1、新課程標(biāo)準(zhǔn)人民教育版課件系列，高中化學(xué)選修2，4.1化肥與農(nóng)藥，教學(xué)目標(biāo)，知識(shí)與能力1，了解與化肥、農(nóng)藥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和除草劑相關(guān)的化學(xué)原理。通過(guò)典型實(shí)例了解化肥、農(nóng)藥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和除草劑及其發(fā)展趨勢(shì)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：了解與化肥、農(nóng)藥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和除草劑相關(guān)的化學(xué)原理。建議：1 .調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)村地區(qū)化肥的使用情況，撰寫調(diào)查報(bào)告，并與學(xué)生進(jìn)行交流和討論。2.測(cè)定土壤的酸堿度，討論改良酸性土壤和堿性土壤的一般方法。3.參觀考察：化學(xué)在農(nóng)林產(chǎn)品深加工中的應(yīng)用。4.交流與討論：從殺蟲劑滴滴涕的廣泛使用到禁止使用。課時(shí)分配：兩個(gè)課時(shí)，科目1:化肥和農(nóng)藥；在第一課時(shí)，使用化肥是保證農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要措

2、施，在解決快速增長(zhǎng)的人口吃飯問(wèn)題上取得了不可磨滅的成績(jī)。殺蟲劑可以殺死與我們爭(zhēng)奪食物的害蟲，與作物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)的雜草，以及攻擊種子和作物的霉菌。作物損失的恢復(fù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食儲(chǔ)存。此外，農(nóng)藥還為林業(yè)、畜牧業(yè)和控制人類健康傳染病做出了貢獻(xiàn)。氮肥：尿素、碳酸氫銨、硫酸銨、硝酸銨等。磷肥：過(guò)磷酸鈣(鈣(H2PO4)2H2O，硫酸鈣)原料：鈣(PO4)3F；鈣鎂磷肥(Ca2(PO4)3，Mg2(PO4)3)；鋼渣磷肥和鉀肥：草木灰、氯酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀等。由固體鉀鹽礦、液體鉀鹽鹽水、工農(nóng)業(yè)含鉀副產(chǎn)品和肥料制成。思考和交流，思考和交流：化肥給農(nóng)作物增加了什么元素？列出幾種化學(xué)肥料，并寫出它們的化

3、學(xué)式?；恃a(bǔ)充作物必需的營(yíng)養(yǎng)元素。鉀鹽礦是生產(chǎn)鉀鹽的主要資源。它的主要成分是氯化鈉和氯化鉀。氯化鉀通常在工業(yè)上通過(guò)溶解結(jié)晶獲得。想想它使用什么原則。察爾汗鹽湖百萬(wàn)噸鉀肥項(xiàng)目已成為西部大開(kāi)發(fā)的標(biāo)志性工程。請(qǐng)參考相關(guān)資料，分析當(dāng)?shù)刈匀粭l件給鉀肥生產(chǎn)帶來(lái)了哪些有利和不利因素。思考和交流表明氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大；氯化鉀的溶解度隨溫度變化很大，察爾汗鹽湖位于柴達(dá)木盆地的中南部。它海拔2670米，南距格爾木約60公里，北距大柴旦110多公里。它南北寬40多公里，東西長(zhǎng)140公里，總面積5800多平方公里。它是柴達(dá)木四大鹽湖中最大最富的一個(gè)，也是中國(guó)最大的天然鹽湖，居世界第二位。察爾汗鹽湖是一個(gè)大型

