化学与技术-化肥与农药(第1课时)省公开课一等奖全国示范课微课金奖

第四章化学与技术发展第一节化肥与农药第1课时选修2化学与技术2024/5/51江西省鹰潭市第一中学桂耀荣第1页教学目标

知识与能力：1、了解与化学肥料、农药、植物生长调整剂和除莠剂相关化学原理。2．经过经典事例了解化学肥料、农药、植物生长调整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、植物生长调整剂和除莠剂相关化学原理。探究提议：1、调查当地农村使用化学肥料情况，写成调查汇报，与同学交流讨论。2、测定土壤酸碱度，讨论改良酸性土壤和碱性土壤普通方法。3、参观调查：化学在农林产品深加工中应用。4、交流讨论：从农药DDT广泛使用到禁用所引发思索。课时划分：两课时化肥与农药第2页

使用化肥是保障农业增产主要办法，它为处理快速增加人口吃饭问题建立了不可磨灭功劳。农药可杀灭与我们争夺粮食害虫，毁灭与农作物争夺营养杂草以及莠蚀种子和作物霉菌。挽回作物损失，在农业生产和粮食贮存中得到广泛应用，另外在林业畜牧业和控制人类健康传染病方面，农药也一样做出了贡献。化肥与农药第3页氮肥：尿素CO(NH2)2、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵等磷肥：过磷酸钙[Ca(H2PO4)2·H2O、CaSO4]←原料：Ca5(PO4)3F；钙镁磷肥[Ca2(PO4)3

、Mg2(PO4)3]；钢渣磷肥钾肥：草木灰、氯酸钾、硫酸钾、硝酸钾等←产自固态钾盐矿、液态钾盐卤、工农业含钾副产品和肥料。思索与交流:化肥为农作物补充那几个元素？分别列出几个化肥，写出它们化学式。一、化肥为农作物补充必要营养元素。化肥与农作物补充必要营养元素第4页

1、钾石盐矿是生产钾盐主要资源。其主要成份为氯化钠和氯化钾．工业上通常采取溶解结晶法方法得到氯化钾。想一想．这是利用了什么原理?2、察尔汗盐湖百万吨钾肥工程成为我国西部开发标志性工程，请你查阅相关资料，分析当地自然条件给钾盐生产带求了哪些有利和不利原因？思考与交流提醒：氯化钠溶解度随温度改变不大；氯化钾溶解度随温度改变较大化肥与农作物补充必要营养元素第5页

察尔汗盐湖位于柴达木盆地中南部。海拔2670米，南距格尔木约60公里，北距大柴旦110多公里。南北宽40多公里，东西长140多公里，总面积为5800多平方公里。它是柴达木四大盐湖中面积最大、储量最丰一个，也是我国最大天然盐湖，在世界排名第二。

察尔汗盐湖，是一个以钾盐为主，伴生有镁、钠、锂、硼、碘等各种矿产大型内陆综合性盐湖。它有着极为丰富钾镁盐资源，其储量达500亿吨，是我国钾镁盐主要产地。

化肥与农作物补充必要营养元素第6页科目一考试/

年科目一模拟考试题科目二考试

年科目二考试技巧、考试内容、考试视频2024/5/57江西省鹰潭市第一中学桂耀荣第7页思考与交流方案1、利用硝酸钠矿藏

1809年在南美洲智利发觉了—个很大硝酸钠矿(称为智刮硝石)、1880年以后．硝石工业发展快速．每年因为硝石出口所取得税收成为智利政府主要财政起源直至120世纪初。由硝石提供世界上50%氮肥。方案2、电弧法高温固定氮人们效仿自然界雷电作用。使氮氧化后被雨水带到地表过程，采取人工电弧所产高温．将空气加热到3000℃以上。这时空气中氮就有少许与氧化合生成氮氧化物，然后迅连用水或石灰乳吸收制造硝酸或硝酸钙，利用这种方法可得到质量分数约为30%硝酸或硝酸钙；每度(kW·h)电可产生70克硝酸。

以下是几个补充土壤氮肥方案．请你试着分析和评价化肥与农作物补充必要营养元素第8页方案3、炼焦副产氮肥

19世纪初．炼焦工业已经兴起，煤中含有1%--3%含氮化合物．在炼焦或其它煤气化过程中约有20%合氮化合物转变成氨，并与水分一起冷凝成氨水、人们就用硫酸中和稀氨水制造硫酸铵。这种工艺逐步取代硝石在氮肥中地位．至今硫酸铵依然是炼焦厂一项主要副产品。化肥与农作物补充必要营养元素第9页尿素是一个铵态氮肥，工业上生产尿素化学反应是：CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O已知以下物质在一定条件下均能与水反应产生H2与CO2，H2是合成氨原料，CO2供合成尿素用。若从原料被充分利用角度考虑，选取

作原料好。A.CO

B.石脑油(C5H12、C6H14)

