1、课题 2 化学肥料 目的要求：1了解化学元素对植物生长的重要性及常见化肥的种类和作用。 2. 了解化肥、农药对环境的影响。 3培养运用所学知识和技能解决实际问题的能力 重点：常见化肥的种类和作用，了解化肥、农药对环境的影响 难点：常见化肥的种类和作用 教学过程： 本课题分为两部分，一是化肥简介，简要介绍化学肥料的种类和作用；二是化肥的简 易鉴别，介绍利用物理和化学性质初步鉴别几种常见化肥的方法。 化学肥料的种类很多，所涉及的知识也很复杂，本课题只是简单地对化肥的作用和 影响作一概要介绍。这部分内容可以分为两个方面：一方面讲使用化肥有利的一面，在课 题的引言部分扼要说明化肥对农业增产的作用，并以
2、常用的氮、磷、钾肥为例，进一步具 体介绍氮、磷、钾在植物生长过程中所起的重要作用，为化肥的增产作用提供理论和事实 例证，同时展现化学的价值。另一方面讲使用化 肥所带来的问题化肥对环境的污染， 同时从环境角度简单提及了农业生产中的另一重要化工产品农药的使用。从而全面而真实 地将人类在化肥、农药使用上所面临的问题呈现给学生，不仅让他们了解科学发展已经解 决的问题，还让他们了解科学发展中尚待解决的问题。 关于化肥的简易鉴别，教材以活动与探究和资料的形式分别探索和介绍了氮、磷、钾 肥的区分及不同氮肥的鉴别。前者利用氮、磷、钾肥物理和化学性质的不同，设计简单易 行的实验，引导学生观察、分析、比较它们的不
3、同，并归纳、总结出区分 它们的方法。学 生从中不仅能了解三种化肥的简易鉴别方法，更重要的是学习和体验如何应用所学知识解 决实际问题；对于农村学生来说，更有一定的实用价值。资料中提供的氮肥的简易鉴别， 实际上是一种简易的化学分析，其中涉及了一些学生尚未学过的镇盐的化学性质（以小注 形式作出解释） ，这些并不影响实际操作，还可供有这方面兴趣的学生阅读和使用。 师：请举出含有氮元素的酸、碱、盐。 （学生在预习后能写出 HNO3、NH 3H2O、NH 4NO3、(NH 4)2SO4、NH 4HCO3、CO(NH 2)2。如果 学生写不出，可由教师写。 ） 【引言】在酸、碱、盐各类化合物中，特别是盐类中
4、，有好多种含有农作物所需要的 营养元素，因而可以用作肥料。这种以矿物、空气、水为原料，经化学或机械加工制成的 肥料叫做化学肥料，简称化肥。化肥分氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料和复合肥料等。 （给学生看实物：氮肥、磷肥、钾肥等。 ）肥是农家宝，庄稼少不了。农家常用的肥料有绿 肥、河泥、发酵的粪尿，但量少、使用不方便，且缺乏营养素。人们用化学方法制得的化 肥，在农业上已广泛使用。解放前全国只有两个化肥厂，现在中国的化肥除了自用外，还 能部分出口。 一、化肥简介 常用的化肥有哪些？ 有氮肥、磷肥、钾肥、复合肥料（如磷酸二氢钾） 、微量元素肥料（如 Cu、Fe） 、钙素 肥料（如硫酸钙）等，这节课主要
5、讲氮肥、磷肥和钾肥。 【提问】植物为什么需要氮肥、磷肥和钾肥？看图表后小议 【小结】氮元素可使植物细胞加速分裂和生长，促进植物枝 叶茂盛。磷元素使植物提早开花结果，增强抵抗力。钾元素 有利光合作用，促进作物生长健壮。这三种元素都是植物生 长不可缺少的成分。 1：氮肥 师：目前农业上常用的氮肥有哪些？主要作用是什么？ 生：氨水、碳铵和尿素，供作物的茎和叶生长。 师：碳铵是铵盐中的一种，还有硫铵（肥田粉） 、硝酸铵等。 【分析】各种氮肥的优缺点。 氨水 它是氨的水溶液，浓度一般是 20左右。氨水是混合物，含有 NH3、H 2O、NH 3H2O、NH 4+、OH 等微粒。它加工简单，使用方便，易分解