4、內(nèi)陸綜合鹽湖，主要由鉀鹽組成，并伴有鎂、鈉、鋰、硼、碘等多種礦物質(zhì)。鉀鹽和鎂鹽資源豐富，儲(chǔ)量達(dá)500億噸。它是中國(guó)鉀鹽和鎂鹽的主要產(chǎn)地。1.硝酸鈉礦物的利用1809年在南美洲的智利發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大型硝酸鈉礦。1880年后，硝石工業(yè)迅速發(fā)展。直到20世紀(jì)初，每年從硝石出口獲得的稅收都成為智利政府的主要財(cái)政來(lái)源。硝酸鹽提供了世界上50%的氮肥。方案二：電弧法高溫固氮人們模仿自然界的閃電行為。在氮被雨水氧化帶到地表的過(guò)程中，人工電弧產(chǎn)生的高溫被用來(lái)將空氣加熱到3000多度。這時(shí)，空氣中的少量氮被氧化成氮氧化物，然后被水或石灰乳吸收，生成硝酸或硝酸鈣。通過(guò)這種方法，硝酸或鈣以下是幾種補(bǔ)充土壤氮肥的方案。請(qǐng)

5、嘗試分析和評(píng)估。尿素是一種銨氮肥。尿素工業(yè)生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)是：二氧化碳(NH2) 2H2O。眾所周知，下列物質(zhì)可以在一定條件下與水反應(yīng)生成H2和CO2。H2是合成氨的原料，CO2用于合成尿素。如果原料得到充分利用，最好是作為原料使用。A.CO b .石腦油(c5h12，c6h14) C. CH4 D .焦炭做出這一選擇的原因：分析：根據(jù)N23H2NH3和CO2 2NH3 CO(NH2)2 H2O的反應(yīng)，為了充分利用原料，很明顯，當(dāng)原料與水反應(yīng)生成的H2和CO2的比例等于或接近：1時(shí)，上述反應(yīng)趨于準(zhǔn)確反應(yīng)，原料可以得到充分利用。根據(jù)標(biāo)題信息：c2h2o=2h2 CO2(2:1)coh2o=H2 C

6、O2(1:1)CH4 2h2o=4h2 CO2(4:1)C5 h12 10h2o=16h 25 CO2(3.2:1)c6h 14 12h2o=19h 26 CO2(3.2:1)實(shí)施例1，中國(guó)最大的尿素生產(chǎn)廠，1，氨的催化氧化，PtRh 4NH3 5O2=氨廠的氨生產(chǎn)能力是每天30噸?，F(xiàn)在，氨被用作生產(chǎn)硝酸的原料。如果硝酸車間的原料轉(zhuǎn)化率為92%，氨吸收到NH4NO3的轉(zhuǎn)化率為98%，那么硝酸車間每天多少噸硝酸是合理的？要解決這個(gè)問(wèn)題，必須注意以下三點(diǎn)：第一，合成氨廠日生產(chǎn)能力為30噸，現(xiàn)在用NH3作為原料生產(chǎn)NH4NO3NH3。一方面，NH3氧化用于產(chǎn)生硝酸，另一方面，NH3與產(chǎn)生的硝酸反應(yīng)產(chǎn)

7、生NH4NO3。關(guān)鍵是要計(jì)劃生產(chǎn)多少噸硝酸，以便最大限度地利用NH3原料，減少硝酸產(chǎn)量。那么NH3就不能被硝酸完全吸收，NH3浪費(fèi)了更多的硝酸產(chǎn)量，而硝酸又再次浪費(fèi)了，所以讓硝酸的日生產(chǎn)能力為x噸，多少噸NH3應(yīng)該用于氧化硝酸，多少噸NH3可以被吸收生成NH4NO3。氨的兩種用途與生成的硝酸量有關(guān)。其次，在氨氧化制硝酸的過(guò)程中，關(guān)系式如下：4nh 35o 24 NO 6h2o 2 NO 22 NO 23 NO 2 ho2 HNO 3 NO在此反應(yīng)中，NO被循環(huán)利用，即NO被氧化成no2，然后與水反應(yīng)生成硝酸，所以NO2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為：4no 2h2o 24 HNO 3，因此，氨氧化與

