人教課標實驗版九年級下冊第十一單元鹽化肥【區(qū)一等獎】

第十一單元鹽化肥本單元說明本單元的鹽、化學肥料兩個課題從學生身邊的事物出發(fā)，通過生活中常見的鹽和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的作用、用途展現(xiàn)化學的魅力。考慮到這一單元是初中階段無機化學知識的最后部分，在介紹常見的鹽和化肥的組成、用途和作用的同時，結合相關內(nèi)容對前面所學知識和技能進行了適當歸納、提高或延伸，如介紹了酸、堿、鹽的復分解反應及其發(fā)生的條件、碳酸根離子的檢驗、分離提純物質(zhì)及化合物的分類(供選學)等。本單元的特點是寓化學知識的學習與化學實驗操作技能的訓練于實際應用中，學用結合融為一體。本單元的重點內(nèi)容是：1.化學與生活、生產(chǎn)的關系。2.酸、堿、鹽的反應──復分解反應。3.過濾、蒸發(fā)等分離提純物質(zhì)的基本操作技能。課題1生活中常見的鹽一、教學目的要求1.了解氯化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉和碳酸鈣的組成及其在生活中的主要用途。2.能根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件判斷酸、堿、鹽之間的反應能否發(fā)生。3.掌握碳酸根離子檢驗的方法。4.學習蒸發(fā)操作技能并綜合運用相關操作分離、提純固體混合物。二、本課題分析食鹽是生活中最常見、人們最熟悉的鹽，也是學生最早認識的鹽。把鹽等同于食鹽是較常見的誤解。本課題一開始就在上一單元所學鹽的概念的基礎上，提醒學生注意這二者的區(qū)別，既有警示作用，說明學習化學知識提高國民素質(zhì)的重要性，也可加深學生對鹽類概念的理解。教材接著指出即使在生活中，人們常見的鹽也不止食鹽一種，進一步印證上述鹽類的概念，同時引出本課題主題──生活中常見的鹽。本課題主要介紹了氯化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈣四種鹽?？紤]到后三種鹽在組成上的共性及相關內(nèi)容量的平衡，將四種鹽分為兩部分：一是氯化鈉，簡介氯化鈉的用途、在自然界的存在及曬制，并由此引出粗鹽提純的活動與探究──學習蒸發(fā)操作，進一步訓練溶解、過濾等操作技能。二是碳酸鈉、碳酸氫鈉和碳酸鈣，在簡要介紹了這三種鹽在生產(chǎn)、生活中的用途之后，通過前面已學的碳酸鈣與鹽酸的反應及含碳酸鈣的建材被鹽酸腐蝕的照片，自然地引出碳酸鈉、碳酸氫鈉相關性質(zhì)的探討實驗，意在讓學生認識到含碳酸根和碳酸氫根的鹽具有與鹽酸反應放出二氧化碳的共性。至此，在酸、堿、鹽的反應中，從生成物情況來說，學生已接觸過生成水的反應(中和)和生成氣體的反應，尚缺生成沉淀的反應，因此教材列舉了碳酸鈉與氫氧化鈣生成沉淀的反應，并由此概括出復分解反應的概念，進而由討論得出復分解反應發(fā)生的條件。本課題末給出了兩個資料，一個結合純堿用途簡介為我國制堿工業(yè)做出巨大貢獻的侯德榜先生的事跡，這是進行愛國主義教育的好素材；另一個結合碳酸鈣的性質(zhì)簡介石筍和鐘乳石景觀的形成，是聯(lián)系實際和地理知識的好例子，具有展現(xiàn)化學魅力、激發(fā)學生興趣的作用。教學建議如下：1.氯化鈉在生活中的用途很多，教材中只列舉了一些最常見的例子。教學中可以發(fā)動學生結合課后習題多列舉一些，如鹽水漱口防治口腔炎癥、預防感冒等，以開擴學生思路，活躍課堂氣氛。2.在生活中利用碳酸鈉、碳酸氫鈉較多的是它們的堿性──去油污。教材中有意回避了這一點。這主要是為了避免涉及水解問題。在教學中很可能遇到學生提出有關問題，可以簡單告訴他們這兩種鹽溶于水呈堿性，不宜過多、過早講述鹽水解的知識。在這里留下一點懸念，還有利于激發(fā)學生的好奇心和求知欲。3.活動與探究中的討論是學生動手實驗前的必要準備，也是培養(yǎng)學生應用所學知識和技能，提高解決實際問題能力的有效方法。應引導學生充分討論。