资源描述
选修2化学与技术第四单元化学与技术的发展课题1化肥和农药课标要求通过典型实例了解化学肥料、农药、植物生长调节剂和除莠剂及其发展趋势。课标解读1了解化肥为农作物补充必要的营养元素。2掌握常见化肥的生产原理。3农药的组成、结构和性质是决定其防治病虫害效果的关键因素。4了解化肥、农药的使用特点和发展趋势。5了解化肥、农药使用的负面影响，树立环保意识。教学地位本课题以生产化肥、农药等的关键技术为主线，讲解其中的基本化学原理和基本概念，并关注化肥、农药使用及其对环境的影响，体会化学与技术在满足生产和生活需要中的不可替代的作用。本课题内容以常识性了解为主，考试对本部分要求不高，多为考查识记性内容。新课导入建议DDT在化学发展史上毁誉参半，它最先是在1874年被分离出来，但是直到1939年才由瑞士化学家Paul Muller重新认识到其对昆虫是一种有效的神经性毒剂，并因此获得1948年诺贝尔医学奖。DDT在第二次世界大战中以喷雾方式用于对抗黄热病、斑疹伤寒、丝虫病等虫媒传染病，挽救了至少数千万人的生命。但DDT不易分解，会进入食物链，最终会在动物体内富集，结果使一些食肉和食鱼的鸟类接近灭绝。基于此，20世纪中期以后许多国家禁止使用DDT等有机氯杀虫剂。同样其他农药以及化肥的使用在帮助农作物增产的同时也引起了许多环境及社会问题，让我们共同学习本课题知识了解相关的内容吧！教学流程设计课前预习：1自学教材课题1“化肥和农药”，初步了解化肥和农药在生产中的重要应用以及使用特点和发展趋势。2完成课前自主导学，尝试解决思考交流中的问题。3标记预习中的难点和疑点问题。步骤1：新课导入，教材地位分析。利用DDT对人类的重要贡献和巨大污染，引入课题。引导学生认识科学发展带来的正面作用和负面作用这一对立问题。步骤2：复习、讨论、归纳、总结。1通过复习讨论引导学生归纳和总结化肥的生产原理、使用。2认识农药的组成、结构对有效防治病虫害的决定性作用。3了解化肥、农药使用的负面影响，树立环保意识。步骤5：巩固训练，检验测评。1利用当堂双基达标巩固课堂所学知识，并检测学生掌握情况。2根据教学实际安排课下作业，完成课后知能检测步骤4：课堂小结，形成体系。利用课堂小结结合课堂教学实际，总结本节知识重点、难点和热点，帮助学生从整体上认识本节知识，形成完整的知识体系。步骤3：互动探究，重点讲解。1结合课堂互动探究中的要点阐述、例题进行重点讲解。2利用变式训练巩固知识并检测学生掌握情况。课标解读重点难点1.通过实例了解化肥和农药在生产中的重要应用，以及使用特点和发展趋势。2掌握常见化肥的生产原理。3了解化肥、农药使用的负面影响，树立环保意识。1.尿素、硝酸铵的生产原理。(重点)2农药的组成、结构和性质是决定其防治病虫害效果的关键因素。(重难点)3化肥、农药的使用及其对环境的影响。(难点)化肥为农作物补充必要的营养元素1.常见化肥及其主要成分化肥名称主要成分磷肥过磷酸钙(普钙)Ca(H2PO4)2H2O和CaSO4钙镁磷肥Ca3(PO4)2和Mg3(PO4)2钾肥草木灰K2CO3氯化钾KCl硫酸钾K2SO4硝酸钾KNO3氮肥尿素CO(NH2)2硝酸铵NH4NO3碳酸氢铵NH4HCO3复合肥铵磷复合肥硝磷复合肥含N、P营养元素2.几个重要的生产原理(1)磷肥：以磷矿石为原料，经过硫酸处理制得。(2)钾肥：固态钾盐矿、液态钾盐卤、工农业含钾的副产品和废料等。(3)氮肥：大多以合成氨生产的氨为原料生产。3尿素和硝酸铵的生产原理(1)写出工业制尿素的主要反应式：2NH3CO2H2NCOONH4；H2NCOONH4H2NCONH2H2O。(2)用方程式表示硝酸铵的生产原理：4NH35O24NO6H2O；2NOO2=2NO2；3NO2H2O=2HNO3NO；NH3HNO3=NH4NO3。1铵态氮肥能否与草木灰混用，为什么？【提示】不能；草木灰的主要成分是K2CO3，此外还有K2SO4和KCl。草木灰溶于水时显碱性，遇铵盐发生如下反应NHOHNH3H2ONH3H2O，从而使肥效降低。农作物的保护神农药1.杀虫剂与虫害的防治(1)分类杀虫剂有机氯类有机磷类拟除虫菊酯类氨基甲酸酯类(2)农药的更新换代第一代农药天然产物和无机物第二代农药有机氯、有机磷、氨基甲酸酯类第三代农药拟除虫菊酯和特异性农药第三代农药具有高效、低毒和低残留的特点，也被称为“环境友好农药”。2病害和草害的防治(1)人类先后使用的杀菌剂有石灰、硫黄、石硫合剂和波尔多液。其中，石硫合剂是石灰、硫黄的混合物，波尔多液是硫酸铜和石灰的混合物。(2)植物代谢的产物乙烯是一种结构最简单的植物激素，近年来研制出了能在植物体内产生乙烯的植物生长调节剂，如乙烯利，它释放出乙烯的原理为：ClCH2CH2POHOHOCH2=CH2HClHPO32波尔多液的杀菌原理是什么？【提示】病菌本身是一种蛋白质，而波尔多液是由重金属盐硫酸铜和强碱石灰混合而成，它们都能使菌体蛋白质凝固而变性，从而达到防治植物病害的目的。