《2023高中化学 第四章 化学与技术的发展 第一节 化肥与农药（第1课时）优质课件 新人教版选修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023高中化学 第四章 化学与技术的发展 第一节 化肥与农药（第1课时）优质课件 新人教版选修2（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2023/8/81第四章第四章 化学与技术的发展化学与技术的发展第一节第一节 化肥与农药化肥与农药第第1 1课时课时新课标人教版高中化学课件系列新课标人教版高中化学课件系列选修选修2 2 化学与技术化学与技术2023/8/82教学目标教学目标 知识与能力：知识与能力：1、了解与化学肥料、农药、植物生长调节剂和除莠剂有关的化学原理。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。教学重点、难点：教学重点、难点：了解与化学肥料、农药、植物生长调节剂和除莠剂有关的化学原理。探究建议：探究建议：1、调查当地农村使用化学肥料的情况，写成调查报告，与同学交流讨论。2、测定土壤的酸碱度
2、，讨论改良酸性土壤和碱性土壤的一般方法。3、参观调查：化学在农林产品深加工中的应 用。4、交流讨论：从农药DDT的广泛使用到禁用所引发的思考。课时划分课时划分：两课时化肥与农药化肥与农药2023/8/83使用化肥是保障农业增产的重要措施，它使用化肥是保障农业增产的重要措施，它为解决迅速增长的人口吃饭问题建立了不可为解决迅速增长的人口吃饭问题建立了不可磨灭的功绩。农药可杀灭与我们争夺粮食的磨灭的功绩。农药可杀灭与我们争夺粮食的害虫，消灭与农作物争夺营养的杂草以及莠害虫，消灭与农作物争夺营养的杂草以及莠蚀种子和作物的霉菌。挽回作物的损失，在蚀种子和作物的霉菌。挽回作物的损失，在农业生产和粮食贮存中
3、得到广泛的应用，此农业生产和粮食贮存中得到广泛的应用，此外在林业畜牧业和控制人类健康的传染病方外在林业畜牧业和控制人类健康的传染病方面，农药也同样做出了贡献。面，农药也同样做出了贡献。化肥与农药化肥与农药2023/8/84氮肥：尿素氮肥：尿素CO(NHCO(NH2 2)2 2、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵等、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵等磷磷肥肥：过过磷磷酸酸钙钙Ca(HCa(H2 2POPO4 4)2 2H H2 2OO、CaSOCaSO4 4原原料料：CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3F F；钙钙镁镁磷磷肥肥CaCa2 2(PO(PO4 4)3 3 、MgMg2 2(PO(PO4 4)3 3
4、；钢钢渣磷肥渣磷肥 钾钾肥肥：草草木木灰灰、氯氯酸酸钾钾、硫硫酸酸钾钾、硝硝酸酸钾钾等等产产自自固固态钾盐矿、液态钾盐卤、工农业含钾的副产品和肥料。态钾盐矿、液态钾盐卤、工农业含钾的副产品和肥料。思考与交流思考与交流:化肥为农作物补充那几种元素？分化肥为农作物补充那几种元素？分别列出几种化肥，写出它们的化学式。别列出几种化肥，写出它们的化学式。一、化肥为农作物补充必要的营养元素。一、化肥为农作物补充必要的营养元素。化肥与农作物补充必要的营养元素化肥与农作物补充必要的营养元素2023/8/851 1、钾钾石石盐盐矿矿是是生生产产钾钾盐盐的的主主要要资资源源。其其主主要要成成分分为为氯氯化化钠钠和
5、和氯氯化化钾钾工工业业上上通通常常采采用用溶溶解解结结晶晶法法方方法得到氯化钾。想一想这是利用了什么原理法得到氯化钾。想一想这是利用了什么原理?2 2、察察尔尔汗汗盐盐湖湖的的百百万万吨吨钾钾肥肥工工程程成成为为我我国国西西部部开开发发的的标标志志性性工工程程，请请你你查查阅阅有有关关资资料料，分分析析当当地地的的自然条件给钾盐生产带求了哪些有利和不利因素？自然条件给钾盐生产带求了哪些有利和不利因素？提示：氯化钠溶解度随温度变化不大；氯提示：氯化钠溶解度随温度变化不大；氯化钾溶解度随温度变化较大化钾溶解度随温度变化较大化肥与农作物补充必要的营养元素化肥与农作物补充必要的营养元素2023/8/8
