浙江省高三化學 第10單元44講 為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術添翼從污染防治到綠色化學復習課件

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1、 一、化學肥料與農(nóng)藥 1常見化肥 化肥為農(nóng)作物補充必要的營養(yǎng)元素，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大量施用的化肥主要是_。 (1)農(nóng)業(yè)上使用最多的氮肥，如尿素、硝酸銨和碳酸氫銨等，大多數(shù)以合成氨生產(chǎn)的氨為原料生產(chǎn)。例如尿素的生產(chǎn)原理是將氨與二氧化碳反應生成氨基甲酸銨，再使氨基甲酸銨脫水得到尿素： _,_。氮肥、磷肥和鉀肥2NH3CO2 H2NCOONH4H2NCOONH4 CO(NH2)2H2O (2)過磷酸鈣主要成分是Ca(H2PO4)2和CaSO4，簡稱_，它是目前使用最廣泛的磷肥。重過磷酸鈣主要成分是_也是使用較多的磷肥。 (3)除了我們熟知的用草木灰作鉀肥外，農(nóng)業(yè)上常用的鉀肥主要有氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀

2、。 (4)復合肥料 氮、磷、鉀等元素在植物體內(nèi)能夠產(chǎn)生相互促進作用，可使植物生長發(fā)育均衡，復合肥料對植物的肥效優(yōu)于單一肥料，所以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也使用各種復合肥料，如磷銨復合肥、氮磷復合肥等。 普鈣Ca(H2PO4)2 2化肥的合理使用 不合理施用化肥也會影響土壤的酸堿性和土壤結構。例如，長期施用硫銨會造成土壤_增強，土壤板結。另外，由于化肥大都易溶于水，不合理地施用不僅造成浪費，而且過量的化肥會隨著雨水流入河流和湖泊，造成水體_，產(chǎn)生_等污染現(xiàn)象。酸性富營養(yǎng)化水華 3農(nóng)藥 天然產(chǎn)物和_等屬于人類最早使用的第一代農(nóng)藥，有機氯、_、氨基甲醇酯等有機合成農(nóng)藥為第二代農(nóng)藥，擬除蟲菊酯和特異性農(nóng)藥等則是人類

3、開發(fā)利用的第三代農(nóng)藥。第三代農(nóng)藥也被稱為環(huán)境友好農(nóng)藥，具有高效、低毒、低殘留等特點?，F(xiàn)代農(nóng)藥應該體現(xiàn)“易_、低_、高_、對_安全有益”的思路，如生物農(nóng)藥、仿生農(nóng)藥等。 農(nóng)藥除了部分著落于作物上，大部分落入土壤中而發(fā)生吸附、轉移、降解等一系列相互影響的過程。其中降解過程是農(nóng)藥在土壤中發(fā)生變化、危害消失的主要途徑。無機物有機磷降解殘留活性環(huán)境和生物 二、煤的脫硫處理與固體廢棄物的處理 1煤的脫硫處理 為了減少煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫的排放，可以采用各種方法，例如： (1)采用“硫化床”燃燒技術，在煤燃燒的同時進行脫硫處理。一般用_作為脫硫劑。 (2)實施煤炭燃燒后的煙氣凈化技術。對煤炭燃燒產(chǎn)生的煙氣進

4、行除塵、脫硫和脫氮處理。例如，把煙氣通入吸收塔，用_淋洗。煙氣中的二氧化硫與石灰水反應生成亞硫酸鈣或硫酸鈣。 (3)使用微生物脫硫技術。石灰石石灰水 2固體廢棄物的處理 固體廢棄物的處理，主要是考慮_和固體廢棄物的資源化的問題。如： (1)廢舊鋼鐵可用于_。 (2)煉鐵高爐的爐渣含有P、S等元素，可用于制_、渣磚、水泥。 (3)廢紙、廢木纖維、木材廢料可回收利用，如用于造紙、紙板、空隙板、刨花板等。 (4)廢舊金屬的回收利用。 (5)某些廢棄塑料可制成_；通過_產(chǎn)生的氣體或液體可作燃料。環(huán)保煉鋼磷肥再生塑料制品高溫裂解 三、綠色化學 1綠色化學的含義 綠色化學要求利用化學原理從_上消除污染，減

5、少或消除在化工產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)及應用中有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生。綠色化學要求在化學反應和化學工業(yè)過程以“_”為基本原則，在獲取新物質(zhì)的化學反應中充分利用參與反應的原料的每個原子，實現(xiàn)原子利用率100%。 2原子利用率原子利用率 _源頭原子經(jīng)濟性期 望 產(chǎn) 品 的 摩 爾 質(zhì) 量化 學 方 程 式 計 算 所 得 產(chǎn) 物 的 摩 爾 質(zhì) 量 3綠色化學工藝 (1)原料綠色化：用可再生資源原料替代不可再生性原料。 (2)催化劑綠色化：選用無毒、無污染、可重復使用的高效催化劑。如分子篩、酶等。 (3)溶劑綠色化：溶劑要低污染、低殘留、溶解性強。如：超臨界二氧化碳或液態(tài)二氧化碳、離子液體等。 (4)產(chǎn)品綠

