Загальні відомості про мінеральні добрива. Раціональне використання добрив та проблеми охорони природи

Тема: Загальні відомості про мінеральні добрива. Раціональне використання добрив та проблеми охорони природи. Роль хімії у розв’язанні продовольчої проблеми. Лабораторний дослід № 7. Ознайомлення зі зразками азотних, фосфорних, калійних добрив.

Мета. Поглибити та розширити знання учнів про склад, властивості,   використання, вплив мінеральних добрив на рослини і навколишнє середовище.

             Продовжити розвивати політехнічні знання про комплексне використання мінеральних добрив.

Сприяти формуванню вміння спостерігати, порівнювати, робити висновки, спираючись на результати спостережень.

Підвищувати пізнавальну активність учнів на уроці.

Тип уроку: робочий семінар.

Обладнання та реактиви: колекція азотних і фосфатних мінеральних добрив, роздавальний матеріал.

 

Девіз: У людини повинно бути три якості живих: Розум, Совість і Любов до          Природи.

Посфирій Іванов

           

 

Хід уроку

 

І. Організаційний момент

Попередньо клас поділений на малі групи, кожна з яких отримала домашнє завдання підготувати теоретичний матеріал.

 

ІІ. Навчальна частина

Учитель. З кожним роком населення планети зростає, тому збільшується потреба у доброякісних продуктах харчування. Вчені всього світу працюють над збільшенням родючості ґрунтів, щоб отримувати високі врожаї.

Рослинний організм за період свого розвитку використовує для формування врожаю велику кількість різних елементів живлення з ґрунту, який, у свою чергу, поступово збіднюється. Це помітили ще в давнину. Але тоді ще ніхто не міг пояснити, що необхідно рослинам для їх розвитку, але люди вже розуміли, що для високих урожаїв землю необхідно досита «нагодувати».

Минуло чимало часу, перш ніж німецький учений Лібіх  відкрив існуючу в природі залежність: рослини постійно поглинають з ґрунту мінеральні добрива—людина збирає з поля рослини—ґрунт збіднюється мінеральними речовинами—врожаї знижуються.»продаючи врожай з поля, селянин продає і саме поле»,–говорив Лібіх.

Для нормального живлення рослинам необхідні: Карбон, Оксисен, Нітроген, Фосфор, Сульфур, Калій, Кальцій, Ферум, Магній. Значення їх у житті рослини неоднозначне. Якщо потреба в Кальції, Магнії, Сульфурі, Ферумі задовольняється майже кожним ґрунтом, то нестача Калію, Фосфору і Нітрогену помітно гальмує розвиток рослин.

Речовини, які містять три найважливіші елементи: Нітроген, Фосфор, Калій і здатні в ґрунтовому розчині дисоціювати на Йони, використовують, як мінеральні добрива.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На сьогодні кожна група одержала завдання і працювала над ними.

 

Доповіді учнів

 

Нітратні добрива, їх вплив на ріст і розвиток рослин.

1-ша група теоретиків

Нітроген—невід’ємна складова частина рослинних і тваринних організмів. Найбільше його міститься в атмосфері, де він займає 79% об’єму. У групах його всього 0,03%, а це дуже мало для рослин і організмів (атмосферний азот вони не застосовують).нітроген входить до складу багатьох органічних сполук: білків, нуклеїнових кислот, алкалоїдів, антибіотиків. Без білків немає життя, а без Нітрогену немає білків, тому зрозумілою стає його роль у живій природі. З’єднаний Нітроген може в незначних кількостях потрапити у ґрунт завдяки грозовим дощам і бобовим рослинам.

Нітроген—це елемент, без якого неможливе нормальне існування рослин на Землі. Але його кількість має бути в межах тієї норми, яка потрібна рослині. Так, наприклад:

 

