浙江省高三化学 第10单元44讲 为现代农业技术添翼从污染防治到绿色化学复习课件.ppt

第四十四讲第四十四讲为现代农业技术添翼为现代农业技术添翼从污染防治到绿色化学从污染防治到绿色化学2021/8/8 星期日1 一、化学肥料与农药 1常见化肥 化肥为农作物补充必要的营养元素，在农业生产中，大量施用的化肥主要是_。(1)农业上使用最多的氮肥，如尿素、硝酸铵和碳酸氢铵等，大多数以合成氨生产的氨为原料生产。例如尿素的生产原理是将氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，再使氨基甲酸铵脱水得到尿素：_,_。氮肥、磷肥和钾肥2NH3CO2 H2NCOONH4H2NCOONH4 CO(NH2)2H2O2021/8/8 星期日2 (2)过磷酸钙主要成分是Ca(H2PO4)2和CaSO4，简称_，它是目前使用最广泛的磷肥。重过磷酸钙主要成分是_也是使用较多的磷肥。(3)除了我们熟知的用草木灰作钾肥外，农业上常用的钾肥主要有氯化钾、硫酸钾、硝酸钾。(4)复合肥料 氮、磷、钾等元素在植物体内能够产生相互促进作用，可使植物生长发育均衡，复合肥料对植物的肥效优于单一肥料，所以农业生产中也使用各种复合肥料，如磷铵复合肥、氮磷复合肥等。普钙Ca(H2PO4)22021/8/8 星期日3 2化肥的合理使用 不合理施用化肥也会影响土壤的酸碱性和土壤结构。例如，长期施用硫铵会造成土壤_增强，土壤板结。另外，由于化肥大都易溶于水，不合理地施用不仅造成浪费，而且过量的化肥会随着雨水流入河流和湖泊，造成水体_，产生_等污染现象。酸性富营养化水华2021/8/8 星期日4 3农药 天然产物和_等属于人类最早使用的第一代农药，有机氯、_、氨基甲醇酯等有机合成农药为第二代农药，拟除虫菊酯和特异性农药等则是人类开发利用的第三代农药。第三代农药也被称为环境友好农药，具有高效、低毒、低残留等特点。现代农药应该体现“易_、低_、高_、对_安全有益”的思路，如生物农药、仿生农药等。农药除了部分着落于作物上，大部分落入土壤中而发生吸附、转移、降解等一系列相互影响的过程。其中降解过程是农药在土壤中发生变化、危害消失的主要途径。无机物有机磷降解残留活性环境和生物2021/8/8 星期日5 二、煤的脱硫处理与固体废弃物的处理 1煤的脱硫处理 为了减少煤燃烧产生的二氧化硫的排放，可以采用各种方法，例如：(1)采用“硫化床”燃烧技术，在煤燃烧的同时进行脱硫处理。一般用_作为脱硫剂。(2)实施煤炭燃烧后的烟气净化技术。对煤炭燃烧产生的烟气进行除尘、脱硫和脱氮处理。例如，把烟气通入吸收塔，用_淋洗。烟气中的二氧化硫与石灰水反应生成亚硫酸钙或硫酸钙。(3)使用微生物脱硫技术。石灰石石灰水2021/8/8 星期日6 2固体废弃物的处理 固体废弃物的处理，主要是考虑_和固体废弃物的资源化的问题。如：(1)废旧钢铁可用于_。(2)炼铁高炉的炉渣含有P、S等元素，可用于制_、渣砖、水泥。(3)废纸、废木纤维、木材废料可回收利用，如用于造纸、纸板、空隙板、刨花板等。(4)废旧金属的回收利用。(5)某些废弃塑料可制成_；通过_产生的气体或液体可作燃料。环保炼钢磷肥再生塑料制品高温裂解2021/8/8 星期日7 三、绿色化学 1绿色化学的含义 绿色化学要求利用化学原理从_上消除污染，减少或消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生。绿色化学要求在化学反应和化学工业过程以“_”为基本原则，在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的原料的每个原子，实现原子利用率100%。2原子利用率原子利用率 _源头原子经济性2021/8/8 星期日8 3绿色化学工艺 (1)原料绿色化：用可再生资源原料替代不可再生性原料。(2)催化剂绿色化：选用无毒、无污染、可重复使用的高效催化剂。如分子筛、酶等。(3)溶剂绿色化：溶剂要低污染、低残留、溶解性强。如：超临界二氧化碳或液态二氧化碳、离子液体等。(4)产品绿色化：产品的使用不会引起生态危害、不会威胁人类健康、可循环利用。2021/8/8 星期日9土壤酸碱性的改良【例1】同时对农作物施用含氮、磷、钾的三种化肥，对给定的下列化肥：K2CO3，KCl，Ca(H2PO4)2，NH4Cl，氨水。