高中化學 4.1《化肥和農藥》課件 新人教版必修2

1、新課程標準人民教育版課件系列，高中化學選修2，4.1化肥與農藥，教學目標，知識與能力1，了解與化肥、農藥、植物生長調節(jié)劑和除草劑相關的化學原理。通過典型實例了解化肥、農藥、植物生長調節(jié)劑和除草劑及其發(fā)展趨勢。教學重點和難點：了解與化肥、農藥、植物生長調節(jié)劑和除草劑相關的化學原理。建議：1 .調查當?shù)剞r村地區(qū)化肥的使用情況，撰寫調查報告，并與學生進行交流和討論。2.測定土壤的酸堿度，討論改良酸性土壤和堿性土壤的一般方法。3.參觀考察：化學在農林產品深加工中的應用。4.交流與討論：從殺蟲劑滴滴涕的廣泛使用到禁止使用。課時分配：兩個課時，科目1:化肥和農藥；在第一課時，使用化肥是保證農業(yè)增產的重要措

2、施，在解決快速增長的人口吃飯問題上取得了不可磨滅的成績。殺蟲劑可以殺死與我們爭奪食物的害蟲，與作物爭奪營養(yǎng)的雜草，以及攻擊種子和作物的霉菌。作物損失的恢復已廣泛應用于農業(yè)生產和糧食儲存。此外，農藥還為林業(yè)、畜牧業(yè)和控制人類健康傳染病做出了貢獻。氮肥：尿素、碳酸氫銨、硫酸銨、硝酸銨等。磷肥：過磷酸鈣(鈣(H2PO4)2H2O，硫酸鈣)原料：鈣(PO4)3F；鈣鎂磷肥(Ca2(PO4)3，Mg2(PO4)3)；鋼渣磷肥和鉀肥：草木灰、氯酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀等。由固體鉀鹽礦、液體鉀鹽鹽水、工農業(yè)含鉀副產品和肥料制成。思考和交流，思考和交流：化肥給農作物增加了什么元素？列出幾種化學肥料，并寫出它們的化

3、學式?；恃a充作物必需的營養(yǎng)元素。鉀鹽礦是生產鉀鹽的主要資源。它的主要成分是氯化鈉和氯化鉀。氯化鉀通常在工業(yè)上通過溶解結晶獲得。想想它使用什么原則。察爾汗鹽湖百萬噸鉀肥項目已成為西部大開發(fā)的標志性工程。請參考相關資料，分析當?shù)刈匀粭l件給鉀肥生產帶來了哪些有利和不利因素。思考和交流表明氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大；氯化鉀的溶解度隨溫度變化很大，察爾汗鹽湖位于柴達木盆地的中南部。它海拔2670米，南距格爾木約60公里，北距大柴旦110多公里。它南北寬40多公里，東西長140公里，總面積5800多平方公里。它是柴達木四大鹽湖中最大最富的一個，也是中國最大的天然鹽湖，居世界第二位。察爾汗鹽湖是一個大型

4、內陸綜合鹽湖，主要由鉀鹽組成，并伴有鎂、鈉、鋰、硼、碘等多種礦物質。鉀鹽和鎂鹽資源豐富，儲量達500億噸。它是中國鉀鹽和鎂鹽的主要產地。1.硝酸鈉礦物的利用1809年在南美洲的智利發(fā)現(xiàn)了一個大型硝酸鈉礦。1880年后，硝石工業(yè)迅速發(fā)展。直到20世紀初，每年從硝石出口獲得的稅收都成為智利政府的主要財政來源。硝酸鹽提供了世界上50%的氮肥。方案二：電弧法高溫固氮人們模仿自然界的閃電行為。在氮被雨水氧化帶到地表的過程中，人工電弧產生的高溫被用來將空氣加熱到3000多度。這時，空氣中的少量氮被氧化成氮氧化物，然后被水或石灰乳吸收，生成硝酸或硝酸鈣。通過這種方法，硝酸或鈣以下是幾種補充土壤氮肥的方案。請