  • Якщо рослина містить недостатню кількість Нітрогену, то, по-перше, затримується її ріст і розвиток. По-друге, гальмується ріст і формування листків: вони стають дрібними, мають світло-зелений колір і передчасно жовтіють унаслідок зменшення вмісту хлорофілу. Крім того, якщо не вистачає Нітрогену, стебла рослин стають тонкими і слабко розгалужуються, погіршуються також ріст і формування репродуктивних органів.
  • Надлишок Нітрогену призводить до надмірного розвитку вегетативної маси, знижує стійкість рослин до несприятливих умов, грибних і бактеріальних хвороб. У цьому випадку подовжується період розвитку достигання, зменшується частка репродуктивних органів у загальній масі рослин, а також може погіршуватися якість отриманої продукції.
  • У ґрунт Нітроген у сполуках з різними елементами потрапляє завдяки дощам, в яких розчинено солі амонію, нітрати та амоніак. Завдяки деяким видам бактерій, які зв’язують азот повітря, існує ще один шлях переносу Нітрогену в ґрунт. Ці бактерії живуть у коренях бобових культур.
  • Для збільшення вмісту Нітрогену в ґрунті застосовують нітратні добрива. Це здебільшого солі або інші речовини, що містять Нітроген. До них належать селітри—нітрати лужних і лужноземельних металів та амонію, а також інші солі амонію, рідкий амоніак та амоніакова вода.
  • Природні запаси одного з найкращих добрив натрієвої селітри містяться у пустелі  Чилі, тому її називають чилійською. Та людство уже давно навчилося синтезувати нітратні добрива в необхідній кількості з допомогою багатьох способів.
  • До нітратних добрив належать: амоніакова, натрієва, калієва та кальцієва селітри; сечовина; хлорид, амоній сульфат.

 

2-га група теоретиків

У зв’язку з хімізацією сільського господарства після застосування мінеральних добрив на полях з метою підвищення врожаю вирощуваних культур виникла проблема нітратів, тобто їх шкідливого впливу на організм людини.

У місцевостях, де використовують добрива, вміст нітратів збільшився в рослинах, ґрунтових водах, атмосфері. Кількість нітратів, що накопичується в сільськогосподарських культурах, можна визначити за видом рослин, генетичними факторами, умовами навколишнього середовища, а також з допомогою способу ведення сільського господарства. У продуктах харчування нітрат можуть накопичуватись у концентраціях, небезпечних для здоров’я людини. Для кожної культури існують практично допустимі норми нітратів, які не завдають шкоди здоров’ю людини.

В овочевих культурах найбільше нітратів накопичується в зелені (петрушці, кріп, салат), коренеплодах (редька, редиска, червоний буряк). Порівняно мало їх накопичується в томатах та картоплі. Ранні овочі накопичують нітратів більше, ніж пізні. Оскільки у теплицях підвищена вологість і наявний дефіцит світла, концентратів в овочах, вирощених у теплиці, більша, ніж в овочах, вирощених на відкритому ґрунті. Найбільший уміст нітратів у рослинах у період цвітіння.

Забруднення нітратами питної води, харчових продуктів може призвести до негативних змін у стані здоров’я населення. Нітрати потрапляють з водою та їжею до шлунку і, відновлюючись до нітратів, усмоктуються в кров. Клінічні симптоми нездужання—гіпоксія, прискорена робота серця, болі в області печінки.

Щорічний аналіз, який проводять органи охорони здоров’я, свідчить, що за останні роки простежується тенденція до зростання кількості серцево—судинних захворювань та злоякісних новоутворень. Однією з причин цих захворювань є вплив нітратів

У крові нітрати сполучаються з Ферумом, який міститься в гемоглобіні, й утворюється метгемоглобін, який перешкоджає кругообігу Оксисену в організмі. За 20—50%-го вмісту метгемоглобіну в крові у людини виникає слабкість, задишка, головні болі, прискорена робота серця, втрата свідомості, а в разі перевищення 50% настає смерть. У разі надходження нітратів з їжею прояви хвороби спостерігаються через 4—6 годин. Картина нездужання починається з ураження губ, слизових оболонок, нігтів, обличчя. Особливо виражене ураження травного каналу: нудота, посилене слиновиділення, біль у ділянці шлунка, печінка збільшена. Клінічна картина отруєння вказує на порушення діяльності нервової системи: загальна слабкість, сонливість, малорухомість, запаморочення, потемніння в очах, сильні головні болі, втрата свідомості, коматозний стан.

НДІ гігієни харчування України провів дослідження на лабораторних тваринах—свинях; при цьому виявлено, що в разі споживання з кормом натрій нітрату в кількості 0,35г на 1кг ваги погіршувався загальний стан тварин, а також реакція на звукові та світлові подразники, прискорювалося дихання, збільшувався прийом води, температура тіла знижувалася, але зміни з боку організму не виходили за рамки фізіологічних.

