Авторская программа курса по выбору «Химия и сельское хозяйство»

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа

с. Ташбулатово

муниципального района Абзелиловский район

Республики Башкортостан

Авторская программа

курса по выбору

«Химия и сельское хозяйство»

(срок реализации программы 1 год, для учащихся 9 классов)

Автор- составитель программы:

Атауллина Ильсия Ишбулатовна

учитель химии и биологии

МБОУ СОШ с.Ташбулатово

с.Ташбулатово

Абзелиловский район

2022

1. Пояснительная записка.

Химизация – это одно из направлений научно-технического прогресса, основанное на широком применении химических веществ, процессов и методов в различных отраслях, например, в сельском хозяйстве. Химия почв находится на стыке таких научных дисциплин как почвоведение, агрохимия, неорганическая и органическая химия, биохимия растений. Общепризнанным является тот факт, что со сложными химическими процессами связаны наиболее важные для устойчивости экосистем параметры почвы, такие как плодородие и т. д. Известно, что в наибольшей степени эти параметры регулируются органическими веществами почв и, в особенности, гумусовыми веществами, как наиболее динамичной и химически активной субстанции почвы. Динамика органического вещества почвы - его трансформация, синтез гумусовых веществ и их минерализация - в свою очередь зависят от гидротермических условий, а так же деятельности растений и микроорганизмов, которые оказывают активное химическое воздействие на почву и растения. Здесь важно учитывать не только содержание питательных элементов в почвенном гумусе, но и его способность активизировать химические и физиологические процессы, повышать общий уровень обменных процессов как в растительных тканях, так и в растении в целом.

Программа курса построена с учетом реализации межпредметных связей с курсом биологии 6 класса, где дается знакомство с растениями и основными процессами жизнедеятельности растений, а также с курсом биологии 9 класса, где рассматриваются вопросы химической организации клетки и процессы обмена веществ в ознакомительном виде. Курс по выбору тесно связан и с курсом географии 7, 8 классов, где даются знакомства с почвой, видами почв, её изменения под влиянием внешней среды и других факторов.

Главная задача занятий – заинтересовать учащегося химией, показать практическую значимость этой науки.

Содержание курса предоставляет возможность школьнику выявить свои наклонности, реализовать интерес к предмету, отражает особенности химии (ее специфического аппарата познания: эксперимент, анализ, сравнение, моделирование и т.д.).

Предлагаемый курс "Химия в сельском хозяйстве" разработан и рассчитан на учащихся IХ предпрофильных классов, которые сделали выбор соответствующего профилирующего направления в обучении и проявляют определенный интерес к профессиям химика, агронома, биолога и эколога.

Теоретической базой курса служат химия, биология, география. Расширяя и углубляя знания, умения и навыки, полученные на уроках химии, биологии, географии учащиеся овладевают элементами агрохимии и аналитической химии.

В ходе моего исследования была выработана программа курса по химии, рассчитанная на 18 часов. Надо отметить, что в ходе реализации предлагаемого курса по выбору могут возникнуть поправки с учетом интересов учащихся.

Предусматриваются выполнение практических работ, разработка и защита творческих проектов, оформление рефератов, проведение интегрированных вечеров на предметных неделях и декадниках школы. Программа является практико-ориентированной: теоретические занятия составляют 9 часов, практические - 9 часов.

Актуальность

В условиях модернизации российского образования главные среди требований к личности – инициативность, ответственность, адаптивность к изменяющимся условиям, способность и готовность к обоснованному выбору будущей профессии. Переход к профильному обучению на старшей ступени средней школы выявил ряд проблем, одна из которых – выбор учащимися своего профиля. Ученику 9-го класса пока достаточно сложно выбрать цикл школьных предметов, которые будут необходимы для дальнейшего поступления в вуз или другие образовательные учреждения. Это связано с тем, что в этом возрасте у большинства учащихся пока не сформировались устойчивые интересы к какой- то определенной профессии. Для решения данной проблемы можно проводить в 9-м классе в течение всего учебного года предпрофильную подготовку, которая осуществляется посредством организации курсов по выбору по различным предметам.

В нашей школе ученики 10 и 11 классов имеют возможность заниматься в профильных классах химико – биологического направления. После окончания средней школы многие поступают в медицинские вузы, также несколько выпускников стали студентами химико-технологического факультета вузов России. В то же время, мы как жители сельской местности знаем, что не хватает специалистов с высшим образованием для работы в сельском хозяйстве. Чтобы заинтересовать обучающихся с такими профессиями, как агроном, садовод, лаборант в сельскохозяйственной организации и другие специальности, связанные с сельским хозяйством, также чтобы реализовать предпрофильную подготовку учащихся 9 классов решила организовать курс по выбору «Химия в сельском хозяйстве».

Новизна:

• Межпредметная интеграция:

Учащиеся в ходе изучения курса выясняют, что все предметы тесно связаны друг с другом, особенно предметы одного направления, например, естественнонаучного направления.

• Использование местного компонента:

Изучение химического состава почвы своего пришкольного участка.

Качественный анализ местных водоемов.

• Подготовка к обоснованному выбору будущей профессии.

• Подготовка учащихся к конкурсам познавательного характера по химии, экологии, биологии.

Цель курса:

Развитие познавательного интереса учащихся к химии и создание мотивационной основы для осознанного выбора профиля в дальнейшем обучении; развитие межпредметных связей.

Задачи:

1. Расширить знания учащихся о практической роли химии; развить самостоятельность в приобретении новых знаний, творческое мышление учащихся;

2. Развивать экспериментальные умения школьников, умения работать с химическими реактивами, проводить лабораторные опыты.

3. Формировать навыки проведения агрохимических анализов различных типов почв, некоторых удобрений.

