课题1　化肥和农药教案设计

第四单元

化学与技术的发展

课题1

化肥和农药

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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肥、农药、植物生长调节剂和除莠剂及其发展趋势。3.了解常见的杀虫剂及病害、虫害、草害的防治方法。

一、化肥为农作物补充必要的营养元素

农业生产中，大量使用的化肥主要是氮肥、磷肥和钾肥。

1．磷肥：目前广泛使用的磷肥是过磷酸钙，主要成分是Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4，简称普钙，其生产原料是Ca5(PO4)3F。(填化学式) 2．钾肥：农业上常用的钾肥主要有氯化钾、硫酸钾和硝酸钾。

3．氮肥：农业上使用最多的是氮肥，如尿素、硝酸铵和碳酸氢铵。

4．复合肥料：复合肥料对植物的肥效优于单一肥料，常用的复合肥有铵磷复合肥、硝磷复合肥等。

钙镁磷肥的主要成分是Ca3(PO4)2和Mg3(PO4)2，它是一种缓效的多元复合肥。

【议一议】

1．铵态氮肥能否与草木灰混用？

答案

不能；草木灰的主要成分是K2CO3，此外还有K2SO4和KCl。草木灰溶于－水时显碱性，遇铵盐发生如下反应NH＋4＋OHNH3·H2ONH3↑＋H2O，从而使肥效降低。

2．写出工业制尿素的主要化学反应式。

加压、加热答案

2NH3＋CO2==========H2NCOONH4；

加热H2NCOONH4=====H2NCONH2＋H2O。

3．用化学方程式表示硝酸铵的生产原理。

Pt－Rh答案

4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O；

高温2NO＋O2===2NO2；

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；

NH3＋HNO3===NH4NO3。

二、农作物的保护神——农药

1．杀虫剂

(1)种类：按照化学组成和结构，常用的杀虫剂分为有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类化合物等。

(2)农药的更新换代

①第一代农药：天然产物和无机物；

②第二代农药：有机氯、有机磷、氨基甲酸酯等有机合成农药；

③第三代农药：拟除虫菊酯和特异性农药，具有高效、低毒和低残留的特点，第三代农药也被称为“环境友好农药”。

2．杀菌剂

常用的杀菌剂有石灰、硫黄、石硫合剂、波尔多液以及可以进入植物体内的内吸性杀菌剂。

3．除草剂

①传统除草方法是用犁或锄将杂草翻入地下。

②现代方法是使用除草剂(除莠剂)。

4．植物生长调节剂

模拟天然植物激素的化学组成和结构，人工合成了用来促进或抑制植物生长的化合物，这类物质就是植物生长调节剂。如乙烯利等，其在植物体内产生乙烯的化学方程式为：

【议一议】

1．农药中主要含有哪些非金属元素？它们在周期表中的位置关系如何？

答案

农药中常含有F、Cl、S、P等元素。它们在周期表中的位置相近。

2．波尔多液的杀菌原理是什么？

答案

病菌本身是一种蛋白质，而波尔多液由重金属盐硫酸铜和石灰乳混合而成，

它们都能使菌体蛋白质凝固而变性，从而达到防治植物病害的目的。

三、化肥、农药的合理使用与环境保护

(1)农药主要用于对有害生物的防治，但它们对周围生物群落的影响是广泛而复杂的，如能毒害水生生物和污染水源等；

(2)不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构；过量的化肥会随着雨水流入河流和湖泊，造成水体高营养化，产生水华等污染现象。

【议一议】

1．化肥的不合理使用会带来哪些环境问题？

答案

①化肥中常含有一些重金属元素、有毒有机物和放射性物质，施入土壤后形成潜在的土壤污染；

②化肥在施用过程中某些成分的积累、流失或变化，造成土壤退化和水、大气的污染。

2．农药有哪些残留途径？

答案

①施用药剂对农作物的直接作用以及农作物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过浓的农药，会造成农产品中残留农药过量。

②通过食物链造成的富集。

一、常见化肥的使用及注意事项

实例

作用

使用注意事项

铵态氮肥不宜与草木灰等碱性肥料混合施用

尿素[CO(NH2)2]、碳酸氢氮是合成蛋白质、氮肥

铵(NH4HCO3)、氨水(主要成分是NH3·H2O)、硝酸铵等

重过磷酸钙[Ca(H2PO4)2]、普通过磷磷肥

酸钙[主要成分是Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4]、钙镁磷肥[主要核酸、叶绿素的重要元素，可使植物枝繁叶茂

可使作物根系发达，增强耐寒抗旱能力，穗粒增多，籽粒饱满

不宜与碱性肥料混合施用，最好与农家杂肥配合施用

成分是Ca3(PO4)2和Mg3(PO4)2]等

促进作物生长，增钾肥

KCl、K2SO4、K2CO3

强抗病虫害和抗倒伏能力

复

合

肥

KNO3、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4

协同作用，使作物生长营养均衡，提高效能

易溶于水，不宜在多雨季节施用

K2SO4、(NH4)2SO4的大量长期施用会造成土壤板结、土质酸化

【例1】

某同学发现他家菜园中的蔬菜生长迟缓，便施用了一种氮肥，如图是氮肥包装标签的部分文字。

(1)写出工业上制备该氮肥的化学方程式____________。

(2)说明该氮肥能否与草木灰混合使用_____________。

(3)计算该氮肥的纯度。

Pt－Rh答案

(1)4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O，

高温2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，

NH3＋HNO3===NH4NO3

(2)不能，两者混用会生成挥发性物质，降低其肥效

2－NH＋4＋CO3NH3↑＋HCO－3

(3)98% Pt－Rh解析

(1)化学方程式有4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋高温H2O===2HNO3＋NO，NH3＋HNO3===NH4NO3。

