高中化学研究性学习——化肥的研究

化肥的研究

开题报告

一．研究背景

化学肥料简称化肥，用化学和（或）物理方法人工制成的含有一种或几种农作物生长需要的营养元素的肥料。作物生长所需要的常量营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫，微量营养元素有硼、铜、铁、锰、钼、锌、氯等，土壤中的常量营养元素氮、磷、钾通常不能满足作物生长的需求，因此需要施用含氮、磷、钾的化肥来补足。由于现在化肥品种众多，适用的范围和使用方法、功效各不相同，所以在实际农业生产中应该掌握一些化肥的知识。

二．研究价值

研究本课题可以让我们综合运用课堂上学习的知识，从化学的角度去研究化肥，调查不同的化肥的主要成分，分析不同的成分对农作物的作用，明确不同化肥的适用范围和注意事项，对人们农业生产中化肥的选择提供参考。

三．研究内容

1．临夏地区市面上的主要化肥品牌、品种、成分；

2．对化肥的分类；

3．化肥中化学成份的作用；

4．化肥选择中的注意事项。

四．课题实施的可行性

课题组成员都来自农村，熟悉农业生产，对化肥的成分和使用有一定的认识。课题组成员具备一定的的动手能力、观察记录能力、思考分析能力和写作能力，且吃苦耐劳，做事细心。指导教师可以给予技术和硬件支持，专业知识的指导。学校图书馆资料充足，也可以上网搜集信息。整个活动无需经费保障等条件，利用课余时间即可方便进行。

五．研究方法

1．调查研究；

2．归纳汇总，对比分析；

3．文献资料检索；

4．综合分析。

六．任务分工

1．资料搜集：李永彪，齐学伟，孙丽丽，王英明，赵文琴；

2．数据整理：何小七，祁婷婷，江荣璐；

3．文献资料检索：李永彪，王英明，齐学伟；

4．资料信息汇总，撰写研究报告：李永彪，齐学伟，孙丽丽，王英明，赵文琴，何小七，祁婷婷，江荣璐。

研究方案

第一阶段：组建研究小组，确定课题，撰写开题报告，明确组员任务分工。

第二阶段：调查临夏地区市面上的主要化肥品牌、品种、成分。

第三阶段：对前期资料进行整理、归纳，初步总结成果并确定要解决的问题。

第四阶段：通过上网搜索、图书室查资料、采访教师解决研究中的问题。

第五阶段：汇总小组成果，进一步分析、研究、总结，完成结题报告。

第六阶段：成果展示，与全校师生交流。

实施记录

活动时间地点参加人员活动内容

2011.4.27 办公室李永彪，齐学伟，孙丽丽，王英明，

赵文琴，何小七，祁婷婷，江荣璐确定课题，开题、任务分工

2011.5.6 供销

社、集

市李永彪，齐学伟，孙丽丽，王英明，

赵文琴，何小七，祁婷婷，江荣璐

调查临夏地区市面上

的主要化肥品牌、品

种、成分

2011.5.15 教室李永彪，齐学伟整理资料，确定需要

解决的问题

2011.5.20 微机室李永彪，齐学伟，孙丽丽，王英明，

赵文琴，何小七，祁婷婷，江荣璐

查阅资料，解决难题2011.5.28 图书室李永彪，齐学伟，孙丽丽，王英明查阅资料，解决难题2011.6.3 教室李永彪，齐学伟，孙丽丽，王英明，

赵文琴，何小七，祁婷婷，江荣璐

撰写结题报告2011.6.15 办公室李永彪，齐学伟，王英明修改，完成结题报告

不同的化肥现场调查

现场调查化肥样品

结题报告

一.中国化肥的起源

清朝咸丰年间，法国学成回国的李比希发明了农业急需的肥料技术和有机化学，首创了前所未有的肥料业。闽东的化肥生产始于1958年福安的磷肥生产，80年代初，闽东合成氨厂开张全面技改，早期的料煤做净化进化处理，减少煤球杂质提高合碳量，调节造气炉温度，选好催化剂，提高原料气转化得率和单炉发气量，促进反应速率，减少浪费。80年代后化肥厂进行技改通过变化循环热水向精炼供热实现能量逐级利用，节约能耗主要设备成为全国硝铵行业第三代先进设备。

