内容正文:
第三节 化学与农业生产
第十一单元 化学与社会发展
化学鲁教版新教材九年级下册
1.知道一些常用化肥及其在农业生产中的作用。
2.了解铵态氮肥的使用注意事项。
3.结合实例体会化学品的保存、选择和使用与物质性质的重要关系,形成合理使用化学品的意识。
学习目标
重难点
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
农作物生长所需营养元素
N
P
K
C
H
O
Ca
Mg
B
Cu
Mn
Mo
Zn
Fe
Cl
需要量较大
C
O
B
Cu
Cl
Ca
Zn
Mg
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。
化肥种类 化学成分
氮肥 尿素[CO(NH2)2]、氨水(NH3·H2O)、硝酸铵(NH4NO3)等
磷肥 磷酸钙[Ca3(PO4)2]等
钾肥 氯化钾(KCl)、硫酸钾(K2SO4)、碳酸钾(K2CO3)等
复合肥料 硝酸钾(KNO3)、磷酸二氢钾(KH2PO4)等
(含氮元素)
(含磷元素)
(含钾元素)
含N、P、K中的两种或三种营养元素的化肥
常用的化肥
化肥
你们只能提供一种养分,而我能同时提供几种养分,给作物“全面呵护”。
我能使作物枝叶繁茂、叶色浓绿,还能提高产量。
作物根系发达、耐寒耐旱,那就是我的功劳!
没有我,作物就会得“软骨病”,易倒伏,常受病菌害虫的欺负。
巧记化肥的主要作用 “钾抗倒,磷抗旱(寒),叶子发黄要用氮”
合作探究
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. 下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 CO(NH2)2
国 标 GB2440-2017
含氮量 ≥46.3%
净 重 50±0.5kg
粒 径 0.85-2.80 mm
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。
14×2
60
×100%
≈ 46.7%
答:纯净的尿素中氮元素的质量分数约为46.7% 。
尿素中氮元素的质量分数=
成果展示
尿素中氮元素的质量分数
2. 下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 CO(NH2)2
国 标 GB2440-2017
含氮量 ≥46.3%
净 重 50±0.5kg
粒 径 0.85-2.80 mm
解:设此尿素肥料的纯度至少为x
x × 46.7% = 46.3%
x ≈ 99.1%
答:此尿素肥料的纯度至少为99.1%
成果展示
多 识 一 点
尿素
颗粒型尿素
铵态氮肥
硝酸铵(NH4NO3)
碳酸氢铵(NH4HCO3)
硫酸铵[(NH4)2SO4]
氯化铵(NH4Cl)
铵态氮肥有什么性质呢?
成分里都含有
铵根离子(NH4)
+
合作探究
铵态氮肥的性质
1. 取少量的硫酸铵、氯化铵,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:___________________________________________________________。
研磨后产生一种有刺激性气味的气体
固体逐渐减少,放出有刺激性气味的气体,试管内壁上有水珠出现
硫酸铵、氯化铵无气味。
混合研磨,闻气味儿
(NH4)SO4或NH4Cl
Ca(OH)2
当铵态氮肥遇到碱时,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。故铵态氮肥不能与碱性物质混用。
某些铵态氮肥受热易分解,故不能在烈日下施用,以减少氮肥的分解,确保肥料的有效性。
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?
思考讨论
利用铵态氮肥与碱反应放出具有刺激性气味的氨气检验铵态氮肥
农药是保护和提高农业、林业、畜牧业、渔业生产的药剂。
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。
波尔多液用胆矾(CuSO4·5H2O)、生石灰(CaO)和水混合制得的。
波尔多液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。
配制波尔多液时,不能用铁制容器。
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。
思考讨论
请你查阅资料说一说农药的两重性。
科技创新
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。
交 流 共 享
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。
交 流 共 享
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。
科学家能够以二氧化碳和氢气为原料合成淀粉,这不仅是对传统农业生产方式的一次革新,更是向可持续发展迈出的重要一步。此科研成果的意义在于,它有望缓解全球粮食安全问题,减少对传统农业的依赖,同时降低农业生产对环境的影响,为实现碳中和目标提供了新路径。
拓
展
小
课
堂
氮的固定
氮元素对作物生长起着非常重要的作用,它是植物体内氨基酸的组成元素,也是蛋白质的组成元素之一。氮的固定是将空气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。氮的固定有天然固氮和人工固氮两种方式。
天然固氮包括自然固氮和生物固氮。自然固氮最典型的就是“雷雨发庄稼”的现象,即在雷雨过后,植物生长得更好。这是因为在放电时,空气中氮气和氧气化合生成氮氧化物,氮氧化物再经过复杂的化学变化,生成了易被农作物吸收的氮肥。生物固氮最典型的就是豆科植物根部的根瘤菌能将空气中氮气转化为含氮化合物而被吸收。
人工固氮主要是针对生物固氮而言,工业上最主要的方式就是合成氨,在高温高压和催化剂的条件下,将氮气和氢气化合生成氨气,这是氮肥工业的基础。
1. 某校在校园周边安排了劳动教育实践基地,某班级种植的青菜叶片边缘发黄,需要施加氮肥。下列物质中属于氮肥的是( )
A.KCl
B.NH4NO3
C.Ca(H2PO4)2
D.KNO3
B
2. 下列化肥中不能与碱性物质混合施用的是( )
A.碳酸氢铵
B.氯化钾
C.硝酸钠
D.尿素
A
3. 下列有关农药的叙述中,不正确的是( )
A.施用农药是最重要的作物保护手段
B.农药施用后,会通过农作物、农产品等发生转移
C.农药本身有毒,应该禁止施用农药
D.为了减小污染,应根据作物、虫害和农药的特点按规定合理施用农药
C
4. 下列是农业生产中的一些做法,你认为错误的是( )
A.复合肥料能同时给农作物提供几种营养元素
B.过量施用化肥和农药会造成环境污染
C.农药能保护农作物但本身有毒,应按规定合理施用
D.熟石灰和碳酸氢铵混合施用,既能改良酸性土壤又能提高土壤肥力
D
课堂小结
化学与农业生产
化肥的分类
化肥的作用
铵态氮肥的检验
氮肥、磷肥、钾肥、复合肥
氮肥:使枝叶茂盛浓密
加熟石灰
磷肥:增强抗旱、抗寒能力
钾肥:增强抗病虫害和抗倒伏能力
化肥
农药
利
弊
促进农作物生长
施用不当会污染环境
再见
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