高中化学第四单元化学与技术的发展课题1化肥和农药课件新人教版选修2

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1.农药 (1)杀虫剂 ①第一代:天然植物艾蒿、烟草(药效低)、含氯化合物 666 和 DDT(难代谢,污染环境)。 ②第二代:元素有机农药,如:含磷有机物马拉硫磷、甲肿钠、氨基甲酸酯,一般都 具有较强的毒副作用。
③第三代农药:多是对人无毒或毒性甚小的天然分子或模拟天然分子。例如:菊酯(俗 称除虫菊),它是一种来自菊花的杀虫剂,具有高效低毒(甚至无毒)的优点,但由于分 子中含有一个张力很高的三元环而难于合成,工业生产就更加不易。近年来除虫菊的 结构已改造到易于合成,它的毒性减至最小。 ④第四代农药:昆虫信息素。
只有一种结构,则 D 的结构简式为 。
,C 的结构简式为
[答案] 1取代反应 消去反应 2A:CH2==CH—CH3
E:CHCl==CCl—CH2Cl
[方法规律] 以合成播前除草剂为背景,综合考查了重要的有机反应类型,如取代反应、消去反应 等。在学习合成农药的内容时,需要结合有机化学的重要知识点,这是农药合成题的 常见考查方法。
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 ”。
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
(1)写出工业制尿素的主要反应式:
加压、加热
2NH3+CO2 ===== H2NCOONH4

H2NCOONH4=加==热==H2NCONH2+H2O

等。
(2)用方程式表示硝酸铵的生产原理:
4NH3+5O2====P=t- ==R==h=,==高==温====4NO+6H2O
解析:纯碱即 Na2CO3,溶于水后 CO23-水解使溶液呈碱性,能更好地降低农药毒性。
答案:A
4.科学家研制出多种新型杀虫剂代替 DDT,化合物 A 是其中一种。下列关于化合物 A 的说法正确的是( )
A.与 FeCl3 溶液发生反应显紫色 B.能发生取代反应和银镜反应 C.分子中最多有 5 个碳原子共平面 D.与 H2 完全加成时的物质的量之比为 1∶1
2.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 解析:铜盐属于重金属盐,石灰乳呈现碱性,均能使蛋白质变性。 答案:D
1.草木灰中含有碳酸钾,它属于( )
1.在植物生长过程中,施用氮肥能使枝叶繁茂、磷肥能使果实饱满、钾肥能使茎秆健
壮。种植吃叶的蔬菜(如青菜),应施用较多的化肥是( )
A.磷肥
B.NH4NO3
C.K2SO4
D.微量元素肥料
解析:食用叶的蔬菜应使其叶部更繁茂才好,结合题干信息,应多施用氮肥。故选 B。
答案:B
要点二 农药及化肥、农药的合理使用
CO2 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(C5H12,C6H14)
C.CH4
D.焦炭
催化剂
加压
[解析] 根据反应:N2+3H2 加热、加压 2NH3 和 2NH3+CO2=加==热==CO(NH2)2+H2O
可知要充分利用原料,显然在原料与水产生的 H2 和 CO2 的物质的量之比等于或接近 高温
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: 2NH3+H3PO4===(NH4)2HPO4 NH3+CO2+H2O===NH4HCO3 2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4 NH3+HCl===NH4Cl 等。 (NH4)2HPO4·NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4Cl 都是常用的铵态氮肥。
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。
解析:化合物 A 中含有的官能团有碳碳双键、醛基和醇羟基,没有苯环结构,所以它 能发生加成反应、取代反应和银镜反应,不能与氯化铁溶液反应显紫色,分子中至少 有 5 个碳原子共平面,与氢气完全加成时的物质的量之比为 1∶3。 答案:B
[解析] A 与 Cl2 反应生成 B,B 又与 Cl2 发生加成反应生成 CH2Cl—CHCl—CH2Cl, 则 B 为 CH2=====CH—CH2Cl,A 的结构简式为 CH2===CHCH3,即 A 与 Cl2 发生的 是取代反应。CH2Cl—CHCl—CH2Cl 在 NaOH 醇溶液中发生消去反应生成 C,但仅 由此条件尚无法确定 C 的结构。依据官能团的性质及所给的转化条件可知,C 与 Cl2 发生加成反应生成 D,D 经消去反应生成 E。从生成物的结构看,即由二氯烯丹的结 构逆向推导可知 E 的结构简式为 CHCl=====CCl—CH2Cl,D 发生消去反应生成的 E
2.化肥、农药的合理使用 (1)利:化肥对提高农作物的产量、农药对农业的高产丰收都具有重要作用。农药是保 护并提高农业、林业、畜牧业、渔业生产的药剂,是农业生产中与病、虫、杂草等有 害物质作斗争的有力武器。 (2)弊: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。而农药 本身就是有毒物质,在杀灭病虫害的同时也带来了对自然的污染和对人体健康的危害。
解析:过磷酸钙是 Ca(H2PO4)2 和 CaSO4 的混合物。 答案:D
3.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

