选修IB系列 专题15 化学与技术 第5讲 为现代农业技术添翼

1第5讲为现代农业技术添翼网络构建2要点一土壤酸碱性的改良1．土壤酸碱度等级pH＜4.54.5～5.55.5～6.5土壤酸碱度强酸性酸性弱酸性pH6.5～7.57.5～8.58.5～9.5＞9.5土壤酸碱度中性弱碱性碱性强碱性要点精讲32.造成土壤酸碱化的原因酸化的原因主要是：(1)矿物风化过程中产生的无机酸或大量二氧化碳；(2)土壤中强酸弱碱盐的水解；(3)无机肥残留的酸根；(4)重金属和有机物对土壤的污染；(5)酸雨的影响；(6)土壤胶体所吸附的H＋、Al3＋被其他阳离子交换；(7)微生物、细菌等利用土壤中的有机物时，产生二氧化碳和多种有机酸，或将土壤中的NH3转化为硝酸和亚硝酸，将硫化物转变为硫酸。4碱化的原因与酸化原因大致相反。主要是(1)土壤中强碱弱酸盐的水解；(2)过度使用尿素；(3)土壤胶体吸附的Na＋、OH－等被其他阴离子交换；(4)土壤中的有机物中的氮被微生物分解为氨的氨化过程等。3．改良土壤酸碱性的方法改良碱性土壤常使用石膏、硫酸铝或硫酸铁等；改良酸性土壤常使用生石灰。5【典例导析1】(2009·海南，20－2)下列使用化肥、农药的描述中正确的是()A．高温多雨时比较适合施用钾肥B．长期施用硫铵会造成土壤板结C．石硫合剂必须与硫酸混合后才能施用D．过磷酸钙必须经硫酸处理后才能施用6解析A中钾肥易溶于水，多雨时易造成化肥的流失；B中硫铵溶于水呈酸性，易破坏土壤的胶体结构使土壤板结；C中石硫合剂主要成分是多硫化钙，具有渗透和侵蚀病菌细胞及害虫体壁的能力，能在植物体表面形成一层药膜起保护作用，如果和硫酸混合后施用，会生成硫酸钙使石硫合剂失去作用。D中有效成份为Ca(H2PO4)2，属水溶性速效磷肥，应直接使用。答案B7迁移应用1强酸性土壤中应含有下列哪几种物质()①FeSO4②AlCl3③NaNO3④K2CO3⑤酒石酸A．①②B．①②③C．①②④D．①②⑤D8迁移应用2下列物质中，不能用于改良碱性土壤的是()A．CaSO4B．Al2(SO4)3C．Fe2(SO4)3D．KClD9要点二化肥的生产与合理使用，无土栽培技术1．化肥的合理使用(1)从植物生长期所需肥料的最佳配比来研制复合肥料。(2)要提高化肥利用率，减少化肥在环境中的损失，防止污染环境。(3)遵循土壤、作物、肥料三者之间的依存关系，以化肥与综合农业技术相配合为指导原则，确定施肥的品种、数量、比例及科学的施肥技术，做到氮、磷、钾化肥配合使用，化肥和有机肥配合使用，在化肥中添加微量元素，平衡施肥等。10(4)推广微生物肥料。如磷细菌能分解含磷的有机物，使磷变为可溶性磷，为植物提供磷肥。2．无土栽培技术无土栽培是根据植物生长所必需的无机盐的种类和数量，按照一定比例配成营养液来培养植物的技术。营养液的配制是无土栽培的核心技术，所采用的水质要求达到饮用标准，一般采用农业用品级试剂配制营养液。根据不同农作物生长的需求，营养液配方随栽培作物的品种和生长阶段而定，以满足植物在不同生长期的需要。11无土栽培分为液体栽培，固体栽培和喷雾栽培三种方式。液体栽培是让流动的薄层营养液流经栽培槽中的根系，均衡地供给植物所需要的营养元素、水分和氧气；固体栽培是将植物栽培在固体基质中，采用循环供应或滴灌供应营养液；喷雾栽培是将植物的根系悬挂于栽培槽的空气中，以喷雾的形式供给营养和水分。12【典例导析2】甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同，如下图：试回答下列问题：(1)用化学方程式表示甲、乙、丙三个工厂合成尿素的原料气H2和CO2的生产过程。①甲厂以焦炭、空气和水为原料；②乙厂以天然气、空气和水为原料；③丙厂以石脑油(主要成分C5H12)、空气和水为原料。13(2)按工业生产的有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3(换算为H2的物质的量)和CO2物质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？14解析绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用预防实际污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染。通过化学转化获取新物质的过程中，就是要充分利用每种原料的原子，具有“原子经济性”。只有这样，才能做到既充分利用了资源，又防止了污染。15答案16(2)由甲厂生产过程中反应发生的化学方程式可得如下关系式：C＋2H2O(g)===2H2＋CO2，得n(H2)∶n(CO2)＝2∶1由乙厂生产过程中反应发生的化学方程式可得如下关系式：CH4＋2H2O4H2＋CO2，得n(H2)∶n(CO2)＝4∶1由丙厂生产过程中反应发生的化学方程式可知如下关系式：C5H12(g)＋10H2O(g)16H2＋5CO2，得n(H2)∶n(CO2)＝16∶5＝3.2∶1由合成CO(NH2)2的反应方程式：2NH3＋CO2===CO(NH2)2＋H2O17可得n(H2)∶n(CO2)＝2×32∶1＝3∶1故对照甲、乙、丙三厂原料气H2和CO2物质的量之比，只有丙厂原料气n(H2)∶n(CO2)＝3.2∶1最接近3∶1故丙厂对原料利用率最高。18迁移应用3下列化学肥料属于复合肥料的是()A．氯化钾B．硝酸铵C．磷酸二氢钙D．