人教版2017版选修2化学：4.1《化肥和农药》示范学案(含答案)

课题1 化肥和农药

1．通过实例了解化肥和农药在农业生产中的重要应用，以及使用特点和发展趋势。

2．掌握常见化肥的生产原理。

3．知道化肥、农药使用的负面影响，树立环保意识。

据报道，2010年9月，广西千亿元产业重大科技攻关“350”工程之一，广西专用于甘蔗和桉树的10万吨环保复混肥项目在扶绥县建成投产。化肥主要为农作物补充哪几种元素？

答案：化肥主要为农作物补充氮、磷、钾三种元素。

一、化肥为农作物补充必要的营养元素

1．大量施用的三种化肥

(1)磷肥：________[主要成分是__________________和__________]，简称__________，是目前使用最广泛的磷肥；钙镁磷肥[主要成分是______________和________________]，是一种缓效的多元复合肥。

(2)钾肥：主要包括_____________、_____________、_____________和____________等。

(3)氮肥：农业生产中氮肥的用量最大，主要有__________、______和________等。

2．尿素和硝酸铵的生产

(1)尿素的生产原理(用化学方程式表示)：

________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。

(2)硝酸铵的生产原理(用化学方程式表示)：

________________________________________________________________________，

________________________________________________________________________，________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。

自主思考：①氮肥与磷肥、钾肥在生产原料上有什么不同？,②草木灰的使用应注意哪些问题？

二、农作物的保护神——农药

1．杀虫剂与虫害的防治

(1)种类：使用______的化学防治法是目前最常用的方法。按照化学组成和结构，常用的杀虫剂主要包括________、________、______________、__________________等。

(2)农药的发展：____________、____________、__________等有机合成农药为第二代农药；____________和__________等为第三代农药，第三代农药具有__________、__________和______的特点，因此也被称为______________。

2．病害和草害的防治

(1)病害防治：人类先后使用的杀菌剂有__________、____、________、________等，后来人们发明了__________性杀菌剂，它与保护性杀菌剂配合使用，使防病效果大大增强。

(2)草害防治：化学除草剂(__________剂)可以杀死杂草而不伤害作物。

(3)植物生长调节剂：植物代谢的产物____是一种结构最简单的________，近年研制出了能在植物体内产生乙烯的植物生长调节剂，如____________等，它能释放出乙烯的原理为__________________________________。

三、化肥、农药的合理使用与环境保护

1．农药主要用于对有害生物的防治，但它们对周围生物群落的影响是广泛而复杂的。农药除了部分着落于作物上，大部分落入土壤中而发生__________、__________、__________等一系列相互影响的过程。

2．合理施用化肥，除了要考虑土壤____________、作物________等因素外，还必须根据化肥本身的________进行科学施用。过量的化肥造成____________，产______生____等污染现象。

自主思考：元素周期表对于农药的合成有什么应用价值？

答案:一、1.(1)过磷酸钙Ca(H2PO4)2·H2O CaSO4普钙Ca3(PO4)2 Mg3(PO4)2

(2)碳酸钾氯化钾硫酸钾硝酸钾

(3)尿素硝酸铵碳酸氢铵

2．(1)2NH3＋CO2

(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O 2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO

NH3＋HNO3===NH4NO3

自主思考

提示：①氮肥大多以合成氨工业中的氨为原料；磷肥和钾肥主要以天然矿物为原料，如磷肥以磷矿石为原料，钾肥以固态钾盐矿、液态钾盐卤等为原料。

②草木灰施用后不宜大量浇水，也不要在大雨前施用，更不能与铵态氮肥混用。

二、1.(1)杀虫剂有机氯类有机磷类氨基甲酸酯类拟除虫菊酯类化合物

(2)有机氯有机磷氨基甲酸酯拟除虫菊酯特异性农药

高效低毒低残留“环境友好农药”

2．(1)石灰硫黄石硫合剂波尔多液内吸

(2)除莠

(3)乙烯植物激素乙烯利―→CH2===CH2＋HCl＋HPO3

三、1.吸附转移降解

2．酸碱性营养状态化学性质水体富营养化水华

自主思考

提示：通常制造的农药中含有氟、氯、硫、磷等关键元素位于元素周期表的右上方非金属区。根据同周期和同主族元素的递变规律，可在该区域寻找非金属性相对弱的元素合成高效、低毒、低残留的农药。