實驗部分的一些操作在上一學期已經(jīng)學習過，但由于練習不多，相隔時間又較長，應要求學生作好預習，提醒學生復習稱量、過濾等操作，使學生實驗時心中有數(shù)，以保證實驗的順利進行，同時避免盲目地“照方抓藥”。4.對實驗中出現(xiàn)的新儀器和操作技能，教師要加以指導。例如，蒸發(fā)溶液時要注意倒入蒸發(fā)皿里的溶液以不超過蒸發(fā)皿容積的2/3為宜，倒入過多溶液，加熱至沸騰時易迸濺。另外，如果粗鹽溶解后產(chǎn)生沉淀過多，應提醒學生：過濾時最好先讓上層濾液濾過，然后再將混有大量沉淀的溶液倒入漏斗。以免沉淀先行進入漏斗后可能堵塞濾紙纖維的間隙，使過濾速度過慢。5.充分利用討論，培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納實驗現(xiàn)象的能力和習慣。三、資料1.我國食鹽產(chǎn)地我國食鹽的產(chǎn)地分布很廣，從東北到海南、臺灣，從新疆、青海、川藏到內(nèi)蒙，出產(chǎn)著種類繁多的鹽：海鹽、井鹽、巖鹽、池鹽等。其中遼寧、山東、兩淮、長蘆各鹽場盛產(chǎn)海鹽，自古聞名。井鹽則以已有一千多年歷史的四川自貢市的自流井最為有名，巖鹽產(chǎn)于四川、云南、湖北、湖南、新疆、青海等地。在陜西、山西、甘肅、青海、新疆、內(nèi)蒙古、黑龍江等地有很多咸水湖，盛產(chǎn)池鹽，其中最大的是柴達木盆地的察爾汗鹽池，據(jù)統(tǒng)計，僅這一鹽池開采出來的池鹽，足夠我國十二億人口食用四千多年。其他如青海茶卡鹽池、甘肅吉蘭泰鹽池、山西解池都是著名的池鹽產(chǎn)地。2.日曬法從海水制鹽選擇海濱平坦堅實的地方做成的淺池叫鹽田。由水溝引海水入儲海水池內(nèi)，靜置，使泥沙沉降，再引入二次蒸發(fā)池中，利用日光、風力等自然蒸發(fā)作用使含鹽水濃縮至接近飽和后，導入結晶池，水分繼續(xù)蒸發(fā)，溶液濃縮到1.21g/cm3左右，即有食鹽晶體析出。此法適用于氣溫較高、濕度低、雨量少、多風的近海地區(qū)，我國東北及河北的一些鹽區(qū)，都用此法生產(chǎn)。3.食鹽的生理作用食鹽是人們生活中所不可缺少的。成人體內(nèi)所含鈉離子的總量約為60g，其中80%存在于細胞外液，即在血漿和細胞間液中。氯離子也主要存在于細胞外液。鈉離子和氯離子的生理功能主要有下列幾點。(1)維持細胞外液的滲透壓

Na+和Cl-是維持細胞外液滲透壓的主要離子；K+和HPO42-是維持細胞內(nèi)液滲透壓的主要離子。在細胞外液的陽離子總量中，Na+占90%以上，在陰離子總量中，Cl-占70%左右。所以，食鹽在維持滲透壓方面起著重要作用，影響著人體內(nèi)水的動向。(2)參與體內(nèi)酸堿平衡的調(diào)節(jié)

由Na+和HCO3-形成的碳酸氫鈉，在血液中有緩沖作用。Cl-與HCO3-在血漿和血紅細胞之間也有一種平衡，當HCO3-從血紅細胞滲透出來的時候，血紅細胞中陰離子減少，Cl-就進入血紅細胞中，以維持電性的平衡。反之，也是這樣。(3)氯離子在體內(nèi)參與胃酸的生成胃液呈強酸性，pH約為～，它的主要成分有胃蛋白酶、鹽酸和粘液。胃體腺中的壁細胞能夠分泌鹽酸。壁細胞把HCO3-輸入血液，而分泌出H+輸入胃液。這時Cl-從血液中經(jīng)壁細胞進入胃液，以保持電性平衡。這樣強的鹽酸在胃里為什么能夠不侵蝕胃壁呢?因為胃體腺里有一種粘液細胞，分泌出來的粘液在胃粘膜表面形成一層約1mm～1.5mm厚的粘液層，這粘液層常被稱為胃粘膜的屏障，在酸的侵襲下，胃粘膜不致被消化酶所消化而形成潰瘍。但飲酒會削弱胃粘膜的屏障作用，往往增大引起胃潰瘍的可能性。此外，食鹽在維持神經(jīng)和肌肉的正常興奮性上也有作用。當細胞外液大量損失(如流血過多、出汗過多)或食物里缺乏食鹽時，體內(nèi)鈉離子的含量減少，鉀離子從細胞進入血液，會發(fā)生血液變濃、尿少、皮膚變黃等病癥。教材中提到人體對食鹽的需要量一般為每人每天3g～5g。由于生活習慣和口味的不同，實際食鹽攝入量因人因地有較大差別，我國一般人每天約進食食鹽10g～15g。