6、6 察察尔尔汗汗盐盐湖湖位位于于柴柴达达木木盆盆地地中中南南部部。海海拔拔26702670米米，南南距距格格尔尔木木约约6060公公里里，北北距距大大柴柴旦旦110110多多公公里里。南南北北宽宽4040多多公公里里，东东西西长长140140多多公公里里，总总面面积积为为58005800多多平平方方公公里里。它它是是柴柴达达木木四四大大盐盐湖湖中中面面积积最最大大、储储量量最最丰丰的的一一个个，也也是是我我国国最最大大 的的 天天 然然 盐盐 湖湖，在在 世世 界界 排排 名名 第第 二二。察察尔尔汗汗盐盐湖湖，是是一一个个以以钾钾盐盐为为主主，伴伴生生有有镁镁、钠钠、锂锂、硼硼、碘碘等等多多
7、种种矿矿产产的的大大型型内内陆陆综综合合性性盐盐湖湖。它它有有着着极极为为丰丰富富的的钾钾镁镁盐盐资资源源，其其储量达储量达500500亿吨，是我国钾镁盐的主要产地。亿吨，是我国钾镁盐的主要产地。化肥与农作物补充必要的营养元素化肥与农作物补充必要的营养元素2023/8/87 方案方案1 1、利用硝酸钠矿藏、利用硝酸钠矿藏 18091809年年在在南南美美洲洲的的智智利利发发现现了了个个很很大大的的硝硝酸酸钠钠矿矿(称称为为智智刮刮硝硝石石)、18801880年年以以后后硝硝石石工工业业发发展展迅迅速速每每年年由由于于硝硝石石出出口口所所获获得得的的税税收收成成为为智智利利政政府府的的主主要要财
8、财政政来来源源 直直至至120120世世纪纪初。由硝石提供世界上初。由硝石提供世界上50%50%氮肥。氮肥。方案方案2 2、电弧法高温固定氮电弧法高温固定氮 人人们们效效仿仿自自然然界界雷雷电电作作用用。使使氮氮氧氧化化后后被被雨雨水水带带到到地地表表的的过过程程，采采用用人人工工电电弧弧所所产产的的高高温温将将空空气气加加热热到到30003000以以上上。这这时时空空气气中中的的氮氮就就有有少少量量与与氧氧化化合合生生成成氮氮的的氧氧化化物物，然然后后迅迅连连用用水水或或石石灰灰乳乳吸吸收收制制造造硝硝酸酸或或硝硝酸酸钙钙，利利用用这这种种方方法法可可得得到到质质量量分数约为分数约为30%3
9、0%的硝酸或硝酸钙；每度的硝酸或硝酸钙；每度(kW(kWh)h)电可产生电可产生7070克硝酸。克硝酸。下列是几种补充土壤氮肥的方案请你下列是几种补充土壤氮肥的方案请你试着分析和评价试着分析和评价化肥与农作物补充必要的营养元素化肥与农作物补充必要的营养元素2023/8/88方案方案3、炼焦副产氮肥、炼焦副产氮肥 19世纪初炼焦工业已经兴起，煤中含有世纪初炼焦工业已经兴起，煤中含有1%-3%的含氮化合物在炼焦或其他煤的气化过程中的含氮化合物在炼焦或其他煤的气化过程中约有约有20%的合氮化合物转变成氨，并与水分一起的合氮化合物转变成氨，并与水分一起冷凝成氨水、人们就用硫酸中和稀氨水制造硫酸冷凝成氨
10、水、人们就用硫酸中和稀氨水制造硫酸铵。这种工艺逐渐取代硝石在氮肥中的地位至铵。这种工艺逐渐取代硝石在氮肥中的地位至今硫酸铵仍然是炼焦厂的一项重要副产品。今硫酸铵仍然是炼焦厂的一项重要副产品。化肥与农作物补充必要的营养元素化肥与农作物补充必要的营养元素2023/8/89尿素是一种铵态氮肥，工业上生产尿素的化学反应是：CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生H2与CO2，H2是合成氨的原料，CO2供合成尿素用。若从原料被充分利用的角度考虑，选用作原料好。A.COB.石脑油(C5H12、C6H14)C.CH4D.焦炭作出这种选择的理由：。解析：根据反应：N2+
11、3H22NH3和CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O，要充分利用原料，显然在原料与水反应产生的H2与CO2的物质的量之比等于或接近于3:1时，上述反应趋于恰好反应，原料得以充分利用。根据题示信息：C+2H2O=2H2+CO2(2:1)CO+H2O=H2+CO2(1:1)CH4+2H2O=4H2+CO2(4:1)C5H12+10H2O=16H2+5CO2(3.2:1)C6H14+12H2O=19H2+6CO2(3.2:1)故石脑油的利用率最高，答案为B。化肥与农作物补充必要的营养元素化肥与农作物补充必要的营养元素2023/8/810全国单套最大的尿素生产装置全国单套最大的尿素生产装置化肥与农