4. Развивать познавательные и мыслительные способности учащихся, умений самостоятельно овладевать знаниями, а также понимания роли химической науки в развитии сельского хозяйства.

5. Развивать интерес к химии; содействовать осознанному выбору профиля дальнейшего обучения, связанного с химией; проведение профориентационной работы.

6. Подготовить учащихся к ГИА, олимпиадам, конкурсам, научно-практическим конференциям и поступлению в вузы.

7. Воспитать трудолюбие, аккуратность, внимательность, бережное отношение к материальным и духовным ценностям.

Предлагаемая методика курса

–методы поискового и исследовательского характера, стимулирующие познавательную активность учащихся; лабораторный эксперимент, реферативные и экспериментальные исследования, проектно-исследовательская деятельность, развивающая творческую инициативу учащихся;

– интерактивные методы (метод проблемных задач, деловые игры);

– самостоятельная работа учащихся с различными источниками информации, включая Интернет-ресурсы, с учебной и дополнительной литературой.

- организации различных форм познавательной деятельности учащихся: индивидуальные, групповые, коллективные.

- интеграция между предметами биологии, химии и географии.

- методика решения расчетных задач по химии

Контингент обучаемых - ученики 9 классов.

Объем часов за год – 18 часов (можно пройти курс в течение одного полугодия).

Результаты работы курса по выбору

Оценивать и анализировать результаты работы курса по выбору «Химия и сельское хозяйство» буду исходя из поставленных целей, главной из которых является выбор дальнейшего профиля обучения на старшей ступени школы.

На протяжении всей работы курса число учащихся, желающих посещать такие занятия, увеличивалось. Данный факт связан с ростом познавательного интереса учеников к содержанию курса. Результат работы – более 50% учеников, посещавших занятия, выбрали биолого- химический профиль на старшей ступени школы, что составило 14 человек (из 34). Некоторые учащиеся 9-го класса с уверенностью говорят о том, что химия и биология пригодятся им на вступительных экзаменах в вуз, т.е. что они уверенно выбирают ЕГЭ по этим предметам и в дальнейшем они хотят связать свою жизнь с областью химических, биологических, экологических знаний.

Многие учащиеся своими исследовательскими работами, проведенными в рамках курса, выступали на научно- практических конференциях, олимпиадах по экологии, на таких конкурсах как «Малая Академия Наук» школьников и заняли не только призовые места в районе, также став победителями выступали на республиканских конференциях. Также в рамках курса при участии учителей биологии и географии, создала экологическую тропу по определенному маршруту, которая проходит в курортной зоне. Некоторые практические занятия по таким темам, как «Определение механического состава почвы», « Свойства почвы: поглотительная способность, кислотность, щелочность», «Определение кислотности почвы» можно проводить на данной тропе. На этом маршруте пока мы занимались только исследованием качества воды, так как на учебной тропе очень много водоемов.

Конечно, есть и проблемы, связанные с теоретической частью излагаемого материала, в материале курса есть вопросы только теоретического характера, что закономерно влечет снижение интереса к предмету, которые я пытаюсь разнообразить разными тестовыми заданиями, некоторыми моментами ролево-сюжетных игр, конкурсов.

Интересы учащихся постоянно меняются, и не всегда желаемое совпадает с реальностью, может и не все из выпускников в будущем выберут профессии, так или иначе связанные с химией. Но все-таки можно утверждать, что содержание курса по выбору соответствует поставленным целям и задачам – учащиеся самостоятельно выбирают химию и биологию в качестве профильного предмета на старшей ступени.

Я считаю, что курсы необходимы в целях предпрофильной и профильной подготовки учащихся.

2. Учебно - тематический план

№ п/п		Тема	Всего часов	Теоретичес кие занятия		Практичес кие занятия
1	1	Введение	1	1
	2	Почва, типы почв.	5	2		3
2	1	Классификация почв.		1
3	2	Химический состав почвы. Кислотность почвы и методы её определения		1
4	3	Качественное определение химических элементов почвы				1
5	4	Определение общей и гигроскопической влаги в почве.				1
6	5	Определение рН почвы разными химическими методами				1
	3	Химический состав растений, питание растений	5	2		3
7	1	Питание растений.		1
8	2	Химический состав растений.		1
9	3	Методы определения нитратов в овощах и определение обеспеченности растений азотом.				1
10	4	Определение содержания сахара, крахмала в растениях				1
11	5	Определение содержания каротина в моркови.				1
	4	Минеральные удобрения	5		2	3
12	1	Классификация и значение минеральных удобрений.			1
13	2	Расчет питательной ценности удобрений. Решение расчетных задач.			1
14	3	Качественный анализ минеральных удобрений				1
15	4	Распознавание минеральных удобрений				1
16	5	Практическая работа по решению расчетных задач на расчет питательной ценности минеральных удобрений.				1
17	5	Химические средства защиты растений	1		1
18	6	Профессии, связанные с сельским хозяйством	1		1
		Итого	18		9	9

3. Содержание программы

Тема №1

Введение

( количество часов – 1 час)

Организационное занятие

1. Основные вопросы:

• Предмет и задачи агрохимии.

• Краткий очерк развития агрохимии.

• Инструктаж по технике безопасности работы в химической лаборатории.

• Знакомство с химической посудой и лабораторным оборудованием.

1. Требования к знаниям и умениям:

• Учащиеся должны знать:

Основные направления химизации сельского хозяйства; основные сведения об агрохимии; роль химии в естествознании, её связь с другими естественными науками; правила техники безопасности при работе с химическими реактивами; значение химических знаний в повседневной жизни любого человека.

• Учащиеся должны уметь:

Проводить самостоятельный поиск химической информации с использованием различных источников ( научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов интернета); сконцентрировать внимание на основном методе науки – эксперименте.