二.临夏市售化肥主要种类和性质特点

（1）磷酸二胺，养分：N+P2O5≥57%，颜色：黑色球状固体，气味：有刺激性气味。

（2）复合肥（含钾二胺），养分：N+P2O5(15%-42%），颜色：黑色球状固体，气味：有刺激性气味。

（3）尿素，养分：N≥46.4%，颜色：白色球状固体（晶体），气味：无气味。

（4）氨基酸复合肥，养分：N≥20%，有机质6%，氨基酸≥3%，颜色：白色、黑色、棕色的球状固体，气味：无味。

（5）（高氮）氨基酸有机肥，养分：N≥14%，有机质14%，氨基酸≥4%，S ≥15%，颜色：黑色球状固体，气味：有刺激性气味。

（6）有机无机肥（玉米专用肥），养分：氮≥16%，有机质≥12%，氨基酸≥7%，颜色：黑色球状固体，气味：无味。

（7）有机氮磷钾肥，养分：有机质≥20% ，N+P2O5+K2O≥5%，颜色：黑色球状固体，气味：无味。

（8）硝酸铵钙，养分：5Ca(NO3)2·NH4NO3·10H2O ，气味：无味。

三.化肥主要分类

（1）按元素含量分：大量元素和微量元素。大量元素：如含N 、P 、K成分的化肥；微量元素：如含铁、硼、锌、钙、镁、铜等多种微量元素的化肥。

（2）按合成途径分：合成肥，如生产上常见的二铵、硫酸钾、尿素等；复混肥，各种专用肥，如果树专用肥、蔬菜专用肥等。

（3）按成分划分：有无机肥，如二铵、硫酸钾、尿素等；无机有机复混肥，如果树专用肥、蔬菜专用肥等。

（4）按用途分：根施肥和叶面肥。叶面肥（也叫根外肥）如氨基酸肥、磷酸二氢钾等。

（5）按肥效快慢分类：速效肥料，大部分的氮肥品种，磷肥中的普通过磷酸钙等、钾肥中的硫酸钾、氯化钾都是速效化肥；缓效肥料，如钙镁磷肥、钢渣磷肥、磷矿粉、磷酸二钙、脱氟磷肥、磷酸铵镁、偏磷酸钙等都是缓效肥料；控释肥料。。

（6）按酸碱性质分类：酸性化学肥料，酸性化肥又可分为两种，一种是化学酸性，它的水溶液呈酸性反应，如普通过磷酸钙，另一种是生理酸性，它在水溶液中呈中性，但施入土壤后，一部分被作物吸收，另一部分遗留在土壤中，呈酸性，如氯化铵、硫酸铵、硫酸钾等；碱性化学肥料，碱性化肥分为两种，一种是

化学碱性，它的水溶液呈碱性反应，如液氨、氨水等，另一种是生理碱性，它的水溶液呈中性，但施入土壤后，未被作物吸收的一部分遗留在土壤中呈碱性，如硝酸钠，硝酸钙等；中性化学肥料，中性化肥的水溶液既非酸性，也非碱性，施入土壤后也不呈酸性或碱性。因此可适用于任何土壤，如尿素。

（7）按所含养分种类多少分类：单元化学肥料，如硫酸铵只含氮素，普通过磷酸钙只含磷素，硫酸钾只含钾素；多元化学肥料，如磷酸铵含有氮和磷；完全化学肥料，指化肥中含有作物生长发育所需的多种养分。