最适当的组合是()A B C D【解析】Ca(H2PO4)2不宜与碱性的K2CO3、氨水等混合施用，否则会转化为难溶性的磷酸一氢钙或磷酸钙；NH4Cl不宜与K2CO3混合施用，否则铵根离子易转化为NH3逸出而使氮肥损失。B2021/8/8 星期日10【迁移训练1】(2010嘉兴模拟)下列叙述：长期使用过磷酸钙的土壤呈酸性可用生石灰改良酸性土壤尿素的过度使用会使土壤呈碱性可用CaSO4改良碱性土壤可用Fe2(SO4)3改良碱性土壤其中与盐类的水解有关的是()A BC D【解析】Fe2(SO4)3水解呈酸性，可改良碱性土壤。D2021/8/8 星期日11化学农药的使用【例2】农业上用的杀菌剂波尔多液由硫酸铜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硫酸铜使菌体蛋白质盐析B石灰乳使菌体蛋白质水解C菌体蛋白质溶解于波尔多液D铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性【解析】铜盐属于重金属盐，石灰乳呈碱性，均能使蛋白质变性。D2021/8/8 星期日12【迁移训练2】(2010杭州五校联考)药品标签上应注明名称、化学式和质量标准、生产日期、保质期，有的还要指明有剧毒性、腐蚀性、挥发性等，由此联想到，农民购买、贮存、使用农药时，应注意的事项及理由，请填入下表(写出任意四点即可)。2021/8/8 星期日13注意事项理由购买时注意农药的名称、化学式以免买错注意药品生产日期、保质期以免购买失效农药 农药应存放于阴暗处以防止光照、高温失效喷洒农药时，要注意自我保护以防中毒使用时要注意农药的性质，要正确与其他农药配合使用防止发生反应而失效贮存时根据性质要密封，远离火源防止挥发及燃烧爆炸等2021/8/8 星期日14【解析】根据题中的信息，由农药的名称、化学式及使用注意事项，可推知该农药的大致性质和用途。由此可考虑出答案。2021/8/8 星期日15绿色化学【例3】(丽水二模)“绿色化学”要求利用化学原理从源头消除污染，减少或消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生。“绿色化学”要求化学反应和化学工业过程以“原子经济性”为基本原则，在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的原料的每一个原子，实现“零排放”。2021/8/8 星期日16(1)下列化学反应符合绿色化学概念的是()2021/8/8 星期日17 (2)化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。但废旧电池的妥善处理已成为我们日常生活十分头痛的问题，资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。常用的镍镉电池的总反应可以表示为：Cd2NiO(OH)2H2O 2Ni(OH)2Cd(OH)2 已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为_。2021/8/8 星期日18 (3)硫酸工业的尾气中主要含有_气体，下列有关它的叙述错误的是_。A形成硫酸型酸雨B破坏臭氧层C不会腐蚀建筑物D能跟血红蛋白结合使人体中毒E能使品红、酸性KMnO4褪色，并且褪色原理相同 该尾气我们可采用过量氨水吸收，请写出化学反应方程式_。请判断这种处理方法是否符合绿色化学的概念_(填“是”或“否”)并说明理由_ 2021/8/8 星期日19【解析】(1)AD(2)在酸性土壤中Ni(OH)2和Cd(OH)2都与酸反应，溶解生成了Ni2、Cd2，对土壤和水体的污染更严重(3)SO2DE(4)SO22NH3H2O (NH4)2SO3是氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3，充分利用了参与反应的原料的每一个原子，实现了“零排放”2021/8/8 星期日20【迁移训练3】(2010温州调考)斯坦福大学B.M.Trost教授提出了绿色化学的核心概念原子经济性。