6、，易挥发，使用 时必须稀释。某学生在一次劳动时把氨水直接浇在作物上，没多久，茎叶顷刻变黄。 碳酸氢铵 它长期使用也不会影响土质，受热易分解，所以要防潮和防曝晒。 硫酸铵 硫酸铵性质较稳定，长期使用土壤易结块、硬化，要定期用熟石灰改良土壤 （但熟石灰切勿和肥料同时使用） 。 尿素 尿素含氮量高，肥效持久，溶液呈中性。1kg 尿素相当于 100kg 人粪尿或 10kg 菜子饼的含氮量，但成本较高，肥效缓慢。 硝酸铵和氯化铵 这两种肥料主要用于工业生产（如炸药和焊接等） 。 【实验】学生两人一组。 在玻片上放少量碳铵，再加一些消石灰，用玻棒搅拌后闻气味 。 【结论】有刺激性气味的氨气逸出，这是快速检
7、验 铵盐的方法。例如，一农民为了检验某氨态化肥，先取极 少量肥料放在手心，再加一点石灰，用手轻轻一搓，根据 经验就可以得出结论。 我国最早使用的氮肥是硫酸铵（硫铵） ，俗名肥田粉。尿素的含氮量高，所以发展较迅 速。无论施用哪种铵态氮肥，都不能跟碱性物质同时使用，否则会放出氨气，降低肥效。 2：磷肥 师：磷肥的作用是什么？ 生：促进作物根系发达，增强抗寒、抗旱能力，还能促进作物提早成熟，穗粒增多， 籽粒饱满。 作用于根系和籽粒（写在磷肥后面） 师：磷肥的主要成分是什么？它是含有磷酸根的盐。天然存在的磷酸盐是磷矿石（含 磷酸钙） ，它不溶于水，怎么办？设法让它转化成可溶于水的磷酸盐。怎么转化？用硫
8、酸跟 磷矿石反应，生成能被植物吸收的磷酸二氢钙和硫酸钙（两者的混合物又叫过磷酸钙） 。农 村用得比较多的磷肥是什么？ 生：过磷酸钙 【板书】(2)过磷酸钙磷酸二氢钙和硫酸钙的混合物（普钙） ，能溶于水。 师：磷肥还有哪些？请看书。 生： 看书，回答问题。 【板书】(1)磷矿粉Ca 3(PO4)2，难溶于水（写在过磷酸钙上面）。 (2)重过磷酸钙Ca(H 2PO4)2，能溶于水，简称重钙。Ca 3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4) 2（知识适当拓宽。） (3)钙镁磷肥 师：强调普钙、重钙都不宜与碱性物质接触，制过磷酸钙或重钙的目的是使不溶性的 磷矿石转化为易溶于水的磷酸盐，易被作物
9、吸收。（可在学生看书、讨论基础上得出。） 【提问】 (1)把磷酸二氢钙施在碱性土壤中好吗？为什么？（它会转化成磷酸钙。 ）(2)如果把磷 矿石粉末施在酸性很强的土壤中，怎么样？（它会转化成磷酸二氢钙。 ） 3：钾肥 【讲述】钾肥有碳酸钾、硫酸钾、氯化钾等，农村中常用的钾肥是草木灰（主要成分 是碳酸钾，它的水溶液呈碱性） 。不少地区，尤其是在平原地区，当人们把粮食脱粒以后， 将作物的杆、茎就地烧成草木灰，既节省劳动力，又增加土中大量的钾肥。 师：钾肥的作用是什么？ 生：能促使作物生长健壮、茎杆粗硬，增 强对病虫害和倒伏的抵抗能力，并能促进糖 分和淀粉的生成。 【板书】作用于茎杆、块根、块茎（写在
10、钾肥后面） 。 师：引导学生看书，回答钾肥的性质及施用方法。目前农村常用的钾肥是什么？ 【实物】草木灰 【提问】(1)铵盐能不能跟草木灰同时使用，为什么？（会放出氨气，损失肥效。 ） (2)磷酸二氢钙能不能跟草木灰同时使用，为什么？（会生成难溶于水的磷酸钙。 ） 师：植物生长需要大量的氮、磷、钾营养元素，还需要微量元素。 【板书】4：微量元素肥料 师：请同学们找出微量元素。 生：铜、硼、锌、锰和钼。 师：在今天我们所学的内容中，找出含两种以上营养元素的化肥。 生：(NH 4)3PO4、KNO 3（答错可讨论、订正。 ） 微量元素肥料的由来 植物生活所需要的无机盐，主要有含氮、磷、钾、钙、镁、硫