化肥、农药的合理使用与环境保护1.农药对环境的影响农药使用破坏害虫与天敌之间的生态平衡，造成害虫数量增加使蜜蜂、家蚕等中毒死亡降解过程是农药在土壤中发生变化，危害消失的主要途径转移过程可使农药进入大气、附近水域或地下水，毒害水生生物和污染水源吸附过程可造成土壤和作物的农药残留2合理使用化肥(1)合理使用化肥，不仅要考虑土壤的酸碱性、作物营养状态等因素，还必须根据化肥本身的化学性质进行科学施用。不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构，过量使用的化肥会随雨水流入河流和湖泊，造成水体富营养化，产生水华等污染现象。(2)硫铵适宜施于雨水充沛的地区；硝铵适用于气候比较干燥的地区。化肥和农药的合理使用【问题导思】合理使用化肥应考虑哪些因素？【提示】土壤的酸碱性、作物营养状态、化肥本身的化学性质。多种农药混合使用一定可以增强杀虫效果，减少劳动强度，这种认识正确吗？为什么？【提示】不正确，农药能否混合使用需要考虑各成分的组成与性质。1化肥与农药混合施用的原则第一，碱性农药如波尔多液，不能与碳酸铵、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵等铵态氮肥或过磷酸钙混合，否则易生成氨挥发或产生沉淀，从而降低肥效。第二，碱性化肥如氨水、石灰、草木灰，不能与拟除虫菊酯类杀虫剂等农药混合使用，因为多数有机磷农药在碱性条件下易发生分解而失效。第三，化肥不能与微生物农药混合，因为化肥挥发性、腐蚀性强，若与微生物农药混用，易杀死微生物，降低防治效果。2化肥与化肥混合施用的原则第一，过磷酸钙不能与草木灰等碱性肥料混用，否则会降低磷的肥效。第二，钙镁磷肥等碱性肥料不能与铵态氮肥混施，因为碱性肥料若与铵态氮肥混施，会使氨挥发，造成肥效损失。使用农药应根据病虫害的起因和发生条件，对症下药；应混合和交替使用不同农药，防止产生抗药性，保护害虫天敌；注意农药间隔期，严格按照使用说用使用；注意个人防护。合理混施肥料能增强土壤肥效，使农作物增产。下列关于肥料混施的做法中错误的是()A人畜粪尿等农家肥不能与草木灰、石灰等碱性肥料混用B磷矿粉、骨粉等难溶性磷肥可以与草木灰、石灰等碱性肥料混用C钙镁磷肥等碱性肥料不能与铵态氮肥混施D化学肥料不能与细菌性肥料混用【解析】人畜粪尿中的主要成分是氮，若与强碱性肥料混用，则会被中和而失效；磷矿粉、骨粉等难溶性磷肥若与碱性肥料混用，会中和土壤内的有机酸类物质，使难溶性磷肥更难溶解，作物无法吸收利用；钙镁磷肥等碱性肥料若与铵态氮肥混施，会增加氨的挥发性，降低肥效；化学肥料有较强的腐蚀性、挥发性和吸水性，若与根瘤菌等细菌性肥料混合施用，会杀伤或抑制活菌体使细菌性肥料失效。【答案】B1某地筹建中的“生态农业科技园区”，不仅是农业高新技术示范和推广基地，也将是一个观光休闲的生态农业园区。在一些生产思路上你认为不妥当的是()A将农家肥与化肥综合使用，以提高增产效益B对大棚中的植物施加适量的CO2，以促进其光合作用C种植、养殖、制沼气相结合，既可改善环境又可提高农畜牧业的产量D将硝酸铵和熟石灰混合使用，在给作物提供营养元素的同时，又能降低土壤的酸性【解析】熟石灰和硝酸铵反应生成NH3放出，会损失肥效。【答案】D农药、化肥过度使用造成的污染及环境保护【问题导思】从环境保护角度，有人认为人类目前研制和使用杀虫剂已进入了恶性循环，应完全取缔使用化学农药，你同意这种看法吗？为什么？【提示】不同意。应合理使用农药，既要促进农作物生长又要保护环境。日常生活中可以采取哪些措施来防止农药残留对人体的危害？【提示】瓜果去皮；蔬菜放入清水或洗洁精中浸泡等。1化肥污染化肥污染引起的环境问题主要有：(1)河川、湖泊、内海的富营养化。引起水域富营养化的原因，主要是水中氮、磷的含量增加，使藻类等水生植物生长过快。(2)土壤受到污染，其物理性质恶化。长期过量而单纯施用化学肥料，会使土壤硬化。(3)食品、饲料和饮用水中有毒成分增加。施用化肥的地区的井水或河水中氮的含量增加。施用化肥过多的土壤会使蔬菜和牧草等作物中硝酸盐含量增加。(4)大气中氮氧化物含量增加。2农药污染化学农药是消灭植物病虫害的有效药物，但农药的使用量增加，会产生一些不良后果，主要表现为：(1)有机氯类农药不仅对害虫有杀伤毒害作用，同时对害虫的“天敌”及传粉昆虫等益鸟益虫也有杀伤作用，因而破坏了自然界的生态平衡。(2)长期使用同类型农药，会使害虫产生抗药性，因而增加了农药的使用量和防治次数，也大大增加了防治费用和成本。(3)长期大量使用农药，会使农药在环境中逐渐积累，造成土壤酸化、板结等，降低作物产量。(4)农药被农作物吸收、进入动物体内，经过生物富集浓缩，使其毒性更大，不仅使得害虫的天敌更易受到毒害作用，而且会通过食物链威胁人体的健康。