6、色化：產(chǎn)品的使用不會引起生態(tài)危害、不會威脅人類健康、可循環(huán)利用。土壤酸堿性的改良【例1】同時對農(nóng)作物施用含氮、磷、鉀的三種化肥，對給定的下列化肥：K2CO3，KCl，Ca(H2PO4)2，NH4Cl，氨水。最適當?shù)慕M合是() A B C D【解析】Ca(H2PO4)2不宜與堿性的K2CO3、氨水等混合施用，否則會轉化為難溶性的磷酸一氫鈣或磷酸鈣；NH4Cl不宜與K2CO3混合施用，否則銨根離子易轉化為NH3逸出而使氮肥損失。B【遷移訓練1】(2010嘉興模擬)下列敘述：長期使用過磷酸鈣的土壤呈酸性可用生石灰改良酸性土壤尿素的過度使用會使土壤呈堿性可用CaSO4改良堿性土壤可用Fe2(SO4)3

7、改良堿性土壤其中與鹽類的水解有關的是( )A BC D【解析】Fe2(SO4)3水解呈酸性，可改良堿性土壤。D化學農(nóng)藥的使用【例2】 農(nóng)業(yè)上用的殺菌劑波爾多液由硫酸銅和石灰乳按一定比例配制而成，它能防治植物病毒的原因是()A硫酸銅使菌體蛋白質(zhì)鹽析B石灰乳使菌體蛋白質(zhì)水解C菌體蛋白質(zhì)溶解于波爾多液D銅離子和石灰乳使菌體蛋白質(zhì)變性【解析】銅鹽屬于重金屬鹽，石灰乳呈堿性，均能使蛋白質(zhì)變性。D 【遷移訓練2】 (2010杭州五校聯(lián)考)藥品標簽上應注明名稱、化學式和質(zhì)量標準、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期，有的還要指明有劇毒性、腐蝕性、揮發(fā)性等，由此聯(lián)想到，農(nóng)民購買、貯存、使用農(nóng)藥時，應注意的事項及理由，請?zhí)钊胂卤?

8、寫出任意四點即可)。注意事項理由購買時注意農(nóng)藥的名稱、化學式以免買錯注意藥品生產(chǎn)日期、保質(zhì)期以免購買失效農(nóng)藥 農(nóng)藥應存放于陰暗處以防止光照、高溫失效噴灑農(nóng)藥時，要注意自我保護以防中毒使用時要注意農(nóng)藥的性質(zhì)，要正確與其他農(nóng)藥配合使用防止發(fā)生反應而失效貯存時根據(jù)性質(zhì)要密封，遠離火源防止揮發(fā)及燃燒爆炸等【解析】根據(jù)題中的信息，由農(nóng)藥的名稱、化學式及使用注意事項，可推知該農(nóng)藥的大致性質(zhì)和用途。由此可考慮出答案。 綠色化學【例3】 (麗水二模)“綠色化學”要求利用化學原理從源頭消除污染，減少或消除在化工產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)及應用中有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生?！熬G色化學”要求化學反應和化學工業(yè)過程以“原子經(jīng)濟性”為

9、基本原則，在獲取新物質(zhì)的化學反應中充分利用參與反應的原料的每一個原子，實現(xiàn)“零排放”。(1)下列化學反應符合綠色化學概念的是() (2)化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用。但廢舊電池的妥善處理已成為我們?nèi)粘Ｉ钍诸^痛的問題，資料表明一節(jié)廢鎳錫電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價值。常用的鎳鎘電池的總反應可以表示為：Cd2NiO(OH)2H2O 2Ni(OH)2Cd(OH)2 已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸。在酸性土壤中這種污染尤為嚴重。這是因為_。 (3)硫酸工業(yè)的尾氣中主要含有_氣體，下列有關它的敘述錯誤的是_。A形成硫酸型酸雨B破壞臭氧層C不會腐蝕建

10、筑物D能跟血紅蛋白結合使人體中毒E能使品紅、酸性KMnO4褪色，并且褪色原理相同 該尾氣我們可采用過量氨水吸收，請寫出化學反應方程式_。請判斷這種處理方法是否符合綠色化學的概念_(填“是”或“否”)并說明理由_ 【解析】 (1)AD(2)在酸性土壤中Ni(OH)2和Cd(OH)2都與酸反應，溶解生成了Ni2、Cd2，對土壤和水體的污染更嚴重(3)SO2DE(4)SO22NH3H2O (NH4)2SO3是氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3，充分利用了參與反應的原料的每一個原子，實現(xiàn)了“零排放”【遷移訓練3】 (2010溫州調(diào)考)斯坦福大學B.M.Trost教授提出了綠色化學的核心概念原子經(jīng)濟性