2NO+O2===2NO2 ;
3NO2+H2O===2HNO3+NO ;
NH3+HNO3===NH4NO3

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 Ca3(PO4)2 和 Mg3(PO4)2 ,它是一种缓效的 多元复合肥 。
(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(KH2PO4)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。
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。
3∶1 时,原料得以充分利用。根据题示信息:C+2H2O=====2H2+CO2(2∶1) 高温
CO+H2O=====H2+CO2(1∶1) CH4+2H2O=高==温==4H2+CO2(4∶1)
高温 C5H12+10H2O=====16H2+5CO2(3.2∶1)
高温 C6H14+12H2O=====19H2+6CO2(3.2∶1) 故石脑油的利用率最高,答案为 B。[答案] B
A.氮肥
B.钾肥
C.复合肥料
D.微量元素肥料wk.baidu.com
解析:草木灰的主要成分是碳酸钾,含有土壤常缺乏的钾元素,属于钾肥。复合肥料
是含有两种或两种以上营养元素(氮、磷、钾)的化肥,如磷酸二氢钾等。微量元素肥料
主要有硼肥、锰肥、铜肥、锌肥、钼肥等,钾肥不属于微量元素肥料。
答案:B
2.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
(2)杀菌剂 ①表面杀菌剂:波尔多液。 ②内吸性杀菌剂:多菌灵为通用名称,它的商品名称为多菌灵、苯并咪唑 44 号、MBC。 它属于苯并咪唑类杀菌剂,是园林植物保护中最常用的杀菌剂。 ③除莠剂:优点是杀死杂草而不伤害作物,节省大量劳力,有利于农业机械化发展和 耕作栽培技术的更新。
④植物生长调节素:例如乙烯可以催熟果实,因此乙烯可作为一种结构最简单的植物 激素。由于乙烯是气体,使用不方便,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 的 化 学 反 应 方 程 式 :
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。
(3)合理使用农药和化肥: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; 农药的施用,要根据有害生物的发生、发展规律,对症下药、适时用药,并按照规定 的施用量、深度、次数合理混用农药和交替使用不同类型的农药,以便充分发挥不同 农药的特性,以最少量的农药获得最高的防治效果,同时又延缓或防止抗药性的产生, 从而减少农药对农产品和环境的污染。
[例 2] 二氯烯丹是一种播前除草剂,其合成路线如下:
D 在反应⑤中反生成的 E,其结构只有一种可能。 (1)写出下列反应的类型:反应①是________,反应③是________。 (2)写出下列物质的结构简式:A:________,C:________,D:________,E:________。
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。
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。
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(H2PO4)2·H2O 和 CaSO4 ,简称 普钙 ,其生产原料是 Ca5(PO4)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 。
4.磷肥的生产 (1)过磷酸钙制备 Ca3(PO4)2+2H2SO4(浓)===2CaSO4+Ca(H2PO4)2 (2)重钙的制备
△ Ca3(PO4)2+4H3PO4(浓)=====3Ca(H2PO4)2
△ Ca5(PO4)3F+7H3PO4(浓)=====5Ca(H2PO4)2+HF↑
[例 1] 已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生 H2 和 CO2,H2 是合成氨的原料,
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