2019-2020学年高中化学 第4单元 化学与材料的发展 课题1 化肥和农药学案 新人教版选修2

课题1化肥和农药1．了解常见化肥的组成、性质、作用。2．了解常见农药的成分及其作用。3．通过典型事例了解化学肥料、农药及其发展趋势。一、化肥为农作物补充必要的营养元素1.农业生产中，大量使用的化肥主要有氮肥、磷肥、钾肥。2.常用的钾肥主要有氯化钾、硫酸钾、硝酸钾。3.农业生产中用量最大的氮肥有尿素、硝酸铵、碳酸氢铵等。二、农作物的保护神——农药1.最早使用的农药石硫合剂是用石灰和硫黄配制的，农药波尔多液是用硫酸铜、石灰配制的。科学家们在不断寻找高效、低毒、低残留的农药，这样的农药可能从元素周期表的非金属区域寻找。2.人们通过研究合成了一种能促进植物生长的调节剂乙烯利，乙烯利在植物体内产生乙烯。三、化肥、农药的合理使用与环境保护农药主要用于对有害生物的防治，但它们对周围生物群落的影响是广泛而复杂的，如能毒害水生物和污染水源等；不合理使用化学肥料往往会造成水体富营养化，产生水华等污染现象。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过量施用化肥、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．③④⑤⑥解析：选C。过量使用化肥、农药对环境有破坏作用，使用一次性木质筷子，必定会导致树木大量砍伐，对环境保护不利。2.某研究性学习小组的同学为家乡农业生产提出了下列建议，其中不合理的是()A．要加大灌溉用水的管理力度，防止水资源的污染和浪费B．禁止就地焚烧农作物秸秆，应该将其回收用于制沼气C．用熟石灰改良酸性土壤，应同时施加碳铵(NH4HCO3)以提高土壤肥力D．要综合利用农家肥和化肥，重视在增施农家肥的基础上，配合使用化肥解析：选C。熟石灰的成分是Ca(OH)2，溶液显碱性，与酸性土壤中的H＋能反应，但易使土壤板结盐碱化，加入NH4HCO3，则会与Ca(OH)2反应产生CaCO3和NH3，使肥效降低，土壤硬化。3.下列物质的化学式和名称不相符的是()A．(NH4)2SO4硫酸铵B．CO(NH2)2尿素C．KH2PO4磷酸二氢钾D．Ca(H2PO4)2过磷酸钙解析：选D。过磷酸钙是Ca(H2PO4)2和CaSO4的混合物。要点1化肥探究导引1常见化肥大致分为哪几类？提示：常见化肥分为氮肥、磷肥、钾肥、复合肥料等。1.化肥的分类氮肥：尿素[CO(NH2)2]、氨水[NH3·H2O]、铵盐[NH4HCO3、NH4Cl]、硝酸盐[NH4NO3、NaNO3]。磷肥：磷矿粉[Ca3(PO4)2]、过磷酸钙[Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4]。钾肥：硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)。复合肥料：磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]、硝酸钾(KNO3)。2.氮肥的制备氮肥大多以合成氨生产的氨为原料生产。例如：2NH3＋H3PO4===(NH4)2HPO4NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO32NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4NH3＋HCl===NH4Cl等。(NH4)2HPO4、NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4Cl都是常用的铵态氮肥。【知识拓展】化肥的不合理使用会带来很多环境问题。一方面是化肥中常含有一些重金属元素、有毒有机物和放射性物质，施入土壤后形成潜在的土壤污染；另一方面化肥在施用过程中因某些成分的积累、流失或变化，造成土壤退化和水、大气的污染。根据当地的实际情况合理使用化肥和农药。化肥的施用要以尽量少的投入、尽量小的对环境的影响来保持尽量高的农产品产量及保障食品品质。1.