chuyên đề : PHÂN BÓN HÓA HỌC

- Giới thiệu một số loại phân bón hóa học về thành phần, vai trò, tính chất, điều chế, ứng dụng: - Giáo viên tổ chức, định hướng các hoạt động học tập, còn học sinh thực hiện các nhiệm v

CHUYÊN ĐỀ ĐỔI MỚI SINH HOẠT CHUYÊN MÔN

NĂM HỌC 2018- 2019 MÔN: HÓA HỌC

Giáo viên thực hiện : Trần Phương Nhung

CHỦ ĐỀ: PHÂN BÓN HÓA HỌC (KIẾN THỨC HÓA HỌC 11) GIỚI THIỆU CHUNG:

* Chủ đề “Phân bón hóa học” bao gồm các nội dung:

- Khái niệm về phân bón hóa học

- Giới thiệu một số loại phân bón hóa học về thành phần, vai trò, tính chất, điều chế, ứng dụng:

- Giáo viên tổ chức, định hướng các hoạt động học tập, còn học sinh thực hiện các nhiệm vụ

do giáo viên chuyển giao một cách chủ động, tích cực, sáng tạo

- Giáo viên theo dõi quá trình thực hiện nhiệm vụ của học sinh, hỗ trợ kịp thời những khó khăn, vướng mắc từ đó giúp học sinh giải quyết vấn đề học tập một cách hiệu quả, phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực của học sinh

- Thời lượng: 3 tiết (gồm 2 tiết trên lớp, 1 tiết ngoài giờ)

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức, kỹ năng, thái độ

a Kiến thức

- Biết được:

+ Khái niệm và phân loại phân bón hóa học

+ Tính chất, ứng dụng, điều chế phân đạm, lân, kali, NPK và phân vi lượng

- Phân tích được vai trò của phân bón hóa học đối với sản xuất nông nghiệp

- Sử dụng phân bón cho cây trồng đúng kỹ thuật

b Kĩ năng

- Quan sát mẫu vật, làm được thí nghiệm nhận biết một số phân bón hóa học

- Tính khối lượng phân bón cần thiết để cung cấp một lượng nguyên tố dinh dưỡng Ứng dụng được kiến thức vào các tình huống thực tiễn

- Vận dụng kiến thức vào trả lời các câu hỏi và bài tập

c Thái độ

- Có ý thức bảo vệ môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm

- Tuyên truyền và thuyết phục những người xung quanh sử dụng phân bón khoa học, hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm

2 Định hướng các năng lực cần hình thành và phát triển

- Năng lực tự học và hợp tác

- Năng lực nghiên cứu khoa học và thực hành hóa học

- Năng lực tính toán

- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua kiến thức Hóa học

- Năng lực sử dụng công nghệ thông tin

- Năng lực vận dụng kiến thức Hóa học vào cuộc sống

II Chuẩn bị

1 Giáo viên

- Mẫu bao bì các loại phân bón hóa học

- Phiếu học tập, video, hình ảnh, máy tính, máy chiếu…

2 Học sinh

- Nhóm 1: Thu thập các mẫu phân đạm, ghi tên các mẫu

- Nhóm 2: Thu thập các mẫu phân lân, ghi tên các mẫu

- Nhóm 3: Thu thập các mẫu phân kali, phân vi lượng, ghi tên các mẫu

- Nhóm 4: Thu thập các mẫu phân NPK, ghi tên các mẫu

- Ôn lại kiến thức cũ: các hợp chất của nitơ, phot pho

- Chuẩn bị nội dung bài Phân bón hóa học

III Thiết kế, tổ chức hoạt động học

1 Giới thiệu chung

- Tình huống xuất phát: Khai thác kiến thức thực tiễn và kiến thức được học ở THCS của học sinh về phân bón hóa học Kích thích học sinh tư duy vận dụng kiến thức bài học để giải quyết các tình huống thực tiễn

- Hoạt động hình thành kiến thức:

+ Phương pháp chủ yếu: Nêu vấn đề, trực quan, hoạt động nhóm Qua các hoạt động như quan sát mẫu vật, thảo luận, tra cứu sách vở, tài liệu… học sinh rút ra được thành phần, tính chất, điều chế cũng như vai trò và cách sử dụng các loại phân bón hóa học Đánh giá được các

mặt tích cực và tiêu cực của việc sử dụng phân hóa học đối với môi trường, sức khỏe con người

và hiệu quả sản xuất

- Hoạt động luyện tập: Qua các trò chơi, hệ thống câu hỏi nhằm củng cố, khắc sâu kiến thức trọng tâm của bài học

- Hoạt động vận dụng, mở rộng tìm tòi kiến thức: thiết kế cho các nhóm học sinh tìm hiểu tại nhà nhằm phát triển các năng lực vận dụng kiến thức Hóa học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, kết nối học sinh làm việc hợp tác, phát huy khả năng vận dụng công nghệ thông tin…

2 Tổ chức các hoạt động cho học sinh

HOẠT ĐỘNG 1: Tình huống xuất phát

a Mục đích hoạt động

- Học sinh huy động các kiến thức đã học, kinh nghiệm chăn nuôi, trồng trọt trong gia đình về các loại phân bón hóa học, tạo hứng thú học tập và nhu cầu tìm hiểu thêm những kiến thức mới

b Nội dung hoạt động

Học sinh xem video, nêu những điều đã biết và những điều mình muốn biết thêm về phân bón hóa học

c Phương thức tổ chức hoạt động

Giáo viên cho học sinh xem video và trả lời các câu hỏi:

1 Đoạn video trên nói về vấn đề gì trong sản xuất nông nghiệp?

2 Em đã từng trồng, chăm sóc cây xanh từ lúc cây còn nhỏ cho đến khi cây trưởng

thành cho thu hoạch chưa? (Nếu đã từng trồng và chăm sóc cây thì em đã phải lưu ý những điều gì trong quá trình chăm bón?)

3 Em có hiểu biết gì về phân bón hóa học (có những loại phân nào, loại phân đó thường

bón cho cây trồng gì, bón vào giai đoạn nào của cây, lưu ý gì khi sử dụng, phân đó được sản xuất như thế nào,…)

d Dự kiến sản phẩm của học sinh

1 - Video nói về vấn đề sử dụng phân bón trong trồng trọt để nâng cao năng suất cây trồng, đem lại lợi ích kinh tế

2 - Có những học sinh chưa từng trồng và chăm sóc cây; những học sinh đã từng thực hiện sẽ trả lời: chọn giống, cải tạo đất trồng, tưới nước, bón phân cho cây

3 - Có các loại phân như: phân đạm, phân lân, phân kali, phân tổng hợp, phân vi sinh, phân hữu cơ…

Ví dụ: + Phân đạm thường bón cho rau, lúa, ngô, khoai,…khi cây còn nhỏ và trong giai đoạn đang sinh trưởng

+ Phân lân thường bón lót cho lúa, ngô, khoai, đậu tương,… hoặc giai đoạn cây chuẩn

bị ra hoa

+ Phân kali thường bón cho cây lấy tinh bột, đường như lúa, khoai sắn, mía… ở giai đoạn cây ra hoa, kết quả, củ…hoặc thời tiết lạnh

* Dự kiến những khó khăn, vướng mắc của học sinh

- Học sinh có thể chưa phân biệt được phân bón hóa học với phân hữu cơ, phân vi sinh,…Còn lúng túng trong cách gọi tên, thành phần của mỗi loại phân bón Cây sử dụng phân bón như thế nào, tiêu chuẩn nào để đánh giá hàm lượng dinh dưỡng của phân, cách điều chế, sản xuất

e Kiểm tra, đánh giá kết quả hoạt động

- Qua quan sát giáo viên đánh giá được mức độ tích cực của các nhóm hoạt động, những học sinh hoạt động tích cực, những học sinh còn chưa tập trung, ý thức nhóm chưa tốt để kịp thời điều chỉnh, nhắc nhở

- Giáo viên nhận xét sơ bộ về kết quả hoạt động của học sinh rồi dẫn dắt vào bài học

HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức

a Mục tiêu hoạt động

- Nêu được khái niệm phân bón hóa học, các nguyên tố dinh dưỡng

- Biết thành phần hóa học của các loại phân đạm, phân lân, phân kali, phân hỗn hợp, phân phức hợp, phân vi lượng… cách điều chế, vai trò của mỗi loại phân bón này