阅读下面文字，简要回答问题：土壤污染是指土壤中积累的有毒、有害物质危害植物的生长，或者残留在农作物中进入食物链而危害人体的健康。人从自然界取得资源和能源，经过加工、调配和消费，最终的废弃物撒向土壤，或通过大气、水体和生物向土壤中排放和转化，当输入的污染物数量超过土壤的容量和自净能力时，必然引起土壤的恶化，产生土壤污染，污染的土壤对农作物生长不利。(1)设计实验测定本地区土壤的酸碱性(简要写出操作步骤)：_。(2)据你所学的化学知识，提出防治土壤污染的措施(至少三种)：_。【解析】此题将化学知识与生活常识、环境保护紧密地联系起来，体现了化学的实用性，也考查了学生的实验能力；第(2)问具有开放性，考查学生的开放性思维能力。正确解答此题要掌握测定溶液酸碱度的方法、化肥和农药对土壤的污染及防治措施。【答案】(1)取少许土样放入烧杯中，加入适量的蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌后，静置，用玻璃棒蘸取少量清液滴到pH试纸上，与标准比色卡对照，判断其酸碱性(2)控制和消除“三废”的排放。严格控制化肥、农药的使用。合理施用化学肥料。通过生物的降解和吸收来净化土壤。增施有机肥，改良沙性土壤。(任答三种，其他答案合理也可)2在蔬菜生长过程中，常喷洒农药防治病虫害。据研究，用碱性溶液或清水浸泡，可使残留在蔬菜上的农药毒性降低，因此，买来的蔬菜在食用前最好用稀碱水或清水浸泡一段时间，浸泡蔬菜时应加入适量()A纯碱B白酒C白糖 D食醋【解析】纯碱即Na2CO3，溶于水CO水解使溶液呈碱性，能更好地降低农药毒性。【答案】A【教师备课资源】1常见化肥的种类种类作用常见化肥氮肥氮是作物体内蛋白质、核酸和叶绿素的重要元素，氮肥能使作物的茎、叶生长茂盛，叶色浓绿(NH4)2SO4(硫铵)、NH4NO3(硝铵)、NH4HCO3(碳铵)、NH4Cl、NH3H2O、CO(NH2)2(尿素)磷肥促进作物根系发达，增强抗寒、抗旱能力，促进作物提早成熟，穗粒增多、籽粒饱满磷矿粉Ca3(PO4)2、钙镁磷肥Ca3(PO4)2和Mg3(PO4)2、普钙Ca(H2PO4)2H2O和CaSO4、重钙Ca(H2PO4)2H2O钾肥促进作物生长健壮、茎秆粗硬，增强对病虫害和倒伏的抵抗能力；促进糖分和淀粉的生成K2SO4、KCl、草木灰(K2CO3)复合肥含两种或两种以上营养元素的化肥NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、KNO3、KH2PO4微量元素肥料调节作物生长发育，增强抗病能力锰肥、硼肥、铜肥、锌肥、钼肥(我国施用量很少)2常见化肥的特点和施用注意事项名称特点注意事项硝酸铵(硝铵、含氮约35%)受热易分解，在高温或受猛烈撞击时易爆炸；肥效高，对土壤无不良影响不能与易燃或碱性物质混合，结快时，不能用铁块砸碎硫酸铵(硫铵，含氮约21%)长期施用会使土壤酸性增强，发生板结硬化不能与碱性物质混合，不宜长期大量施用硫酸钾长期施用会使土壤板结不宜长期施用普钙、重钙能溶于水，重钙的肥效比普钙高最好跟农家肥料混合施用3农药的种类及特点种类特点和用途实例杀虫剂杀死害虫，防治虫害，第三代农药具有高效、低毒和低残留的特点有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等杀菌剂阻止病菌的侵入(保护性杀菌)，进入植物体内内吸性杀菌波尔多液(硫酸铜和石灰的混合物)除草剂(除莠剂)杀死杂草而不伤害作物，节省劳动力，提高栽培技术除草剂2,4D植物生长调节剂促进或抑制植物生长乙烯、乙烯利等化肥和农药化肥为农作物补充必要的营养元素氮肥生产原理磷肥复合肥料钾肥农作物的保护神农药杀虫剂与虫害的防治病害和草害的防治化肥和农药的合理使用与环境保护1下列物质的化学式和名称不相符的是()A(NH4)2SO4硫酸铵BCO(NH2)2尿素CKH2PO4磷酸二氢钾DCa(H2PO4)2过磷酸钙【解析】过磷酸钙是Ca(H2PO4)2和CaSO4的混合物。【答案】D2随着生活水平的提高，人们越来越重视“绿色食品”，绿色食品是指()A添加了绿色色素的食品B含有叶绿素的食品C原料生产过程中没有使用化肥、农药的食品D原料生产及加工过程中没有受到污染的食品【解析】绿色食品是指在生产、加工各个环节都没有受到污染的食品。它以环保、安全、健康为目标，在农作物生长过程中严格控制，不使用对人体有害的农药、化肥、生长调节剂等。【答案】D3某农民发现自己购进的化肥(碳酸氢铵)有一部分受潮，这时他应该采取的措施是()A把受潮的碳酸氢铵取出来，放在太阳下晒干B用火将其烘干C把受潮的碳酸氢铵与草木灰混合施用D提前使用【解析】NH4HCO3受热易分解，与草木灰混用会放出氨气，降低肥效。【答案】D4农业上用的杀菌剂波尔多液由硫酸铜和石灰按一定比例配制而成，它能防治植物病毒的原因是()A硫酸铜使菌体蛋白质盐析B石灰使菌体蛋白质水解C菌体蛋白质溶解于波尔多液D铜离子和石灰使菌体蛋白质变性【解析】铜盐属于重金属盐，石灰呈现碱性，均能使蛋白质变性。