Тема №2

Почва, типы почв.

(количество часов -5 часов)

1. Основные вопросы:

Теоретические вопросы: количество часов - 2 часа

• Классификация почв.

• Химический состав почвы. Кислотность почвы и методы её определения.

1. Практические работы: количество часов – 3 часа

• Качественное определение химических элементов почвы

• Определение общей и гигроскопической влаги в почве.

• Определение рН почвы разными химическими методами.

1. Требования к знаниям и умениям:

• Учащиеся должны знать:

Классификацию и основные типы почв; основные морфологические признаки и физические свойства почвы; кислотность почвы и методы её определения; отношение различных растений к реакциям почвы; химический состав почвы.

• Учащиеся должны уметь:

Определять структуру почвы; плотность почвы; определять качественный состав химических элементов почвы; определять общую влагу в почве; кислотность почвы; рН почвы; содержание нитратов в почве; соблюдать правила техники безопасности при работе с химическими реактивами; применять полученные знания в дальнейших исследованиях.

1. Самостоятельная работа:

Оформление результатов практической работы по определению качественного состава почвы для участия в научно-исследовательском конкурсе школьников.

Тема №3

Химический состав растений, питание растений

(количество часов – 5 часов)

1. Основные вопросы:

Теоретические вопросы: количество часов – 2 часа

• Питание растений.

• Химический состав растений.

1. Практические работы: количество часов – 3часа

• Методы определения нитратов в овощах и определение обеспеченности растений азотом.

• Определение содержания сахара, крахмала в растениях

• Определение содержания каротина в моркови.

1. Требования к знаниям и умениям:

• Учащиеся должны знать:

Что, питание растений – один из условий для их роста, развития, получения высокого урожая; химические элементы, входящие в состав растительного организма; значение химических элементов для роста и плодоношения растений;

• Учащиеся должны уметь:

Экспериментально определять содержание азота в растениях; содержание крахмала, каротина в овощах и фруктах; уметь проводить эксперименты; пользоваться химическим оборудованием и химическими реактивами, соблюдать правила техники безопасности.

1. Самостоятельная работа:

- оформление реферата по теме: «Питание растений».

Тема № 4

Минеральные удобрения

(количество часов – 5 часов)

1. Основные вопросы:

Теоретические вопросы: количество часов – 2 часа

• Классификация и значение минеральных удобрений.

• Расчет питательной ценности удобрений.

Решение расчетных задач на определение массовой доли питательного вещества в минеральном удобрении.

1. Практические работы: количество часов – 3 часа

• Качественный анализ минеральных удобрений

• Распознавание минеральных удобрений

• Практическая работа по решению расчетных задач на расчет питательной ценности минеральных удобрений.

1. Требования к знаниям и умениям:

• Учащиеся должны знать:

Классификацию и значение минеральных удобрений, роль и значение удобрений в жизни растений; конкретное применение удобрений; иметь представление о комплексных удобрениях, знать виды органических удобрений и их значение; знать отрицательные последствия чрезмерного употребления химических удобрений.

• Учащиеся должны уметь:

Уметь производить математические расчеты, определять качественный анализ минеральных удобрений; соблюдать правила техники безопасности при работе с удобрениями и химическими реактивами.

1. Самостоятельная работа:

- оформление реферата «Минеральные удобрения»

- проведение опыта на пришкольном участке по выявлению влияния азотных удобрений на рост культурных растений

Демонстрации коллекций: «Минеральные удобрения»,

видеофрагмент «Минеральные удобрения»

Тема № 5

Химические средства защиты растений

(количество часов – 1 час)

1. Основные вопросы:

Теоретические вопросы:

• Химические средства защиты растений

1. Требования к знаниям и умениям:

• Учащиеся должны знать:

Классификацию химических средств защиты растений; химические средства борьбы с вредителями растений (инсектициды); химические средства борьбы с сорняками (гербициды); регуляторы роста растений; роль и значение удобрений в жизни растений; знать отрицательные последствия чрезмерного употребления химических средств защиты растений.

• Учащиеся должны уметь:

Характеризовать пестициды, гербициды, инсектициды; объяснять их значение

в современном мире; уметь объяснять оценки влияния химического

загрязнения окружающей среды на организм человека и на другие животные.

1. Самостоятельная работа:

- оформление реферата «Химические средства защиты растений»

- сбор информации и материалов по печатным изданиям и по ресурсам интернета

Тема № 6

Профессии, связанные сельским хозяйством.

(количество часов – 1 час)

1. Основные вопросы:

Теоретические вопросы:

• Профессия лаборанта в агрохимической лаборатории, агронома и садовода.

• Учебные заведения РБ по сельскохозяйственной специализации.

1. Требования к знаниям и умениям:

• Учащиеся должны знать:

что агрохимик должен знать: строение и биологию растений, состав и свойства почвы и пути повышения её плодородия; состав и свойства удобрений и способы их применения; методику полевых и лабораторных исследований почвы, растений, удобрений

• Учащиеся должны уметь:

ориентироваться в мире профессий; использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения химических явлений, происходящих в быту, природе; для экологически грамотного поведения в окружающей среде; для безопасной работы с веществами в лаборатории, быту; для распознавания веществ.

1. Самостоятельная работа:

- поиск информации об учебных заведениях, готовивших таких специалистов, как агроном, садовод, химик-лаборант.

1. Методическое обеспечение

Формы учебных занятий: семинары, лекции с элементами беседы, экскурсии, практикумы, интегрированные уроки, уроки защиты творческих проектов, рефератов.

