化学人教版选修2导学案：第22课时 农药 化肥与农药的合理使用与环境保护

第22课时农药化肥与农药的合理使用与环境保护
学案
【学习目标】1．了解常见农药的成分及其作用。

2．通过典型事例了解化学肥料、农药、植物生长调节剂和除莠剂及其发展趋势。

【重点难点】
常见农药的成分及其作用
课前预习
【情景材料】农药在目前的农业生产中，在很长一段时期内还无法被替代，而农药的使用，一直以来就与环境保护存在尖锐的矛盾。

本节课拟就农药的分类、选择和使用等一些基础知识作一个综合的介绍，便于我们更好的、合理的使用农药，保护环境。

【预习内容】
根据教材有关内容填写下列空白：
一、农药
1．杀虫剂
(1)分类：按照化学组成和结构，常用的杀虫剂分为、、、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、、；属于第三代农药的是和。

第三代农药也被称为。

2．杀菌剂
大多数农作物病害是由引起的，只有少数是由细菌和病毒引起的。

常用的杀菌剂有、、、以及可以进入植物体内的。

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：。

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
的化合物，这类物质就是植物生长调节剂。

如等。

二、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，
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、相互影响的过程。

可使农药在土壤中发生变化、危害消失；吸附过程会使农药在土壤和大气中残留；转移可使农药进入附近水域或地下水，造成毒害水生生物和。

2．化肥的合理使用
(1)合理使用化肥，不仅要考虑土壤的、作物营养状态等因素，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，产生等污染现象。

(2)硫酸铵适宜施于地区；硝酸铵适用于的地区。

预习内容答案
一、1. 有机氯有机磷氨基甲酸酯有机氯、有机磷、氨基甲酸酯拟除虫菊酯特异性农药环境友好农药
2.真菌石灰、硫黄石硫合剂波尔多液内吸性杀菌剂
3. 使用除草剂
4. 促进或抑制植物生长乙烯利
二、1. 植物授粉降解降解污染水源
2.酸碱性酸碱性水体富营养化水华雨水充沛气候比较干燥
堂中互动
【问题探究1】何谓农药？波尔多液的杀菌原理是什么？
【教师点拨】菌体蛋白质凝固而变性。

分析解答: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。

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。

【即学即练1】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.韭菜
B.吃熟鸡蛋C．喝鸡蛋清 D.喝Ba(OH)2溶液
1.C【解析】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。

【问题探究2】农药残留及其危害通常有几种途径？元素周期表对于农药的合成有什么应用？
【教师点拨】阅读教材P90内容。

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。

分析解答：（1）农药残留及其危害主要有两种途径：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；通过食物链造成的富集。

（2）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。

【即学即练2】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
2.A【解析】纯碱即Na2CO3，溶于水CO32－水解使溶液呈碱性，能更好地降低农药毒性。

练案
A组（课堂反馈满分50分）
一、选择题（每小题5分，共35分）
1.拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光稳定的溴氰菊酯的
结构简式为：。

下列对该化合物叙述正确的是()
A．属于芳香烃B．属于卤代烃
C．在酸性条件下不水解D．在一定条件下可以发生加成反应
1.D【解析】烃中只含碳、氢两种元素。

该物质中含，所以该物质既不是芳香烃，也不属于卤代
烃，其性质具有酯的性质，能发生水解反应；其分子中含，所以能发生加成反应。

2.下列由事实得出的结论错误的是()
A.维勒用无机物合成尿素，突破了无机物与有机物的界限
B．门捷列夫在前人工作的基础上总结出了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新
C．C60是英国和美国化学家共同发现的，体现了国际科技合作的重要性
D．科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主的学科
2.D【解析】科恩和波普尔仅在某个方面取得了突破，化学仍是以实验为主的学科，D项错。

3.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
3.C【解析】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。

4.国外试行用“汽水”（碳酸饮料）浇灌植物，它的作用是( )
①对植物的呼吸作用有利。

②改良碱性土壤，调节pH值。

③有利于土壤中钙离子、镁离子被植物吸收。

④加速光合作用的进行。

其中( )
A.只有②③④正确
B.只有②④正确
C.只有②正确
D.全部正确
4.B【解析】因为呼吸作用吸收氧气，释放二氧化碳，光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，所以碳酸饮料可加速光合作用吸收二氧化碳，碳酸呈酸性可改良碱性土壤。