8、硝酸的關(guān)系為：nh3-NO-NO2-硝酸(NH3完全轉(zhuǎn)化為硝酸)。第三，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，氨不可能被氧化成硝酸或被硝酸吸收而生成硝酸銨。給出的條件是NH3轉(zhuǎn)化為硝酸的轉(zhuǎn)化率為92%，硝酸吸收氨的吸收率為98%。就數(shù)量而言，我們必須掌握一個(gè)原則。代入化學(xué)方程式的量必須是純量。假設(shè)每天生產(chǎn)的硝酸質(zhì)量為X，用于生產(chǎn)硝酸的NH3質(zhì)量為Y。從每一步的反應(yīng)方程式中，氨氧化與硝酸生產(chǎn)的關(guān)系為：答案是：硝酸車間的日生產(chǎn)能力為52.76噸，這是合理的。查閱相關(guān)數(shù)據(jù)，了解中國(guó)化肥生產(chǎn)是否滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要；氮、磷、鉀的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)合理嗎？根據(jù)目前的情況提出你的建議。除氮、磷、鉀外，玻璃微肥作物還需要鐵、錳、鋅、銅、硼

9、等微量元素和稀土元素；含有這些微量元素的酶和維生素對(duì)作物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的形成和代謝是必不可少的。玻璃微肥的生產(chǎn)原理是將農(nóng)作物所需的微量元素固定在玻璃細(xì)粉顆粒中，因?yàn)椴Ａ⑷苡谒?。微量元素可以從玻璃中慢慢釋放出?lái)。在實(shí)際生產(chǎn)中，選用廢碎玻璃、粉煤灰、煉鋼渣和礦石為原料生產(chǎn)玻璃微肥。玻璃微肥具有不易被雨水沖刷、肥效長(zhǎng)、不污染環(huán)境的特點(diǎn)，在充分利用固體廢棄物方面更具潛力。農(nóng)藥，作物的守護(hù)神，傳播：農(nóng)藥和作物的關(guān)系，農(nóng)藥的發(fā)展和變化。在世界范圍內(nèi)，由于病蟲害和雜草，糧食產(chǎn)量減少了30%-40%?；瘜W(xué)防治在綜合防治中起著重要作用。為了尋找高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥，克服害蟲的抗藥性，有必要不斷研究和尋找新的物

10、質(zhì)來(lái)解決這些問(wèn)題。關(guān)于殺蟲劑和害蟲控制的閱讀和思考：在第1和第2段中總結(jié)了什么樣的害蟲控制方法？人們經(jīng)歷了哪些過(guò)程來(lái)尋找高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥？元素周期表中與農(nóng)藥相關(guān)的元素在哪里？控制害蟲的天然物質(zhì)(如燃燒的艾草、煙草等?？刂坪οx的化學(xué)方法(含砷和硫的無(wú)機(jī)物，含氟和氯的有機(jī)物，含磷的有機(jī)物)。第一代殺蟲劑：天然產(chǎn)品和無(wú)機(jī)物；第二代農(nóng)藥：有機(jī)氯、有機(jī)磷和氨基甲酸酯；第三代殺蟲劑：擬除蟲菊酯和特殊殺蟲劑。元素周期表右上角的非金屬區(qū)域。擬除蟲菊酯：一類結(jié)構(gòu)或生物活性與天然除蟲菊酯相似的仿生農(nóng)藥，是在模仿天然除蟲菊花的有效成分和化學(xué)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的高效、安全的新型農(nóng)藥。第三代農(nóng)藥發(fā)展簡(jiǎn)介。20