В процессе изучения курса используются индивидуальная, парная и групповая формы обучения, а также разнообразные методы и средства обучения. Для активизации познавательной деятельности учащихся применяются различные виды самостоятельной работы школьников с учебной и дополнительной литературой, элементы технологии развивающего обучения. На занятиях широко используется химический эксперимент. Кабинет оснащен компьютером, поэтому на занятиях широко используются видеоматериалы, слайды, а также классная лаборатория оснащена различными видами коллекций как раздаточный материал, специализированными приборами и аппаратами, комплектом принадлежностей, посудой лабораторной, химическими реактивами, печатными пособиями, дидактическими заданиями в виде тестовых работ.

Изучение предлагаемого курса может сопровождаться проведением экскурсий, опытов в полевых условиях. Такая форма обучения позволяет максимальное использование наглядности (эксперимента) и самостоятельности учащихся.

Первое занятие как ознакомительное, где учащиеся более подробно знакомятся с химическим кабинетом, посудой и лабораторным оборудованием и изучаемыми вопросами. Обязательно проводится развернутый инструктаж по технике безопасности работы в химическом кабинете с соответствующей его регистрацией в журнале химического кабинета.

Ознакомление учащихся с теоретическим материалом разделов курса сопровождается выполнением практических работ по определению свойств почвы, распознаванию удобрений, определению содержания тех или иных элементов в составе почвы, в течение которых каждый ученик самостоятельно проделывает экспериментальную часть темы. Приоритетными условиями и факторами при выборе конкретного эксперимента определялись его доступность, наглядность и простота исполнения, а также связь со школьным материалом и практикой. В течение всего учебного года учащиеся учатся работать с дополнительной литературой, оформлять полученные сведения в виде исследовательских работ (творческих проектов), рефератов, тематических вечеров, которые проходят во время предметных недель.

Приложения:

Приложение 1- Разработка занятия по решению расчетных задач «Расчет питательной ценности удобрений»

Приложение 2 – Исследовательская работа по теме «Качественное определение химических элементов почвы»

Приложение 3 –Разработка занятия для практической работы по теме «Методы определения нитратов в овощах и определение обеспеченности растений азотом»

Приложение 4 – Интегрированный вечер по теме « Урожай и химия»

Приложение 5 – реферат по теме «Питание растений»

1. Список литературы

Основная литература

1. Примерные программы по учебным предметам. Химия 8-9 классы. Москва: издательство «Просвещение», 2020.

2. Ахмедина С.Г. «Нетрадиционные уроки по химии» – методическое пособие для учителей. Уфа: издательство «Китап», 2009.

3. Кузнецова Н.Е. Учебник «Химия – 9 класс». Москва: издательский центр

«Вентана –Граф», 2010.

1. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г.»Химия-9 класс», Москва, Просвещение -2019

2. «Химия в школе», 2009. №4. Стр. 61-64.

3. «Химия в школе», 2009. №4. Стр. 33 -38.

Дополнительная литература

1. Айвазов Б.В. «Химия в домашнем хозяйстве». Уфа: Башкирское книжное

издательство, 1961.

1. Верховский В.Н. «Техника и методика химического эксперимента в школе».

Москва: издательство «Просвещение», том 2, 1960.

1. Губанова Ю.К. «Химия элементов». Справочник ОАО, издательство «Лицей»,

2001.

1. Гроссе Э. Вайсмантель X. «Химия для любознательных». Издательство

«Химия», 1987.

1. Игнатьева С.Ю. «Химия: нетрадиционные уроки». 8 -11классы. Волгоград: Учитель, 2007.

2. Кукушкин Ю.Н. «Химия вокруг нас». Москва: Высшая школа, 1992.

3. Сударкина А.А., Евсеева И.И., Орлова А.Н. «Химия в сельском хозяйстве».

Москва: издательство «Просвещение», 1986.

1. Миркин Б.М. Учебник «Экология Башкортостана». Уфа: издательство «Китап», 1995.

2. «Задания по химии для самостоятельной работы учащихся». Москва: издательство «Просвещение», 1981.

3. «Книга для чтения по неорганической химии». Москва: издательство «Просвещение», 1975.

4. Проектная деятельность учащихся. Издательство «Учитель», 2007.

5. Справочник по химии. Издательство «Химия», 1975.

6. «Химия в школе», 2002. № 5. Стр.45-49.

7. «Химия в школе», 2000. №5. Стр.72 -79.

8. «Химия в школе», 2007. №5. Стр. 44-50.

Приложение 1

Разработка занятия по решению расчетных задач «Расчет питательной ценности удобрений»

Цели занятия:

1. Научить учащихся решать расчетные задачи на определение массовой доли элементов в сложных веществах; производить расчеты по химическим формулам; познакомить со способами определения массовой доли веществ в минеральных удобрениях.

2. Развивать умения применять формулы для решения задач; производить математические расчеты; записывать химические формулы удобрений.

3. Воспитать самостоятельность, целеустремленность, интерес к окружающему миру, расширить кругозор учащихся.

План:

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний: беседа по вопросам

А) Что такое массовая доля вещества?

Б) По какой формуле вычисляют массовые доли веществ?

В)Какие вы знаете минеральные удобрения?

Г) В чем заключается питательная ценность этих удобрений?

3. Решение типовых задач:

1. Массовая доля вещества – отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы, т.е.

m(Х)

w (Х) = -------------,

m

где w (Х) – массовая доля вещества Х; m(Х) – масса вещества Х, m – масса всей системы. Массовая доля – безразмерная величина. Её выражают в долях от единицы или в процентах. Например, массовая доля атомарного кислорода составляет 0,42 % , или 42%, т.е. w(О) = 0,42. Массовая доля атомарного хлора в хлориде натрия составляет 0,607, или 60,7%, т.е. w(Cl) = 0,607.

Задача 1.

