2020_2021学年高中化学第四单元化学与技术的发展课题1化肥和农药学案新人教版选修2.doc

课题1 化肥和农药

1．了解为农作物补充的必要营养元素及常见农药。

2．了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。

3．了解农药、化肥的合理使用与环境保护。

授课提示：对应学生用书第45页

一、化肥为农作物补充必要的营养元素

农业生产中，大量使用的化肥主要是氮肥、磷肥和钾肥。

1．磷肥：目前广泛使用的磷肥是过磷酸钙，主要成分是Ca(H 2PO 4)2·H 2O 和CaSO 4，简称普钙，其生产原料是Ca 5(PO 4)3F(填化学式)。

2．钾肥：农业上常用的钾肥主要有氯化钾、硫酸钾和硝酸钾。

3．氮肥：农业上使用最多的是氮肥，如尿素、硝酸铵和碳酸氢铵等。

(1)写出工业制尿素的主要反应式：

2NH 3＋CO 2=====加压、加热H 2NCOONH 4；

H 2NCOONH 4=====加热H 2NCONH 2＋H 2O 。

(2)用方程式表示硝酸铵的生产原理：

4NH 3＋5O 2=====Pt －Rh ，高温4NO ＋6H 2O ；

2NO ＋O 2===2NO 2；

3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ；

NH 3＋HNO 3===NH 4NO 3。

4．复合肥料

复合肥料对植物的肥效优于单一肥料，常用的复合肥有铵磷复合肥、硝磷复合肥等。 钙镁磷肥的主要成分是Ca 3(PO 4)2和Mg 3(PO 4)2，它是一种缓效的多元复合肥。

二、农药

1．杀虫剂

(1)分类：按照化学组成和结构，常用的杀虫剂主要包括有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类化合物等。

(2)农药的更新换代 属于第一代农药的是天然产物和无机物；属于第二代农药的是有机氯、有机磷、氨基甲酸酯；属于第三代农药的是拟除虫菊酯和特异性农药。第三代农药也被称为“环境友好农药”。

2．杀菌剂

大多数农作物病害是由真菌引起的，只有少数是由细菌和病毒引起的。常用的杀菌剂有石灰、硫黄、石硫合剂、波尔多液以及可以进入植物体内的内吸性杀菌剂。

3．除草剂

(1)传统除草方法是：用犁或锄将杂草翻入深土。

(2)现代方法是：使用除草剂。

4．植物生长调节剂

模拟天然植物激素的化学组成和结构，人工合成了用来促进或抑制植物生长的化合物，这类物质就是植物生长调节剂。如乙烯利等。

三、化肥、农药的合理使用与环境保护

1．农药的危害

(1)农药过多使用会破坏害虫与天敌之间的生态平衡，造成害虫数量增加。蜜蜂可以对植物授粉，对农业增产起重要作用，但农药也可使蜜蜂中毒死亡；家蚕吞食农药污染的桑叶也会中毒死亡。

(2)农药在土壤中会发生吸附、转移、降解等一系列相互影响的过程。降解可使农药在土壤中发生变化、危害消失；吸附过程可造成土壤和作物的农药残留；转移可使农药进入大气、附近水域或地下水，造成毒害水生生物和污染水源等。

2．化肥的合理使用

(1)合理使用化肥，不仅要考虑土壤的酸碱性、作物营养状态等因素外，还必须根据化肥本身的化学性质进行科学施用。不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构；过量使用的化肥会随雨水流入河流和湖泊，造成水体富营养化，产生水华等污染现象。

(2)硫酸铵适宜施于雨水充沛地区；硝酸铵适用于气候比较干燥的地区。

授课提示：对应学生用书第46页

要点一常见的化肥

1．常见化肥的种类

(1)氮肥：尿素[CO(NH2)2]、氨水[NH3·H2O]、铵盐[NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2SO4]、硝酸盐[NH4NO3、NaNO3]。

(2)磷肥：磷矿粉[Ca(PO4)2]、过磷酸钙[Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4]、钙镁磷肥[Ca3(PO4)2、Mg3(PO4)2]、钢渣磷肥。

(3)钾肥：硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)、硝酸钾(KNO3)、草木灰等。

(4)复合肥料：磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]、硝酸钾(KNO3)、磷酸二氢

钾(KH 2PO 4)等。

2．微量元素化肥

主要有硼肥、锰肥、铜肥、锌肥、钼肥等，施用的量很少，植物缺乏这些微量元素就会影响生长发育，减弱抗病能力。玻璃微肥的生产原理是将微量元素固定在玻璃细粉颗粒中，利用玻璃微溶于水使之释放出来，其特点是肥效长，不污染环境，且充分利用固体废弃物。

3．氮肥的制备

氮肥大多以合成氨生产的氨为原料生产。例如：

2NH 3＋H 3PO 4===(NH 4)2HPO 4

NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3

2NH 3＋H 2SO 4===(NH 4)2SO 4

NH 3＋HCl===NH 4Cl 等。

(NH 4)2HPO 4·NH 4HCO 3、(NH 4)2SO 4、NH 4Cl 都是常用的铵态氮肥。

4．磷肥的生产

(1)过磷酸钙制备

Ca 3(PO 4)2＋2H 2SO 4(浓)===2CaSO 4＋Ca(H 2PO 4)2

(2)重钙的制备

Ca 3(PO 4)2＋4H 3PO 4(浓)=====△3Ca(H 2PO 4)2

Ca 5(PO 4)3F ＋7H 3PO 4(浓)=====△5Ca(H 2PO 4)2＋HF↑

[例1] 已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生H 2和CO 2，H 2是合成氨的原料，CO 2供合成尿素用，若从原料被充分利用的角度考虑，最好选用的原料是( )

A ．CO

B ．石脑油(

C 5H 12，C 6H 14) C ．CH 4

D ．焦炭

[解析] 根据反应：N 2＋3H 2催化剂加热、加压2NH 3和2NH 3＋CO 2=====加压加热CO(NH 2)2＋H 2O 可知要充分利

用原料，显然在原料与水产生的H 2和CO 2的物质的量之比等于或接近3∶1时，原料得以充分

利用。根据题示信息：C ＋2H 2O=====高温2H 2＋CO 2(2∶1)

CO ＋H 2O=====高温H 2＋CO 2(1∶1)

CH 4＋2H 2O=====高温4H 2＋CO 2(4∶1)

C 5H 12＋10H 2O=====高温16H 2＋5CO 2(3.2∶1)

C 6H 14＋12H 2O=====高温19H 2＋6CO 2(3.2∶1)

故石脑油的利用率最高，答案为B 。