四．化学肥料的优点和缺点

（1）化学肥料的优点，

从养分循环观点看，一切有

机肥料所含的养分都是原来

已经在农业循环之内的养

分。而化学肥料最主要的优

点是它可以增加农业循环中

养分的总量。

①养分含量高，尿素含氮

为46%，硝酸铵含氮34 %，普通过磷酸钙含磷为14%-18%。而纯马粪含氮只有0.4-0.5%，含磷为0.2-0.35%。1Kg硫酸铵相当于人粪尿30-40Kg，1千克普通过磷酸钙相当于既肥60-80Kg，1Kg硫酸钾相当于草木灰10Kg左右。所以化肥的单位面积的使用量少，便于运输、节约劳力。

②肥效快，化肥都是水溶性或弱酸溶性，施入土壤后能迅速被作物吸收利用，肥效快而且显着，生长矮小的作物，施硫酸铵等氮肥后，就会长的茂盛起来。

③原料丰富生产化肥都是用天然的矿物资源为原料，如石油、天然气、煤炭、磷矿石等，这些原料丰富，可以大量开采。

④采用工业化生产，由于生产化肥的原料丰富，可大规模工业化生产，不受季节限制，产量大、成本低。

⑤节省运输和劳力，化肥养分高，用量少，因而运输和施用所支出的费用和劳力都比较节省。

⑥保存容易并可久存，化肥较农家肥体积小，养分稳定，它们容易保存，保

存期长，不易变质。

⑦多种效能，有些化肥不仅提供作物养分，而且还有提高抗逆作用和防病杀虫作用。石灰氮可作为棉花的脱叶剂，防治血吸虫病害；液氨，氨水，可以杀除大田的蝼蛄等虫害。

（2）化学肥料的弱点

①养分不齐全，化肥的养分不如农家肥齐全。一般化肥不含有机质，成分比较单一，只含一种或两三种养分，即使复混肥料可以增加多种养分，也很难作到象农家肥料那样的全面性。

②有局限性，化肥对土壤、作物存在局限性，即适用性问题。使用化肥要选择，才能获得满意的效果，不然会事与愿违。氯化铵不能用于烟草、甜菜、甘蔗等忌氯作物，石灰氮不宜用于碱性土壤。

③现在广泛使用的农药，化肥，杀虫剂品类繁多，如有机汞，有机氟，砷及其化合物多人体肾脏均有明显毒性，如杀虫剂可引起肾小管细胞空泡变性坏死，四氯化碳可发生肾中毒，出现少尿，无尿，血尿，蛋白尿，甚至氨质血症，酸中毒，中毒性肝昏迷等，如不及时抢救，很可能危及生命。

④长期使用化肥对土壤酸性有较大的影响：化肥成份中含有F-，Cl-,NO3-等离子对土壤有污染，磷肥的主要原料是[Ca（PO4）2CaF2]，在在生产磷肥过程中，磷灰石粉碎，酸化过程，会排放大量含氯废气，造成污染，化肥还会引起土壤重金属污染，化肥使农业生态系统内部结构发生变化，由于长期过分依赖化肥的增产效果而忽略农家肥，特别是过量使用化肥和使用比例失调，使得农业系统内部结构系统受到破坏，农田耕作层土壤有机质含量下降，团粒结构破坏并减少，蓄水保肥能力下降，肥效作用降低，由此可见，化肥在增加经济效益的同时也造成了极大的负面影响。