В состав минерального удобрения аммофоса входят дигидрофосфат аммония NH₄Н2P0₄ (массовая доля 85%), гидрофосфат аммония (NH₄)₂ НР0₄ (8%) и примеси, которые не содержат азот. Определите массовую долю азота в аммофосе и количество, вещества атомарного азота в удобрении массой 200 кг.

Решение.

Определяем массы и количества веществ дигидрофосфата аммония и гидрофосфата аммония в аммония в аммофосе:

т(NH₄Н2P0₄) = т (аммофос) · w (NH₄Н2P0₄ );

т(NH₄Н2P0₄) = 200 ·0,85 = 170 кг.

т (NH₄)₂ НР0₄ ) ₌ т (аммофос) · w (NH₄)₂ НР0₄ )

т (NH₄)₂ НР0₄ ) = 200 ·0,08 = 16 кг.

т(NH₄Н2P0₄)

п (NH₄Н2P0₄) = -------------------

М(NH₄Н2P0₄)

170

п (NH₄Н2P0₄) = ---------- = 1,48 кмоль.

115

т (NH₄)₂ НР0₄ )

п (NH₄)₂ НР0₄ )= -------------------

М(NH₄)₂ НР0₄ )

₁₆

п (NH₄)₂ НР0₄ )= ---- = 0,12 кмоль.

₁₃₂

Из формулы дигидрофосфата аммония следует:

п₁(N)=n(NH₄H₂P0₄); n1(N)=l,48 кмоль.

Из формулы гидрофосфата аммония следует:

n₂(N)=2п((NН4)₂HP0₄); п₂(N)=2 · 0,12 кмоль=0,24 кмоль.

Общее количество вещества атомарного азота в аммофосе массой 200 кг составляет:

п(N)=n₁(N)+п₂(N); n(N)= (1,48+0,24) кмоль=1,72 кмоль.

Находим массу азота:

т(N)= п (N) ·М (N) = 1,72 ·14 = 24,1 г.

Определяем массовую долю азота в аммофосе:

m(N) 24,1

w (N) = -----------------; w (N) = ---------- = 0,12, или 12%.

m(аммофос) 200

Задача 2.

Для анализа фосфорсодержащего удобрения взяли его образец массой 5 г. В результате ряда превращений получили фосфат кальция массой 6,2 г. Определите массовую долю фосфора в удобрении. Считайте, что потерь фосфора при получении фосфата кальция не было.

Решение:

5 г 6,2 г

Фосфорное удобрение → фосфат кальция Ca3(PO4)2

1 моль 1 моль

М = 310 г/моль

m 6,2

Находим количество вещества для фосфата кальция: п = -------- = --------= 0,02 моль

M 310

Находим моль для фосфорсодержащего удобрения, считая, что потерь не было:

п (удобрения) = 0,02 моль

m 5 г

M = --------- = -------- = 250 г/моль

n 0,02

m (Р) 62

w (Р) = -----------------; w (Р) = ---------- = 0,248 или 24,8 %.

m(удобрения) 250

4.Закрепление темы:

Задача 3. Для самостоятельного решения

В образце суперфосфата массовая доля оксида фосфора (5) составляет 20%. Вычислите массовую долю Ca(H2PO4)2 в удобрении.

Решение: 1. Находим молярную массу суперфосфата

М (Ca(H2PO4)2)= 234г/моль

w (Р2О5) = 20%

Выбираем для расчетов образец удобрения массой100 г. Определяем массу фосфора в этом образце:

m (Р) = m (удобрения) · w (Р)= 100 · 0,2 = 20 г.

Количество фосфора составляет:

m (Р2О5) 20г

п (Р2О5) = ------------- = -------- = 0,140 моль

М (Р2О5) 142г/моль

п (Ca(H2PO4)2 ) = п (Р2О5) = 0,140 моль

m (Ca(H2PO4)2)= п · М = 0,140 ·234 = 32.95 г.

32,95

w (Ca(H2PO4)2)= --------- = 0.33 или 33%.

100

5.Домашнее задание

1. В почву под плодовое дерево необходимо внести оксид фосфора(5) массой 0,4 кг. Какую массу суперфосфата надо взять в этом случае, если массовая доляусвояемого оксида фосфора (5) равна 20% ?

2. Большое значение в народном хозяйстве имеют селитры. Они применяются как удобрения и для получения азотной кислоты. Какое количество селитры NaN0₃, содержащей 10% примесей, не­обходимо взять для получения 300 г 6,3-процентной азотной кис­лоты?

Приложение 3

Разработка занятия для практической работы по теме «Методы определения нитратов в овощах и определение обеспеченности растений азотом»

Цели:

Познакомить учащихся с методами определения нитратов в овощах и

научить их определять обеспеченность растений азотом доступными способами.

Ход занятия:

1.Инструктаж по ТБ

2. Методы определения нитратов в овощах.

3. Определение обеспеченности растений азотом.

Введение

Определить по внешнему виду содержание нитратов в овощах и фруктах трудно или вообще невозможно. У вегетирующих (с листьями и стеблями) растений по интенсивности зеленой окраски листьев и черешков, особенно нижних ярусов, можно лишь ориентировочно судить: чем она темнее, тем больше нитратов в них содержится. При осмотре клубней картофеля, корнеплодов, плодов, ягод это сделать еще труднее. Агробиологи советуют при покупке овощей и фруктов выбирать не самые красивые плоды. В блестящих, как будто искусственных плодах нитратов, как правило, предостаточно. Замечено, что корнеплоды моркови одного сорта, но имеющие более яркую окраску, содержат нитратов меньше, чем корнеплоды, окрашенные менее интенсивно. Зеленые стручки фасоли содержат нитратов больше, чем желтые. Сходная зависимость между окраской и содержанием нитратов наблюдается у сортов сладкого перца. В арбузах и дынях много нитратов под коркой и в незрелых плодах. В сочных перезревших арбузах наличие нитратов легко определить по пустотам в мякоти, из которых выпадают семена.

