模块三 项目二 任务一 氮肥的科学施用 （教案）《种植基础》（中国农业科学技术出版社）同步精品课堂

《氮肥的科学施用》教案 课 题 氮肥的科学施用 课 型 理论+技能 课 时 2 授课班级 高一年级园林班 授课时间 授课教师 教材分析 氮肥的科学施用这一任务主要介绍了土壤中氮的含量和形态、氮的转化以及常见氮肥的种类。 学情分析 职教高一学生，在初中学习了生物的基础上，学习本科专业知识，会为学习其他专业课及以后得学习打下良好的理论基础。 学习目标 知识目标： 1．掌握土壤中氮素的含量、形态与转化。 2．掌握常用氮肥的性质和施用技术。 技能目标： 1．具备常用氮肥品种的识别、鉴定与选择技能。 2． 具备初步氮肥施用方案制订与实施技能。 情感目标： 具备环境保护与农业可持续发展的生态文明理念，树立“三农”意识。 学习重难点 教学重点：1.土壤氮素的形态2.氮肥的性质 教学难点：1.氮肥的性质及施用 教学方法 自学、讨论、讲授、阅读、练习 课前准备 PPT课件 教学媒体 多媒体电脑 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 提出问题： 氮肥，作为农业生产中不可或缺的重要肥料之一，对作物的生长和发育起着至关重要的作用。如何科学、合理地施用氮肥，既能满足作物的营养需求，又能保护我们的土壤和环境呢？接下来，就让我们一起走进今天的课堂，通过学习和实践，掌握氮肥科学施用的方法和技巧！ 学生思考问题： 如何科学施用氮肥？ 激发学生兴趣 活动二： 调动思维 探究新知 【展示】PPT课件 【教师讲解】--以多媒体课件为主结合课本，提出问题，启发诱导 一、认识土壤中的氮 （一）土壤中氮的含量与形态 我国耕地土壤的全氮含量多数在0.5～1g／kg，土壤中的氮主要以有机态形式存在，有机氮一般占土壤全氮的98％以上，与土壤有机质含量一般呈正相关关系。 土壤无机氮主要是指铵态氮和硝态氮，一般仅占全氮的1％～2％，且波动性大，属于土壤速效氮。 （2） 土壤中氮的转化 有机氮经微生物矿化成铵态氮，铵态氮可以被土壤胶体吸附固定转化为吸附态铵或固定态铵，或被微生物利用转化为有机氮，或在一定条件下转化成氨，或经硝化作用氧化形成硝态氮； 硝态氮经反硝化作用转变成N2、NO、，或经硝酸还原作用还原成铵态氮或被微生物利用形成有机氮。 二、认识常见的氮肥 （一）常见氮肥的性质 氮肥按含氮基团分为铵（氨）态氨肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥3类。 1．铵（氨）态氮肥 （1）铵（氨）态氮肥的共性。养分标明量为铵盐形态氮的单元氮肥称为铵（氨）态氢肥。 ①易溶于水，植物能直接吸收利用，肥效快速； ②肥料中的铵离子解离后能与土壤胶体上的交换态阳离子交换而被吸附在胶粒上或被黏土矿物的晶格所固定，故在土壤中不易流失；③在碱性和钙质土壤中容易分解释放出氨气，发生挥发损失。 ④在通气条件良好的土壤中，铵（氨）态氮可进行硝化作用，转化为硝态氮，增加随水流失和反硝化损失的风险； ⑤植物过量吸收铵态氮，对钙、镁、钾等阳离子的吸收产生抑制作用，在施用铵氨态氮肥时，应避免一次大量施入。 （2） 铵（氨）态氮肥的理化性质 （3） 铵（氨）态氮肥在土壤中的转化与施用。 1. 