【答案】D5某同学发现他家菜园中的蔬菜生长迟缓，便施用了一种氮肥，如图是氮肥包装标签的部分文字。(1)写出工业上制备该氮肥的化学方程式_。(2)说明该氮肥能否与草木灰混合使用_。(3)计算该氮肥的纯度。【解析】(1)化学方程式有4NH35O24NO6H2O,2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，NH3HNO3=NH4NO3。(2)不能，两者混用会生成挥发性物质，降低其肥效。2NHCO=2NH3CO2H2O(3)纯净的NH4NO3中N的质量分数为：100%35%。故该氮肥的纯度98 %。【答案】(1)4NH35O24NO6H2O2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NONH3HNO3=NH4NO3(2)不能，两者混用会生成挥发性物质，降低其肥效。2NHCO=2NH3CO2H2O(3)98 %1农村有句谚语“雷雨发庄稼”，这是由于在放电条件下，空气中的氧气和氮气化合生成了氮的氧化物，氮的氧化物再经过各种复杂的化学变化，最后生成了易被农作物吸收的硝酸盐。雷雨给庄稼施加了()A钾肥B磷肥C氮肥 D复合肥【解析】N2NONO2HNO3NO。【答案】C2月季花适宜在酸性土壤中生长。某同学给月季花施肥前，对下列氮肥溶液的pH进行了测定，结果如下：化肥名称尿素碳酸氢铵硫酸铵氨水溶液的pH78511该同学最好选用() A尿素 B碳酸氢铵C硫酸铵 D氨水【解析】由月季花生长的适宜条件可知，应选用酸性肥料硫酸铵。【答案】C3合理施肥、养护管理是城市绿化建设的一个重要方面。在下列氮肥中，含氮量最高的是()A尿素 B硝酸铵C碳酸氢铵 D硫酸铵【解析】四种物质的含氮量分别表示为：ACO(NH2)2；BNH4NO3；CNH4HCO3；D(NH4)2SO4。【答案】A4将磷矿石Ca5(PO4)3F加工成过磷酸钙的主要目的是()A增加磷的质量分数B使它性质稳定，便于贮存、运输C使它转化为较易溶于水的物质D施用时肥分不易流失【解析】因为Ca5(PO4)3F不易溶于水，所以加工成较易溶于水的过磷酸钙，易于植物吸收。【答案】C5(2013济南高二检测)欲同时对农作物施用含N、P、K三种元素的化肥，现有：K2CO3KClCa(H2PO4)2(NH4)2SO4氨水，最适合的组合是()ABCD【解析】根据几种肥料的酸碱性进行分类，中性：KCl；碱性：K2CO3、氨水；酸性：Ca(H2PO4)2、(NH4)2SO4；所以欲同时施用含有N、P、K三种元素的化肥，最适合的组合是。【答案】B6在植物生长过程中，施用氮肥能使枝叶繁茂、磷肥能使果实饱满、钾肥能使茎杆健壮。种植吃叶的蔬菜，应施用较多的化肥是()A磷肥BNH4NO3CK2SO4 D微量元素肥料【解析】食用叶的蔬菜应使其叶部更繁茂才好，结合题干信息，应多施用氮肥。故选B。【答案】B7(2013沧州高二检测)下列说法中，正确的一项是()A雨天追肥有利于农作物的吸收B大量施用化肥对环境没有污染C绿色植物都能直接在空气中进行生物固氮D铵盐不能与碱性物质混合施用【解析】雨天追肥易随雨水流失；大量施用化肥，会造成土壤、水的污染；固氮是把游离态的氮转化为化合态的氮，有些植物如豆科植物，可直接在空气中进行固氮，而其他大部分植物不行；NH能与OH反应生成NH3，降低肥效。【答案】D8(2013芜湖高二检测)过磷酸钙不能与碱性肥料混合使用，其原因是()A使Ca(H2PO4)2分解B两者反应生成腐蚀性的磷酸盐C产生有害气体降低肥效D两者反应生成难溶于水的物质【解析】由于Ca(H2PO4)2显酸性，和碱性肥料混合使用时，生成难溶于水的Ca3(PO4)2而难被农作物吸收，使肥效降低。【答案】D9波尔多液是一种常用的植物杀菌剂，它用硫酸铜、生石灰、水按一定的比例配制而成，是一种天蓝色黏稠状悬浮液体。通常现用现配，你认为下列容器哪种不能用来盛装波尔多液()A塑料容器B铜制容器C铁制容器 D陶器【解析】铁可以和波尔多液中的铜离子反应，因此不能选用铁质容器。【答案】C10吲哚乙酸是一种常见的促进植物生长的激素，已知其分子中含有1个氮原子，且元素分析的实验结果(元素的质量分数)是：C68.57 %，H5.14 %，N8.0 %，O18.29 %，其分子式为()AC10H9NO2BC10H10NOCC7H8NO2 DC9H10NO2【解析】CHNO10912，故分子式为C10H9NO2。【答案】A11工业上常用氟磷灰石Ca5(PO4)3F为原料，按如下所示流程制取磷酸、重过磷酸钙Ca(H2PO4)2和氢氟酸。图中反应()为氟磷灰石跟另一种原料反应，生成A、B、C三种物质，其中的产物C又跟氟磷灰石发生反应()，生成B和重过磷酸钙。