Для обнаружения нитратов в растениях берут кусочек растительного объекта, растирают пестиком в ступке. Каплю полученного сока помещают на предметное стекло и добавляют в неё несколько капель дифениламина. По изменении окраски судят о содержании нитратов.

Количество нитратов оценивают по следующей градации:

• при отсутствии нитратов растительный сок не изменяет цвет;

• при небольшом количестве нитратов капля растительного сока приобретает светло-голубую окраску;

• при большом количестве нитратов проявляется темно-синяя окраска.

Раствор дифениламина изготовляют в концентрированной серной кислоте

(0,1 г дифениламина растворяют в 10 мл концентрированной серной кислоты). Хранят в темной склянке.

В аналитической химии известно несколько методов качественного определения нитратов в растворе: 1. На часовое стекло поместить три капли раствора дифениламина, пять капель концентрированной серной кислоты и несколько капель исследуемого раствора. В присутствии нитрат -ионов появляется темно-синее окрашивание.

2. К 10 мл исследуемого раствора прилить 10–15 капель щелочи, добавить 25–50 мг цинковой пыли, полученную смесь нагреть. Нитраты восстанавливаются до аммиака, который обнаруживается по покраснению фенолфталеиновой бумаги, смоченной в дистиллированной воде и внесенной в пары исследуемого раствора.

1. Определение обеспеченности растений азотом.

Реактив: 1 % раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте.

Для анализа лучше использовать черешки листьев и стебли молодых растений. Работу лучше всего проводить до начала кущения или ветвления растений, при самой ранней бутонизации и при цветении.

При анализе сравниваем интенсивность окраски срезов части растений, обработанных реактивами, со стандартными шкалами. Определение нитратов основано на реакции окисления дифениламина солями, в результате появляется синее окрашивание.

Шкала потребности растений в азотных удобрениях.

Балл	Характер окрашивания	Потребность растений в азотных удобрениях
6	Срез и раствор быстро и интенсивно окрашиваются в черный цвет; окраска устойчивая.	Не нуждается избыток нитратов
5	Срез и раствор сразу окрашиваются в темно- синий цвет; окраска сохраняется некоторое время.	Не нуждается достаточное количество нитратов
4	Срез и раствор окрашиваются в синий цвет окраска наступает сразу	Слабо нуждается
3	Срез и раствор окрашиваются в светло-синий цвет окраска исчезает через 2-3 мин.	Средне нуждается
2	Проводящие пучки окрашиваются в голубой цвет окраска быстро исчезает	нуждается
1	Следы светло-голубой быстро исчезающей окраски	Сильно нуждается
0	Синей окраски нет порозовение и почернение ткани вследствие её обугливания от серной кислоты

Выводы.

Приложение 4

Тема: Урожай и химия

(интегрированный вечер под руководством учителя химии и биологии)

Внеклассное мероприятие можно использовать на предметных неделях и декадниках при участии учеников 9 класса.

Оформление сцены и зала.

На сцене и в зале вывешивались плакаты и стенгазеты, таблицы, лозунги о хлебе, картофеле, овощах, химии и урожае; пословицы о хлебе и урожае; выставка книг о хлебе и минеральных удобрениях, нагрудные знаки — «Химия», «Кислород», «Азот», «Водо род», «Франций», «Железо — катализатор», «Германий», сделанные учащимися, оформлялись викторина, кроссворд.

ПЕРВОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

На сцене — ведущие.

Первый: Мы встречаемся нынче с друзьями,

Наша песня звенит, как всегда,

И все лучшее в нашей программе

Посвящаем мы людям труда!

Второй: Мы хотим, чтобы каждый зритель

Был и словом, и песней согрет.

А пока от нас примите

Наш горячий, сердечный привет! Формы учебных занятий: семинары , экскурсии, практикумы, интегрированные уроки, уроки защиты творческих проектов и др.

Первый: Свою программу продолжая,

Начнем мы с темы урожая!

Сейчас по полям Родины необъятной

Победно шествует новый урожай.

Второй: С ним рады познакомиться у нас и стар, и

Так Маяковский, помнится, про Урожай писал

«Добьемся урожая мы, втройне, земля, рожай!

Пожальте, уважаемый товарищ Урожай!»

Первый: Урожай заботу любит,

И в награду за труды

В день осенний щедро людям

Дарит он свои плоды.

Второй: От души желаем мы прославить

Тех, кто честно, не жалея сил,

Нашей замечательной державе

Урожай невиданный взрастил.

Первый: Уважаемые гости и учителя!

Второй: Дорогие друзья!

Первый: Добрый вечер!

Второй: Добрый час!

Первый: Разрешите открыть наш интегрированный вечер

Второй. На тему «Урожай и Химия».

Первый: А теперь предоставим слово нашим друзьям! (Оба уходят).

На сцену выходят ребята и рассказывают об урожае и удобрениях.

Показывают видеоролики о том, какие удобрения нужны для растений, многообразие их, сообщения дополняются слайдами.

I. Роль удобрений в повышении урожая.

В глубине веков затерялся тот день, когда человек, впервые бросив зерно в землю, увидел рождение колоса. Этот дар природы люди до сих пор глубоко ценят и используют на свое благо.

Hе раз пробовали люди, в одиночку и общими усилиями, повысить плодородие почвы и увеличить урожай. Иногда это удавалось. Иногда нет. Причина в том, что земля отдавала растениям все содержащиеся в ней питательные вещества, а сама все более истощалась и поэтому из года в год уменьшался урожай. Испокон веков человек называл землю

кормилицей своей, но ведь кормилице нужен корм. Об этом люди когда-то мало думали.

