化肥的生產(chǎn)與合理使用

化肥的生產(chǎn)與合理使用第1頁/共35頁課前自主學(xué)案一、化肥的種類農(nóng)作物的生長需要較多的C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等元素和微量的B、Mn、Cu、Zn、Mo等元素。土壤里常缺乏的是_________這三種元素，因此農(nóng)業(yè)上主要施用含_________元素的化學(xué)肥料。N、P、KN、P、K第2頁/共35頁化學(xué)肥料是用礦物、水等作原料，經(jīng)過化學(xué)加工制成的?；瘜W(xué)肥料的種類很多，主要有以下幾類：1．氮肥氮是農(nóng)作物體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸和葉綠素的重要成分，氮肥是指含有氮元素的化肥。氮肥能使作物的莖、葉生長茂盛，葉色濃綠。目前常用的氮肥有：NH3·H2O(氨水)、CO(NH2)2(尿素)、NH4HCO3(碳銨)、(NH4)2SO4(硫銨)和NH4NO3(硝銨)等。第3頁/共35頁(1)尿素的制備原理：將氨與二氧化碳在一定條件下進(jìn)行反應(yīng)生成氨基甲酸銨，然后對產(chǎn)物進(jìn)行脫水得到尿素。有關(guān)反應(yīng)：2NH3＋CO2H2NCOONH4；H2NCOONH4―→H2NCONH2＋H2O。第4頁/共35頁(2)硝酸銨的制備原理：利用氨氣在一定條件下進(jìn)行催化氧化得到硝酸，然后再與氨氣反應(yīng)制取硝酸銨。