试写出两个反应的化学方程式：反应()_；反应()_。在生产中要特别注意_。【解析】解题时，可以把Ca5(PO4)3F看成是Ca3(PO4)2和CaF2的固定组成物，由Ca3(PO4)2、CaF2与浓H2SO4反应的化学方程式不难类推出Ca5(PO4)3F与H2SO4的反应方程式。【答案】()Ca5(PO4)3F5H2SO4=3H3PO45CaSO4HF()Ca5(PO4)3F7H3PO4=5Ca(H2PO4)2HF由于HF有毒，因而生产中要特别注意加强劳动保护和防止环境污染12我国是个农业大国，农业是立国之本，“农村、农业、农民”是党中央新时期农村工作的重心，化肥与农药的发展起着巨大的推动作用，请回答下列问题：(1)农作物生长过程中不可缺少的微量元素有Fe、Mn、B、Cu、Mo等，它们或是酶的组成成分，或能提高酶的活性，是农作物体内营养物质的形成和新陈代谢不可缺少的。常用铜肥是胆矾，在盐碱地(土壤pH7)施用胆矾时宜将溶液_(填“喷在叶片上”或“随水灌入土壤中”)，主要理由是_。(2)农药波尔多液是一种常用的杀菌剂，常用配方为胆矾、生石灰、水，按质量比10.56100混合，分析其防治病虫害的原因_。(3)拟除虫菊酯是一种高效、低毒，对昆虫有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如图：其分子式为_，则下列对该化合物的叙述正确的是_(填字母代号)。A该化合物属于芳香烃B该化合物属于卤代烃C该化合物在碱性条件下失去药效D该化合物在一定条件下可发生加成反应【解析】胆矾的水溶液显酸性，在碱性土壤中，由于Cu2与碱性物质结合生成不易被农作物吸收的不溶物，所以宜在农作物叶面喷施。Cu2为重金属离子，其药效体现在能使细菌的蛋白质变性，而达到杀菌效果。拟除虫菊酯是一种酯类化合物，所以该化合物不属于烃类，该化合物具有酯的性质，在碱性条件下水解而失效，该化合物中含CC，苯环及CN能发生加成反应，其分子式为C23H21NO3Br2。【答案】(1)喷在叶片上Cu2在碱性条件下生成不溶物，农作物根部不易吸收(2)Cu2使菌体蛋白质变性(3)C23H21NO3Br2CD13为鉴别NH4HCO3、(NH4)2SO4、KCl、K2SO4四种化肥，某同学设计了如下图所示的实验方案，请你根据每步实验现象将有关化肥的化学式填写在相应的横线上。_，_，_，_，_，_。【解析】此题考查几种常见化肥的鉴别方法。加氢氧化钙有氨味放出的是铵盐，即NH4HCO3和(NH4)2SO4；再分别向NH4HCO3和(NH4)2SO4中加入盐酸，有气体产生的是NH4HCO3，无气体产生的是(NH4)2SO4。加氢氧化钙无氨味放出的是KCl和K2SO4，将它们分别溶于水，各加入氯化钡溶液，K2SO4能与BaCl2发生复分解反应生成BaSO4白色沉淀，而KCl与BaCl2不能发生复分解反应。【答案】NH4HCO3、(NH4)2SO4KCl、K2SO4NH4HCO3(NH4)2SO4K2SO4KCl14瑞士化学家米勒因合成DDT于1948年获得诺贝尔医学奖。在第二次世界大战中的1944年，美国在意大利的许多士兵因使用DDT来扑灭传染斑疹伤寒流行病人身上的虱子而避免丧生。联合国世界卫生组织曾评价说：“单独从疟疾病者，DDT可能拯救了5000万生命。”但进一步的观察和研究表明，DDT是一种难降解的有毒化合物，进入人体内可引起慢性中毒。我国已于1983年停止生产和使用。(1)杀虫剂“1605”本身对人畜毒性远强于DDT，但DDT已被禁用，而“1605”尚未禁用，这是因为_。PC2H5OSC2H5OONO2杀虫剂“1605”ClCHCCl3Cl杀虫剂DDT由结构分析知：“1605”在使用过程中，不能与_物质混合使用，否则会因_。(2)DDT可以用电石为原料经以下途径而制得：CaC2C2H2ClCH3CHOCCl3CHODDT写出步反应的化学方程式。DDT有毒性，国际上已禁止使用，因为它在动物体内转化为一种使动物生长失调的物质(结构如下面所示结构式)。在实验室也可实现这种转化，表示这种转化的化学方程式为_。ClCCCl2Cl【解析】(1)“1605”分子中存在与酯基类似的官能团，其在碱性条件下容易水解而失效。(2)分析合成DDT的途径结合有机知识，很容易推出答案。【答案】(1)“1605”在环境中降解酶作用下易从PO处降解为毒性小、不残存的物质(20天可消失一半)，而DDT不易降解，它长期滞留于动物体或食物链内(相似相溶)，危害性大碱性水解而失效(2)CHCHH2OCH3CHO；CH3CHO3Cl2CCl3CHO3HCl；2ClCCl3CHODDTH2O。ClCHCCl3ClNaOHClCCCl2ClNaClH2O课题2表面活性剂精细化学品课标要求通过实例了解精细化工产品的生产特点，知道精细化工在社会发展中的作用。