11、世紀(jì)70年代以后，以研究天然除蟲菊植物中提取的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥為契機(jī)，天然源農(nóng)藥的研究開(kāi)始了。人們不僅實(shí)現(xiàn)了它的合成，而且以它為先導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿生合成。眾所周知，所生產(chǎn)的各種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的殺蟲效果甚至比過(guò)去的一些農(nóng)藥高幾倍至幾十倍，是低毒、低消耗、低殘留的農(nóng)藥。此外，科學(xué)家不僅開(kāi)發(fā)了昆蟲滅菌劑、驅(qū)蟲劑和其他藥物，還從昆蟲中分離出了包括性、食物和產(chǎn)卵在內(nèi)的各種引誘劑。這些藥物中的極少量在誘捕器的配合下可以一次殺死大量的害蟲。近年來(lái)，出現(xiàn)了一些具有特殊作用機(jī)制的農(nóng)藥，如1996年投放市場(chǎng)的“新型農(nóng)藥商品”，它是第一種植物激活劑或植物引發(fā)劑。它不具有抑菌和其他生物活性，但施用后可使植物獲得系統(tǒng)抗

12、性(簡(jiǎn)稱SAR)以抵抗真菌病毒入侵。另一個(gè)例子是，昆蟲幾丁質(zhì)抑制劑氟鈴脲可以通過(guò)抑制形成昆蟲外殼的幾丁質(zhì)的形成來(lái)殺死害蟲，但是它對(duì)環(huán)境高度安全。因此，除草劑氟鈴脲和昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑二苯酰肼一起獲得了美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)獎(jiǎng)。在自然界中，真菌引起的植物病害占植物病害總數(shù)的80%以上。大約在1845年，一種由霉菌引起的馬鈴薯晚疫病在歐洲廣泛傳播。這種疾病傳播速度很快，在歐洲摧毀了56個(gè)土豆。那時(shí)，歐洲人把土豆作為他們的主要食物。馬鈴薯晚疫病導(dǎo)致北愛(ài)爾蘭800萬(wàn)居民陷入饑荒，100萬(wàn)人因身體虛弱而死于饑餓或疾病。1879年，葡萄霜霉病在法國(guó)葡萄園盛行，這也是一種由霉菌引起的疾病。它嚴(yán)重破壞了法國(guó)各地的葡萄園

13、，并使世界聞名的法國(guó)釀酒業(yè)陷入停滯。波爾多液是最早的保護(hù)性殺菌劑之一，是一種廣譜無(wú)機(jī)殺菌劑，是一種與硫酸銅和石灰乳混合的天藍(lán)色膠體懸浮液。殺菌的主要成分是堿性硫堆銅，具有很強(qiáng)的附著力。噴灑在植物表面的藥液會(huì)形成一層薄膜，不易被雨水沖刷，殘留效果長(zhǎng)。系統(tǒng)性殺真菌劑可以滲入植物組織或被植物吸收并在植物中傳播。大多數(shù)藥物在一個(gè)方向上向上傳導(dǎo)，而少數(shù)藥物可以在兩個(gè)方向上傳導(dǎo)。這種系統(tǒng)殺菌劑保護(hù)植物免受病原體的侵害，抑制侵入植物組織的病原體的生長(zhǎng)，或者保護(hù)植物免受疾病的侵害。農(nóng)藥在植物中的殘留農(nóng)藥受土壤中物理、化學(xué)和微生物的影響，根據(jù)其分解的難易程度可分為兩類：易分解(如2，4-D和有機(jī)磷制劑)和難分解

14、(如2，4，5-T、有機(jī)氯和有機(jī)汞制劑等)。)。很有可能難以分解的殺蟲劑不同類型的農(nóng)藥在吸收率上有很大差異。一般來(lái)說(shuō)，農(nóng)藥的溶解度越大，就越容易被作物吸收。例如，C-666在作物中的吸收率高于其他農(nóng)藥，因?yàn)镃-666具有高水溶性。不同種類的植物在同一種殺蟲劑中吸收不同量的有毒物質(zhì)。例如，艾氏劑和狄氏劑在有機(jī)氯農(nóng)藥中的吸收：洋蔥、生菜、黃瓜、蘿卜和胡蘿卜。農(nóng)藥可以轉(zhuǎn)化為土壤中的其他有毒物質(zhì)，例如，滴滴涕可以轉(zhuǎn)化為DDD和滴滴涕，所有這些物質(zhì)都可以成為植物殘留物。一般來(lái)說(shuō)，塊根作物比莖葉作物吸收更多。油料作物對(duì)脂溶性農(nóng)藥如滴滴涕和滴滴涕的吸收高于非油料作物。水生作物的吸收率高于陸生植物。農(nóng)田中的雜