液氨 液氨施入土壤之后，遇水形成铵盐，铵离子被土壤吸附，土壤pH值暂时升高。 2. 碳酸氢铵 碳酸氢铵的稳定性差，应深施盖土，减少挥发；或做成颗粒肥料，提高稳定性；或少量多次施用。可做基肥、追肥，但施用浓度不宜过高。 3. 氯化铵 氯化铵长期大量施用可导致土壤酸化和板结。氯化铵适宜用于水田。 氯化铵不宜用于耐氯能力差的烤烟、糖料植物、果树、薯类植物等。氯化铵可作基肥和追肥，但不宜做种肥，以免影响种子发芽。 4. 硫酸铵 最好用于缺硫土壤和葱、蒜、十字花科等喜硫植物。硫酸铵可做基肥、追肥和种肥。 3． 硝态氮肥的共性 （1） 硝态氮肥的特点。养分标明量为硝酸盐形态氮的单元氮肥称为硝态氮肥 它们的共同特点包括：①易溶于水，易被植物吸收（主动吸收），肥效快速； ②不易被土壤胶体吸附或固定，易随水流失；③易发生反硝化作用生成气态氮逸失； ④可促进植物对钙、镁、钾等阳离子的吸收；⑤吸湿性大，具助燃性和爆炸性； ⑥硝态氮肥含氮量均较低。 （2） 硝态氮肥的理化性质。硝态氮肥均具有助燃性和爆炸性，在储运和施用过程中应注意防止爆炸。 （3） 硝态氮肥的施用。，硝酸铵适宜用于旱地施用，不宜用于水田。硝酸铵适宜各种植物，尤其是喜欢硝态氮的植物，如烤烟、糖料植物。它可做基肥、追肥和种肥。 4． 酰铵态氮肥 （1）酰铵态氮肥的特性。常用的酰铵态氮肥是尿素，含氮量高（42％～46％）、物理性状较好、无副成分；适合叶面喷施；对钙、镁、钾等其他阳离子的吸收无明显影响。 （2）酰铵态氮肥的理化性质。尿素本身呈白色针状或柱状结晶，吸湿性很强，水溶液呈中性；遇高温、潮湿天气，也表现出一定的吸湿性，贮运时应注意防潮。此外，尿素在生产过程中会产生少量的缩二脲，对植物有抑制作用。 （3）酰铵态氮肥的施用。尿素施入土壤后，除少量以分子态被土壤胶体吸附外，大部分在土壤中脲酶的作用下，水解为碳酸铵，并进而释放出氨气。 尿素适宜于各种土壤和植物，可做基肥和追肥，不宜做种肥。 （3） 氮肥的科学施用 1． 植物种类 不同植物对氮的需要量各异，一般双子叶植物的需氮量大于单子叶植物，叶菜类植物的需氮量大于瓜果类和根菜类。 2． 土壤条件 土壤氮素的丰缺状况是施用氮肥的重要依据之一。 3． 肥料品种 铵态氮肥在土壤中移动缓慢，不易淋失。 4．施用方法 （1）氮肥深施。 （2）氮肥与有机肥、磷肥和钾肥配合施用。 【提问】氮肥的种类有哪些？ 任务实施 土壤中碱解氮的测定 一、目的要求 学会土壤碱解氮测定中试剂的配制方法，能独立完成土壤中碱解氮含量的测定。 二、用具及材料 1．仪器及用具 扩散皿、半微量滴定管、恒温箱、天平（感量0.01g）、烧杯、研钵、容量瓶、皮筋、棉签、玻璃棒、洗瓶等。 2．试剂溶液及其配制方法 （1）1.8mol／LNaOH溶液。称化学纯NaOH72g，用水溶解后冷却，稀释至1L。 （2）1.2mol／LNaOH溶液。称化学纯NaOH48g，用水溶解后冷却，稀释至1L。 （3）20g／L硼酸溶液。称取20g硼酸用热蒸馏水（约60℃）溶解，冷却后，稀释至1000mL，最后用稀盐酸或稀氢氧化钠调节pH值至4.5（定氮混合指示剂显淡红色）。 （4）0.01mol／LHCl标准溶液。先配制1.0mol／LHCl溶液（取浓盐酸82.5mL，用水稀释定容至1000mL），然后稀释100倍，用标准碱标定。 （5）定氮混合指示剂。