11、、铁、铜、锰、锌、钼、 硼的无机盐。其中，对含铁、铜、锰、锌、钼、硼的无机盐，需要量十分微小。含有这些 无机盐的肥料，就叫作微量元素肥料。既然植物对它们的需要量十分微小，那么人们是怎 样发现它们在植物生活中起着十分重要作用的呢？ 几十年前，新西兰一个牧场的大片牧草长得又矮又小，有的甚至发黄枯萎，即使使用 了大量的氮肥、磷肥、钾肥也无济于事。后来，人们偶然发现牧场内有一小片牧草长得十 分茂盛。这是什么原因呢？经过科学家的分析和化验，秘密终于揭开了：原来，这小片 “绿洲”的附近有一座钼矿。矿工下班后总想抄近路走，他们的靴子上粘有钼矿粉。正是 矿工靴子踩过的地方，牧草才长得绿油油的。人们由此发现，钼
12、能使牧草长得茂盛，而钼 的这一微妙作用是氮、磷、钾等所不能代替的。牧草对钼的需要量十分微小，1 公顷的牧 草只要 150 g 的钼就足够了。从此，人们发现了微量元素肥料，并把微量元素肥料比作 “植物生长的维生素” 。 微量元素的增产效果 植物所需的微量元素主要来自土壤。不同肥力水平下的农作物对微量元素的反应是不 相同的。低产土壤可能缺少微量元素，高产土壤由于产量提高，而使更多的微量元素被农 作物从土壤中带走。因此，高产和低产土壤都会出现缺乏微量元素的现象。土壤中供给植 物微量元素水平的标准之一是“可给态”微量元素的含量。能够保持植物正常生长的最低 的微量元素含量称临界含量。当土壤中微量元素含量
13、低于临界值时，作物就会出现缺乏性 症状。硼：土壤中的有效硼常以水溶态存在，硼的临界含量约为 0.5ppm。一般 pH 大于 7 的土壤以及大量施用石灰的酸性土和雨水大的潮湿地区，土壤中水溶性硼的含量都较低。 实践证明，在缺硼的土壤上施用硼肥对水稻、棉花、小麦、玉米、果树、蔬菜等作物都有 增产效果。通常，施硼后水稻的千粒重增加，增产率 为 10%以上，硼还可以减少棉花落花 落铃，使皮棉的平均增产率达 13%以上。而且，硼能防治油菜的“花而不实”症和甜菜的 腐心病。苏联糖用甜菜大面积施硼后，块根含糖量提高了 0.32.1%，平均每亩块根产量 增加六百斤。锌：对植物的有效态锌主要是代换态锌，锌的临界
14、含量因土壤类型和所用的 提取剂而异。容易发生缺锌的土壤 pH 常大于 6，在石灰性土壤和经常施用石灰的酸性土中 有效锌的含量都比较低，如果土壤含磷高或施用了大量的氮和磷，也往往会引起植物缺锌。 由于世界上很多地区的土壤缺锌，所以锌肥的应用较广。尤其对于主要产稻的国家，施锌 不仅防治了水稻“坐秋” ，而且能提高水稻抗低温、抗病害能力。湖南沅江地区，施锌肥后 水稻赤枯病发病率减少 51%，一般增产 11%以上。另外，锌还能防治玉米的“白苗”病和果 树的小叶病 微量元素使用特点和方法 一般说来，微肥用量只有常量化肥的万分之几到千分之几。由于作物中微量元素的缺 乏、适量和过量之间的界限很小，施用不当会
15、使作物中毒而导致减产，因此施用微肥时要 特别注意根据土壤性质和作物种类采取适当用量及合理的使用方法。 生产中常用的施用方法有下列几种： （一）土壤施肥。土壤施 肥常用的微肥除化学肥料外（如硼砂、硫酸锌、硫酸锰等） ， 还有有机螯合肥料、玻璃肥料，矿渣或下脚料，通常都用作基肥或种肥，在播种前结合整 地施入土中，或者与氮、磷、钾等化肥混合在一起均匀施入。施用量要根据作物和微肥种 类而定，一般不易过大。如对于水稻，硫酸锌每亩施用两斤，硼砂一般每亩用一到两斤并 要与厩肥等 有机肥混合均匀基施，防止集中施用造成局部毒害。 （二）根外追肥。将可溶性微量元素化学肥料配成一定浓度的水溶液，对作物茎叶进 行喷施
16、。这种方法的优点是能避免土壤中肥料不均匀而造成的危害，同时也可以在作物的 不同生育阶段，根据具体需要进行多次喷施，以提高肥效。有条件的地区在大面积施用时 可采用机械操作或飞机喷洒，一般喷洒浓度为 0.05%0.1%。 （三）种子处理。播种前用微量元素溶液浸泡种子或拌种。这是一种最经济有效的使 用方法，可大大节省用肥量。如硼酸或硼砂的浸种浓度为 0.010.03%，每一千斤种子仅 用 5L 这种溶液。大豆若用仲钼酸铵拌种，每亩只需 1020 g 一般就可增产：十五至二十 六斤。微肥在农业上应用的特点是用量少，成本低，经济效益大。如棉花施用硼肥每亩投 资 0.40.5 元，可增收皮棉十四斤左右。1