某学生为证明某一白色固体是硫酸铵，他设计了两步程序：第一步：为了证明NH＋4的存在，必需的操作步骤是：__________________________________________________________________________________________________，当有________现象时，证明有NH＋4的存在；第二步：为了证明SO2－4的存在，该生设计了四种方案：①加入BaCl2溶液，再加稀盐酸；②加入过量稀盐酸酸化了的氯化钡溶液；③先加入过量盐酸酸化后，再加入氯化钡溶液；④先加入硝酸钡溶液，再加入稀硝酸。你认为上述方案中合理的是________________，并简述合理的理由：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：该题考查了NH＋4和SO2－4的检验方法。第一步要证明NH＋4的存在，因为含铵根离子的盐遇碱发生反应生成氨气，氨气可以用湿润的红色石蕊试纸检验。第二步检验SO2－4时，方案①加入BaCl2溶液时，若产生白色沉淀，可能是BaSO4、BaSO3、BaCO3、AgCl沉淀，加入稀盐酸，若白色沉淀不溶解，可能是BaSO4、AgCl沉淀，仍不能证明原物质中一定含SO2－4；方案②，若反应后有白色沉淀生成，可能是BaSO4、AgCl沉淀；方案③，先加稀盐酸，若无明显现象，证明原溶液中没有CO2－3、SO2－3和Ag＋，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液一定含SO2－4；方案④，先加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，可能是BaSO4、BaSO3、BaCO3沉淀，再加入稀硝酸，若白色沉淀不溶解，则原溶液中可能是BaSO3被HNO3氧化，生成BaSO4。故不能确定原溶液中是否含有SO2－4。答案：取少量样品，加入NaOH溶液，微热，用湿润的红色石蕊试纸检验试纸变蓝③方案③先加稀盐酸，排除Ag＋、SO2－3、CO2－3的干扰，再加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则原溶液中一定含有SO2－4要点2农药探究导引2波尔多液的杀菌原理是什么？提示：病菌本身是一种蛋白质，而波尔多液由重金属盐硫酸铜和强碱石灰乳混合而成，它们都能使菌体蛋白质凝固而变性，从而达到防治植物病害的目的。农药是指那些可以杀灭农作物病、虫、草害和鼠害等或能调节植物或昆虫生长周期，从而使农业生产达到增产、增收的化学物质。化学农药是用化学方法合成的一大类物质，有杀虫剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂等。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。农药对作物这种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。通常制造农药中所含有的氟、氯、硫、磷等关键元素在周期表中的位置相近，因此，元素周期表中同周期元素和同族元素的原子结构、性质递变规律，可以给农药的研制和创新提供很多有用的信息。2.CuSO4和石灰的混合物(波尔多液)可以防治葡萄的霉菌病。某人粗心误饮了CuSO4溶液，下列急救措施正确的是()A．吃韭菜B．吃熟鸡蛋C．喝鸡蛋清D．喝Ba(OH)2溶液解析：选C。误饮CuSO4溶液造成重金属盐中毒，应立即吞饮鸡蛋清，再去医院治疗。题型1化肥的使用硫酸铵是农村常用的一种铵态氮肥。试回答下列问题：(1)某硫酸铵肥料，实验测得氮的质量分数为20%，这种样品中可能混有__________。A．碳酸氢铵B．硝酸铵C．氯化铵D．磷酸氢二铵(2)下列物质不能跟硫酸铵肥料混合施用的是__________。A．碳酸氢铵B．草木灰C．过磷酸钙D．氯化钾(3)田间一次施用化肥过多会使植物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”，其原因是__________。A．根细胞从土壤中吸收的养分过多B．