课标解读1从酯的角度认识、理解肥皂的结构，从而掌握肥皂的制备原理。2对比了解肥皂和合成洗涤剂的去污原理的不同和各自的优缺点。3通过实例了解精细化学品的类别和特点，体会精细化学品与基本化学品的区别和联系。教学地位本课题采用从常见的肥皂入手，再到合成洗涤剂，最后到表面活性剂、医药等精细化学品的一般生产特点，帮助学生了解精细化学品的特点，了解精细化工在社会发展中的作用。总体上，教学内容的呈现是由个别到一般，其间包含着本单元中化学与技术发展的两个重要主题，一是不管传统工艺还是现代工艺，社会需求引导的科技创新不断发展，产品的科技含量不断提高；二是基本化工、大宗产品的生产(如三酸两碱、化肥等的生产)到精细化工(如农药、表面活性剂、医药等的生产)的发展，体现了当今化学工业发展趋势中战略重点的转移，即转向对自然资源(原料)的精加工、深加工以获得性能优异、用途广泛、技术含量高、附加值高的产品。高考侧重考查肥皂、合成洗涤剂的组成、特点、性质及生产原理。新课导入建议精细化学品这个名词，沿用已久，原指产量小、纯度高、价格贵的化工产品，如医药、染料、涂料等。但是，这个含义还没有充分揭示精细化学品的本质。近年来，各国专家对精细化学品的定义有了一些新的见解，欧美一些国家把产量小、按不同化学结构进行生产和销售的化学物质，称为精细化学品(fine chemicals)；把产量小、经过加工配制、具有专门功能或最终使用性能的产品，称为专用化学品(specialty chemicals)。中国、日本等则把这两类产品统称为精细化学品。教学流程设计课前预习：1自学教材课题2“表面活性剂精细化学品”，初步掌握课本内容。2完成课前自主导学，尝试解决思考交流中的问题。3标记预习中的难点和疑点。步骤1：新课导入。利用生活中最常见的肥皂、洗衣粉、清洁剂等精细化学品的作用引入课题，引导学生认识精细化工产品的生产特点，知道精细化工在社会发展中的作用。步骤2：分组实验，讨论总结。1理解肥皂的结构，掌握肥皂的制备原理。完成实验41。2了解肥皂和合成洗涤剂的去污原理及各自的优缺点。3分析总结精细化学品的生产特点。步骤5：巩固训练，检验测评。1利用当堂双基达标巩固课堂所学知识，并检测学生掌握情况。2根据教学实际安排课下作业，完成课后知能检测步骤4：课堂小结，形成体系。利用课堂小结结合课堂教学实际，总结本节知识重点、难点和热点，帮助学生从整体上认识本节知识，形成完整的知识体系。步骤3：互动探究，重点讲解。1结合课堂互动探究中的要点阐述、例题进行重点讲解。2利用变式训练巩固知识并检测学生掌握情况。课标解读重点难点1.了解肥皂、合成洗涤剂的组成、特点、性质及生产原理。2了解精细化学品的生产特点，体会化学与技术的发展在满足生产和生活需要中的不可替代作用。1.肥皂的去污原理及生产过程。2合成洗涤剂的生产原料、组成结构以及生产和使用特点。肥皂可以用来去油污1.肥皂的去污原理肥皂化学成分高级脂肪酸的钠盐或钾盐去污原理在洗涤衣物时，肥皂、油污与水之间发生润湿、乳化和起泡三种主要作用而达到去污的目的。结构特点2肥皂的生产原理(1)原料：_和_(2)原理：酯类在_的水解反应，如硬脂酸甘油酯的皂化：CHC17H35COOCH2C17H35COOCH2C17H35COO3NaOHCH2OHCHOHCH2OH3C17H35COONa(3)工艺流程1在硬水中肥皂去污效果不好，为什么？【提示】肥皂为一种有机钠盐(RCOONa)，包括亲油基及亲水基两部分，亲油基与油污相互作用，而亲水基与水分子相互作用，通过用手揉搓，使油污悬浮水中，从而除去油污。当肥皂溶在硬水中会生成灰白色不溶性高级脂肪酸钙(或镁)的沉淀，使肥皂不起泡沫，降低肥皂洗涤效果。Ca22C17H35COO(C17H35COO)2CaMg22C17H35COO(C17H35COO)2Mg合成洗涤剂1.合成洗涤剂的制造(1)原料与成分工业上是以石油裂解产品、硫酸、氢氧化钠等为原料合成的，在它们的分子中都同时具有亲水基和亲油基，市场上的合成洗涤剂多为烷基苯磺酸钠。(2)分类(3)十二烷基苯磺酸钠的合成过程：CH3(CH2)9CH=CH2CH3(CH2)10CH2CH3(CH2)10CH2SO3HCH3(CH2)10CH2SO3Na憎水基团亲水基团2合成洗涤剂分子结构和配方的优化(1)确定合适的碳链长度，含碳原子的个数以1218为最佳以平衡亲水性和亲油性。(2)选择不含支链的羟基保证能被生物降解。(3)合理的配方提高综合性能，满足不同用途和需要。2试分析合成洗涤剂的去污原理？【提示】十二烷基苯磺酸钠的亲油基为：CH3(CH2)10CH2，亲水基为SO；亲油基与油污之间有较强的相互作用，亲水基与水分子之间有较强的相互作用，经过洗衣机或人工搓洗，使油污脱离衣物表面。精细化学品及其生产特点1.精细化学品具有品种多、批量小、产值高等特点。表面活性剂素有“工业味精”之称。