5.下列物质的用途错误的是( )。

A.食盐可用于制纯碱
B.硅藻土作吸附剂
C.硫酸铜可配制农药
D.乙二醇作医用消毒剂
5.D【解析】侯氏制碱法即是用食盐生产纯碱，A正确；硅藻土具有特殊的多孔性构造，可作吸附剂，B正确；硫酸铜可与熟石灰配制农药波尔多液，C正确；医用消毒剂一般是使用 75%的酒精，乙二醇主要用于制聚酯涤纶、聚酯树脂、吸湿剂、增塑剂、表面活性剂、合成纤维、化妆品和炸药，并用作染料、油墨等的溶剂，配制发动机的抗冻剂，气体脱水剂，制造树脂，也可用于玻璃纸、纤维、皮革、黏合剂的湿润剂，D错误。

6.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。

下
列关于甲酯除草醚的叙述正确的是()
A．该物质的分子式为：C14H8O5NCl2
B．该物质易溶于水
C．该物质能发生水解反应、加成反应、消去反应
D．1 mol该物质在一定条件下能与5 mol NaOH反应
6.D【解析】甲酯除草醚的分子式为C14H9O5NCl2，故A错；其结构中没有亲水基，故B错；从分子结构看，不能发生消去反应，故C错；1 mol甲酯除草醚中有2 mol氯原子可被水解取代为2 mol酚羟基和2 mol氯化氢，1 mol 酯基水解生成1 mol羧基，消耗1 mol NaOH，故耗5 mol NaOH。

7.在制漂白粉、配制农药波尔多液、由纯碱制烧碱都要用到的一种物质是( )
A.胆矾
B.小苏打
C.石膏
D.熟石灰
7.D【解析】制漂白粉用到的是氯气和熟石灰；配制农药波尔多液甩磅的是胆矾和熟石灰；由纯碱制烧碱发生的反应是Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3，用到的是熟石灰；所以都要用到的物质是熟石灰。

二、填空题（共15分）
8.(6分) 瑞士化学家米勒因合成DDT于1948年获得诺贝尔奖。

DDT的问世对人类做出了一定贡献，但进一步的研究和观察表明，DDT是一种难降解的有毒物质，进入人体内可引起慢性中毒。

我国已
于1983年停止对DDT的生产和使用。

(1)杀虫剂“1605”本身对人畜毒性远强于DDT，但DDT已被禁用，而“1605”尚未禁用理由是。

(2)由结构分析知：“1605”在使用过程中，不能与________物质混合使用，否则会因________。

8.(1)“1605”在降解酶的作用下，从P—O键处断键，降解为毒性小，不残留的物质。

而DDT不易降解，它长期滞留在动物体或食物链内，危害较大。

(2)碱性水解而失效
【解析】(1)可对“1605”与DDT的结构进行分析，比较。

“1605”之所以尚未禁用，是因为“1605”在降解酶的作用下，从P—O键处断键，可降解为毒性小，不残留的物质；而DDT不易降解，它长期滞留在动物体或食物链内(相似相溶)，危害较大。

(2)“1605”是一种磷酸酯，不能与碱性物质混合使用，否则会因水解而失效。

9.(9分) 二氯烯丹是一种播前除草剂，其合成路线如下：
D在反应⑤中所生成的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：。

9.（1）取代反应，消去反应
（2）CH3—CH=CH2，CH2Cl—CCl=CH2 CH2Cl—CCl2—CH2Cl，C H2Cl—CCl=CHCl
【解析】A与反应生成B，B又与发生加成反应生成，则B为
，A的结构简式为，即A与发生的是取代反应。

在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的结构为，D
发生消去反应生成的E只有一种结构，则D的结构为，C的结构简式为。