2－(2)不能，两者混用会生成挥发性物质，降低其肥效，其原因为NH＋4＋CO3NH3↑＋HCO－3。

2×14(3)纯净的NH4NO3中N的质量分数为：80×100%＝35%。故该氮肥的纯度＝

34.3%35%＝98%。

变式训练1

某农民发现自己购进的化肥(碳酸氢铵)有一部分受潮，这时他应该采取的措施是(

) A．把受潮的碳酸氢铵取出来，放在太阳下晒干

B．用火将其烘干

C．把受潮的碳酸氢铵与草木灰混合施用

D．提前使用

答案

D 解析

碳酸氢铵受热易分解，在太阳下晒或用火烘都会使其分解，草木灰的成分主要为K2CO3，与碳酸氢铵混合会放出氨气，降低肥效，A、B、C均不可行。

二、农药种类及使用注意事项

1．农药的种类及特点

种类

杀虫剂

特点和用途

实例

杀死害虫，防治虫害，第三代农药有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯具有高效、低毒和低残留的特点

阻止病菌的侵入(保护性杀菌)，进入植物体内的内吸性杀菌

杀死杂草而不伤害作物，节省劳动力，提高栽培技术

类、拟除虫菊酯类等

波尔多液(硫酸铜和石灰的混合物) 杀菌剂

除草剂(除莠剂) 植物生长调节剂

除草剂2,4-D 促进或抑制植物生长

乙烯、乙烯利等

2.使用杀虫剂的注意事项

长期使用杀虫剂会对生活环境和人们的健康产生影响。在使用过程中一定要提高安全意识，科学使用。

(1)使用正规厂家生产的杀虫剂，避免使用假冒伪劣产品。假冒伪劣杀虫剂可能会导致人体中毒和发生燃烧爆炸事件。

(2)使用气雾型杀虫剂时，应严格按照使用说明使用：勿接近火源，不可存放在冰箱里，不可朝用电器喷射等。

(3)使用杀虫剂时要避免误食，防止与皮肤直接接触，减少对呼吸道的刺激。

(4)注意杀虫剂的使用范围和保存方法。

【例2】

DDT是瑞士化学家米勒合成的，他因此于1948年获得诺贝尔医学奖。

(1)早期人们使用DDT的主要目的在于消灭蚊、蝇等害虫，现在国际上已禁止使用，其原因可能是________。

A．蚊、蝇已产生抗药性，DDT对它们不再具有杀灭效果

B．容易降解，毒性太小

C．它很难降解，在体内聚集后引起人中毒

D．制造DDT的成本太高，价格太贵

(2)在过去，施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极，在动物体内也发现了DDT；在喜马拉雅山的积雪中也发现了DDT。这些现象说明________。

A．DDT是挥发性物质

B．DDT已加入全球性的生物循环

C．考察队将DDT带到了南极

D．南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食

答案

(1)C

(2)B 解析

由观察和研究表明，DDT是一种很难降解的有毒化合物，它进入人体后引起人慢性中毒，且它能在生物链中富集，我国已于1983年停止生产和使用。

变式训练2

农业上用的杀菌剂波尔多液由硫酸铜和石灰乳按一定比例配制而成，它能防治植物病毒的原因是(

) A．硫酸铜使菌体蛋白质盐析

B．石灰乳使菌体蛋白质水解

C．菌体蛋白质溶解于波尔多液

D．铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性

答案

D 解析

铜盐属于重金属盐，石灰乳呈强碱性均能使蛋白质变性。

1．下列说法中错误的是(

) A．化肥中含有的重金属元素、有毒有机物和放射性物质，施入土壤后会形成潜在的土壤污染

B．化肥的施用会造成土壤污染和水污染，但不会造成大气污染

C．持续农业运动是将化肥、农药施用保持最低水平，保障食品安全为中心的

D．农药本身有毒，使用不合理也会对环境造成污染

答案

B 2．尿素是人工合成的有机物，下列关于尿素的叙述不正确的是(

) A．尿素是一种氮肥

B．尿素是人体新陈代谢的一种产物

C．尿素能发生水解反应

D．尿素是一种酸性物质

答案

D 解析

尿素的结构简式为，它是一种氮肥，也是人体新陈代谢的产物，从结构上看，它能发生水解反应。

3．下列使用化肥、农药的描述中正确的是(

) A．高温多雨时比较适合施用钾肥

B．长期施用硫铵会造成土壤板结

C．石硫合剂必须与硫酸混合后才能施用

D．过磷酸钙必须经硫酸处理后才能施用

答案

B 解析

土壤中含有大量的Ca2＋，长期使用硫铵会生成大量的CaSO4，造成土壤板结。

4．(1)下列化肥属于氮肥的是________。

A．NH4Cl

B．KCl

C．(NH4)2SO4

D．K2SO4

E．NH4NO3

F．Ca(H2PO4)2

G．尿素[CO(NH2)2] H．NH4HCO3

I．草木灰

(2)上述化肥中，不能跟草木灰等碱性肥料混合施用的是________。

答案

(1)ACEGH

(2)ACEFH 解析

(1)氮肥就是以含有氮元素的物质为主的肥料，所以答案为ACEGH；BDI为钾肥；F为磷肥。(2)草木灰肥的主要成分为K2CO3，且显碱性，因此铵态氮肥－均不能与草木灰混用，因为NH＋4会与OH结合生成NH3，挥发失去肥效，又－－－Ca(H2PO4)2中Ca2＋与CO23会结合成CaCO3沉淀且H2PO4与OH反应，也不能混用。