氮是農(nóng)作物體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸和葉綠素的重要成分，氮肥是指含有氮元素的化肥。氮肥能使作物的莖、葉生長茂盛，葉色濃綠。目前常用的氮肥有：NH3·H2O(氨水)、CO(NH2)2(尿素)、NH4HCO3(碳銨)、(NH4)2SO4(硫銨)和NH4NO3(硝銨)等。第5頁/共35頁(1)尿素的制備原理：將氨與二氧化碳在一定條件下進(jìn)行反應(yīng)生成氨基甲酸銨，然后對產(chǎn)物進(jìn)行脫水得到尿素。有關(guān)反應(yīng)：2NH3＋CO2H2NCOONH4；H2NCOONH4H2NCONH2＋H2O。第6頁/共35頁第7頁/共35頁思考感悟1．氨水和尿素的肥效特點(diǎn)是什么？【提示】氨水易揮發(fā)且有刺激性氣味，施肥時(shí)不能讓它接觸植株，由于氨氣的揮發(fā)使肥效降低；尿素含氮量高，肥效高，本身是中性，適用于各種土壤及各種農(nóng)作物，不會(huì)產(chǎn)生土壤酸化、變硬或板結(jié)等情況。第8頁/共35頁2．磷肥磷肥能促進(jìn)作物根系發(fā)達(dá)，增強(qiáng)抗寒抗旱能力，還能促進(jìn)作物提早成熟。磷肥是指含有磷元素的化肥。常用磷肥的化學(xué)成分都是磷酸鹽，如過磷酸鈣[又稱普鈣，主要成分為_____________________]，制取反應(yīng)方程式：Ca3(PO4)2＋2H2SO4===2CaSO4＋Ca(H2PO4)2；Ca(H2PO4)2和CaSO4第9頁/共35頁重過磷酸鈣[又稱重鈣，主要成分為Ca(H2PO4)2]，制取反應(yīng)方程式：Ca3(PO4)2＋4H3PO4===3Ca(H2PO4)2，而難溶性磷肥如磷礦粉[主要成分為Ca3(PO4)2]，鈣鎂磷肥[主要成分為Ca3(PO4)2和Mg3(PO4)2]等，只溶于強(qiáng)酸中，故肥效慢，適宜施于酸性土壤中。第10頁/共35頁3．鉀肥鉀肥能促進(jìn)作物健壯，莖根粗硬，增強(qiáng)對病蟲害和倒伏的抵抗能力，并能促進(jìn)糖分和淀粉的生成。鉀肥是指含有鉀元素的化肥。常用的鉀肥有KCl、K2SO4以及草木灰(有效成分為K2CO3)等，除此之外，還有復(fù)合肥如KNO3等。自然界中存在KCl含量極高的礦，稱之為鉀石鹽，其中含有NaCl，根據(jù)溶解度受溫度影響的不同，可用重結(jié)晶的方法從鉀石鹽中將KCl提取出來。第11頁/共35頁思考感悟2．什么叫復(fù)合肥？常見的高等植物必需的營養(yǎng)元素有哪些？【提示】含有兩種或兩種以上營養(yǎng)元素的肥料叫做復(fù)合肥。常見的高等植物必需的營養(yǎng)元素有N、P、K、Ca等。第12頁/共35頁4．復(fù)合肥料是指含有兩種或兩種以上營養(yǎng)元素的化肥。如KNO3、NH4H2PO4、KH2PO4等。第13頁/共35頁思考感悟3．草木灰使用應(yīng)注意哪些問題？【提示】因草木灰中的鉀鹽主要是K2CO3，極易溶于水，易流失，故不要在大雨前施用，施用后也不宜大量澆水；另外，草木灰是堿性的，不能與硫酸銨、碳酸銨等銨態(tài)氮肥混用，否則易造成氮肥損失，原理是：NH與CO的雙水解，生成CO2和NH3、H2O。第14頁/共35頁5．微量元素肥料主要有硼肥、錳肥、銅肥、鋅肥等，在我國施用的量很少。植物缺乏這些微量元素，也會(huì)影響生長發(fā)育，減弱抗病能力。第15頁/共35頁二、化肥的合理使用1．以植物生長期所需肥料的最佳配比來研制復(fù)合肥料。2．要提高化肥利用率，減少化肥在環(huán)境中的損失，防止污染環(huán)境。第16頁/共35頁3．遵循土壤、作物、肥料三者之間的依存關(guān)系，以化肥與綜合農(nóng)業(yè)技術(shù)相配合為指導(dǎo)原則，確定施肥的品種、數(shù)量、比例及科學(xué)的施肥技術(shù)，做到氮、磷、鉀化肥配合使用，化肥和有機(jī)肥配合使用，在化肥中添加微量元素，平衡施肥等。4．推廣微生物肥料。如磷細(xì)菌能分解含磷的有機(jī)物，使磷變?yōu)榭扇苄粤?，為植物提供磷肥。?7頁/共35頁課堂互動(dòng)講練氮肥詳見課前自主學(xué)案：1.氮肥。第18頁/共35頁某化肥廠以氨和空氣(其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20%)為原料生產(chǎn)硝酸銨過程如下：例1第19頁/共35頁(1)步驟②中發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)，將這兩個(gè)化學(xué)方程式合并為一個(gè)化學(xué)方程式，可表示為___________________________________________。(2)若不考慮副反應(yīng)且各步反應(yīng)均完全，為使生產(chǎn)過程中不再補(bǔ)充空氣，則原料氣中氨(包括第③步被硝酸吸收的氨)的體積分?jǐn)?shù)最大值為________。(3)假設(shè)實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)①、②中含氮物質(zhì)的利用率分別為a、b，反應(yīng)③中氨的利用率為c、硝酸的利用率為100%，則合成硝酸銨的整個(gè)流程中，氨的總利用率是多少？第20頁/共35頁第21頁/共35頁第22頁/共35頁第23頁/共35頁第24頁/共35頁變式訓(xùn)練1甲、乙、丙三個(gè)化肥廠生產(chǎn)尿素所用的原料不同，但生產(chǎn)流程相同，如圖：試回答下列問題：(1)用化學(xué)方程式表示甲、乙、丙三個(gè)工廠合成尿素的原料氣NH3和CO2的生產(chǎn)過程。①甲廠以焦炭、空氣和水為原料；②乙廠以天然氣、空氣和水為原料；③丙廠以石腦油(主要成分C5H12)、空氣和水為原料。第25頁/共35頁(2)按工業(yè)生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定，利用原料所制得的原料氣H2和CO2的物質(zhì)的量之比，若最接近合成尿素的原料氣NH3(換算為H2的物質(zhì)的量)和CO2物質(zhì)的量之比，則對原料的利用率最高。據(jù)此判斷甲、乙、丙三個(gè)工廠哪個(gè)工廠對原料的利用率最高？第26頁/共35頁解析：綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)在于它是在始端就采用預(yù)防實(shí)際污染的科學(xué)手段，因而過程和終端均為零排放和零污染。通過化學(xué)轉(zhuǎn)化獲取新物質(zhì)的過程中，就是要充分利用每種原料的原子，具有“原子經(jīng)濟(jì)性”。只有這樣，才能做到既充分利用了資源，又防止了污染。第27頁/共35頁第28頁/共35頁(2)由甲廠生產(chǎn)過程中反應(yīng)發(fā)生的化學(xué)方程式可得如下關(guān)系式：C＋2H2O(g)===2H2＋CO2，得n(H2)∶n(CO2)＝2∶1；由乙廠生產(chǎn)過程中反應(yīng)發(fā)生的化學(xué)方程式可得如下關(guān)系式：CH4＋2H2O―→4H2＋CO2，得n(H2)∶n(CO2)＝4∶1；第29頁/共35頁第30頁/共35頁化肥的合理使用詳見課前自主學(xué)案：二、化肥的合理使用。

硫酸銨是農(nóng)村常用的一種銨態(tài)氮肥。試回答下列問題：(1)某硫酸銨肥料，實(shí)驗(yàn)測得氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，這種樣品中可能混有________(填字母代號(hào))。A．碳酸氫銨

B．硝酸銨C．氯化銨 D．磷酸氫二銨例2第31頁/共35頁第32頁/共35頁【解析】

(1)硫酸銨含氮量為21.2%>20%，則必定含有含氮量比20%小的一種化肥，經(jīng)計(jì)算只有NH4HCO3含氮量低于20%。(2)硫酸銨為銨態(tài)氮肥，這種肥料不能跟堿性物質(zhì)混合使用，因易產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)氨氣，降低肥效，硝酸銨、過磷酸鈣[主要成分是Ca(H2PO4)2和CaSO4]都顯酸性，氯化鉀顯中性，而草木灰的主要成分是K2CO3，水解顯堿性。【答案】

(1)A

(2)B第33頁/共35頁變式訓(xùn)練2下列化肥：①(NH4