5、嘗試分析和評估。尿素是一種銨氮肥。尿素工業(yè)生產的化學反應是：二氧化碳(NH2) 2H2O。眾所周知，下列物質可以在一定條件下與水反應生成H2和CO2。H2是合成氨的原料，CO2用于合成尿素。如果原料得到充分利用，最好是作為原料使用。A.CO b .石腦油(c5h12，c6h14) C. CH4 D .焦炭做出這一選擇的原因：分析：根據(jù)N23H2NH3和CO2 2NH3 CO(NH2)2 H2O的反應，為了充分利用原料，很明顯，當原料與水反應生成的H2和CO2的比例等于或接近：1時，上述反應趨于準確反應，原料可以得到充分利用。根據(jù)標題信息：c2h2o=2h2 CO2(2:1)coh2o=H2 C

6、O2(1:1)CH4 2h2o=4h2 CO2(4:1)C5 h12 10h2o=16h 25 CO2(3.2:1)c6h 14 12h2o=19h 26 CO2(3.2:1)實施例1，中國最大的尿素生產廠，1，氨的催化氧化，PtRh 4NH3 5O2=氨廠的氨生產能力是每天30噸?，F(xiàn)在，氨被用作生產硝酸的原料。如果硝酸車間的原料轉化率為92%，氨吸收到NH4NO3的轉化率為98%，那么硝酸車間每天多少噸硝酸是合理的？要解決這個問題，必須注意以下三點：第一，合成氨廠日生產能力為30噸，現(xiàn)在用NH3作為原料生產NH4NO3NH3。一方面，NH3氧化用于產生硝酸，另一方面，NH3與產生的硝酸反應產

7、生NH4NO3。關鍵是要計劃生產多少噸硝酸，以便最大限度地利用NH3原料，減少硝酸產量。那么NH3就不能被硝酸完全吸收，NH3浪費了更多的硝酸產量，而硝酸又再次浪費了，所以讓硝酸的日生產能力為x噸，多少噸NH3應該用于氧化硝酸，多少噸NH3可以被吸收生成NH4NO3。氨的兩種用途與生成的硝酸量有關。其次，在氨氧化制硝酸的過程中，關系式如下：4nh 35o 24 NO 6h2o 2 NO 22 NO 23 NO 2 ho2 HNO 3 NO在此反應中，NO被循環(huán)利用，即NO被氧化成no2，然后與水反應生成硝酸，所以NO2與水反應的化學方程式應為：4no 2h2o 24 HNO 3，因此，氨氧化與

8、硝酸的關系為：nh3-NO-NO2-硝酸(NH3完全轉化為硝酸)。第三，在實際生產過程中，氨不可能被氧化成硝酸或被硝酸吸收而生成硝酸銨。給出的條件是NH3轉化為硝酸的轉化率為92%，硝酸吸收氨的吸收率為98%。就數(shù)量而言，我們必須掌握一個原則。代入化學方程式的量必須是純量。假設每天生產的硝酸質量為X，用于生產硝酸的NH3質量為Y。從每一步的反應方程式中，氨氧化與硝酸生產的關系為：答案是：硝酸車間的日生產能力為52.76噸，這是合理的。查閱相關數(shù)據(jù)，了解中國化肥生產是否滿足農業(yè)生產的需要；氮、磷、鉀的生產結構合理嗎？根據(jù)目前的情況提出你的建議。除氮、磷、鉀外，玻璃微肥作物還需要鐵、錳、鋅、銅、硼

9、等微量元素和稀土元素；含有這些微量元素的酶和維生素對作物中營養(yǎng)物質的形成和代謝是必不可少的。玻璃微肥的生產原理是將農作物所需的微量元素固定在玻璃細粉顆粒中，因為玻璃微溶于水。微量元素可以從玻璃中慢慢釋放出來。在實際生產中，選用廢碎玻璃、粉煤灰、煉鋼渣和礦石為原料生產玻璃微肥。玻璃微肥具有不易被雨水沖刷、肥效長、不污染環(huán)境的特點，在充分利用固體廢棄物方面更具潛力。農藥，作物的守護神，傳播：農藥和作物的關系，農藥的發(fā)展和變化。在世界范圍內，由于病蟲害和雜草，糧食產量減少了30%-40%?；瘜W防治在綜合防治中起著重要作用。為了尋找高效、低毒、低殘留的農藥，克服害蟲的抗藥性，有必要不斷研究和尋找新的物