15、草繁殖將與作物和栽培植物爭(zhēng)奪光和二氧化碳、土壤水分、養(yǎng)分和肥料、生存空間、降低土壤溫度并影響作物生長(zhǎng)。傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)：費(fèi)時(shí)費(fèi)力；化學(xué)除草劑的優(yōu)點(diǎn)：除草不傷作物，節(jié)省大量勞動(dòng)力，有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展和栽培技術(shù)的更新。雜草控制與危害，科學(xué)視野，以除草劑2，4D及其結(jié)構(gòu)變化為例，觀察化學(xué)家如何分析和改變其結(jié)構(gòu)并影響其藥效。苯環(huán)及其取代基的變化：氯原子的取代數(shù)和位置以及甲基的引入對(duì)活性有重要影響，其他雜環(huán)或稠環(huán)可以代替苯環(huán)使用。側(cè)鏈變化：脂肪酸的碳鏈長(zhǎng)度對(duì)活性也有重要影響。羧酸基團(tuán)的變化：羧酸變成鹽。酯、酰胺和其他羧酸衍生物可以調(diào)節(jié)除草劑的選擇性。例如，這些除草劑對(duì)闊葉雜草具有高活性。但是它對(duì)禾本科

16、雜草沒(méi)有活性。因此，它通常用于控制谷類作物、牧場(chǎng)和草地中的雙子葉雜草。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，又稱植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。它是指那些從外部施加到植物上的化學(xué)試劑，可以在很小的程度上調(diào)節(jié)和改變植物的生長(zhǎng)發(fā)育。除了作為生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑從外部應(yīng)用于植物的植物激素外，更多的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是植物中不存在的合成有機(jī)物質(zhì)，主要包括：第一，植物激素類似物，如吲哚丁酸、萘乙酸、2，4-D等。其具有與生長(zhǎng)素、激動(dòng)劑和6-芐氨基嘌呤等相似的生理作用。第二，生長(zhǎng)延緩劑可以延緩莖的生長(zhǎng)和減少莖的伸長(zhǎng)，而不會(huì)完全阻止莖分生組織的細(xì)胞分裂和側(cè)芽的生長(zhǎng)。它們的作用可以通過(guò)赤霉素來(lái)恢復(fù)，如CCC、B9和調(diào)安。第三種是生長(zhǎng)抑制劑，它也有延緩生長(zhǎng)的作用

17、。但是，與生長(zhǎng)延緩劑不同，它們主要干擾頂端細(xì)胞分裂，使莖伸長(zhǎng)停止，破壞頂端優(yōu)勢(shì)，其作用不能被赤霉素恢復(fù)，如青鮮素。此外，由于除草劑大多是合成的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，一些人認(rèn)為除草劑是一大類生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可用于促進(jìn)或抑制植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、種子、塊莖和塊莖的萌發(fā)、防止或促進(jìn)器官脫落、促進(jìn)生根、坐果和果實(shí)發(fā)育、控制性別分化、誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)開(kāi)花、加速成熟或延遲成熟和衰老以及殺死田間雜草。乙烯對(duì)許多作物有促進(jìn)成熟、早熟和增產(chǎn)的作用。然而，乙烯是一種氣體，很難用于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。乙烯利是一種合成化學(xué)調(diào)節(jié)劑，可在體內(nèi)吸收和釋放，其效果與使用乙烯氣體相同：作業(yè)：1，2，3，4，10，教材P103，第一課肥料與農(nóng)藥，第二課，第三課，合理使用