針對20世紀40年代關于食鹽攝入過量是高血壓發(fā)病率高的一種說法，最近出現(xiàn)了質(zhì)疑。有研究指出，易引起高血壓的因素是飲食中的鈣和鉀過低，而不是鈉攝入量過多。并認為，為預防高血壓而采取的低鹽飲食，可能會影響其他營養(yǎng)元素的攝入，因此低鹽飲食不是無區(qū)別地對所有人都適合。4.生產(chǎn)純堿的方法在古代，人們把草木灰用熱水浸泡后再過濾，可得一種黑色堿液，它可以用來洗滌，這種黑色堿液的有效成分主要是碳酸鉀和氯化鉀。另外人們還從天然堿湖中提取堿，由于冬天氣溫較低，天然堿湖中有結晶析出，它的主要成分是碳酸鈉和碳酸氫鈉。這種堿叫做天然堿。18世紀以前，純堿均取自于植物和堿湖。后來，隨著堿的用途日趨廣泛，對堿的需求也就日益增大。1791年法國化學家兼醫(yī)生路布蘭(NicolasLeblanc，1742—1806)經(jīng)過四年研究，取得了從食鹽制取純堿的方法。主要化學反應如下：用食鹽和硫酸反應生成硫酸鈉，2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl然后用焦炭還原硫酸鈉制取硫化鈉，Na2SO4+4C==Na2S+4CO↑最后利用硫化鈉與石灰石反應生產(chǎn)出碳酸鈉。Na2S+CaCO3==Na2CO3+CaS路布蘭法需要高溫，設備腐蝕嚴重，生產(chǎn)工序復雜，產(chǎn)量不高，碳酸鈉的純度也差。1862年，比利時人索爾維(ErnestSolvay,1838—1922)以食鹽、氨、二氧化碳為原料制得碳酸鈉，叫做氨堿法。反應分三步進行：NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NH4HCO3+NaCl==NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O反應生成的CO2可以回收再用，NH4Cl又和CaO反應產(chǎn)生NH3重新作為原料使用，而副產(chǎn)物CaCl2大量堆積毀占耕地是當時不可克服的公害。2NH4Cl+CaO==2NH3↑+CaCl2+H2O氨堿法可以連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量純凈，因而被稱為純堿。英、法、德、美相繼建廠，這些國家發(fā)起組織索爾維公會，設計圖紙只向會員國公開，對外絕對保守秘密。凡有改良或新發(fā)現(xiàn)，會員國之間彼此通氣，并相約不申請專利，以防泄密，除了技術之外，營業(yè)也有限制，他們采取分區(qū)售貨的辦法，例如我國市場由英國卜內(nèi)門公司獨占。我國化工專家侯德榜于1938年到1940年用了三年時間，成功研究出聯(lián)合制堿法，后來定名“侯氏聯(lián)合制堿法”。侯氏聯(lián)合制堿法的反應原理和氨堿法相同，不同的是，生成的氯化銨不與生石灰反應回收氨，而是在分離出碳酸氫鈉的濾液里(這濾液的成分是氯化銨，沒反應的食鹽和碳酸氫鈉)加入食鹽，使NH4Cl成晶體析出，分離出氯化銨后，繼續(xù)通氨氣又制得NaHCO3，食鹽得到充分利用，氨是由合成氨廠供給，即把純堿廠和合成氨廠聯(lián)合起來，既生產(chǎn)純堿又制得化肥。而且無索爾維法CaCl2毀占耕田問題。在用氨堿法生產(chǎn)純堿以前，我國華北一帶純堿的供給依賴于內(nèi)蒙一帶的堿湖。河北省張家口是華北地區(qū)著名的純堿集散地，所以也有人把純堿叫做“口堿”?？趬A約含Na2CO350%～77%，另外還含有碳酸氫鈉、氯化鈉和硫酸鈉等。我國第一個堿廠于1922年在塘沽建成，但由于帝國主義、官僚資本主義的排擠，幾次瀕于倒閉?？谷諔?zhàn)爭初期，塘沽廠西遷四川省五通橋，擬用當?shù)厮a(chǎn)井鹽代替原用海鹽生產(chǎn)純堿，但井鹽成本太高，這時，侯德榜回國，在侯德榜的領導下，自行研究，經(jīng)過三年的時間將純堿生產(chǎn)和化肥生產(chǎn)相結合實驗成功，1943年中國化工學會在重慶開會，將此法定名為“侯氏制堿法”。但這僅是萌芽并沒有大量生產(chǎn)。日產(chǎn)純堿和氯化銨各15t的中間試驗廠是解放后，1952年在大連化工廠內(nèi)建起來的。