硝酸钾D迁移应用4下列化肥与草木灰混合使用易失效的是()A．硝酸钾B．氯化钾C．硫酸钾D．磷矿粉D19要点三化学农药的发展农药使用后，在作物、土壤以及其他环境中剩余的微量农药及其代谢产物称为农药残留。如果人或其他高等动物长期食用残留农药达到一定浓度的食物，就会使农药在体内慢慢累积起来引起慢性中毒。农药残留及其危害主要有两种途径：(1)施用药剂对农作物的直接作用以及农作物对土壤等环境中残存农药的吸收。例如，在接近收获期施用过多、过浓的农药，会造成农产品中残留农药过量。农药对作物的污染取决于农药本身的化学性质、加工剂型以及施药时间和方式等，也与农作物的品种、特性有关；(2)通过食物链造成的富集。20【典例导析3】有机磷农药“乐果”的结构简式是：解析从结构简式可看出，1个是P==S键，另一个是C==O键。21迁移应用5农业上用的杀菌剂波尔多液由硫酸铜和石灰乳按一定比例配制而成，它能防治植物病毒的原因是()A．硫酸铜使菌体蛋白质盐析B．石灰乳使菌体蛋白质水解C．菌体蛋白质溶解于波尔多液D．铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性D22对点训练1．保护环境是每一个公民的责任。下列做法：①推广使用无磷洗涤剂②城市生活垃圾分类处理③推广使用一次性木质筷子④推广使用清洁能源⑤过量使用化肥、农药⑥推广使用无氟冰箱。其中有利于保护环境的是()A．①②④⑤B．②③④⑥C．①②④⑥D．③④⑤⑥C232．下列化肥：①(NH4)2SO4②氨水③过磷酸钙④K2CO3⑤KCl⑥尿素，其中能混合使用的是()A．①④⑤B．③⑤⑥C．②③⑤D．③④⑥B3．KNO3是一种化肥，它属于()A．氮肥B．磷肥C．钾肥D．复合肥料D244．欲配制一种含有N、P、K元素和Mg2＋、Zn2＋等离子的营养液，现有重过磷酸钙和硫酸镁、氯化锌，不可选用下列肥料中的()A．KNO3B．NH4NO3C．K2CO3D．(NH4)2SO4C255．下列叙述中正确的是()A．重金属和有机物对土壤的污染，会使土壤酸化B．尿素是中性肥料，过度使用不会对土壤的酸碱度造成影响C．铵态氮肥不能与草木灰混合使用与盐类的水解无关D．将磷矿石(主要成分是磷酸钙)加工成过磷酸钙是为了提高有效成分的质量分数26解析尿素虽然是中性肥料，但过度使用会使土壤碱化；将磷矿石加工成过磷酸钙是因为Ca(H2PO4)2易溶于水，有利于被农作物吸收利用。答案A276．已知某土壤胶体带负电荷，下列化肥在使用时，其肥效流失最为严重的是()A．NH4ClB．(NH4)2SO4C．NH4HCO3D．NH4NO3解析由于土壤胶体带有负电荷，则可吸附阳离子，若有效成分是阳离子的化肥，其肥效不易流失，上述化肥中，只有NH4NO3的有效成分部分为NO－3，不易被土壤胶体吸附，因此流失最严重。6．已知某土壤胶体带负电荷，下列化肥在使用时，其肥效流失最为严重的是()A．NH4ClB．(NH4)2SO4C．NH4HCO3D．NH4NO3解析由于土壤胶体带有负电荷，则可吸附阳离子，若有效成分是阳离子的化肥，其肥效不易流失，上述化肥中，只有NH4NO3的有效成分部分为NO－3，不易被土壤胶体吸附，因此流失最严重。D287．下列叙述：①长期使用过磷酸钙的土壤呈酸性②可用生石灰改良酸性土壤③尿素的过度使用会使土壤呈碱性④可用CaSO4改良碱性土壤⑤可用Fe2(SO4)3改良碱性土壤，其中与盐类的水解有关的是()A．①②④⑤B．①④⑤C．②⑤D．⑤D298．合理施肥、养护管理是城市绿化建设的一个重要方面。在下列氮肥中，含氮量最高的是()A．CO(NH2)2B．NH4NO3C．NH4HCO3D．(NH4)2SO4A309．过多的营养物质如尿素[CO(NH2)2]等进入水体会恶化水质，导致“水华”现象。尿素属于()A．磷肥B．氮肥C．钾肥D．复合肥料B3110．早在1874年就合成了有机物DDT,1944年后广泛用做杀虫剂，后因具有高残留被禁止使用。从某些方面看，氯苯与苯酚具有相似的化学性质，DDT可由氯苯和CCl3CHO相互作用反应制得。DDT的化学式为C14H9Cl5。(1)写出DDT的结构简式__________________________________________________________；写出制备DDT的反应方程式_______________________________________________________________________________________________。32(2)DDT已影响到全球的生态，它可以在动物的脂肪中富集，影响遗传物质DNA的结构，在南极的企鹅体内发现了DDT。请说明企鹅体内存在DDT的原因：________________________________________________________________________。解析由DDT的合成原料及分子式可写出其结构简式，然后由其结构简式并结合题给信息推出反应的化学方程式并回答有关问题。(2)DDT已影响到全球的生态，它可以在动物的脂肪中富集，影响遗传物质DNA的结构，在南极的企鹅体内发现了DDT。请说明企鹅体内存在DDT的原因：________________________________________________________________________。解析由DDT的合成原料及分子式可写出其结构简式，然后由其结构简式并结合题给信息推出反应的化学方程式并回答有关问题。33答案返回