根细胞不能从土壤中吸水C．根系不能将水向上运输D．根系加速了呼吸作用，释放的能量过多【解析】(1)硫酸铵含氮量为21.2%20%，则必定有含氮量比20%小的一种化肥，经计算只有NH4HCO3含氮量低于20%。(2)硫酸铵为铵态氮肥，这种肥料不能跟碱性物质混合使用，因易产生挥发物质氨气，降低肥效，而草木灰的主要成分是K2CO3，水解显碱性。(3)当使用化肥过多时，根细胞不能从土壤中吸水而发黄。【答案】(1)A(2)B(3)B题型2农药的使用在蔬菜生长过程中，常喷洒农药防治病虫害。据研究，用碱性溶液或清水浸泡，可使残留在蔬菜上的农药的毒性降低，因此，买来的蔬菜在食用前最好用稀碱水或清水浸泡一段时间，浸泡蔬菜时应加入适量()A．纯碱B．白酒C．白糖D．食醋【解析】纯碱即Na2CO3，溶于水CO2－3水解使溶液呈碱性，能更好地降低农药毒性。【答案】A1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是()①加快化石燃料的开采与使用；②研发易降解的生物农药；③应用高效洁净的能源转化技术；④田间焚烧秸秆；⑤推广使用节能环保材料。A．①③⑤B．②③⑤C．①②④D．②④⑤解析：选B。研发易降解的生物农药、应用高效洁净的能源转化技术、推广使用节能环保材料均有利于节能减排、保护环境。2.引起下列环境污染的原因不正确的是()A．重金属、农药和难分解有机物等会造成水体污染B．装饰材料中的甲醛、芳香烃及氡等会造成居室污染C．SO2、NO2或CO2都会导致酸雨的形成D．CO2和氟氯烃等物质的大量排放会造成温室效应的加剧解析：选C。造成酸雨的主要原因是NO2、SO2的排放。3.下列关于使用化肥、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解析：选B。土壤中存在大量的钙离子，长期施用硫铵会生成大量的CaSO4，造成土壤板结。4.某地筹建中的“生态农业科技园区”，不仅是农业高新技术示范和推广基地，也将是一个观光休闲的生态农业园区。在一些生产思路上你认为不妥当的是()A．将农家肥与化肥综合使用，以提高增产效益B．对大棚中的植物施加适量的CO2，以促进其光合作用C．种植、养殖、制沼气相结合，既可改善环境又可提高农畜牧业的产量D．将硝酸铵和熟石灰混合使用，在给作物提供营养元素的同时，又能降低土壤的酸性解析：选D。熟石灰和硝酸铵反应生成NH3放出，会损失肥效。5.药品标签上应注明名称、化学式和质量标准、生产日期、保质期，有的还要指明有剧毒性、腐蚀性、挥发性等，由此联想到，农民购买、贮存、使用农药时，应注意的事项及理由，请填入下表：注意事项理由(1)(2)(3)(4)解析：根据题中的信息，由农药的名称、化学式及使用注意事项，可推知该农药的大致性质和用途。由此，可考虑出答案为①购买时注意农药的名称、化学式，以免买错；②注意药品生产日期、保质期，以免购买失效农药；③农药应存放于阴暗处，防止光照、高温失效；④喷洒农药时，要注意自我保护，以防中毒；⑤使用时要注意农药的性质，要正确与其他农药配合使用，防止发生反应而失效；⑥贮存时根据性质要密封，远离火源，防止挥发及燃烧爆炸等。只要优选四个即可。答案：见解析[经典案例]根据从草木灰中提取钾盐的实验，填写下列空白：(1)此实验操作顺序如下：①称量样品，②溶解、沉淀，③________，④________，⑤冷却结晶。(2)用托盘天平(指针向上的)称量样品，若指针偏右边，则表示________。A．左盘重，样品轻B．左盘轻，砝码重C．右盘重，砝码轻D．右盘轻，样品重(3)在进行第③步操作时，有时可能要重复进行，这是由于________________________。(4)在进行第④步操作时，有时要用玻璃棒不断小心地搅动液体，目的是防止________。(5)所得产物中主要钾盐有____________、______________、______________(填化学式)。【解析】(2)根据天平的使用方法，可知指针偏右应该是砝码重，物品轻。(3)第③步是过滤，如果一次过滤还有浑浊应继续过滤。(4)第④步是蒸发，不断搅拌是防止液体局部过热而溅出。【答案】