1964年通過國家技術鑒定，投入大規(guī)模生產(chǎn)。5.酸式鹽和堿式鹽的生成酸式鹽可由多元酸跟金屬起置換反應，或者跟堿、跟鹽起復分解反應而制得。因為只有多元酸才含有幾個可供電離的氫離子，并且它們都是分步電離的。因此，當酸中的部分氫離子被取代時便生成酸式鹽。例如：Zn+H3PO4==ZnHPO4+H2↑Ca(OH)2+H3PO4==CaHPO4+2H2ONaCl+H2SO4(濃)==NaHSO4+HCl↑酸式鹽還可由某些鹽水解而得到。例如：Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH堿式鹽可由多元堿跟酸反應來制取，例如：Ba(OH)2+HCl==Ba(OH)Cl+H2O某些高價金屬的鹽起水解反應，或者跟某些強堿弱酸鹽起反應都能生成堿式鹽。例如：Fe2(SO4)3+2H2O2Fe(OH)SO4+H2SO42CuSO4+2Na2CO3+H2O==Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑6.復分解反應的實質(zhì)在溶液中發(fā)生的復分解反應大多是在酸、堿、鹽之間進行的，而酸、堿、鹽都是電解質(zhì)，在溶液中都能電離出離子。因此，復分解反應的實質(zhì)，實際上是電解質(zhì)在溶液中發(fā)生的離子間的互換反應。當溶液中存在的某些離子能互相結合而使其濃度迅速減小的話，那么反應就向減小離子濃度的方向進行。如果用離子方程式來表示發(fā)生的復分解反應，就更能反映出它的實質(zhì)。例如酸和堿發(fā)生的中和反應，其實質(zhì)就是H+和OH-結合生成了難電離的水，而使溶液中H+和OH-的濃度迅速減小，反應便瞬時完成了：H++OH-==H2O如果幾種離子混合后，離子的濃度不發(fā)生變化，那么，反應也就沒有發(fā)生。在復分解反應中，能使溶液中離子濃度減小的情況大致有三種：(1)在反應里有溶解度極小(產(chǎn)生沉淀)的物質(zhì)生成；(2)在反應中有氣體放出；(3)在反應中有弱電解質(zhì)(包括水、弱酸、弱堿等)生成。這也就是復分解反應可以發(fā)生的條件。只要符合其中一個條件，反應就能發(fā)生。課題2化學肥料一、教學目的要求1.了解化學元素對植物生長的重要性及常見化肥的種類和作用。2.了解化肥、農(nóng)藥對環(huán)境的影響。3.培養(yǎng)運用所學知識和技能解決實際問題的能力。二、本課題分析本課題分為兩部分，一是化肥簡介，簡要介紹化學肥料的種類和作用；二是化肥的簡易鑒別，介紹利用物理和化學性質(zhì)初步鑒別幾種常見化肥的方法?；瘜W肥料的種類很多，所涉及的知識也很復雜，本課題只是簡單地對化肥的作用和影響作一概要介紹。這部分內(nèi)容可以分為兩個方面：一方面講使用化肥有利的一面，在課題的引言部分扼要說明化肥對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的作用，并以常用的氮、磷、鉀肥為例，進一步具體介紹氮、磷、鉀在植物生長過程中所起的重要作用，為化肥的增產(chǎn)作用提供理論和事實例證，同時展現(xiàn)化學的價值。另一方面講使用化肥所帶來的問題──化肥對環(huán)境的污染，同時從環(huán)境角度簡單提及了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的另一重要化工產(chǎn)品農(nóng)藥的使用。從而全面而真實地將人類在化肥、農(nóng)藥使用上所面臨的問題呈現(xiàn)給學生，不僅讓他們了解科學發(fā)展已經(jīng)解決的問題，還讓他們了解科學發(fā)展中尚待解決的問題。關于化肥的簡易鑒別，教材以活動與探究和資料的形式分別探索和介紹了氮、磷、鉀肥的區(qū)分及不同氮肥的鑒別。前者利用氮、磷、鉀肥物理和化學性質(zhì)的不同，設計簡單易行的實驗，引導學生觀察、分析、比較它們的不同，并歸納、總結出區(qū)分它們的方法。