12、作物补充必要的营养元素化肥与农作物补充必要的营养元素2023/8/8111、氨的催化氧化4NH3+5O2=4NO+6H2O2、一氧化氮的氧化：2NO+O2=2NO23、二氧化氮的吸收：3NO2+H2O=2HNO3+NO4、HNO3+NH3=NH4NO3Pt-Rh800化肥与农作物补充必要的营养元素化肥与农作物补充必要的营养元素2023/8/812 某合成氨厂的日产氨能力为某合成氨厂的日产氨能力为30吨，现以氨为原料生产吨，现以氨为原料生产硝酸，若硝酸车间的原料转化率为硝酸，若硝酸车间的原料转化率为92%，氨被吸收为，氨被吸收为NH4NO3的转化率为的转化率为98%，求硝酸车间日产硝酸多少吨，求
13、硝酸车间日产硝酸多少吨才合理？才合理？解析：解析：解此题必须注意以下三点：第一，合成氨厂日生产能力为30吨，现以NH3为原料生成NH4NO3。NH3的用途有两方面：一方面，用NH3氧化制HNO3；另一方面用NH3与制得的HNO3作用制NH4NO3。关键是计划好生产多少吨HNO3，才能使NH3原料最大限度地被利用。HNO3生产少了，则NH3不能全部被HNO3吸收，NH3浪费了。HNO3生产多了，HNO3又浪费了。所以设HNO3日生产能力为x吨，x吨HNO3需用多少吨NH3氧化制得，又可以吸收多少吨NH3生成NH4NO3，通过生产HNO3的数量把氨的两方面用途联系起来。化肥与农作物补充必要的营养元
14、素化肥与农作物补充必要的营养元素2023/8/813第二，氨氧化制硝酸中，其关系式如下：第二，氨氧化制硝酸中，其关系式如下：4NH4NH3 35O5O2 2 4NO4NO6H6H2 2O O2NO2NOO O2 22NO2NO2 23NO3NO2 2H H2 2O O2HNO2HNO3 3NONO此反应中此反应中NONO是被循环利用的，即是被循环利用的，即NONO又被氧化成又被氧化成NONO2 2，再与水作用生，再与水作用生成成HNOHNO3 3，因此，因此NONO2 2与水反应的化学方程式应为：与水反应的化学方程式应为：4NO4NO2 22H2H2 2O OO O2 24HNO4HNO3 3
15、，所以氨氧化制硝酸的关系式如下：，所以氨氧化制硝酸的关系式如下：NHNH3 3-NO-NO-NO-NO2 2-HNO-HNO3 3(NH(NH3 3全部转化成全部转化成HNOHNO3 3)第三，在实际生产过程中，氨不可能第三，在实际生产过程中，氨不可能100100被氧化生成被氧化生成HNOHNO3 3，也，也不可能不可能100100被被HNOHNO3 3吸收生成硝酸铵，题给条件是吸收生成硝酸铵，题给条件是NHNH3 3转化为硝酸的转化为硝酸的转化率为转化率为9292，氨被硝酸吸收的吸收率为，氨被硝酸吸收的吸收率为9898，在数量关系上，我，在数量关系上，我们必须掌握住一条原则，代入化学方程式的
16、量必须是纯量设日产们必须掌握住一条原则，代入化学方程式的量必须是纯量设日产HNOHNO3 3的质量为的质量为x x，NHNH3 3用于生产用于生产HNOHNO3 3的质量为的质量为y y由各步反应方程式得由各步反应方程式得氨氧化制氨氧化制HNOHNO3 3的关系为：的关系为：化肥与农作物补充必要的营养元素化肥与农作物补充必要的营养元素2023/8/814答：硝酸车间日生产能力为答：硝酸车间日生产能力为52.76 t52.76 t才合理才合理化肥与农作物补充必要的营养元素化肥与农作物补充必要的营养元素2023/8/815查查阅阅有有关关资资料料，了了解解我我国国化化肥肥生生产产是是否否满满足足农农业业生生产产的的需需要要；氮氮磷磷钾钾生生产产结结构构是是否否合合理理?针针对对目目前前的的状状况况提提出你的建议出你的建议。科学视野科学视野 玻璃微肥玻璃微肥 农作物生长除了需要氮、磷、钾等大量元素外还农作物生长除了需要氮、磷、钾等大量元素外还需要铁、锰，锌、铜、硼、稀土元素等微量元素；含有需要铁、锰，锌、铜、硼、稀土元素等微量元素；含有这些微量元素的酶和维生素是作物体内营养物质形成和这些微量