- Biết cách tính độ dinh dưỡng của các loại phân bón hóa học

b Nội dung hoạt động

Nội dung 1: Tìm hiểu về khái niệm Phân bón hóa học, các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho

Như vậy, để một cây non lớn lên, sinh trưởng và cho thu hoạch thì cần rất nhiều yếu

tố dinh dưỡng Trong số đó, cây đồng hóa được các nguyên tố C, H, O từ không khí và nước (tức là thông qua quá trình quang hợp), còn lại các nguyên tố dinh dưỡng khác được lấy từ đất

- Quá trình canh tác diễn ra liên tục làm cho đất trồng trọt bị nghèo dần các nguyên tố dinh dưỡng Vì vậy, cần bón phân để bổ sung cho đất các nguyên tố đó

Phân bón hóa học là những hóa chất có chứa các nguyên tố dinh dưỡng, được bón cho cây nhằm nâng cao năng suất cây trồng

Các loại phân bón phổ biến đó là:

* Giáo viên chia lớp học thành các nhóm hoạt động

* Giáo viên chuẩn bị 3 bàn:

- Bàn 1: Máy tính kết nối mạng internet

- Bàn 2: Các mẫu phân bón hóa học

- Bàn 3: Các bao bì của các loại phân bón hóa học

* Nhiệm vụ của các nhóm: chuẩn bị trong thời gian 10 phút; trình bày trên giấy A 0; mỗi nhóm báo cáo và thảo luận trong 5 phút

+ Nhúp phiếu học tập

+ Lấy nguyên liệu ở bàn 2, bao bì tương ứng ở bàn 3 theo PHT về vị trí của nhóm

+ Tra cứu thông tin ở bàn 1 khi cần thiết

+ Sau khi các nhóm hoàn thành nhiệm vụ, giáo viên lấy từ mỗi nhóm 1- 2 học sinh lập 1 nhóm mới: Nhóm tổng hợp

+ Báo cáo kết quả PHT của nhóm

+ Thảo luận nội dung trình bày của các nhóm

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: Phân đạm

1 Phân đạm là gì? Vai trò của phân đạm đối với cây trồng? Độ dinh dưỡng được đánh giá

bằng hàm lượng nào trong phân?

2 Tìm hiểu về các loại phân đạm và điền thông tin vào bảng sau:

3 Phân tích các thuật ngữ, chỉ số ghi trên bao bì phân bón?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: Phân lân

1 Phân lân là gì? Vai trò của phân lân đối với cây trồng? Độ dinh dưỡng được đánh giá

bằng hàm lượng nào trong phân?

2 Tìm hiểu về các loại phân lân và điền thông tin vào bảng sau:

Supephotphat đơn Supephotphat kép Thành phần

Điều chế

Tính chất

Ưu, nhược điểm khi

sử dụng

3 Phân tích các thuật ngữ, chỉ số trên bao bì phân bón?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3: Phân kali

1 Phân kali là gì? Vai trò của phân kali đối với cây trồng? Cách đánh giá độ dinh dưỡng

của phân kali?

2 Tại sao người ta lại dùng tro để bón cho cây trồng?

3 Phân tích thuật ngữ, chỉ số trên bao bì phân bón?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4: Một số loại phân bón khác

1 Thế nào là phân hỗn hợp, phân phức hợp?

2 Phân vi lượng là gì? Vai trò của phân vi lượng đối với cây trồng?

3 Phân tích thuật ngữ, chỉ số trên bao bì phân bón?

PHIẾU HỌC TẬP NHÓM TỔNG HỢP

Lập sơ đồ tư duy về các loại phân bón hóa học

d Dự kiến sản phẩm của học sinh, giáo viên chuẩn hóa kiến thức cơ bản

- Độ dinh dưỡng của phân đạm được đánh giá bằng hàm lượng % N trong phân

- Có 3 loại phân đạm chính, đó là: phân đạm amoni; phân đạm nitrat; phân đạm ure

- Ưu, nhược điểm:

+ Dễ tan nên cây hấp thụ nhanh, nhưng dễ bị rửa trôi

+ Ion amoni trong nước thủy phân cho môi trường axit nên làm chua đất:

NH4 NH3 + H+

Do đó khi bón phân đạm amoni cần lưu ý: chỉ bón cho đất ít chua hoặc đã được khử chua,

không bón cùng với vôi, và đặc biệt khi có dấu hiệu mưa, nước ngập…

2 Phân đạm nitrat

- Thành phần chính của phân đạm nitrat: NaNO3; Ca(NO3)2…

- Phân đạm nitrat được điều chế bằng cách: cho axit nitric tác dụng với muối cacbonat của các kim loại tương ứng

Ví dụ: Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + CO2 + H2O

CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

- Đạm nitrat tan nhiều trong nước nên có tác dụng nhanh, tạo môi trường trung tính nên thích hợp với nhiều loại đất Nhưng có những nhược điểm là hút ẩm mạnh nên dễ chảy rữa, tan nhiều nên dễ bị rửa trôi

3 Phân đạm ure

- Phân ure là một hợp chất hữu cơ có công thức là: (NH2)2CO

- Là chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước, quá trình hòa tan hấp thu nhiệt mạnh

- Ure là loại phân đạm có độ dinh dưỡng cao nhất, khoảng 46% N

- Trong công nghiệp, người ta điều chế ure bằng cách cho amoniac tác dụng với khí cacbonic

ở 180- 2000C, dưới áp suất 200 atm, theo phương trình phản ứng sau:

2NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2O

- Khi bón vào đất, các vi sinh vật trong đất phân hủy ure giải phóng NH3 hoặc muối (NH4)2CO3 giúp cây hấp thu được

- Ure được sử dụng phổ biến nhất vì có những ưu điểm như dễ tan, phù hợp với nhiều loại đất

và độ dinh dưỡng cao

Cần lưu ý việc bảo quản vì ure hút ẩm mạnh, dễ chảy rữa và không bón cho cây khi thời tiết quá lạnh

 Như vậy 3 loại phân đạm trên đều cung cấp nguyên tố dinh dưỡng N cho cây trồng nhưng chúng khác nhau ở thành phần hóa học, do đó tùy thuộc vào loại cây trồng và điều kiện đất đai, thổ nhưỡng, khí hậu mà chúng ta sử dụng chúng một cách phù hợp

II Phân lân

Đối với người sản xuất nông nghiệp thì phân lân là loại phân bón gắn liền với các loại cây hoa màu

- Phân lân cung cấp nguyên tố dinh dưỡng phot pho cho cây trồng dưới dạng ion photphat

- Vai trò của phân lân đó là làm cho cành, lá khỏe, hạt chắc, quả hoặc củ to

- Độ dinh dưỡng của phân lân được đánh giá qua tỉ lệ % P2O5 Do vậy, khi tính độ dinh dưỡng của phân lân chúng ta phải chuyển từ số mol của Ca(H2PO4)2 sang P2O5

Ca(HPO4)2  P2O5

- Ưu, nhược điểm: Phân lân thích hợp cho thời kì sinh trưởng của cây do thúc đẩy các quá trình sinh hóa, trao đổi chất và năng lượng của thực vật

+ Do quá trình hòa tan chậm nên lân thường được dùng để bón lót

- Nguyên liệu để sản xuất phân lân gồm 2 loại quặng:

- Thành phần của phân là hỗn hợp 2 muối: Ca(H2PO4)2 và CaSO4

- Phân supephotphat đơn có độ dinh dưỡng thấp từ 14- 20% P2O5

- Supephotphat đơn được sản xuất qua 1 giai đoạn đó là cho bột quặng apatit hoặc photphorit tác dụng với H2SO4 đặc

Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 đặc → Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4

- Khi bón vào đất, cây dễ dàng đồng hóa Ca(H2PO4)2, còn CaSO4 rắn, không tan, làm rắn đất

b Supephotphat kép

Thành phần của phân supephotphat kép chỉ chứa muối Ca(H2PO4)2, do đó độ dinh dưỡng cao: 40- 50% P2O5

- Quá trình điều chế diễn ra qua 2 giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Điều chế axit photphoric