⑤施用化肥要讲究方法，化肥浓度高，溶解度大，使用方法如果不当，容易造成危害。倘若直接接触种子或根系，则易烧籽烧苗；如若使用时间不当，也会造成贪青倒伏。

五．化肥的购买、使用建议

（1）正确使用化肥选择问题，目前经营肥料的单位很多，有农业生产资料公司，高兴供销合作社、土肥站、农业技术推广站、个人等，众多的销售单位提供

了广泛选择的机会，但也会增加选购的风

险。肥料用户应坚持选择信誉好的经营单

位，不要贪图便宜购买信誉差的经营单位，

更不能选择开着车、沿街叫卖的流动化肥

经销商。

（2）正确使用化肥品种，根据所使肥

的农田种植的作物正确选购肥料。在目前

农民普遍存在农业技术小高的情况，建议

选购规格品种：如尿素、硫酸、碳酸氢铵、

氯化铵、磷酸、二铵复合混肥。不要轻易

选购带有一些夸大宣传怪肥料，例如***

王、***霸等等。

（3）正确使用肥料，一般情况下肥料袋中没有说明书就要求用户了解和掌握。一般的肥料知识，例如尿素化肥、复合肥料、碳酸氢铵、硫酸铵一般肥料不能用作化肥，KCl、NH4Cl、含氯化铵或者氧化钾的复合肥聊不能用在忌氯作物上。

（4）保留购肥凭证，复合肥料只能用在忌氯作物上含氯化铵或者氯化钾的复合肥料，绿色购肥凭证。

（5）会鉴别化肥，农民在购买肥料时，应该具备一定的鉴别化肥的常识。

①单元素肥料的鉴别，市场上出现的最多的假冒氮肥，如假尿素，整袋成份不一致，如果包装上流动性好下面不流动的甚至结块的闻到有氨味的则基本上属于假冒伪劣产品外观。尿素为白色半透明颗粒表面无反光硝酸胺颗粒表面有明显的色泽和反光，手感：尿素光

滑松散潮湿的感觉硝酸铵虽光

滑有潮湿感；火烧：分别把两

种物质放在烧红的木碳或铁板

上尿素熔化冒白烟有氨臭味，

硝酸铵剧烈燃烧发出强光和白

烟并伴有嗤嗤声。

②复合肥的鉴别，市场上

出现假冒的复合肥是磷酸铵已发现的假冒物有：硝酸磷肥，重过磷酸钙，颗粒过磷酸钙。虽然它们与磷酸二胺的颜色颗粒和抗压强度相似但含养量是有很大差别的。外观：磷酸二胺在不受潮的情况下为不规则颗粒，其中心黑褐色边缘微黄，颗粒外缘微有半透明感，受潮后颗粒黑褐色加深，无黄色边缘透明感；水溶性：磷酸，二胺硝酸磷肥，过磷酸钙均溶于水，颗粒过磷酸钙仅部分溶水；火烧：磷酸二胺，硝酸磷肥在烧红的木炭或铁板上能很快熔化并放出氨气;过磷酸钙在烧红的木炭或铁板上没有氨味并且颗粒形状无变化。

（6）合理保管肥料，保管肥料应做到六防：防止湿放、防标志名不符、防破袋包装、防火、防腐蚀、防肥料与种子食物混合。如出现质量问题及时向专家诊断并及时投诉，通过投诉争取在最短时间内挽回损失并且保留证据提交证据，积极投诉莫耽误和观望。

六．化肥的今后的发展

为了减少包装运输及使用方面的费用和劳动力，近近年来高浓度化肥的生产使用明显增加，它逐步代替一部分低浓度肥料。高浓度肥料具有有效养分高，浓度大体积减少的优点，因此便于保存和运输提高肥料的利用率，减少施肥次数，减少劳动力。复合肥多为颗粒状，物理性能好，吸湿性小容易施肥。液体化肥，近年来许多国家已经研制成功了液氨，氨水以及含有多种营养元素的化肥，其优点降低成本，使用方便可随时灌施，易被作物吸收肥效好，还可以节约许多劳动力，包装运输较困难。长效化肥：主要控制氮肥的溶解，释放速度，达到缓放，延长肥效提高氮肥利用率，降低污染，其类型有：①低速溶解的化合物②需要在微生物的作用下才能缓慢释放可供作物吸收的氮素肥料。

总之，从世界形态看，今后世界中化肥将向养分高，运输量小，体积小，浓度大，污染小的方向发展。