Выражение «корм для земли» люди заменили аналогич­ным по смыслу: «удобрения». Прислушайтесь, как звучит! оно — «у-добр-ение». Вот ясно, что корень «добр» от слова «добро». И в самом деле, удобряя землю, человек делает ее добрее, создает условия для лучшего роста и развития рас­тений. И земля в ответ на такую заботу щедро расплачива­ется высоким урожаем.

Каков же состав удобрений? Ученые давно установили, что в их основе должны быть элементы: азот, фосфор, калий, прежде всего необходимые растениям так же, как человеку хлеб, мясо и молоко.

Но, кроме того, человек нуждается, например, в витами­нах, и растениям для нормального роста и развития требу­ются микроудобрения — незначительные добавки цинка, марганца, меди и других элементов.

Однако наиболее ценными удобрениями считаются те, которые содержат азот.

Вносить удобрения нужно строго по норме. Излишек их может повредить растениям. Азотные и калийные удобрения вносят в почву перед самым посевом или в первой половине лета, так как они хорошо растворяются в воде.

Азот усиливает рост стеблей и листьев, а калий усилива­ет рост корней, луковиц, клубней и улучшает передвижение веществ в стебле.

Фосфорные удобрения растворяются хуже, и поэтому их вносят осенью вместе с навозом. Фосфор ускоряет созрева­ние плодов.

2. Удобряй, но в меру.

В коллективных садах многие садоводы злоупотребляют минеральными удобрениями, не зная норм, отравляют поч­ву, овощи, картофель и т. д. Для удобрения плодово-ягодных растений лучше использовать перепревший навоз или пере­гной, пересыпая суперфосфатом или торфом, опилкой. Первое место по удобрительному действию занимает птичий помет, второе место — конский навоз и навоз крупного рогатого скота. Наиболее беден питательными веществам! свиной навоз. Навоз лучше вносить небольшими дозами. Избыток азота затягивает вегетацию, растения не успевают хорошо подготовиться к зиме, приобрести нужную закалку Почему не плодоносит сад? Чрезмерное удобрение азотом усиленно развивает вегетативную часть деревьев, как ветви, листья, а не плоды. Деревья не плодоносят из-за сильного загущения кроны. Деревьям не хватает питательных веществ, чтобы плодоносить.

3. Нитраты.

Любые удобрения, содержащие азот, в почве превращаются в нитраты. Они хорошо растворяются в воде и вместе с ней поступают в стебель, листья, плоды, там восстанавливаются до аммония, который становится основой аминокислот

и далее — белков. Когда же нитратов поступает из почвы слишком много из-за чрезмерного увлечения удобрениями растения не справляются, и нитраты скапливаются в

различных органах, особенно в плодах, овощах. Обратно нитраты из растений не возвращаются в почву. Зеленые ово­щи накапливают большое количество нитратов. Любители зелени, помните об этом!

Овощи нам необходимы, без них не обойтись, но они содержат нитраты, соли азотной кислоты. В желудочно-кишечном тракте они превращаются в нитриты, соли азотистой кислоты, которые отравляют организм. У человека начинается головокружение, снижение работоспособности, потеря сознания; и в крови возрастает содержание молочной кислоты, холестерина, лейкоцитов, снижается количество белков; взаимодействуя с гемоглобином, нитриты образуют соединения метгемоглобин — вещество, угнетающее дыхательный центр, т.е. блокирует центр переноса кислорода. Организм попросту задыхается. (Вывод простой: нельзя применять слишком много удобрений, содержащих азот).

Так, нельзя гнаться за сверхвысокими урожаями, на первое необходимо ставить качество продукции, т. е. культуру земледелия.

4. Контроль.

Необходимо ввести строжайший контроль по содержа­нию нитратов в продуктах питания и кормах для скота. В Чехословакии, Германии, США, Франции приняты законы, ограничивающие уровень нитратов не только в овощах, но и в консервах, мясных и молочных изделиях. Такие же законы необходимы и в нашей стране. В Голландии, Бельгии, Германии и других странах овощи в магазины поступают только с паспортом — в нем указано точное содержание ни­тратов.

Так сколько же мы будем закрывать глаза на эту важ­нейшую проблему качества продуктов? Необходим кон­троль, еще раз контроль.

5. Методика обнаружения нитратов.

Для обнаружения нитратов в растениях берут кусочек растительного объекта, растирают пестиком в ступке. Кап­лю полученного растительного сока помещают на предмет­ное стекло и добавляют в нее несколько капель дифенила­мина. По изменению окраски судят о содержании нитратов (дифениламин в присутствии иона N0₃ дает синюю анилиновую окраску). Количество нитратов оценивают по следующей градации:

1) при отсутствии нитратов растительный сок не изменя­ет цвет;

2) при небольшом количестве нитратов капля растительного сока приобретает светло-голубую окраску;

3) при большом количестве нитратов проявляется темно-синяя окраска.

Раствор дифениламина изготовляют в концентрированной серной кислоте (0,1 г дифениламина растворяют в 10 мл концентрированной серной кислоты). Хранят в темной склянке.

6. Советы.

У зеленых овощей наибольшее количество нитратов находится в стеблях и черешках листьев.

1. Чтобы уменьшить количество нитратов в огурцах, лучше очистить от кожицы и отрезать хвостик.

2. В капусте наибольшее количество нитратов сосредоточено в верхних кроющих листьях и кочерыжке.

3. Чтобы снизить количество нитратов в картофеле, его нужно залить на сутки 1 % раствором поваренной соли или аскорбиновой кислотой, уровень нитратов снизится почти до 90 %..