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4đặc → 2H3PO4 + 3CaSO4

+ Giai đoạn 2: Cho axit photphoric tác dụng với quặng apatit hoặc photphorit

4H3PO4 + Ca3(PO4)2 → 3Ca(H2PO4)2

- Ưu điểm của phân supephotphat là dễ hòa tan, hiệu quả nhanh hơn các loại phân lân khác Dùng để bón lót hoặc bón thúc cho cây trồng

+ Thích hợp nhất cho các vùng đất khô cằn, hạn hán, đất kiềm

+ Supephotphat còn chứa lưu huỳnh, gần đây người ta nhận thấy lưu huỳnh cũng là một nguyên tố dinh dưỡng

-Nhược điểm: chứa phần không tan CaSO4 không có ích, làm rắn đất

2 Phân lân nung chảy

- Thành phần chính của phân lân nung chảy là hỗn hợp photphat và silicat của canxi và magie

- Độ dinh dưỡng từ 12-14% P2O5

- Không tan trong nước Được sản xuất từ những nguyên liệu là quặng apatit (hoặc photphorit);

đá xà vân; than cốc

Toàn bộ nguyên liệu được trộn và nung trong lò đứng ở 1000 0 C, tạo sản phẩm nóng chảy được làm nguội, sấy khô và nghiền thành phân thành phẩm

- Những ưu, nhược điểm khi sử dụng phân lân nung chảy:

+Ưu điểm chính của lân nung chảy là loại phân kiềm tính nên có khả năng khử chua, cải tạo đất chua, đất phèn

+Vì không tan trong nước, mà tan trong môi trường axit do cây tiết ra nên hiệu quả lâu hơn, thích hợp với bón lót, không thích hợp với bón thúc

Như vậy các loại phân lân đều cung cấp nguyên tố dinh dưỡng P cho cây trồng, tuy nhiên chúng khác nhau về tính chất, phân supephotphat thì có tính axit nên thích hợp với loại đất kiềm, còn lân nung chảy lại có tính kiềm nên thích hợp để bón cho đất chua, phèn

III Phân kali

- Phân kali cung cấp cho cây trồng nguyên tố kali dưới dạng ion K+

- Thành phần của phân chủ yếu là một số muối vô cơ như: KCl (là loại phổ biến nhất, chiếm khoảng 95% lượng phân kali, thường được gọi là phân MOP); K2SO4;…

- Nguyên liệu để sản xuất phân kali là một số loại quặng như: Xinvinit; cacnalit…

- Độ dinh dưỡng của phân kali được đánh giá bằng % K2O, do đó khi tính toán độ dinh dưỡng của phân kali ta phải qui đổi từ số mol muối kali ra số mol của K2O:

Như vậy ba nguyên tố dinh dưỡng N, P, K đều có vai trò tối quan trọng trong sự sinh trưởng

và phát triển của cây trồng, vì vậy sự thiếu hay thừa chúng gây ra những rối loạn hay mất cân bằng trong toàn bộ quá trình đồng hóa, dị hóa của cây, ảnh hưởng đến năng suất mùa vụ

IV Một số loại phân bón khác

1 Phân hỗn hợp và phân phức hợp

* Phân hỗn hợp

- NPK: là loại phân được tạo ra khi trộn lẫn 3 loại phân đơn N: P: K với nhau hoặc trong quá

trình sản xuất người ta pha trộn các yếu tố dinh dưỡng theo tỉ lệ nhất định

+ NPK còn được bổ sung các nguyên tố trung, vi lượng khác

- Nitrophotka: chứa hỗn hợp muối (NH4)2HPO4 và KNO3

*Phân phức hợp là hỗn hợp các chất được tạo ra đồng thời bằng các tương tác hóa học của

các chất như:

- Amophot (thường gặp ở dạng phân DAP, MAP, MKP): NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4 là loại phân mới, được sử dụng phổ biến hiện nay vì dễ sử dụng, hiệu quả cao

- Sử dụng phân hỗn hợp, phức hợp có những ưu điểm so với phân đơn như:

+ Dễ dàng đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng theo từng giống, từng giai đoạn phát triển của cây

+ Thuận lợi trong việc điều hòa dinh dưỡng đất, phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng Từ đó góp phần giải quyết hiện trạng bón phân mất cân đối giữa các thành phần dinh dưỡng