10、質來解決這些問題。關于殺蟲劑和害蟲控制的閱讀和思考：在第1和第2段中總結了什么樣的害蟲控制方法？人們經歷了哪些過程來尋找高效、低毒、低殘留的農藥？元素周期表中與農藥相關的元素在哪里？控制害蟲的天然物質(如燃燒的艾草、煙草等?？刂坪οx的化學方法(含砷和硫的無機物，含氟和氯的有機物，含磷的有機物)。第一代殺蟲劑：天然產品和無機物；第二代農藥：有機氯、有機磷和氨基甲酸酯；第三代殺蟲劑：擬除蟲菊酯和特殊殺蟲劑。元素周期表右上角的非金屬區(qū)域。擬除蟲菊酯：一類結構或生物活性與天然除蟲菊酯相似的仿生農藥，是在模仿天然除蟲菊花的有效成分和化學結構的基礎上發(fā)展起來的高效、安全的新型農藥。第三代農藥發(fā)展簡介。20

11、世紀70年代以后，以研究天然除蟲菊植物中提取的擬除蟲菊酯類農藥為契機，天然源農藥的研究開始了。人們不僅實現(xiàn)了它的合成，而且以它為先導結構進行了仿生合成。眾所周知，所生產的各種擬除蟲菊酯類農藥的殺蟲效果甚至比過去的一些農藥高幾倍至幾十倍，是低毒、低消耗、低殘留的農藥。此外，科學家不僅開發(fā)了昆蟲滅菌劑、驅蟲劑和其他藥物，還從昆蟲中分離出了包括性、食物和產卵在內的各種引誘劑。這些藥物中的極少量在誘捕器的配合下可以一次殺死大量的害蟲。近年來，出現(xiàn)了一些具有特殊作用機制的農藥，如1996年投放市場的“新型農藥商品”，它是第一種植物激活劑或植物引發(fā)劑。它不具有抑菌和其他生物活性，但施用后可使植物獲得系統(tǒng)抗

12、性(簡稱SAR)以抵抗真菌病毒入侵。另一個例子是，昆蟲幾丁質抑制劑氟鈴脲可以通過抑制形成昆蟲外殼的幾丁質的形成來殺死害蟲，但是它對環(huán)境高度安全。因此，除草劑氟鈴脲和昆蟲生長調節(jié)劑二苯酰肼一起獲得了美國總統(tǒng)綠色化學獎。在自然界中，真菌引起的植物病害占植物病害總數(shù)的80%以上。大約在1845年，一種由霉菌引起的馬鈴薯晚疫病在歐洲廣泛傳播。這種疾病傳播速度很快，在歐洲摧毀了56個土豆。那時，歐洲人把土豆作為他們的主要食物。馬鈴薯晚疫病導致北愛爾蘭800萬居民陷入饑荒，100萬人因身體虛弱而死于饑餓或疾病。1879年，葡萄霜霉病在法國葡萄園盛行，這也是一種由霉菌引起的疾病。它嚴重破壞了法國各地的葡萄園

13、，并使世界聞名的法國釀酒業(yè)陷入停滯。波爾多液是最早的保護性殺菌劑之一，是一種廣譜無機殺菌劑，是一種與硫酸銅和石灰乳混合的天藍色膠體懸浮液。殺菌的主要成分是堿性硫堆銅，具有很強的附著力。噴灑在植物表面的藥液會形成一層薄膜，不易被雨水沖刷，殘留效果長。系統(tǒng)性殺真菌劑可以滲入植物組織或被植物吸收并在植物中傳播。大多數(shù)藥物在一個方向上向上傳導，而少數(shù)藥物可以在兩個方向上傳導。這種系統(tǒng)殺菌劑保護植物免受病原體的侵害，抑制侵入植物組織的病原體的生長，或者保護植物免受疾病的侵害。農藥在植物中的殘留農藥受土壤中物理、化學和微生物的影響，根據(jù)其分解的難易程度可分為兩類：易分解(如2，4-D和有機磷制劑)和難分解

