Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 9 класс>> Химия: Общая классификация удобрений

В клетках растений содержится более 70 химических элементов — практически все, имеющиеся в почве. Но для нормального роста, развития и плодоношения растений необходимы лишь 16 из них. Это элементы, поглощаемые растениями из воздуха и воды, — кислород, углерод и водород, и элементы, поглощаемые из почвы, среди которых различают макроэлементы — азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и микроэлементы — молибден, медь, цинк, марганец, железо, бор и кобальт.

Отдельным растениям для нормального роста и развития требуются и другие химические элементы. Так, например, сахарной свекле для получения высокого урожая корнеплодов нужен натрий. Он также ускоряет рост и улучшает развитие кормовой свеклы, ячменя, цикория и других культур. Положительное влияние на обмен веществ у некоторых растений оказывают кремний, алюминий, никель, кадмий, иод и др.

Наиболее полно потребности сельскохозяйственных культур в питательных элементах удовлетворяются при внесении в почву удобрений. Недаром их образно называют витаминами полей.

Удобрения содержат питательные элементы в связанном виде, т. е. в виде их соединений. Растения поглощают эти соединения из почвы, при этом осуществляется ионный обмен. Если, например, взять пробу почвы, насыщенной кальцием, и взболтать ее с раствором какой-либо соли, например хлоридом калия, то часть ионов К⁺ из раствора перейдет в соединение с почвой, а в раствор вместо К⁺ перейдет Са²⁺:

Ca²⁺(почва) + 2КСl(раствор) = 2К⁺(почва) + СаСl2(раствор)

По химическому составу удобрения делятся на неорганические, или минеральные, органические, органо-минеральные и бактериальные.

Минеральные удобрения — вещества неорганического происхождения. По действующему, питательному элементу минеральные удобрения подразделяются на макроудобрения: азотные, фосфорные, калийные и микроудобрения (борные, молибденовые и т. д.).

Для их изготовления используется природное сырье (фосфориты, селитры и др.), а также побочные продукты и отходы некоторых отраслей промышленности, например сульфат аммония — побочный продукт в коксохимии и производстве капрона. Минеральные удобрения получают в промышленности или механической обработкой неорганического сырья, например измельчением фосфоритов, или с помощью химических реакций. Выпускают твердые и жидкие минеральные удобрения.

Органические удобрения — вещества растительного и животного происхождения. В первую очередь, это навоз, торф, компосты, птичий помет, городские отходы и отбросы пищевых производств. Сюда относят и зеленые удобрения (растения люпин, бобы).

Внесенные в почву, эти удобрения под действием почвенных микроорганизмов разлагаются с образованием минеральных соединений азота, фосфора, калия и других питательных элементов.

Органо-минеральные удобрения содержат органические и минеральные вещества. Их получают путем обработки аммиаком и фосфорной кислотой органических веществ (торфа, сланцев, бурого угля и др.) или путем смешивания навоза или торфа с фосфорными удобрениями.

Бактериальные удобрения — препараты (азотобактерин, нитрагин почвенный), содержащие культуру микроорганизмов, поглощающих органические вещества почвы и удобрений и превращающих их в минеральные.

По агрохимическому воздействию минеральные удобрения разделяют на прямые и косвенные.

Прямые удобрения предназначаются для непосредственного питания растений. Они содержат азот, фосфор, калий, магний, серу, железо и микроэлементы (В, Мо, Сu, Zn). Подразделяются на простые и комплексные удобрения.

Простые удобрения содержат один элемент питания (азот, фосфор, калий, молибден и т. д.). Это

—    азотные удобрения, которые различают по форме соединений азота (аммиачные, аммонийные, амидные и их сочетания);

—    фосфорные удобрения, которые разделяют на растворимые в воде (двойной суперфосфат) и нерастворимые в ней (фосфоритная мука и др., используемые на кислых почвах);

—    калийные удобрения, которые разделяют на концентрированные (KCl, К2С03 и др.) и сырые соли (сильвинит, каинит и др.);

—    микроудобрения — вещества, содержащие микроэлементы (Н3В03, молибдат аммония и др.).

Комплексные удобрения содержат не менее двух питательных элементов. По характеру их производства они подразделяются на

—    смешанные — получают механическим смешиванием различных готовых порошкообразных или гранулированных удобрений;

—    сложно-смешанные гранулированные удобрения — получают смешиванием порошкообразных готовых удобрений с введением в процессе смешивания жидких удобрений (жидкого аммиака, фосфорной кислоты, серной кислоты и др.);

—    сложные удобрения — получают химической переработкой сырья в едином технологическом процессе.

Косвенные удобрения применяют для химического, физического, микробиологического воздействия на почву с целью улучшения условий использования удобрений. Например, для нейтрализации кислотности почв применяют молотые известняки, доломит, гашеную известь, для мелиорации солонцов — гипс, для кислования почв — гидросульфит натрия.