分别称取0.1g甲基红和0.5g溴甲酚绿，放入玛瑙研钵中，并用100mL95％酒精研磨溶解，此溶液用盐酸或氢氧化钠调节pH值至4.5。 （6）碱性胶液。称取20g粉状阿拉伯胶，溶于30mL蒸馏水中，调成糊状，加甘油30mL、饱和碳酸钾15mL混合即成（最好放置在盛有浓硫酸的干燥器中除掉氨）。 （7）硫酸亚铁（粉状）。将分析纯硫酸亚铁磨细，存于阴凉干燥处。 三、内容与方法 1．操作步骤 （1）称取通过10号筛（筛孔直径2mm）风干土壤样品2g（精确到0.01g）和1g硫酸亚铁粉剂（水稻土样品不必加入硫酸亚铁），均匀铺在扩散皿外室，水平方向轻轻旋转扩散皿，使样品铺平。 （2）向扩散皿内室加入2ml20g／L硼酸溶液，并滴加1滴定氮混合指示剂，然后在皿的外室边缘涂上碱性胶液，盖上磨砂玻璃，并旋转数次，以使磨砂玻璃与皿的边缘完全黏合，再慢慢转开磨砂玻璃的一边，使扩散皿露出一条狭缝，迅速加入10mL 1.8 mol／L NaOH溶液（水稻土样品则加入10mL1.2mol／LNaOH溶液）于皿的外室中，立即用磨砂玻璃盖严。 （3）水平方向轻轻旋转扩散皿，使溶液和土壤充分混匀，用橡皮筋固定，随后放入40℃的恒温箱中，碱解扩散24h后取出，放凉。再以0.01mol／LHCl标准溶液用半微量滴定管滴定内室硼酸中所吸收的氨，由蓝色滴到微红色即到终点，记下标准盐酸用量。 （4）在样品测定的同时进行空白试验，以校正试剂和滴定的误差。 2．结果计算 水解氮 式中，M-HCI标准溶液的物质的量浓度（mol／L）； V-样品实验滴定用去盐酸的体种（mL）； Vo-空白实验滴定用去盐酸的体种（mL）； 0.014-氮的毫摩尔质量（g）； W-烘干土样质量（g） 允许偏差为两次平行测定结果允许绝对偏差（表3-2-4）。 表3-2-4 两次平行测定结果允许绝对偏差 （单位：mg／kg） 测定值 绝对偏差 >200 ≥10 50~200 2.5~10 <50 <2.5 注：绝对偏差＝测定值-平均值。 3．注意事项 （1）在40℃恒温条件下碱解24h，所释放的水解性氮与植物产量之间有较好的相关性，但温度不宜超过40℃，温度过高，影响硼酸对氨的吸收。 （2）滴定时应用玻璃棒小心搅动内室溶液，接近终点时，用玻璃棒在滴定管尖端蘸取标准酸液后再搅拌内室，以防滴过终点。 （3）碱性胶液用强碱制成，绝不能玷污内室溶液，否则结果偏高。扩散过程中，扩散皿必须盖严使之不漏气。 4．参考标准 森林土壤氮的测定LY／T 1228-2015。 任务巩固 1．植物吸收的氮素形态有哪些？谈谈植物缺氮的主要症状。 2．简述土壤中氮素形态以及在土壤中的转化过程。 3．简述铵态氮肥的特性及其合理施用方法。 4．简述硝态氮肥的特性及其合理施用方法。 5．从提高氮肥利用率角度来看，可采取哪些技术措施？ 任务提升 氮肥投入的环境效应 施用无机氮肥对大气环境的主要影响表现为温室效应和臭氧层空洞。稻田和栽培施肥是人为排放甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）的重要源头，而这两者与二氧化碳（CO2）并称为三大温室效应气体。全球人为碳排放总量中种植业与养殖业的CH4和N2O排放量约占12％，施用氮肥和生物固氮产生的量占年排放量的60％左右，N2O进入平流层大气后会消耗臭氧，增加地球表面的紫外线辐射，恶化空气质量。