2精细化工具有技术密集、附加值高等特点，主要体现在精细化学品研发阶段投资高、生产工艺流程长、原料多、反应复杂和条件要求严格等方面，还具有技术保密性强、专利垄断性强等特点。3表面活性剂为什么被称为“工业味精”？【提示】表面活性剂用量很少，但能显著降低水与空气或其他物质的界面张力，大大提高工业生产效率，提高产品质量和性能。肥皂与合成洗涤剂的比较【问题导思】肥皂与合成洗涤剂的去污原理是否相似？【提示】相似。肥皂与合成洗涤剂均由亲油基、亲水基两部分组成，去污原理相似。为什么要推广无磷洗涤剂？【提示】磷元素的过度排放，易引起水体富营养化，造成水体污染。使用硬水洗涤衣物应选择肥皂还是合成洗涤剂？【提示】合成洗涤剂。肥皂(以硬脂酸钠为例)合成洗涤剂(以烷基苯磺酸钠为例)主要原料动、植物油脂(属于生物原料，成本较高但可再生)石油裂解产品(属于化石原料，价格便宜，但不能再生)分子结构C17H35COONaCH3(CH2)10CH2SO3Na水溶液pH89，会造成某些人群皮肤过敏59，比较适中在酸性水中洗涤效果降低洗涤效果不受影响在硬水中与Mg2、Ca2反应生成沉淀(即浮渣)，不易形成泡沫，洗涤效果降低洗涤效果不受影响生物降解性可被微生物降解无支链的可被微生物降解；有支链的不易被微生物降解(1)实验室制肥皂的注意问题实验时，为了加快皂化反应速率，一般都用乙醇溶液，它既能溶解碱，也能溶解油脂，能使反应在均一的液体(均相体系)中进行而加快反应速率。氯化钠的用量要适中，用量少时，盐析不充分；用量过多时，影响肥皂的固化。检验皂化反应是否完全时，可取出几滴试样放入试管，加入4_mL5_mL水，把试管浸在热水浴中或放在火焰上加热，并不断振荡，如果混合物完全溶解，液面上没有油滴出现，表示皂化反应已经完全；如果液面上出现油滴，说明皂化反应没有完全。滤出的固体物质中，可以添加松香、香料等，加入松香还可以增加肥皂的泡沫。(2)肥皂的去污过程润湿：使附着在衣物或器皿上的油污易于分散到水中；乳化：使油污在水中形成小滴，脱离附着物而悬浮在水中；起泡：使油污和其他固体污垢更容易被吸附而脱离附着物。(3)合成洗涤剂的优点不受水质限制，在含Mg2、Ca2的水中使用也不丧失去污能力。去污能力更强，并且适合洗衣机使用合成洗涤剂的主要原料是石油裂解产品，原料便宜。(4)合成洗涤剂对环境的影响有的洗涤剂十分稳定，难以被细菌分解，污水积累，使水质变坏。有的洗涤剂含有磷元素，造成水体富营养化，促使水生藻类大量繁殖，水中的溶解氧含量降低，也使水质变坏。洗衣粉的主要成分之一是烷基苯磺酸钠，常用的是十二烷基苯磺酸钠，其合成路线如下：C12H26C12H25ClC12H25C12H25SO3HC12H25SO3Na请回答下列问题：(1)C12H25SO3Na分子中的亲水基是_，亲油基是_。(2)由十二烷基苯制取十二烷基苯磺酸的化学方程式为_，反应类型为_。(3)用油脂可以制肥皂，从硬脂酸甘油酯生成硬脂酸钠和甘油的化学方程式为_，反应类型为_。(4)在洗涤剂中添加酶制剂能促进污垢中的蛋白质(如奶渍、肉汤等)水解为可溶性的物质而被除去。使用加酶洗衣粉时在水溶液中浸泡1030 min，水温在4050 最佳。加酶洗衣粉不宜在高温、潮湿环境中贮存，也不宜久存。为什么？_。(5)过去使用的合成洗涤剂中常加入三聚磷酸钠(Na5P3O10)作助剂，它可使硬度大的洗涤水软化，对微细的无机粒子或油脂具有分散、乳化、胶溶作用，防止污渍再次沉积到衣物上；它还能维持水溶液的弱碱性，提高洗涤剂的去污能力和洗涤效果。但是，20世纪90年代以来，世界各国先后提出必须生产和使用无磷洗涤剂。请解释原因_。【解析】(1)十二烷基苯磺酸钠是一种有机盐，其亲水基为SO，亲油基为C12H25。(2)十二烷基苯磺酸应是十二烷基苯和浓硫酸发生取代反应生成的。(3)油脂在碱性条件下的水解反应又叫做皂化反应，产物为高级脂肪酸钠和甘油。(4)酶是一种蛋白质，在适宜的温度下发生催化作用，高温下会变性而失去活性。【答案】(1)SOC12H25(2)C12H25H2SO4(浓)C12H25SO3HH2O取代反应(3)CHC17H35COOCH2C17H35COOCH2C17H35COO3NaOH3C17H35COONaCH2OHCHOHCH2OH取代反应(或水解反应、皂化反应)(4)酶发挥催化作用需要适宜的条件(温度、酸碱度等)，酶自身是蛋白质，在不适宜的条件下容易变质(如高温)(5)三聚磷酸钠造成水体富营养化，破坏了水体原有的生态平衡，对人类的生存环境造成了很大的影响关于肥皂与合成洗涤剂的比较，下列说法中正确的是()肥皂可以在硬水中使用，而合成洗涤剂不行合成洗涤剂去污能力比肥皂强，适合洗衣机使用制造合成洗涤剂的原料便宜制造肥皂的原料便宜ABCD【解析】肥皂的有效成分为硬脂酸钠，而C17H35COO能与硬水中的Ca2、Mg2结合形成沉淀，而使C17H35COO失去除污能力，降低了洗涤效果；合成洗涤剂为十二烷基苯磺酸钠，其中所含的表面活性剂拥有更强的亲水基团和亲油基团，去污能力更强；合成洗涤剂的原料主要是石油裂解产品，比较便宜，而肥皂的原料为油脂，成本相对高一些。