高中化学 专题4 化学科学与人类文明 4.doc

氮肥的生产和使用1.教学目标（1）知道三种固氮方式（2）掌握氨和铵盐的性质和用途及使用方法（3）知道氨的合成对氮肥生产的促进作用，认识科学使用氮肥的方法和意义（4）让学生感受化学与生活的密切关系，科学技术对人类社会带来的巨大变革。（5）让学生体验科学探究的乐趣，培养学生科学素养，提高学生实验能力。2.教学过程同学们好,今天我们一起来讨论农业生产中的化学问题------氮肥的生产和使用.大家知道,氮是植物生长的重要营养元素,而空气中有如此多的氮元素,为何还要生产氮肥呢?问题一为什么要生产氮肥[学生]植物只能吸收化合态的氮[老师]森林中的树木长得郁郁葱葱,请问有施化肥吗?它的营养从何而来?[学生]雷雨天固氮\根瘤菌固氮[老师]投影高能固氮和生物固氮.自然固氮作用为普通植物的生长提供了足够多的氮素储存在土壤中.那么究竟是什么特殊植物需要使用化肥额外增加营养呢?[学生]庄稼.农作物的密集耕作,使土壤贫瘠.[资料卡1]近五十年的世界人口和粮食产量增长数据;[老师]1800年,每公顷粮食产量0.73吨,2006年我国每公顷粮食产量4.65吨.如果不施化肥,中国只能养活2亿多人口,剩下11亿人就没饭吃.[过渡]既然化肥如此重要,那么作为重要的化肥---氮肥,是如何生产的呢?问题二如何生产氮肥[问]生产氮肥原料从哪里寻找?[答]氮气.氮气与氧气反应,或者氮气与氢气反应[投影]工业固氮方式[过渡]这是一个可逆反应,尽管现在看来它很简单,但是在200多年前,可逆反应的化学理论水平很低,工业设备落后,所以从第一次在实验室研制合成氨到1913年世界上第一座和陈干工厂的建立,化了大约150年的时间,期间有许多化学家作了尝试,但都失败而放弃,直到1904年....[资料]哈伯和波施[问]NH3可以作氮肥吗?为什么[答]不可以.常温是气体,易扩散,难以被植物吸收[过渡]是不是可以转化溶液呢?[演示实验]喷泉实验[问]喷泉现象说明氨气具有什么性质?[板书]一、氨气的性质1.物理性质极易溶于水[问]喷泉为什么变红？[学生板演]氨水现碱性的原因[问]能不能直接使用氨水作氮肥？为什么？[新闻资料]陕西一村唱大戏险生惨祸，数人掉进氨水池[总结]氨水作氮肥的优缺点[过渡]目前不用氨水，用什么氮肥呢？怎么制取？利用氨气的什么性质？[演示实验]空瓶生烟[学生板演]用化学方程式表示四种氮肥的生产原理。教师提示下完成氮肥的合成反应。[过渡]铵肥是不是完美的呢？使用时有没有注意事项？问题三如何使用氮肥[学生实验]将两张湿润的红色石蕊试纸分别放在碳酸氢铵固体和氯化铵固体试剂瓶口[演示实验]加热氯化铵固体[总结]使用注意一：铵盐尤其是碳酸氢铵要放在阴凉处保存，施肥要在傍晚温度较低时进行[板书]二、铵盐的性质1.不稳定，受热易分解[初中教材资料]施肥时，要避免铵态氮肥与碱石灰、草木灰等碱性物质使用，否则会降低肥效。[学生实验]将少量氯化铵与少量氢氧化钙混合后放入滤纸中，用手稍微摩擦，用试纸检验[板书]2.与碱反应[讨论]实验室制氨气的发生装置、收集方法、验满方法、尾气处理装置[资料]土壤板结[演示实验]用紫色石蕊试液测定氯化铵溶液、硫酸铵溶液、碳酸氢铵溶液、硝酸铵溶液、尿素溶液的酸碱性[总结]使用注意三：氯铵、硫铵、硝铵显酸性，通常不宜用于酸性土壤[资料]2009年中国氮肥产品结构[讨论]尿素的使用量为何达到66.7%。介绍长效肥和速效肥[资料]中国以占世界7%的耕地养活占世界21%人口，但却用了世界上35%的化肥------摘自《氮肥的真实成本》[资料]1977年和2005年的粮食总产量、粮食亩产量、氮肥使用量数据对比[老师]氮肥用量持续增加，氮肥增产效果下降，一方面造成严重浪费，另一方面，没有被吸收的氮元素流入地下水，目前，我国有30%的人口饮用水和大量的地下水受到氮和磷不同程度的污染，61%的湖泊富营养化严重[图片]2007年无锡太湖蓝藻事件化肥使用过多，成为环境污染的隐性杀手[总结]使用注意四：合理使用氮肥，切勿滥施[总结]目前，合理使用化肥是农业科学中正在研究的重要课题。科学家和政府正在通过有机种植、转基因技术、缓控施肥、研制开发新型化肥等方式研究化肥的合理使用。