Унаслідок внесення 0,5г на 1кг ваги погіршувався зовнішній стан організму, слизові оболонки набували інтенсивного забарвлення. Розтин тварин показав зміни клітин печінки, відмирання клітин слизової оболонки шлунка, дрібні крововиливи в слизовій оболонці, а також різку повнокровність судин.

На нашу думку, цієї інформації достатньо, щоб зрозуміти, що мінеральні добрива вносити в ґрунт необхідно на науковій основі, щоб не зашкодити здоров’ю.

 

Фосфор та Калій

3-тя група теоретиків

Фосфор необхідний рослинам. Внесення фосфатних добрив збільшує врожай, забезпечує нормальний ріст коренів, сприяє розвитку міцних і здорових саджанців, сприяє прискоренню дозрівання плодів, бере участь у фотосинтезі, диханні рослин, в утворенні білків, жирів, в усіх процесах обміну. Фосфор відіграє роль регулятора, стимулюючи всі явища, пов’язані з формуванням і дозріванням плодів, підвищує стійкість рослин до несприятливих умов.

За нестачі фосфору пригнічується ріст рослин, спостерігається слабкий ріст саджанців. Фіолетове забарвлення стебла і листків, повільне дозрівання плодів.

Фосфатні добрива виготовляють із фосфатів і апатитів. Рослини дістають Фосфор із ґрунту у вигляді іонів солей фосфатної кислоти. Після відмирання тварин і рослин їх залишки потрапляють у ґрунт.

Фосфатні добрива за розчинністю поділяють на такі групи: водорозчинні, легкодоступні для рослин—суперфосфат звичайний та подвійний; не розчинні у воді—преципітат, фосфоритне борошно.

Калій бере участь у синтезі різних органічних речовин. Особливо нестача Калію впливає на синтез вуглеводів. Якщо не вистачає іонів Калію, то зменшується здатність рослинних клітин засвоювати вуглекислий газ. Йони Калію впливають на нітратний обмін речовин. Рослини, яким не вистачає Калію, частіше уражаються різними хворобами і шкідниками, у них можна спостерігати бронзове забарвлення листків. Калій прискорює дозрівання врожаю, підвищує стійкість до холоду, посухи, хвороб.

За вмістом поживної речовини калійні добрива поділяють на дві групи: концентровані, з умістом К2О  понад 30% (хлористий калій, калій сульфат), і прості, з умістом калій оксиду до 30% (сильвініт).

До комплексних добрив відносять амофос, діамофос, нітрофоску, нітроамофоску.

 

Мікроелементи

4-та група теоретиків

Одним з найважливіших питань хімії є мікроелементи, резерв яких ще недостатньо використаний для швидкого досягнення високих врожаїв.

Першим мікроелементи використав І. В. Мічурін. У нього в саду ріс мигдаль, що зазвичай здатний виростати до 180см, причому тривалість цього процесу складає приблизно п’ять років. Та одного разу Іван Володимирович полив паростки розчином марганцевої солі. Весною почалося неймовірне, за рік рослина виросла майже до 180см, випустила квіти та дала плоди. Так, саме мікроелементи можуть підвищувати коефіцієнт корисної дії. Однак їх не можна використовувати де завгодно і як завгодно. Слід ураховувати, що ґрунти на території нашої країни досить різноманітні, а кліматичні умови різні, тому в першу чергу необхідно знати хімічний склад ґрунту й особливості дії кожного мікроелемента.

До мікроелементів належать Бор, Цинк, Бром, Купрум, Манган, Молібден, Кобальт, Нікол, Хром, Іод та ще багато інших елементів. І хоча їх і обмаль у земній корі, та роль мікроелементів у житті рослин і тварин величезна.

Бор впливає на постачання мікроелементів у рослин, поживних речовин, сприяє транспортуванню найважливіших вуглеводів крохмалю та сахаридів. Особливо ефективним є вплив Бору на родючість. З допомогою його сполук можна передбачити опадання зав’язей у плодових дерев. Цинк та його сполуки сприяють збільшенню вмісту хлорофілу та вуглеводів у листках, впливають на процес фотосинтезу. За його нестачі у рослини з’являються сірувато-зелені листки, які поступово стають бронзовими або жовто-коричневими.

Купрум входить до складу багатьох важливих ферментів і впливає на утворення в рослин білка та хлорофілу. Чудова властивість купрумних добрив полягає ще й у тому, що вони діють протягом чотирьох-п’яти років, тобто немає потреби вносити їх у ґрунт щорічно. За відсутності Купру му стебла рослин стають тонкими й твердими, листки втрачають тургор і на них з’являються жовтувато-зелені плями.