17、981 年，湖北省天门县对四十五万亩棉田施用 硼肥后，平均每亩增收皮棉十二点八斤，扣除成本后的净收入为 836.2 万元。随着我国农 业生产责任制的不断完善，农业生产必将出现更大更快的发展，对微肥的使用也将有更多 更高的要求，为了适应这一形势，就必须加速推广微肥的应用，使微肥在农业增产中发挥 出更大作用。 5：【板书】复合肥料 复合肥料，有的还含有某些微量元素。制作过程中，注意调整适合作物生长需要的比 例。随作物种类、气候、土壤特性的不同，配料比也不同，因此，复合肥料种类很多。复 合肥料含杂质较少，是较为精制的肥料，对土壤性质影响较小，便于运输、贮存和施用。 近年来，发达国家(美国、西欧和日本
18、等)化肥总消耗量中 40%50%的氮、80%85%的五氧 化二磷、85%90%的氯化钾是以复合肥料形式提供的。当前，复合肥料不仅由单肥复合， 而用从低浓度向高浓度复合肥料方向发展。复合肥料依所含营养元素数分为二元复合肥料 和三元复合肥料。二元复合肥料含两种营养元素，种类较多，磷酸铵类肥料是近 20 年发展 最快、产量最多、有效成分高(正磷酸铵类含 N10%28%，P 2O53462；多磷酸铵类含 N10%15%，P 2O53462)，适用于各类作物和各种土壤的氮、磷优质复合肥料。俗称 安福粉的硫磷铵是另一常用的氮、磷复合肥料。硝酸钾、磷酸二氢钾，分别是氮钾、磷钾 复合肥料，也都是易溶于水、易被
19、作物吸收的速效性肥料。三元复合肥料通常由几种单肥 按不同比例，通过机械混合，高温熔合和化学反应制成，大部分为灰白色和灰黑色颗粒， 肥效范围较大。通常用 NP2O5K2O 的质量分数标记，如 122412 的铵磷钾肥，即表示 该复合肥料含 N12，P 2O5 24，K 2O 12。含有效成分总量大于 30的复合肥料称为高 度化成肥料。反之，称为低度化成肥料。 师：除使用化肥外，我国农村大量使用的农家肥料还有哪些？ 生：厩肥、绿肥、粪肥等。 师：请大家再看书，比较化肥、农家肥的特点，并小结本节课的重点。 【小结】合理使用肥料非常重要，施肥应当因地制宜，考虑肥料的性质、土质、土层 深浅、气候、时间、
20、肥料的用量和地区的实际情况，把所学的知识结合起来。科技兴农， 让化肥更有效地为人类造福。 l氨水见光后易挥发和分解，所以容器口必须密封，且放在棕色瓶中。 2硝铵在高温或猛烈撞击时会爆炸，碳铵在受热 时会全部分解成气体。尿素的含氮 量最高，肥效持久。铵盐跟碱性物质反应，会放出氨气。 3磷酸二氢钙是溶于水的磷肥，它是用磷酸钙跟硫酸反应制成的。 4草木灰中的钾肥主要成分是碳酸钾，它的水溶液呈碱性。 5磷酸二氢钾是含钾、磷元素的复合肥料，硝酸钾是含钾、氮元素的复合肥料。 肥料的分类和发展趋势 可直接或间接为作物提供养分的物料都叫做肥料。肥料的种类很多，它们的来源、成 分、性质、肥效和施用方法各不相同。
21、按肥料的作用可以把肥料分为直接肥料和间接肥料， 直接肥料主要为作物提供必需营养成分，对作物具有直接营养作用；间接肥料是以调节土 壤酸碱度、改良土壤结构、改善土壤理化性质、生化性质和协调作物生长发育为主要功效 的。 肥料的发展趋势与农业及整个社会的发展相一致。一方面为了提高肥料的利用率，节 约能源，降低成本，方便贮运、施用和不污染环境，化学肥料的生产向高效化（即肥料所 含有效养分浓度高） 、复混化（所含养分种类多，含农药、激素、除草剂等） 、长效化（肥 料的肥效持续时间长）和液体化方向发展。另一方面为了有利于维持地力、降低农业成本， 减少环境污染、维护营养元素在食物链中正常循环和保持农业生态平衡
