师:同学们,今天我们一起来学习九年级化学第11单元课题二第一课时——化肥简介。我们的学习目标有三个:一是了解农作物生长必需的化学元素,用元素观认识化肥;二是知道一些常用化肥的种类和作用;三是认识合理使用化肥农药对保护环境的重要意义,初步形成正确、合理使用化学品的意识。
秋天是收获的季节,我们先来感受一下丰收的喜悦。现在看到的是位于陕西榆林米脂县姜兴庄村的谷子地,米脂出土的碳化粟粒证明当地种植小米至少有四五千年历史。金秋时节,一束谷穗在阳光照射下正逐渐成熟,再过半个月,这些沉甸甸的谷穗就能收获脱壳变成小米了。
那如何才能实现这样的丰收场面呢?农业生产中有句话叫“庄稼一枝花,全靠肥当家”,肥料被称为“粮食的粮食”。植物生长需要养分,而土壤所能提供的养分有限,所以要靠施肥补充。施肥是农业增产的重要手段,肥料分为天然有机肥料和化学肥料。人类最初使用的肥料是将人畜粪便、植物体等沤制而成的天然有机肥料,俗称农家肥。18世纪中期,随着人们对化学元素与植物生长关系的了解,出现了以化学和物理方法制成的化学肥料,简称化肥。
农作物必需的营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等,其中氮、磷、钾需要量较大,所以氮肥、磷肥和钾肥是最重要的化学肥料。化肥在植物生长过程中有什么作用呢?我们先来了解氮肥的作用。大家看下面两组对比图,左边是正常的棉花叶,叶色浓绿;右边是缺氮的棉花叶,叶片发黄,严重时叶脉呈淡棕色。再看正常的玉米叶,叶色也是浓绿的,而缺氮的玉米叶同样叶片发黄,严重时叶脉呈淡棕色。我们可以发现,缺氮植物叶色发黄,这是因为氮是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组成元素。氮肥有促进植物茎叶生长茂盛,叶色浓绿,提高植物蛋白质含量的作用。
常见的氮肥有哪些呢?常见氮肥有尿素、氨水、铵盐(如碳酸氢铵、氯化铵)以及硝酸盐(如硝酸铵和硝酸钠)等。从组成上看,这些物质都含有氮元素。我们已经学过,氨水是一种无色、带有刺激性气味的液体,那其他氮肥有什么性质呢?我们通过观察实物和实验来了解。
通过观察可知,尿素是一种白色、能溶于水的固体,它是一种中性肥料,适用于各种土壤和植物,易保存,使用方便,对土壤破坏作用小,是使用量较大的一种氮肥,也是含氮量最高的氮肥。铵盐,即阳离子为铵根离子的盐,常见的有碳酸氢铵和氯化铵等。根据实物和溶解性表,我们知道碳酸氢铵和氯化铵都是白色能溶于水的固体,其中碳酸氢铵具有刺激性气味。硝酸盐,即阴离子为硝酸根离子的盐,常见的硝酸盐有硝酸铵和硝酸钠等。根据实物和溶解性表,硝酸铵和硝酸钠都是白色能溶于水的固体。
除了氮肥,常见的化肥还有磷肥。磷肥对农作物生长起什么作用呢?我们看下面两组对比图,左边正常的小麦发育茂盛,右边缺磷的小麦植株特别矮小,根系不发达。再看,左边正常的玉米棒颗粒饱满,右边缺磷的玉米棒颗粒小,生长迟缓。由此可见,缺磷植物植株矮小,根系不发达,果粒小。这是因为磷是植物体内核酸、蛋白质和酶等多种重要化合物的组成元素。磷可以促进作物生长,使果实饱满,还能增强作物的抗寒抗旱能力。常见的磷肥有哪些呢?常见的磷肥有磷矿粉、钙镁磷肥(即钙和镁的磷酸盐)以及过磷酸钙(即磷酸二氢钙和硫酸钙的混合物)等。下面我们通过观看实物和实验来了解它们的性质。
通过实验观察到,磷肥大多是灰黑色不易溶于水的固体。除了氮肥和磷肥,常见的化肥还有钾肥。钾肥在植物体生长过程中起什么作用呢?看下面两组对比图,左边正常的大豆叶色浓绿,右边缺钾的大豆叶片边缘和尖端呈褐色,并逐渐焦枯。左边正常的玉米植株茎秆笔直,不易倒伏,右边缺钾的玉米植株茎干软弱,容易倒伏。我们发现,缺钾植物植株叶片边缘和尖端呈褐色,茎干软弱,容易倒伏。这是因为钾在植物代谢活跃的器官和组织中分布量较高,具有保障各种代谢过程顺利进行,促进植物生长,增强抗病虫害和抗倒伏能力的功能。
常见的钾肥有哪些呢?常见的钾肥有硫酸钾和氯化钾等。根据实物和溶解性表,我们知道钾肥大多是白色、可溶于水的固体。下面我们小结一下常见化肥及其作用。氮肥主要作用于植物的叶,磷肥主要作用于植物的根和果,钾肥主要作用于植物的茎,这就是农业生产中常说的“氮壮叶,磷壮根果,钾壮茎”。氮肥含有氮元素,常见的氮肥有尿素、氨水、铵盐(如碳酸氢铵、氯化铵)以及硝酸盐(如硝酸铵和硝酸钠)等;磷肥含有磷元素,常见的有磷矿粉、钙镁磷肥以及过磷酸钙等;钾肥含有钾元素,常见的有硫酸钾、氯化钾等。
有些化肥同时含有两种或两种以上的营养元素,比如硝酸钾中含有氮和钾两种植物生长所需的营养元素,这样的化肥叫做复合肥料。复合肥料能同时均匀地供给作物几种养分,充分发挥营养元素间的相互作用,有效成分高,还能根据实际需要专门加工配置。常见的复合肥料有磷铵(即磷酸二氢铵和磷酸氢二铵的混合物)以及硝酸钾等。
学习了化肥知识,我们来做练习巩固一下。请同学们按下暂停键阅读题目,思考后作答。第一题,硝酸钾、硫酸铵、磷酸铵中属于复合肥料的是?它们所含的营养元素分别是?同时含有两种或两种以上营养元素的化肥叫做复合肥料。硝酸钾中含有氮元素和钾元素,所以属于复合肥;磷酸铵中含有氮元素和磷元素,也属于复合肥料。答案为硝酸钾、磷酸铵;钾和氮、磷和氮。
第二题,草木灰是农家肥料,可以施用于缺钾的植物中。取一些草木灰加入盐酸中生成的气体,可使澄清石灰水变浑浊,由此可推断草木灰的主要成分可能是?根据题目信息,草木灰可用于缺钾植物,说明草木灰含有钾元素。加入盐酸生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明草木灰中含有碳酸根或碳酸氢根。所以草木灰的主要成分是碳酸钾或碳酸氢钾。答案为碳酸钾或碳酸氢钾。
使用化肥有什么好处呢?我们看这组数据,1950年之前世界粮食产量增长主要依赖耕地面积的扩大,而1950年之后世界粮食产量增长的主要动力是化学肥料。随着世界人口增长,人类对农产品需求量增大,增施化肥逐渐成为农作物增产的最有力措施,施用化肥的增产作用占各增产因素总和的30% - 60%。