За нестачі Кальцію ріст рослин припиняється, вони короткі, товсті й ослизненні.

 

ІІІ. Закріплення знань та вмінь

Учитель. Ми з вами заслухали теоретичні відомості, але оскільки в нас відбувається робочий семінар, то свої знання з теми ми повинні вміти застосувати в житті.

3.1. Гра «Запитання—відповідь»

Кожна пара отримує питання від садівників та городників-аматорів і дає компетентну відповідь. Якщо відповідь містить помилки, то надати допомогу може ще хтось.

1. У капусти, починаючи з нижнього ярусу, забарвлення листків змінюється від зеленого до жовто-зеленого і переходить до рожевого та пурпурового. Які добрива запропонуєте внести городнику?

(капуста потребує багато Нітрогену, дія якого не ефективна без Фосфору та Калію. Слід підживити рослини калійною селітрою, нітрофоскою, амофосом)

2.  У цибулі кінці старих листків стають сіро-жовтими, соломисто-жовтими і в’януть. У моркви листки закручуються, краї їх буріють, зелене забарвлення поступово змінюється, стає сіруватим, А потім бронзовим. Яке добриво необхідно внести?

(Коли мало Калію, краї листків жовтіють або буріють і відмирають, листки закручуються донизу, стають зморшкуватими. Необхідно внести калійні добрива: хлористий калій, сірчанокислий калій, калійну селітру)

3. У капусти й помідорів листки дрібні, темно-зеленого забарвлення, яке поступово переходить у фіолетове. Чим можна підживити рослини?

(Капусту та помідори можна підживити суперфосфатом, амофосом чи діамофосом)

4. У помідорів жилки листків змінюють забарвлення на фіолетово-червонувате, стебла стають тонкими, твердими й волокнистими, ріст і цвітіння запізнюються, бутони обсипаються, плоди дрібні. Допоможіть помідорам!

(Помідори потребують Нітрогену, найбільш ефективними будуть підкорми амоніаковою селітрою, сечовиною)

5. У вашого сусіда по присадибній ділянці у цибулі в’януть і засихають кінці старих листків. Іноді на них з’являється крапчастість, помітне чергування зеленого, жовтого й бурого забарвлення. Що ви порадите сусідові?

(Цибуля потребує фосфатних добрив, які будуть розчинятися, тому доречними будуть підкормки суперфосфатом, амофосом чи діамофосом)

6. Повернувшись із канікул, проведених біля моря, ви помітили, що у помідорів на краях листків з’являються плями бронзового відтінку, потім утворюється суцільна кайма з відмерлих тканин. У огірків листки темно-зелені, краї нижніх листків жовтіють і відмирають. Плоди помітно розширені у верхній частині. Ваші дії.

(за нестачі Калію сповільнюється ріст, рослини стають кволі, листки крихкі, краї їх закручуються, хлорозна тканина буріє і відмирає, тому слід вносити добрива, багаті на калій: калійну селітру, калімагнезію, поташ)

7. У мого знайомого в цьому році не урожай цвітної капусти: загнила і відмерла верхня точка росту, в результаті не утворилося суцвіття, рослини стали карликовими. У чому причина?

(Ґрунт, на якому росла капуста, бідний на Бор, отже, восени під перекопування слід внести мікродобрива Бору)

8. У помідорів верхні листки жовтіють, а нижні залишаються зеленими, рослини кволі, точки росту відмирають, коренева система невелика і сильно розгалужена, плоди пошкоджуються верхівковою гниллю. Якого елемента не вистачає та яким чином збагатити ґрунт?

(Перераховані характеристики свідчать про нестачу Кальцію і збагатити грант можна вапнуванням та внесенням кальцієвої селітри)

9. Які добрива слід вносити восени, які навесні та які краще використовувати під час підкорму. Чому?

(Фосфоритне борошно і преципітат не розчинні у воді, у ґрунті повільно переходять у форми, які легко засвоюються рослинами, тому їх необхідно вносити восени. Добрива, що містять Хлор теж слід вносити з осені, так як за цей час Хлор буде вимиватися опадами, а поживні речовини залишатимуться в ґрунті

Розчинні фосфати можна вносити як восени, так і навесні, а також у вигляді підкорму.