我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为：原子利用率(目标生成物的质量/参加该反应所有反应物的总质量)100%下面是新型自来水消毒剂ClO2的四种生成方法，请填空：(1)氯酸钠和盐酸法：本方法的方程式为：2NaClO34HCl 2NaCl2ClO2Cl22H2O，此方法的原子利用率为_%(保留一位小数，下同)。37.62021/8/8 星期日21 (2)电解亚氯酸钠法：本方法是用惰性电极电解亚氯酸钠溶液，原子利用率为62.2%，其阳极电极反应式为：ClO2 e，阴 极 电 极 反 应 式 为_。(3)亚氯酸钠和氯气法：本方法的原子利用率为53.6%，此反应的化学方程式为_。(4)联合工艺法：本方法的反应原理由三步组成：电解氯化钠溶液NaCl3H2ONaClO33H2；氢气和氯气合成氯化氢；生成二氧化氯2NaClO34HCl 2NaCl2ClO2Cl22H2O，此方法的原子利用率最大为_%。2H2e H2或2H2O2e H22OH2NaClO2Cl2 2NaCl2ClO294.42021/8/8 星期日22【解析】(1)根据原子利用率的定义，可知氯酸钠和盐酸法的原子利用率为135/35937.6%。(2)电解亚氯酸钠法，阳极是ClO2失电子，阴极是溶液中的H得电子。(3)根据氧化还原反应原理知，NaClO2和Cl2反应除有ClO2生成外，还可能有NaCl生成，即2NaClO2Cl2 2NaCl2ClO2。再用该反应的原子利用率53.6%进行验证，得该反应方程式正确。(4)将三个反应联合得总反应为：4H2OCl2 2ClO24H2，得该反应的原子利用率为94.4%。2021/8/8 星期日231.下列做法有利于粮食产量持续稳定增长的是()A要综合利用农家肥和化肥，重视在增施农家肥的基础上，配合使用化肥B注意发展高效化肥和复合肥料的生产C逐年增加单位面积上硫铵的施用量D将草木灰、硝酸铵、过磷酸钙混合施用【解析】长期施用硫铵会造成土壤酸性增强，土壤板结，C选项错误。过磷酸钙含磷酸二氢钙，草木灰会使 硝 酸 铵 中 的 铵 根 转 化 为 氨 气 而 逸 出，会 使Ca(H2PO4)2转化为难溶性的磷酸一氢钙或磷酸钙，而不易被植物吸收，D选项错误。AB 2021/8/8 星期日242.利用太阳能使燃料循环使用有如下构思和方案：2CO2 2COO2；2H2O 2H2O2；2N26H2O 4NH33O2；CO22H2O CH42O2，要实现上述构思，其方案的关键是()A如何使物质吸收光能转变为其他物质 B寻找催化剂 C利用光能 D利用绿色植物【解析】要使CO2、H2O、N2等转化为其他物质，关键是要知道如何使这些物质吸收光能，故A项正确。A2021/8/8 星期日253.下列制备反应中原子经济性最高的是(可多选)_。ACH2=CH2HCl CH3CH2ClB.CH3CH2OHHCl CH3CH2ClH2OC.CH3CH3Cl2 CH3CH2ClHClDCH2 CHClH2 CH3CH2ClE.H2Cl2 2HClF.3COFe2O3 3CO22Fe由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是_反应(填反应类型)。ADE加成、化合光能2021/8/8 星期日26【解析】原子经济性的基本原则，在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的原料的每个原子，实现原子利用率100%。2021/8/8 星期日274.(嘉兴二模).有机磷农药“乐果”的结构简式是：其中所含的双键有_个。.早在1874年就合成了有机物DDT,1944年后广泛用作杀虫剂，后因具有高残留被禁止使用。从某些方面看，氯苯与苯酚具有相似的化学性质，DDT可由氯苯和CCl3CHO相互作用反应制得。DDT的分子式为C14H9Cl5。22021/8/8 星期日28(1)写出DDT的结构简式_；写出制备DDT的反应方程式_2021/8/8 星期日29(2)DDT已影响到全球的生态，它可以在动物的脂肪中富集，影响遗传物质DNA的结构，在南极的企鹅体内发现了DDT。请说明企鹅体内存在DDT的原因_。【解析】.从结构简式可看出，1个是PS键，另一个是C=O键。.由DDT的合成原料及分子式可写出其结构简式，然后由其结构简式并结合题给信息推出反应的化学方程式并回答有关问题。DDT脂溶性好，通过物质的循环以及食物链在企鹅体内富集2021/8/8 星期日302021/8/8 星期日31