B组（课后拓展）
1.拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如图(端点和拐点代表碳原子、双线代表碳碳双键)
(1)下列对该化合物叙述正确的是________．
A．属于芳香烃
B．属于卤代烃
C．不具有酯的性质
D．含有5种官能团
(2)分子中含有的碳原子数是____________，氧原子数是__________．
(3)对于此种物质的性质下列说法正确的是________．
①能使溴水褪色；
②能被高锰酸钾酸性溶液氧化；
③难溶于水；
④可以发生加成反应
1. (1)D (2)23 3 (3)①②③④
【解析】(1)分子中含有卤素原子、碳碳双键、酯基、醚键、—CN五种官能团；由于含有酯基，所以具有酯的性质．
(2)由于分子中的端点和拐点各代表一个碳原子．所以分子中共有23个碳原子；酯基中有两个氧原子，醚键中含有一个氧原子，即共有三个氧原子．
(3)分子中含有碳碳双键，能使溴水褪色，能够被高锰酸钾酸性溶液氧化；这种有机物由于缺少亲水基团，难溶于水；苯环和碳碳双键均可与氢气发生加成反应．
2.氮、磷、钾是植物生长的重要营养元素。

洗衣粉中如加入由磷酸脱水制得的多磷酸的钠盐作配料，虽能在洗衣时起软化水的作用，但使用此类洗衣粉会造成水质污染。

(1)试简述污染水质的原因______________________________________。

(2)某种无磷洗衣粉中加入了硅酸钠作配料，试说明这种配料的有关性质与作用
______________________________________。

(3)N、P、K是以____________状态被植物吸收的，试简述N、P、K被植物根细胞吸收的原因及过程_____________________________________________________________。

2.(1)洗衣粉废水中含有较多磷酸盐，流入江河中形成富磷的“肥水”，水生植物繁殖、生长过快，从而使水体缺O2造成水质污染
(2)Na2SiO3能够发生水解，溶液呈现碱性，使水软化。

但Si不是大多数植物的营养元素，故不会造成水质污染
(3)离子植物根细胞是通过交换吸附原理来吸收土壤溶液中的离子，根细胞通过呼吸作用产生CO2，CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3H＋＋HCO3－，H＋与HCO3－可与土壤中的K＋、NH4＋、PO43－发生交换，从而使K＋、NH4＋、PO43－进入到根细胞，而H＋和HCO3－进入到土壤溶液中
【解析】多磷酸的钠盐虽然易水解呈碱性，使水得到软化，但是由此产生的废水中含有较多的磷酸盐，这些废水通过地下管道流入江河湖泊中，便形成了含磷丰富的“肥水”，使水生植物生长过快，繁殖过多，从而使水中O2的含量不足，造成水中生物死亡。

3.乙烯利是目前农业生产中普遍使用的植物生长调节剂，对促进橡胶、蔬菜、水果、棉花等的早熟均具有非常好的效果。

乙烯利的工业生产是用乙烯等为原料经下列步骤进行的（其中乙烯转化为氯代乙醇有图示的两种途径）：
请回答下列问题：
（1）有机反应的基本类型有：A、加成反应B、消去反应C、取代反应
D、重排反应。

其中重排反应是指像：CH2＝CH－OH→CH3－CHO的一类反应，即反应过程只是原子在分子内的结合方式发生重新排列。

请指出合成路线中下列反应所属的基本类型（填代号）：③，⑥，⑦。

（2）写出反应方程式：①⑤
（3）乙烯利的制取过程较好地体现了绿色化学的两个特征：原料的原子利用率高（原料中的原子尽可能多的转化到产品中去）；不向或少向环境中遗留副产物。

如上述过程中的有机副产物（写结构简式）就可以在该合成中重复使用。

3.（1）③A ⑥D ⑦C
（2）CH2＝CH2＋Cl2→CH2Cl－CH2Cl
P（OCH2CH2Cl）3
（3）CH2Cl－CH2Cl
【解析】(1)反应③为CH2=CH2+HClO→CH2C1CH2OH，发生的是加成反应；⑥反应前后只是氧原子的位置发生了改变，属于重排反应；⑦反应前后是两个氢原予取代了原分子中的氯乙基，是取代反应；(2)反应①应为乙烯与氯气的加成反应，反应⑤可由反应物与生成物的结构比较直接写出反应方程式；③从整个反应过程看，反应⑦除了生成乙烯利外，还生成了CH2Cl-CH2Cl，CH2Cl-CH2Cl又可以作为反应②的反应物而进行了重复利用。