Питательную ценность удобрений условились выражать через массовую долю в них азота N, оксида фосфора (Р205) или оксида калия К20.

Массовую долю азота в удобрении рассчитывают так же, как и массовую долю элемента в каком-либо соединении с известной молекулярной формулой. Например, для определения массовой доли азота в азотном удобрении — натриевой селитре NaNOs находят сначала относительную молекулярную массу NaN03: Mr(NaN03) = 23 + 14 + 48 = 85

Далее относительную атомную массу азота Ar(N) = 14 делят на относительную молекулярную массу соединения и результат выражают в процентах.

При определении массовой доли Р2О5 и К20 в удобрении нужно учитывать, что самих соединений, отвечающих этим формулам, в удобрениях нет, поэтому расчет носит условный характер. Например, массовую долю Р2О5 в двойном суперфосфате Са(Н2Р04)₂ рассчитывают следующим образом:

1)    находят относительную молекулярную массу дигидро-фосфата кальция

Мг[Са(Н2Р04)2] = 40 + 4 + 62 + 128 = 234 и относительную молекулярную массу оксида фосфора(У) Мг(Р205) = 62 + 80 = 142

2)    зная относительную молекулярную массу оксида фосфоpa(V) и учитывая, что в молекулах обоих сравниваемых веществ содержится одинаковое число атомов фосфора (по два атома), делят второе число на первое, результат выражают в процентах. Итак,

w(Р205) = 0,607, или 60,7%

Рассмотрим теперь, как определяют в удобрениях массовую долю К20. Пусть требуется найти массовую долю К20, отвечающую чистому хлориду калия KCl. Для этого поступают следующим образом:

1)    вычисляют относительную молекулярную массу хлорида калия

М_r(КСl) = 39 + 35,5 = 74,5 и относительную молекулярную массу оксида калия M(K2O) = 78 + 16 = 94

2)    зная относительную молекулярную массу оксида калия и учитывая, что в молекуле хлорида калия один атом калия, а в молекуле оксида калия — два атома, делят относительную молекулярную массу оксида калия на удвоенную относительную молекулярную массу хлорида калия, результат выражают в процентах.

1. Ионообменное поглощение растениями питательных элементов из почвы.

2. Классификация удобрений по происхождению (минеральные, органические, органо-минеральные, бактериальные).

3. Классификация минеральных удобрений по действию на почву (прямые и косвенные).

4. Классификация простых удобрений по составу (азотные, фосфорные, калийные и микроудобрения).

5. Классификация комплексных удобрений (сложные и смешанные).

6. Расчет питательной ценности удобрений.

Рассчитайте массовые доли азота в следующих удобрениях: NaNO3, (NН4)2SO4, NH4NO3. Какое из них наиболее концентрированно? Каковы экономические преимущества концентрированных удобрений?

Рассчитайте содержание питательных элементов в удобрениях, состав которых выражен формулами: КNO3, (NН4)2НР04, К3Р04.

Все ли удобрения можно смешивать друг с другом? Можно ли смешивать аммиачную селитру с известью?

На основании пройденного материала опишите биологическую роль макро- и микроэлементов для живых организмов. Охарактеризуйте значение азота, калия и фосфора для нормальной жизнедеятельности растений.

Основоположник агрохимии Ю. Либих писал о том, что великие цивилизации процветают и гибнут вместе со своей почвой: «Рим выбрасывает в сточные трубы плодородие Сицилии». Обоснуйте это утверждение. Почему Сицилия, бывшая житница Рима, превратилась со временем в район с одними из самых бедных почв в мире?

На основании пройденного материала опишите круговороты калия, азота и фосфора в природе. Как в этих круговоротах участвуют удобрения? Какими свойствами должны обладать удобрения, чтобы не вызывать загрязнения водоемов, морей и океанов?

Д. И. Менделеев в 1867 г. писал: «Я восстаю против тех, кто печатно и устно проповедует, что все дело в удобрении, что, хорошо удабривая, можно и кое-как пахать». Объясните эту позицию великого химика. Какое значение имеет применение удобрений в комплексе с другими приемами агротехники?

_{опорный каркас урока химии, приложения к уроку химии 9 класса, учебники по всем предметам}

Содержание урока
 конспект урока                       
 опорный каркас  
 презентация урока
 акселеративные методы 
 интерактивные технологии 

Практика
 задачи и упражнения 
 самопроверка
 практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 домашние задания
 дискуссионные вопросы
 риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
 аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 рефераты
 статьи 
 фишки для любознательных 
 шпаргалки 
 учебники основные и дополнительные
 словарь терминов                          
 прочие 

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 обновление фрагмента в учебнике 
 элементы новаторства на уроке 
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год  
 методические рекомендации  
 программы
 обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.