11.3化学与农业生产-2024-2025学年九年级化学鲁教版下册

第十一单元 化学与社会发展 第三节 化学与农业生产 by 劉66老师 （2024鲁教版）九年级 学习目标 化肥——农作物的重要“食粮” 01 02 农药——作物生长的卫士 03 扩展提升 化肥和农药的使用，使人类实现了由传统农业到现代农业的跨越。化肥和农药对粮食增产有着非常重要的作用。在世界范围内，化肥对粮食增产的贡献率已超过 40%；如不使用农药，世界粮食产量将减少1/3。而化肥、农药的研制、生产和使用都与化学有着密切的关系 一、化肥——农作物的重要“食粮” 农作物中的营养物质是植物体从外界吸收养分， 并通过化学反应转化而来的。农作物生长需要多种营 养元素，其中一部分来自空气、水和土壤，还有一部 分靠化学肥料来补充。根据植物所需的主要营养元素 的不同，化肥可分为氮肥、磷肥、钾肥和复合肥料等。 不同的化肥对农作物生长的作用是不同的。 化肥中各种营养元素的含量是决定其肥效高低 的重要因素。 尿素中氮元素的质量分数 1. 计算纯净的尿素［CO(NH2) 2］中氮元素的质量分数。 2. 右图为某尿素包装袋上的说明，试计算此尿素肥料的 纯度至少是多少。 尿素 尿素是一种白色晶体，是目前含氮量最高的氮肥。尿素施入土壤后，受微生物的作用，与水缓慢反应产生NH4+，因此尿素的肥效比较持久。作为一种中性肥料，尿素适用于各种土壤和植物。它易保存，使用方便，对土壤的破坏力小，是目前使用量较大的一种化学氮肥。工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素。 硝酸铵（NH4NO3）、碳酸氢铵（NH4HCO3）、硫酸铵［(NH4)2SO4］和氯化铵（NH4Cl）的成分里都含有铵根离子（NH4+），统称铵态氮肥。 铵态氮肥的性质 1. 取少量的硫酸铵、硝酸铵，分别放在两个研钵中，闻一闻它们的气味。 2. 向上述两个研钵中分别加入少量熟石灰，小心研磨，再闻一闻混合物的气味。 现象 3. 在试管中加入少量碳酸氢铵，在酒精灯上加热，观察现象。 现象 讨论：为什么铵态氮肥不能与碱性物质混用，也不能在烈日下施用？ 当铵态氮肥遇到碱时，都会发生化学反应，释放出具有刺激性气味的氨气（NH3），因而使肥效降低。我们还可以利用这一反应来检验某化肥是否为 铵态氮肥。 二、农药——作物生长的卫士 常用的农药绝大多数都是用化学方法配制或合成的，例如波尔多液就是用胆矾（CuSO4·5H2O）、 生石灰（CaO）和水混合制得的，它是人类较早使用 并且一直沿用至今的一种农用杀菌剂，具有防治果 树、棉花等多种植物病菌的功效。 农药对提高作物产量具有非常重要的作用，但 许多农药因毒性强、药效持久和残留时间长，在消灭病虫害的同时往往会污染环境、危害人类健康。化学家正积极研制和开发新型高效、低毒和低残留农药，如纳米农药、微生物农药等 纳米农药 我国利用不足世界 9% 的耕地面积，成功让占地球人口 1/5 的中国人“端牢中国饭碗”，这背后离不开化学科学的支撑！其中农药作为农业必不可少的化学品，在病虫害防治方面发挥了重要作用。但过量使用农药带来的生态环境污染、农产品农药残留超标等问题也亟待解决。 目前，纳米农药成了农药剂型研发的前沿领域。和传统农药相比，纳米农药具有药效高、用量少、利于航空施药、延长药效期以及生产加工环保等优势。2019 年，国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）将纳米农药评选为化学领域十大新兴技术之首，它将为实现农药用量“零增长”和绿色防控贡献不可估计的力量。 人工合成淀粉的重要意义 一直以来，地球上的淀粉都是依靠植物光合作用合成的。小麦、水稻、谷类等植物，都能在太阳光的帮助下，以二氧化碳和水为原料合成淀粉。