22、，在肥料施用和作 物耕作制度上应建立和推进有机肥料和化学肥料配合施用的施肥体系，作物与牧草轮换耕 作，秸秆还田及绿肥（由绿色植物体直接翻理或堆沤成的肥料）应用等也是农业生产中肥 料发展的重要趋势。 光肥 科学家研究证明，利用特定波段的光波，也就是不同色彩的光线，对农作物进行特殊 的照射，刺激农作物的内部组织，既可促进生长发育，又可提高营养成分的数量和质量。 于是便利用彩色塑料薄膜使不同波长的太阳光照射作物，结果增产效果明显。如用红光定 期地照射黄瓜和西红柿，果实成熟期可提早 1 个月，产量增加 2 倍，果实中的糖分、维生 素 C 及某些微量元素均有明显提高；用黄光照射芹菜，芹菜长得茎粗叶茂；用
23、蓝光照射大 豆，成熟期可缩短 1 月，大豆蛋白质含量提高 20%；用绿色薄膜覆盖菠菜，仅 4 天菠菜就 能长到 7 cm 高；在黄瓜幼苗生成期间，用黑色薄膜蒙上几天，可促使黄瓜提前绽蕾开花； 茄 子经紫色光照射也能提高产量。太 阳是取之不尽、用之不竭的光能来源 ，目前人类对它 照射到地球上的部分，利用率仅 4%，这种最经济最实惠的物理肥料已受到世界各国的重视， 称它为“彩色农业” 。 气肥 目前开发的气体肥料主要是二氧化碳，因为二氧化碳是植物进行光合作用必 不可少的原料。在一定范围内，二氧化碳的浓度越高，植物的光合作用也越强，因此二氧 化碳是最好的气肥。美国科学家在新泽西州的一家农场里，利用二
24、氧化碳对不同作物的不 同生长期进行了大量的试验研究，他们发现二氧化碳在农作物的生长旺盛期和成熟期使用， 效果最显著。在这两个时期中，如果每周喷射两次二氧化碳气体，喷上 45 次后，蔬菜可 增产 90%，水稻增产 70%，大豆增产 60%，高粱甚至可以增产 200%。气肥发展前途很大，但 目前科学家还难以确定每种作物究竟吸收多少二氧化碳后效果最好。除了二氧化碳外，是 否还有其他气体可作气体肥料？最近，德国地质学家埃伦斯特发现，凡是在有地下天然气 冒出来的地方，植物都生长得特别茂盛。于是他将液化天然气通过专门管道送入土壤、结 果在两年之中这种特殊的气体肥料都一直有效。原来是天然气中的主要成分甲烷起
25、的作用， 甲烷用于帮助土壤微生物的繁殖，而这些微生物可以改善土壤结构，帮助植物充分地吸收 营养物质。 肥料的发展趋势应与农业及整个社会的发展相适应。为了提高肥料的利用率，节约能 源， 降低成本，方便运输及方便施用和不污染环境，化学肥料的生产要向高效化（即肥料 所含有效养分浓度高） 、复混化（所含养分种类多，含农药、激素、除草剂等） 、长效化 （肥料的肥效持续时间长）和液体化方向发展；为了有利于维持地力，降低农业成本，减 少环境污染、维护营养元素在食物链中正常循环和保持农业生态平衡，应建立 和推进有机 肥料和化学肥料配合施用的施肥体系，推广作物和牧草轮换耕作，秸秆还田及绿肥（由绿 色植物体直接翻
26、埋或堆沤成的肥料）应用等耕作制度 二：化肥的简易监别 在农村，人们总结出以下鉴别化肥的简易方法。一看：液态化肥，有刺激性氨臭气味 的是氨水；像鱼卵的白色固体，一般是尿素；灰色粉未或颗粒，一般是过磷酸钙；黄褐色 或灰褐色粉未一般是磷矿粉；白色晶体可能是硫铵、碳铵、氯化钾等。 二闻：直接闻，有明显氨臭味的是碳铵（易分解放出氨气） ；用拇指和食指将石灰 与白色晶体混合揉搓，有氨臭气味的是硫铵或硝铵。 三溶：灰色粉未部分溶于水，且溶 液有酸味的是过磷酸钙；黄褐色或灰褐色粉未 不溶于水的是磷矿粉。 1：比较氮肥、磷肥、钾肥的性质 氮肥 磷肥 钾肥 碳酸氢铵 氯化铵 磷矿粉 过磷酸钙 硫酸钾 氯化钾 外观 气味 溶解性 2：研磨、灼烧氮肥、钾肥 氮肥 钾肥 硫酸铵 氯化铵 硫酸钾 氯化钾 灼烧 加熟石灰后研磨