學生從中不僅能了解三種化肥的簡易鑒別方法，更重要的是學習和體驗如何應用所學知識解決實際問題；對于農(nóng)村學生來說，更有一定的實用價值。資料中提供的氮肥的簡易鑒別，實際上是一種簡易的化學分析，其中涉及了一些學生尚未學過的銨鹽的化學性質(zhì)(以小注形式作出解釋)，這些并不影響實際操作，還可供有這方面興趣的學生閱讀和使用。教學建議如下：1.教材中化肥的知識很有限，重點是讓學生了解化肥和農(nóng)業(yè)發(fā)展的一些趨勢，樹立一些觀念。教學中教師可以適當補充一些相關資料，如化肥發(fā)展的概況和趨勢等；也可以結合本課題后的調(diào)查與研究發(fā)動學生收集資料，豐富教學內(nèi)容。2.可以結合生物課的學習，開展化肥對植物生長影響的課外實驗活動。3.地處農(nóng)村或靠近農(nóng)村的學校，應結合當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際，補充一些具體種類的化肥、農(nóng)藥的應用知識和技術，使學用結合。4.注意利用對有關化肥、農(nóng)藥使用利弊的思考，培養(yǎng)和訓練學生的辯證思維，使他們認識到科學技術的發(fā)展在解決原有問題、促進社會和生產(chǎn)發(fā)展的同時，往往又可能會引出新的問題，因此使他們認識到科學技術的進步將是永無止境的。三、資料1.植物營養(yǎng)元素植物正常生長發(fā)育所需要的營養(yǎng)元素有必需元素和有益元素之分；必需元素中又有大量(亦稱常量)元素和微量元素之分。必需元素指植物正常生長發(fā)育所必需而不能用其他元素代替的植物營養(yǎng)元素。根據(jù)植物需要量的多少，必需元素又分為必需大量元素和必需微量元素。必需大量元素有碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鎂、鈣；必需微量元素有鐵、錳、鋅、銅、硼、鉬、氯。大量元素與微量元素雖在需要量上有多少之別，但對植物的生命活動都具有重要功能，都是不可缺少的。必需元素的生理功能可概括為：構成植物體內(nèi)有機結構的組成成分，參與酶促反應或能量代謝及生理調(diào)節(jié)。如纖維素、單糖和多糖中含有碳、氫、氧；蛋白質(zhì)中含有碳、氫、氧、氮、磷、硫；某些酶中含有鐵或鋅；Mg2+和K+是兩種不同的酶的活化劑；K+和Cl-對滲透調(diào)節(jié)具有重要作用，等等。有益元素指一些植物正常生長發(fā)育所必需而不是所有植物必需的元素。如硅、鈷、鎳、鈉等。硅是稻、麥、甘蔗等禾本科植物所必需的，對番茄、黃瓜、菜豆、草莓等也有一定作用。缺硅會使植物生殖生長期的受精能力減弱，降低果實數(shù)和果重。鈷是豆科植物固氮及根瘤生長所必需的；鎳在豆科植物氮代謝中有重要功能。除可促進某些植物的生長發(fā)育外，有的有益元素可代替某種必需元素的部分生理功能。如對于某些嗜鈉植物(甜菜等)，Na+可以在滲透調(diào)節(jié)等方面代替K+的作用。當K+供應不足時，Na+可以取代K+。2.肥料的分類和發(fā)展趨勢可直接或間接為作物提供養(yǎng)分的物料都叫做肥料。肥料的種類很多，它們的來源、成分、性質(zhì)、肥效和施用方法各不相同。按肥料的作用可以把肥料分為直接肥料和間接肥料，直接肥料主要為作物提供必需營養(yǎng)成分，對作物具有直接營養(yǎng)作用；間接肥料是以調(diào)節(jié)土壤酸堿度、改良土壤結構、改善土壤理化性質(zhì)、生化性質(zhì)和協(xié)調(diào)作物生長發(fā)育為主要功效的。肥料的發(fā)展趨勢與農(nóng)業(yè)及整個社會的發(fā)展相一致。一方面為了提高肥料的利用率，節(jié)約能源，降低成本，方便貯運、施用和不污染環(huán)境，化學肥料的生產(chǎn)向高效化(即肥料所含有效養(yǎng)分濃度高)、復混化(所含養(yǎng)分種類多，含農(nóng)藥、激素、除草劑等)、長效化(肥料的肥效持續(xù)時間長)和液體化方向發(fā)展。另一方面為了有利于維持地力、降低農(nóng)業(yè)成本，減少環(huán)境污染、維