大约0.5％的氮肥以氮氧化物的形式损失。 农田氮肥施用也是造成水体富营养化的主要原因，地表径流和农田排水是农田氮素（主要是硝态氮）转移和流失的主要途径。研究表明过多投入氮肥能造成氮素以硝酸盐的形式进入水域，造成水体富营养化及赤潮等环境问题。 观看课件 认真听讲 学生积极讨论问题 小组选出代表回答问题 教师补充 阅读教材 学生总结 记知识点 直观性强 自主学习 参与课堂 活动三： 调动思维 探究新知 以上是本节课学习的内容，了解学生是否理解与掌握。 学生提问 教师解惑 检查学生 及时查漏 活动四： 巩固练习 素质提升 1.我国耕地土壤的全氮含量多数在（ ）。 A.0.5∼1g/kg B.1~2g/kg C.1∼1.5g/kg D.2∼3g/kg 【答案】A 【解析】我国耕地土壤的全氮含量多数在0.5∼1g/kg。 2.导致氮素损失的主要途径不包括（）。 A.氨的挥发 B.硝态氮的反硝化损失 C.铵态氮的反硝化损失 D.硝酸盐的淋洗 【答案】D 【解析】导致氮素损失的主要途径不包括硝酸盐的淋洗。 3.旱地施用液氨，宜采用（ ）方式，以便减少挥发损失。 A.注入 B.随水注入 C.随水稀释 D.撒施 【答案】A 【解析】旱地施用液氨，宜采用注入方式，以便减少挥发损失。 4.化学肥料与有机肥料对比，不正确的是（）。 A.成分单一 B.有效养分含量低 C.肥效快，肥劲猛 D.某些化肥有酸碱反应 【答案】B 【解析】化学肥料与有机肥料对比，不正确的是有效养分含量低。 5.属于化学中性和生理中性的肥料是（）。 A. 尿素 B.碳酸氢铵 C.硫酸铵 D.氯化铵 【答案】A 【解析】尿素属于化学中性和生理中性肥料。 6.氯化铵不宜用于下列哪种作物（）。 A.小麦 B.玉米 C.水稻 D.烟草 【答案】D 【解析】烟草不适合施用氯化铵。 7.以下肥料中，含氮量最高的肥料是（）。 A.碳酸氢铵 B.硝酸铵 C.尿素 D.氯化铵 【答案】C 【解析】尿素含氮量最高。 8.液氨目前未能在国内广为应用的关键是（）的问题。 A.含氮量低 B.贮运和施用机具 C.生产成本高 D.施用时氮素易流失 【答案】B 【解析】液氨目前未能在国内广为应用的关键是贮运和施用机具的问题。 9.氮肥中适宜作种肥的是（ ）。 A.硫酸铵 B.碳酸氢铵 C.氯化铵 D.尿素 【答案】A 【解析】硫酸铵适宜做种肥。 10.下列属于铵态氮肥特点的是（）。 A.易发生反硝化作用生成气态氮逸失 B.易燃易爆 C.易随水流失 D.能被土壤胶体吸附 【答案】D 【解析】能被土壤胶体吸附属于铵态氮肥特点。 学生为主 课堂练习 老师点拨 讲练结合 巩固提高 课堂小结 作业布置 一、认识土壤中的氮 （一）土壤中氮的含量与形态 （二）土壤中氮的转化 二、认识常见的氮肥 （一）常见氮肥的性质 （二）氮肥的科学施用 板书设计 项目二 化学肥料的科学施用 任务一 氮肥的科学施用 1、 认识土壤中的氮 （1） 土壤中氮的含量与形态 （2） 土壤中氮的转化 2、 认识常见的氮肥 （1） 常见氮肥的性质 （2） 氮肥的科学施用 任务实施 土壤中碱解氮的测定 任务提升 氮肥投入的环境效应 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$