这样的合成要穷尽这些植物一生的努力，涉及 60 多步生物化学反应。 2021年，我国科学家在实验室首次以二氧化碳、氢气为原料，仅仅通过 11 步反应就实现了从二氧化碳到淀粉［(C6H10O5)n］的全人工合成。这一成果被国 际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术，使淀粉生产从传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能。 获悉这一原创性突破，你想到了什么？请分组讨论交流这一科研成果的重要意义。 三、拓展提升 二 师生互动，共学新知 ②一部分来源于化肥中 肥料 农家肥 化学肥料 氮肥 N 磷肥 P 复合肥 N、P、K两种元素及以上 微肥 微量元素 二 师生互动，共学新知 （1）氮肥及其作用： ①常见氮肥 硫酸铵（NH4）2SO4、硝酸铵NH4NO3、氯化铵NH4Cl、 碳酸氢铵NH4HCO3、氨水NH3•H2O、尿素CO（NH2）2 ②氮肥的作用 促进植物的叶子的生长 二 师生互动，共学新知 ③铵态氮肥（化肥中的氮元素是以铵根的形式存在） 比如：硫酸铵（NH4）2SO4、硝酸铵NH4NO3、氯化铵NH4Cl、 碳酸氢铵NH4HCO3等不宜和碱性物质混合施用。 原因：NH4NO3 + Ca(OH)2＝Ca(NO3)2 + NH3↑+ H2O 铵盐跟碱起反应，生成氨气，使N元素以氨气 的形式跑到空气中，肥料失效 二 师生互动，共学新知 （2）磷肥及其作用 ①常见的磷肥 磷矿粉Ca10(PO4)6F2、过磷酸钙Ca(H2PO4)2、重过磷酸钙Ca3(PO4)2 ②磷肥的作用 作物根系发达，耐寒耐旱 二 师生互动，共学新知 （3）钾肥及其作用 ①常见的钾肥 硫酸钾K2SO4、氯化钾KCl ②钾肥的作用 钾肥能促使作物生长健壮，茎杆粗硬， 增强对虫害和倒伏的抵抗能力 二 师生互动，共学新知 （4）复合肥 ①复合肥的定义：含N、P、K其中两种及两种以上的元素的化肥 ②常见的复合肥 磷酸二氢铵NH4H2PO4、磷酸氢二铵(NH4)2·HPO4、硝酸钾KNO3等 （5）微肥 微量元素肥料主要有硼肥、锰肥、铜肥、锌肥、钼肥等， 施用的量很少。植物缺乏这些微量元素，就会影响生长 发育，减弱抗病能力。 二 师生互动，共学新知 实验探究6--2 铵态氮肥的性质 (1)取少量的硫酸铵、硝酸铵，分别放在两个研钵中，闻一闻它们的气味 (2)向上述的两个研钵中分别加入少量熟石灰，用研钵研磨，再闻一闻气味 现象： 有无色刺激性气味的气体放出 结论： 铵态氮肥与碱混合，有氨气放出 涉及到的化学方程式： (NH4)2SO4 + Ca(OH)2==CaSO4 + 2H2O +2NH3↑ 2NH4NO3 + Ca(OH)2==Ca(NO3)2 + 2H2O +2NH3↑ 二 师生互动，共学新知 (3)在试管中加入少量的碳酸氢铵，在酒精灯上加热，观察现象 现象： 结论： 碳酸氢铵消失不见，有刺激性气味的气体生成 碳酸氢铵不稳定，受热会分解，有刺激性气味的气体生成 涉及到的化学方程式： NH4HCO3===H2O + CO2↑+ NH3↑ △ 二 师生互动，共学新知 （二）农药-----作物生长的卫士 1.常用的农药绝大多数都是用化学方法合成或配制 如：波尔多液的配制 CuSO4+Ca(OH)2=== Cu(OH)2 ↓+CaSO4 CaO + H 2O == Ca(OH)2 2.科学合理的使用化肥和农药，开发研制与推广 新型高效、低毒、低残留肥料的农药，是实现 农业良好发展的需要。 二 师生互动，共学新知 3、农药的影响 总结 化肥——农作物的重要“食粮” 01 02 农药——作物生长的卫士 03 扩展提升 第十一单元 化学与社会发展 第三节 化学与农业生产 by 劉66老师 （2024鲁教版）九年级 Lavf58.46.101 $$