一、常见化学肥料的种类

二、农药

1．杀虫剂

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)；

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；

第三代：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。

第四代：昆虫信息素。

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。

三、化肥、农药的合理使用与环境保护

1．使用化肥、农药的好处

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、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．使用化肥、农药的弊端

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环境的污染和对人体健康的危害。

3．合理使用农药和化肥

(1)化肥的合理使用。

①从植物生长期所需肥料的最佳配比来研制复合肥料。

②要提高化肥利用率，减少化肥在环境中的损失，防止污染环境。

③遵循土壤、作物、肥料三者之间的依存关系，以化肥与综合农业技术相配合为指导原则，确定施肥的品种、数量、比例及科学的施肥技术，做到氮、磷、钾化肥配合使用，化肥和有机肥配合使用，在化肥中添加微量元素，平衡施肥等。

④推广微生物肥料。如磷细菌能分解含磷的有机物，使磷变为可溶性磷，为植物提供磷肥。

(2)农药的合理施用。

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。

知识点1 化肥的正确施用

【例题1】硫酸铵是农村常用的一种铵态氮肥。试回答下列问题：

(1)某硫酸铵肥料，实验测得氮的质量分数为20%，这种样品中可能混有( )。

A．碳酸氢铵B．硝酸铵

C．氯化铵D．磷酸氢二铵

(2)下列物质不能与硫酸铵肥料混合施用的是( )。

A．硝酸铵B．草木灰C．过磷酸钙D．氯化钾

(3)田间一次施用化肥过多会使植物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”，其原因是( )。

A．根细胞从土壤中吸收的养分过多

B．根细胞不能从土壤中吸水

C．根系不能将水向上运输

D．根系加速了呼吸作用，释放的能量过多

解析：(1)硫酸铵含氮量为21.2%＞20%，则必定含有含氮量比20%小的一种化肥，经计算只有NH4HCO3含氮量低于20%。(2)硫酸铵为铵态氮肥，这种肥料不能与碱性物质混合施用，因易产生挥发性物质氨气，降低肥效；硝酸铵、过磷酸钙[Ca(H2PO4)2·H2O、CaSO4]都显酸性；氯化钾显中性；而草木灰的主要成分是K2CO3，水解显碱性。(3)当施用化肥过多时，根细胞不能从土壤中吸水而发黄。

答案：(1)A (2)B (3)B

点拨：根据当地的实际情况合理施用化肥。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。

知识点2 农药的生产与使用

【例题2】杀虫剂DDT分子结构是：

下列关于DDT的说法中，不正确的是( )。

A．大量使用DDT会使鸟的数量减少

B．DDT属于芳香烃

C．DDT的分子式是C14H9Cl5

D．DDT的性质稳定且难以降解

解析：DDT属于杀虫剂，鸟以虫为食，A正确；该分子因含氯元素而不属于烃，B错误；从结构看，分子式正确，C正确；DDT属于氯代苯，性质稳定，D正确。

答案：B

点拨：该题取材于教科书的“科学史话”。分析农药的结构、性质及合成时，需要结合有机化学的重要知识。

1 草甘膦是一种常用除草剂，其纯品为白色固体，酸性较强。贮存与使用该除草剂时，不宜采用( )。

A．铁质器具B．玻璃器具

C．铜质器具D．塑料器具

2 尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥，它属于( )。

A．复合肥B．磷肥C．氮肥D．钾肥

3根据下表中左栏所列化肥的性质，从下列使用注意事项中选择合适的项(可选多项)，将其序号填入表的右栏中。

a．贮存和运输时要密封，不要受潮或暴晒；施用后要盖土或立即灌溉

b．不要与碱性物质混放或混用

c．不能与易燃物质混在一起；结块时，不要用铁锤砸碎

答案:1．A 由题目信息知草甘膦酸性较强，易与铁质器具反应。

2．C 尿素只含植物生长所需的氮元素，而不含磷元素和钾元素，故属于氮肥。

3．答案：①ab ②abc ③bd ④d

解析：由题给各种化肥的性质推断各自使用时需要注意的问题。