【答案】B【教师备课资源】油脂1概念油脂的主要成分是一分子甘油与三分子高级脂肪酸脱水形成的酯。常见的形成油脂的高级脂肪酸有：2结构结构简式：CHRCOOCH2RCOOCH2RCOO，官能团：COO，有的可能含有CC。若R、R、R相同，称为简单甘油酯，若R、R、R不同，称为混合甘油酯。3分类)4物理性质(1)油脂一般不溶于水，密度比水小。(2)天然油脂都是混合物，没有固定的沸点、熔点。含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈液态；含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈固态。5化学性质(1)油脂的氢化(油脂的硬化)油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为：CHC17H33COOCH2C17H33COOCH2C17H33COO3H2CHC17H35COOCH2C17H35COOCH2C17H35COO(2)水解反应酸性条件下如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为：CHC17H35COOCH2C17H35COOCH2C17H35COO3H2OCH2OHCHOHCH2OH3C17H35COOH。碱性条件下皂化反应如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为：CH C17H35COOCH2C17H35COOCH2C17H35COO3NaOHCH2OHCHOHCH2OH3C17H35COONa。其水解程度比酸性条件下水解程度大。1肥皂的主要成分是()A硬脂酸B油酸C高级脂肪酸钠盐 D硬脂酸甘油酯【解析】肥皂的主要成分是高级脂肪酸的钠盐或钾盐。【答案】C2肥皂溶于热的蒸馏水中，冷却后用盐酸处理，得到的沉淀是()A氯化钠 B高级脂肪酸钠C高级脂肪酸 D苯甲酸【解析】肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠，可与盐酸反应生成高级脂肪酸，高级脂肪酸在水中的溶解度较小，可以形成沉淀析出。【答案】C3下列有关合成洗涤剂的叙述错误的是()A在洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基含碳原子的个数以1218为宜B在洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基应以带有支链的为宜C在合成洗涤剂中添加酶制剂可提高洗涤效果D在合成洗涤剂中应以无磷助剂代替含磷助剂【解析】根据合成洗涤剂的洗涤原理可知烷基应以直链为宜，且其碳原子数不能太多，也不能太少，以1218为宜；为提高洗涤效果可添加酶制剂；为防止污染用无磷助剂代替含磷助剂。【答案】B4关于精细化学产品叙述正确的是()氯碱工业为精细化学品塑料、合成纤维、橡胶属于精细化学产品表面活性剂属于精细化学产品农药属于精细化学产品A BC D【解析】按照精细化学品用途一般分为医药、农药、染料和颜料、涂料、黏合剂、表面活性剂、催化剂、食品和饲料添加剂、其他添加剂等。【答案】B5十二烷基苯磺酸钠是常用洗涤剂的主要成分。其结构可用图形来表示，左端为链烃基，右端为极性基。根据这一结构特点，试分析和回答下列问题。(CH2)11CH3SO3Na(1)该物质分子在其水溶液表面分布的结构示意图，应是下列各图中的_图(填写序号)。理由是_。(2)进入介质(水)内部的该物质的分子，可能会以下列图中的_结构形式存在(填写序号)。理由是_。【答案】(1)C链烃基在液面之外，极性基在液面以下与水相接，可使体系能量降低(2)A和D极性基交替排列，可减小分子间斥力；链烃基向内，极性基向外的结构，在一定程度上使亲水基团与水接触，使体系的能量降低1下列关于油脂的叙述错误的是()A油脂在酸性条件下的水解可得到氨基酸和甘油B利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥皂C用热的纯碱溶液去油污效果更好D硬水使肥皂去污能力减弱是因为发生了沉淀反应【解析】油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油，A错误，B正确。热的纯碱溶液碱性更强，使油污水解完全，去污效果更好，C正确。肥皂与硬水中的Ca2、Mg2反应生成沉淀，D正确。【答案】A2下列关于合成洗涤剂的说法不正确的是()A合成洗涤剂分子中含有亲水基和憎水基B合成洗涤剂不适合在硬水中使用C合成洗涤剂能造成水体污染，使水质变坏D合成洗
展开阅读全文