14、(如2，4，5-T、有機氯和有機汞制劑等)。)。很有可能難以分解的殺蟲劑不同類型的農藥在吸收率上有很大差異。一般來說，農藥的溶解度越大，就越容易被作物吸收。例如，C-666在作物中的吸收率高于其他農藥，因為C-666具有高水溶性。不同種類的植物在同一種殺蟲劑中吸收不同量的有毒物質。例如，艾氏劑和狄氏劑在有機氯農藥中的吸收：洋蔥、生菜、黃瓜、蘿卜和胡蘿卜。農藥可以轉化為土壤中的其他有毒物質，例如，滴滴涕可以轉化為DDD和滴滴涕，所有這些物質都可以成為植物殘留物。一般來說，塊根作物比莖葉作物吸收更多。油料作物對脂溶性農藥如滴滴涕和滴滴涕的吸收高于非油料作物。水生作物的吸收率高于陸生植物。農田中的雜

15、草繁殖將與作物和栽培植物爭奪光和二氧化碳、土壤水分、養(yǎng)分和肥料、生存空間、降低土壤溫度并影響作物生長。傳統(tǒng)方法的缺點：費時費力；化學除草劑的優(yōu)點：除草不傷作物，節(jié)省大量勞動力，有利于農業(yè)機械化的發(fā)展和栽培技術的更新。雜草控制與危害，科學視野，以除草劑2，4D及其結構變化為例，觀察化學家如何分析和改變其結構并影響其藥效。苯環(huán)及其取代基的變化：氯原子的取代數(shù)和位置以及甲基的引入對活性有重要影響，其他雜環(huán)或稠環(huán)可以代替苯環(huán)使用。側鏈變化：脂肪酸的碳鏈長度對活性也有重要影響。羧酸基團的變化：羧酸變成鹽。酯、酰胺和其他羧酸衍生物可以調節(jié)除草劑的選擇性。例如，這些除草劑對闊葉雜草具有高活性。但是它對禾本科

16、雜草沒有活性。因此，它通常用于控制谷類作物、牧場和草地中的雙子葉雜草。植物生長調節(jié)劑，又稱植物生長調節(jié)劑。它是指那些從外部施加到植物上的化學試劑，可以在很小的程度上調節(jié)和改變植物的生長發(fā)育。除了作為生長調節(jié)劑從外部應用于植物的植物激素外，更多的植物生長調節(jié)劑是植物中不存在的合成有機物質，主要包括：第一，植物激素類似物，如吲哚丁酸、萘乙酸、2，4-D等。其具有與生長素、激動劑和6-芐氨基嘌呤等相似的生理作用。第二，生長延緩劑可以延緩莖的生長和減少莖的伸長，而不會完全阻止莖分生組織的細胞分裂和側芽的生長。它們的作用可以通過赤霉素來恢復，如CCC、B9和調安。第三種是生長抑制劑，它也有延緩生長的作用

17、。但是，與生長延緩劑不同，它們主要干擾頂端細胞分裂，使莖伸長停止，破壞頂端優(yōu)勢，其作用不能被赤霉素恢復，如青鮮素。此外，由于除草劑大多是合成的生長調節(jié)劑，一些人認為除草劑是一大類生長調節(jié)劑。在農業(yè)生產中，植物生長調節(jié)劑可用于促進或抑制植物的營養(yǎng)生長、種子、塊莖和塊莖的萌發(fā)、防止或促進器官脫落、促進生根、坐果和果實發(fā)育、控制性別分化、誘導和調節(jié)開花、加速成熟或延遲成熟和衰老以及殺死田間雜草。乙烯對許多作物有促進成熟、早熟和增產的作用。然而，乙烯是一種氣體，很難用于現(xiàn)場生產。乙烯利是一種合成化學調節(jié)劑，可在體內吸收和釋放，其效果與使用乙烯氣體相同：作業(yè)：1，2，3，4，10，教材P103，第一課肥料與農藥，第二課，第三課，合理使用