的养分是有限的、往往无法满足植物需求量，在人类文明的发展过程中，人类逐渐掌握了通过施肥来补充土壤中养分的方法。我们所使用的肥料既包括天然肥料，如农家肥、草木灰等；也包括以化学和物理方法制成的含农作物生长所需营养元素的化学肥料。【过渡】在农作物所需各营养元素中，氮、磷、钾需求量较大，因此我们通常要额外施加氮肥、磷肥、钾肥。【提问】通过预习，可以回答常见的氮肥化学成分都有什么吗？名称和化学式都分别是什么？【讲解】这位同学回答的很好。氮肥的主要作用是促进植物生长茂盛、叶色浓绿；作物在缺氮的时候，会出现叶片发黄甚至叶脉呈淡棕色的情况。看图片分别为棉花、玉米、马铃薯缺氮时的状态。【提问】那磷肥呢？常见磷肥化学成分和化学式都分别是什么？【讲解】这位同学回答的也很完整。磷主要促进植物生长；作物缺磷时，会特别矮小，叶片呈暗绿色并出现紫色。图片分别展示了正常与缺磷状态下的小麦和水稻，可以看出植株矮小是作物缺磷的一个显著特点。【提问】对于钾肥呢？常见钾肥化学成分和化学式都分别是什么？【讲解】看来大家预习的都很好。钾主要保证植物体内各种代谢过程顺利进行、增强抗病虫害和抗倒伏能力；作物在缺钾时会出现茎干软弱、容易倒伏、叶片边缘和尖端呈褐色并焦枯的症状。看图中缺钾的大豆、棉花和玉米，焦枯的叶面是很明显的特征。【提问】有些化肥中同时含有两种或两种以上的营养元素，还能以单一元素命名吗？此时称之为复合肥料。能举例吗？【讲解】刚同学举了xxx的例子，化学式怎么写？同时含有哪些营养元素？所以复合肥料的优势就是可以同时均匀地供给作物几种养分，充分发挥营养元素间的相互作用，有效成分高。【过渡】我们已经初步了解了化肥，看一下这种情况，大家能否帮忙解决。【情景创设】有一位农民伯伯在去邻居家做客的时候，发现邻居的玉米比自己家的长势要好，就想向邻居讨要一点化肥自己种地的时候用。邻居说只知道自己家有尿素、氯化铵、硝酸铵、过磷酸钙、氯化钾五种，但是为了防止变质，被分别被装在了1-5号没有标签的盒子中密封保存，现在顺序已经忘记了。也就是说，五种物质，对应五个序号，谁对应谁，不知道。你有办法帮他们判断各个盒子中都装着哪种化肥吗？【过渡】按照科学探究的过程，问题已经提出了，但现阶段要确定方案好像还有难度，我们需要再查阅一些资料。现在把五种物质的部分性质提供给大家，大家能不能根据表格中信息，结合之前所学知识，确定盒子中的未知化肥是哪种？给大家5min时间，以小组为单位讨论一下。【交流】好，刚大家经过了热烈的讨论很多小组都已经得出了自己的方案，有没有哪组主动和大家分享一下自己的想法？（板书树形图）【总结】方案完美：这一组的讨论非常成功，提出了有效的方案，和他们结果一样的举手。还有和他们方案不一致但认为自己的也很有道理的吗？方案有问题：我们来分析一下这个方案是否可行？有没有和他们所提出方案不同的？【过渡】经过交流，我们一致同意这个／第x个的方案是可行的。那能不能请你们组派一个代表来帮我们具体分析一下思路，每一步都是依据什么进行？在这个过程中，鉴别磷肥用的是物理方法还是化学方法？剩下的四种物质怎么处理，是一一验证还是先进行分类？先分类，硝酸铵和氯化铵加碱研磨都有氨味，尿素和氯化钾没有氨味。硝酸铵和氯化铵之间又是如何鉴别的呢？我们发现，其中铵根离子是相同的，要区分只能从不同的硝酸根离子和氯离子入手，所以选取硝酸银溶液来鉴定。这个思路还是非常清晰的，利用这样的思路我们就可以对化肥进行简易鉴别。在具体操作时，加碱研磨两种药品各取半药匙就可以，用研钵研磨固体。接下来验证有没有氯离子，大家说是从试剂瓶中重新取样、还是直接从研钵中取呢？对，要注意两次验证一定要分别取样，之前研钵中的物质已经发生了反应，无法继续使用。现在每个小组都有一份化肥样品，请大家按照刚讨论的方案，用实验盒中准备好的试剂进行实验，验证一下你手里的样品是哪种化肥？注意详细记录每步现象，以便后期讨论。【交流】大家的实验都进行的差不多了，拿到1号样品的小组，你们得出的结论是什么？2、3、4、5号呢？看一下和老师之前验证得出的结果是否相同？验证成功的小组可以给自己一些掌声，你们对刚刚的知识已经掌握的很好了；验证结果不同的小组也不要气馁，课下的时候组内交流一下看能不能找到原因。【过渡】大家有没有疑问，为什么在刚刚的情境里我们需要验证一下分别是哪种化肥再使用呢？之前老师不是说了嘛，使用化肥可以增加单产量，那就不管三七二十一的用呗。请同学们思考一下，化肥是多多益善、可以无限制使用的吗？【讲解】一定不是的。任何事物都有其两面性，我们在使用过程中都要注意适可而止。化肥使用过多就变成了滥用，可能会引起虫害、造成土壤板结还有污染地下水资源。【过渡】除了化学肥料，化学农药也对农业高产丰收起重要作用，同样的，在使用过程中也需要适量。【讲解】图中表示了“农药在自然界中的转移”的过程。可以发现条条大路通罗马，多种途径的终点都指向人体。而农药本身是有毒物质，所以如果滥用农药，最终会对我们自身产生伤害。【过渡】要使作物高产丰收，除了合理施用化肥和农药之外，还要注意一定要购买知名品牌的正品农药、化肥。【讲解】现在市面上存在着大量的假劣、套牌化肥：假劣化肥实际成分与标记不符，使用之后如果对作物有影响，也只会更坏不会更好；而套牌化肥则是仿照其他化肥生产、冠以自己品牌的产品，虽然在功效上没什么问题，却侵犯了原化肥持有者的权益。从遵守知识产权法的角度，我们也应予以抵制。三、总结提升今天的内容就是这些，现在跟着老师梳理一下今天所学的内容，看我所说的你能不能填充进具体内容。我们首先学习了常见的几种化肥及其对应的化学成分、主要作用，然后学习了化肥的简易鉴别，实验方案还在这里。刚我们提到了，利用碱可以鉴别铵根离子，能试着分别写出氯化铵、硝酸铵和氢氧化钙反应的化学方程式吗？从方程式中我们可以分析，在反应前、后，氯离子、钙离子没有发生变化，铵根离子和氢氧根离子结合生成了氨气和水，所以其反应实质其实是什么？通过大量的事实我们也可以发现，只要有铵根离子和氢氧根离子存在，这个反应就可以发生，所以可以用来鉴别铵根离子。鉴别的时候，如果是固态物质，我们就用课上已经用过的方法，加碱研磨；如果是液态的，就加入碱溶液微热，如果闻到有刺激性氨味就说明有铵根离子存在。有铵根离子的氮肥称为铵态氮肥，思考一下，铵态氮肥在使用过程中有什么注意事项？最后我们说化肥、农药在适度使用的时候可以起增产丰收的作用，但是滥用