Комплексні добрива—нітратні та калійні—вносять під час весняної обробки ґрунту і у вигляді підкорму в різні строки. Передпосівне внесення проводять під час сівби в рядки або садіння в лунки. Підживлення поліпшує забезпеченість рослин поживними речовинами під час їхнього росту, саме тоді, коли вони найбільше їх потребують. Добрива спочатку потрібно розчинити у воді й лише потім вносити  в ґрунт. Сухі добрива чи їх розчини не повинні потрапляти на листки рослин, це може бути причиною опіків)

 

3.2. Лабораторна робота №7

Для проведення досліджень наша лабораторія отримала мінеральні добрива, але на етикетках вказані лише назви. Ваше завдання—скласти за назвами формули і записати їх так, щоб лаборант міг наклеїти їх на етикетки і ми могли використовувати речовини згідно з правилами техніки безпеки.

Хімічний диктант

Калій нітрат                                      KNO

Магній нітрат                                   Mg(NO3)2

Хром(ІІІ) нітрат                               Cr(NO3)2

Ферум(ІІ) нітрат                              Fe(NO3)2

Натрій ортофосфат                          Na3PO4

Кальцій ортофосфат                        Ca2(PO4)2

Калій гідрогенортофосфат              K2HPO4

Кальцій гідрогенортофосфат          CaHPO4

Амонійна (амоніакова) селітра      NH4NO3

Амоній сульфат                               (NH4)2SO

(Учні здійснюють взаємоперевірку).

 

3.3. Розв’язування задач

Учитель. Зараз кожна пара отримує задачу і розв’язує її в зошиті.

  1. Купуючи добриво в магазині, я забула його назву, але залишився відсотковий склад цього добрива за такими даними: Нітрогену—12,2%, Фосфору—27%, Гідрогену—5,5%, Оксисену—55,6%.

(NH4H2PO4амоній дегідроортофосфат)

 

  1. Для обробки насіння бобових культур використовують розчин молібденових добрив. Для цього розчиняють амоній молібдат (NH4)2MoO4 масою 50г на 2л води. Визначте масову частку розчиненої речовини (у відсотках).

(2,44%)

 

  1. Калій нітрат—цінне добриво. Визначте масовий уміст (у відсотках) у ньому поживних речовин у перерахунку на калій оксид і Нітроген.

(K2O—46.53%; N—13.86%)

 

  1. Як відомо, вміст поживних речовин у фосфатних добрив умовно виражають у масових відсотках фосфор (V) оксиду. Допоможіть розрахувати масову частку (у відсотках) P2O5 у кристалогідраті

CaHPO4  2H2O.

(41,28%)

 

5. Під кущ троянди необхідно внести фосфатне добриво у перерахунку на   фосфор (V) оксид масою 5г. яку масу подвійного суперфосфату Ca(H2PO4)2 слід узяти?

(8,24г)

 

6. Преципітат—нерозчинне у воді фосфатне добриво—це гідрат солі Кальцію. Склад безводної солі: Ca—29.46%. H—0.74%. P—22.76%. O—47.04%, Виведіть формулу цієї солі.

(CaHPO4)

 

7. Сечовину, або карбамід (NH4)2CO використовують як нітратне добриво. Обчисліть уміст Нітрогену (у відсотках) у цій сполуці й порівняйте з умістом Нітрогену у KNO3. NH4NO3

    (NH4)2CO—43.75%. у KNO3—13.86%. у NH4NO3—35% )

 

8. Як калійне добриво інколи використовують природний мінерал каїніт складу MgSO4 KCl 3H2O . яка масова частка Калію в цьому добриві?

(15,69%)

 

9. Скільки кілограмів фосфору в 50кг кісток, які містять 50% кальцій ортофосфату?

(5,8кг)

 

ІV. Підбиття підсумків уроку

Учитель. Дякую всім за співпрацю. Оформлені задачі здайте, будь ласка, на перевірку.

 

V. Домашнє завдання

ü Опрацювати відповідний параграф підручника.

ü Скласти кросворд або ребус по даній темі

ЗАВАНТАЖИТИ

Для скачування файлів необхідно або Зареєструватись

Урок12 (85.5 KiB, Завантажень: 49)

ЗАВАНТАЖИТИ

Для скачування файлів необхідно або Зареєструватись

12 (127.5 KiB, Завантажень: 18)

завантаження...
WordPress: 22.93MB | MySQL:26 | 0,330sec