11、。我們常用原子利用率來衡量化學反應過程的原子經(jīng)濟性，其計算公式為： 原子利用率(目標生成物的質(zhì)量/參加該反應所有反應物的總質(zhì)量)100%下面是新型自來水消毒劑ClO2的四種生成方法，請?zhí)羁眨?(1)氯酸鈉和鹽酸法：本方法的方程式為：2NaClO34HCl 2NaCl2ClO2Cl22H2O，此方法的原子利用率為_%(保留一位小數(shù)，下同)。37.6 (2)電解亞氯酸鈉法：本方法是用惰性電極電解亞氯酸鈉溶液，原子利用率為62.2%，其陽極電極反應式為： C l O2 e， 陰 極 電 極 反 應 式 為_。 (3)亞氯酸鈉和氯氣法：本方法的原子利用率為53.6%，此反應的化學方程式為_。 (4)聯(lián)

12、合工藝法：本方法的反應原理由三步組成：電解氯化鈉溶液NaCl3H2ONaClO33H2；氫氣和氯氣合成氯化氫；生成二氧化氯2NaClO34HCl 2NaCl2ClO2Cl22H2O，此方法的原子利用率最大為_%。2H2e H2或2H2O2e H22OH2NaClO2Cl2 2NaCl2ClO294.4 -2ClO 【解析】 (1)根據(jù)原子利用率的定義，可知氯酸鈉和鹽酸法的原子利用率為135/35937.6%。 (2)電解亞氯酸鈉法，陽極是ClO2失電子，陰極是溶液中的H得電子。 (3)根據(jù)氧化還原反應原理知，NaClO2和Cl2反應除有ClO2生成外，還可能有NaCl生成，即2NaClO2Cl

13、2 2NaCl2ClO2。再用該反應的原子利用率53.6%進行驗證，得該反應方程式正確。 (4)將三個反應聯(lián)合得總反應為：4H2OCl2 2ClO24H2，得該反應的原子利用率為94.4%。1.下列做法有利于糧食產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)定增長的是( )A要綜合利用農(nóng)家肥和化肥，重視在增施農(nóng)家肥的基礎上，配合使用化肥B注意發(fā)展高效化肥和復合肥料的生產(chǎn)C逐年增加單位面積上硫銨的施用量D將草木灰、硝酸銨、過磷酸鈣混合施用【解析】長期施用硫銨會造成土壤酸性增強，土壤板結，C選項錯誤。過磷酸鈣含磷酸二氫鈣，草木灰會使 硝 酸 銨 中 的 銨 根 轉 化 為 氨 氣 而 逸 出 ， 會 使Ca(H2PO4)2轉化為難溶

14、性的磷酸一氫鈣或磷酸鈣，而不易被植物吸收，D選項錯誤。AB 2.利用太陽能使燃料循環(huán)使用有如下構思和方案：2CO2 2COO2；2H2O 2H2O2；2N26H2O 4NH33O2；CO22H2O CH42O2，要實現(xiàn)上述構思，其方案的關鍵是( ) A如何使物質(zhì)吸收光能轉變?yōu)槠渌镔|(zhì) B尋找催化劑 C利用光能 D利用綠色植物【解析】要使CO2、H2O、N2等轉化為其他物質(zhì)，關鍵是要知道如何使這些物質(zhì)吸收光能，故A項正確。A光能光能光能光能3.下列制備反應中原子經(jīng)濟性最高的是(可多選)_。ACH2 = CH2HCl CH3CH2ClB. CH3CH2OHHCl CH3CH2ClH2OC. CH3

15、CH3Cl2 CH3CH2ClHClDCH2 CHClH2 CH3CH2ClE. H2Cl2 2HClF. 3COFe2O3 3CO22Fe由上述四個反應可歸納出，原子經(jīng)濟性高的是_反應(填反應類型)。ADE加成、化合揪 揪 揪光能揪 揪 揪 揪催化劑光能 【解析】原子經(jīng)濟性的基本原則，在獲取新物質(zhì)的化學反應中充分利用參與反應的原料的每個原子，實現(xiàn)原子利用率100%。 4.(嘉興二模).有機磷農(nóng)藥“樂果”的結構簡式是：其中所含的雙鍵有_個。.早在1874年就合成了有機物DDT,1944年后廣泛用作殺蟲劑，后因具有高殘留被禁止使用。從某些方面看，氯苯與苯酚具有相似的化學性質(zhì)，DDT可由氯苯和CCl3CHO相互作用反應制得。DDT的分子式為C14H9Cl5。2(1)寫出DDT的結構簡式_；寫出制備DDT的反應方程式_(2)DDT已影響到全球的生態(tài)，它可以在動物的脂肪中富集，影響遺傳物質(zhì)DNA的結構，在南極的企鵝體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了DDT。請說明企鵝體內(nèi)存在DDT的原因_。【解析】 .從結構簡式可看出，1個是PS鍵，另一個是C=O鍵。.由DDT的合成原料及分子式可寫出其結構簡式，然后由其結構簡式并結合題給信息推出反應的化學方程式并回答有關問題。DDT脂溶性好，通過物質(zhì)的循環(huán)以及食物鏈在企鵝體內(nèi)富集