C.CH4

D.焦炭作出这种选择理由：

。解析：依据反应：N2+3H22NH3和CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O，要充分利用原料，显然在原料与水反应产生H2与CO2物质量之比等于或靠近于3:1时，上述反应趋于恰好反应，原料得以充分利用。依据题示信息：C+2H2O=2H2+CO2

(2:1)CO+H2O=H2+CO2

(1:1)CH4+2H2O=4H2+CO2

(4:1)C5H12+10H2O=16H2+5CO2

(3.2:1)C6H14+12H2O=19H2+6CO2

(3.2:1)故石脑油利用率最高，答案为B。例题化肥与农作物补充必要营养元素第10页全国单套最大尿素生产装置

化肥与农作物补充必要营养元素第11页1、氨催化氧化

4NH3+5O2=====4NO+6H2O2、一氧化氮氧化：2NO+O2=2NO23、二氧化氮吸收：3NO2+H2O=2HNO3+NO4、HNO3+NH3=NH4NO3硝酸铵的生产过程Pt-Rh800℃化肥与农作物补充必要营养元素第12页

某合成氨厂日产氨能力为30吨，现以氨为原料生产硝酸，若硝酸车间原料转化率为92%，氨被吸收为NH4NO3转化率为98%，求硝酸车间日产硝酸多少吨才合理？例题解析：解此题必须注意以下三点：第一，合成氨厂日生产能力为30吨，现以NH3为原料生成NH4NO3。NH3用途有两方面：首先，用NH3氧化制HNO3；另首先用NH3与制得HNO3作用制NH4NO3。关键是计划好生产多少吨HNO3，才能使NH3原料最大程度地被利用。HNO3生产少了，则NH3不能全部被HNO3吸收，NH3浪费了。HNO3生产多了，HNO3又浪费了。所以设HNO3日生产能力为x吨，x吨HNO3需用多少吨NH3氧化制得，又能够吸收多少吨NH3生成NH4NO3，经过生产HNO3数量把氨两方面用途联络起来。化肥与农作物补充必要营养元素第13页第二，氨氧化制硝酸中，其关系式以下：4NH3＋5O24NO＋6H2O2NO＋O2＝2NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NO此反应中NO是被循环利用，即NO又被氧化成NO2，再与水作用生成HNO3，所以NO2与水反应化学方程式应为：4NO2＋2H2O＋O2＝4HNO3，所以氨氧化制硝酸关系式以下：NH3-NO-NO2-HNO3(NH3全部转化成HNO3)

第三，在实际生产过程中，氨不可能100％被氧化生成HNO3，也不可能100％被HNO3吸收生成硝酸铵，题给条件是NH3转化为硝酸转化率为92％，氨被硝酸吸收吸收率为98％，在数量关系上，我们必须掌握住一条标准，代入化学方程式量必须是纯量．设日产HNO3质量为x，NH3用于生产HNO3质量为y．由各步反应方程式得氨氧化制HNO3关系为：化肥与农作物补充必要营养元素第14页答：硝酸车间日生产能力为52.76t才合理．

化肥与农作物补充必要营养元素第15页查阅相关资料，了解我国化肥生产是否满足农业生产需要；氮磷钾生产结构是否合理?针对当前情况提出你提议。

科学视野

玻璃微肥

农作物生长除了需要氮、磷、钾等大量元素外．还需要铁、锰，锌、铜、硼、稀土元素等微量元素；含有这些微量元素酶和维生素是作物体内营养物质形成和新陈代谢不可缺乏物质，玻璃微肥生产原理是将作物所需微量元素素固定在玻璃细粉颗粒中，因为玻璃微溶于水。微量元素就能够从玻璃中迟缓释放出来、实际生产中选取废破璃、粉煤灰、炼钢炉渣和矿石等力原料生产玻璃微肥，玻璃微肥含有不易被雨水冲洗、肥效时间长、不污染环境等特点．在充分利用固体废弃物方面更含有化势。

化肥与农作物补充必要营养元素第16页二、农作物的保护神—农药交流：自己得到相关农药与农作物关系，农药发展改变情况。农作物保护神—农药第17页世界上因病害、虫害和草害所造成粮食减产约占产量30%-40%，化学防治在综合防治中占有主要地位，为寻找高效、低毒、低残留农药，克服害虫抗药性，需要不停研究发觉新物质来处理这些问题。

1、杀虫剂与虫害防治阅读与思索：第1、2自然段总结防治虫害方法有哪些？人们为寻找高效、低毒、低残留农药经历了哪些过程？与农药相关元素在周期表什么位置？

天然物质防治虫害（如燃烧艾嵩、烟草等）→化学方法防治虫害（含砷、硫无机物→含氟、氯有机物→含磷有机物）。第一代农药：天然产物和无机物；第二代农药：有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类；第三代农药：拟除虫菊酯、特异性农药。周期表右上角，非金属区。农作物保护神—农药第18页拟除虫菊酯：指一类结构或生物活性类似天然除虫菊酯仿生农药，是在仿造天然除虫菊花有效成份及其化学结构基础上发展起来高效、安全新型杀虫剂。农作物保护神—农药第19页第三代农药的开发简介70年代后以研究从天然除虫菊科植物中提取除虫菊酯杀虫剂为契机，开始了天然源农药研究，人们不但实现了它合成，又以它为先导结构进行了仿生合成，已知制出各种拟除虫菊酯类农药杀虫效果甚至大于过去一些农药数倍到数十倍，而且是低毒、用量少、低残留农药。另外，科学家们不但研制出昆虫绝育剂、驱避剂等药品，而且还从昆虫体内分离出各种包含性、食物及产卵引诱剂。极少许这类药品，在诱捕阱配合下，一次可捕杀大量害虫。近年来出现一些作用机理特殊农药如：1996年投入市场“新奇农药商品”是第一个植物活化剂或称植物引发剂，它本身并无抑菌和其它生物活性，施用后却能使植物体内取得内吸性抗性(简称SAR)，以抵抗真菌性病毒侵入。又如昆虫甲壳素抑制剂氟铃脲能经过抑制形成昆虫壳体甲壳素生成来杀死害虫，但它却是对环境高度安全，为此它和另外两种农药即：除草剂二氟吡隆和昆虫生长调整剂双苯酰肼共同获美国总统绿色化学奖。农作物保护神—农药第20页在自然界中，由真菌引发植物病害占植物病害总数80％以上，1845年前后，一个由霉菌造成马铃薯晚疫病在欧洲大泛滥。这种病以飞快速度传输着，使欧洲5／6马铃薯被毁坏。那时欧洲人以马铃薯为主要粮食，马铃薯晚疫病致使北爱尔兰800万居民处于饥荒之中，100万人被饿死，或因身体虚弱生病而死。1879年，葡萄霜霉病在法国葡萄园中大流行，这也是由霉菌引发病害，它严重毁坏了法国各地葡萄园，使誉满世界法国葡萄酒酿造业一度陷于停顿。2、病害和草害防治农作物保护神—农药第21页波尔多液是最早保护性杀菌剂之一，是一个广谱无机杀菌剂，是由硫酸铜和石灰乳混合而成一个天蓝色胶状悬浮液。杀菌主要成份是碱性硫栈铜，粘着力强，药液喷在植物表面可形成一层薄膜，不易被雨水冲刷，残效期长。而内吸性杀菌剂能渗透植物组织或被植物吸收并在植物体内传导。多数为单向向顶传导，而少数药剂能够双向传导。这类内吸性杀菌剂保护植物免受病菌侵害，并抑制已经侵入植物组织病菌生长，或者使植物免受病害农作物保护神—农药第22页农药在植物体内残留农药在土壤中受物理、化学和微生物作用，按照其被分解难易程度可分为两类：易分解类（如2，4-D和有机磷制剂）和难分解类（如2，4，5-T和有机氯、有机汞制剂等）。难分解农药成为植物残毒可能性很大。植物对农药吸收率因土壤质地不一样而异，其从砂质土壤吸收农药能力要比从其它粘质土壤中高得多。不一样类型农药在吸收率上差异较大，通常农药溶解度越大，被作物吸收也就越轻易。比如，作物对丙体666吸收率要高于其它农药，因为丙体666水溶性大。不一样种类植物，对同一个农药中有毒物质吸收量也是不一样。比如，对有机氯农药中艾氏剂和狄氏剂吸收量：洋葱＜莴笋＜黄瓜＜萝卜《

胡萝卜。农药在土壤中能够转化为其它有毒物质，如

DDT可转化为

DDD、DDE，它们都能成为植物残毒。普通说来，块根类作物比茎叶类作物吸收量高；油料作物对脂溶性农药如

DDT、DDE等吸收量比非油料性作物高；水生作物吸收量比陆生植物高。农作物保护神—农药第23页在农田滋生杂草，会与作物和栽培植物争光照和CO2，争土壤水分、养料和肥料，争夺生存空间，降低土壤温度，影响作物生长。传统方法缺点：费时、费事；化学除草剂优点：杀死杂草而不伤害作物，节约大量劳力，有利于农业机械化发展和耕作栽培技术更新。杂草的防治与危害农作物保护神—农药第24页科学视野以除草剂2、4D极其结构改变为例，观察化学家是怎样分析和改变其结构而影响其药效？●苯环及其取代基改变：氯原子取代数目和位置以及甲基引入对活性有主要影响．也可用其它杂环或稠环代替苯环。●侧链改变：脂肪酸碳链长度对活性也有主要影响。●羧酸基团改变：将羧酸变成盐。酯、酰胺等羧酸衍生物能够调整除草剂选择性。比如。这类除草剂对阔叶杂草共有高度活性。但对禾本科杂草却无活性。所以，