4. Тщательное промывание овощей уменьшает содержание в них нитратов на 10 %, механическая очистка дает снижение еще на 15 -20 %

5. Варка овощей, особенно очищенных и порезанных, снижает содержание нитратов на 50 %.

6. Для уменьшения нитратов в зелени ее рекомендуется перед употреблением вымачивать в холодной воде в течение 1 – 1,5 часа.

7. На 20 - 30 % уменьшается количество нитратов при квашении, солении, мариновании овощей.

ВТОРОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

На сцену выходят ведущие.

Первый: Продолжаем наш вечер.

Второй: Знаете ли вы?.. Человек за 60 лет своей жизни съедает 30 тонн пищи, половину этого количества составляет хлеб.

Первый: Соли микроэлементов бора, цинка, марганца, кобальта называю «чудесными миллиграммами».

Второй: Что в помидоре содержатся семь витаминов — С, В1,В2,В3,К, Р, А.

Первый: Человек за сутки употребляет 750 литров кислорода, 670 литров углекислого газа.

Второй: Зеленые растения на всей планете Земля выделяют в год атмосферу 400 млрд. тонн кислорода, в свою усваивают примерно 600 млрд. тонн углекислого газа и образуют 450 млрд. тонн органического вещества.

Первый: Теперь посмотрите инсценировку.

Второй: На тему: «Как Азот уговорили делать добро — кормить землю и растения».

(Оба уходят).

ИНСЦЕНИРОВКА

Действующие лица:

1.Ведущий

2. Злой азот

3. Вспыльчивый кислород

4. Мудрый старец Водород

5. Волшебница Химия

6. Красавица Вода.

7. Железо-катализатор.

8. Добродушный Аммиак.

9. Германий.

10. Франций.

(На груди участников соответствующие нагрудные знаки)

На сцене сидят: впереди всех в сторонке ведущий; в середине сцены — Водород, Кислород, Химия вместе на одной скамейке и ведут разговоры между собой. Отдельно на стуле сидит гордый и злой Азот.

Ведущий. Когда-то в «Химическом государстве» жили-были очень злой Азот, вспыльчивый Кислород, мудрый старец Водород, красавица Вода, добродушный Аммиак волшебница Химия. Они собрались на совет, чтобы решить как убедить Азот накормить землю и тем самым оздоровить растительный мир. Среди всех Азот ведет довольно замкнутый образ жизни, ни с кем не желает поддерживать отношения. По-видимому, он очень высокого мнения о себе, это не случайно, ведь у него огромные владения в атмосфере Земли, а кроме того, он возомнил себя близким родственником Благородных газов. И если мы еще раз вспомни строение молекулы Азота, то убедимся в том, что у него есть на это основания.

(Ученик демонстрирует строение молекулы азота).

Такое поведение азота не могло не отразиться на растениях: они испытывали постоянный азотный голод, росли хилыми и болезненными. Вполне понятно, что жители «Химического государства» не могли далее мириться с таким положением. Долго думали, гадали, советовались, обсуждали.

Первым заговорил Кислород, который был крайне взволнован состоянием здоровья своих родителей — растений: «Что с этим Азотом долго разговаривать? Давайте, подобно природной стихии, с помощью электрического разряда приведем его в шоковое состояние, а затем мои атомы быстро приведут его в чувство — и это будет уже не Азот, а оксид Азота-два».

Внимательно выслушав предложение Кислорода, в разговор вмешался мудрый старец Водород с грубым голосом «Я против насилия и зла. Они не могут породить добро. Неужели никто из вас не знает Азота с хорошей стороны?»

Кислород:(вспыльчиво): «Согласитесь, мне, как ближайшему соседу Азота, виднее, и я утверждаю, что в Азоте нет ничего хорошего. Ха-ха. Разве только то, что он, как и многие

Из нас влюблен красавицу Воду». Водород: «Это прекрасно! Если он способен на высокое чувство — любовь, значит, от него можно ожидать и благородных поступков. Ну-ка, я пойду к нему.

(Водород встает и подходит к Азоту. Кислород и Химия уходят).

Водород; Здравствуйте, уважаемый Азот! Я Водород - родственник Воды».

Азот: Здравствуйте! Добро пожаловать, уважаемый Водород, я не знал, что вы являетесь родственником Воды».

Водород: Уважаемый друг Азот! Знаете ли вы, как прекрасна наша Земля, на ней растут прекрасные растения. Жизнь растений тесно связана с нашей красавицей Водой. Ох. Как много трудится для процветания жизни на Земле наша красавица Вода.

Азот: (внимательно выслушал и с настроением) говорит: «Да, да я слышал о труженице Воде».

Водород: Уважаемый Азот, не считаете ли вы, что при желании могли ли бы помочь Воде сделать Землю еще более прекрасной?

Азот: Я не знаю, захочет ли она со мной общаться. Скажу вам по секрету, однажды я попробовал объясниться ей в любви и вот что услышал в ответ: «Я не для вас».

Водород: «Я сочувствую вам, но не печальтесь, Азот. Я постараюсь вам помочь. Мой совет. Чтобы обратить на себя внимание Воды, вы, Азот, должны прославиться добрыми делами.

Азот: Что такое добро? Такое понятие мне неизвестно!

Водород: Уважаемый Азот! Я передам вам чуточку своей мудрости - электроны. Вот это и будет добро. В результате вы превратитесь в Аммиак, но, не уверенный в успехе дела, вновь возвратитесь к своим убеждениям, превращаясь в Азот.

Ведущий: Казалось, спору не будет конца, так как установилось динамическое равновесие (показывает бумажку с надписью)

N2+3H2=2NH₃+Q

На сцену выходят Химия, Железо, Франций.

Химия: «Мы не желаем превращения Аммиака в Азот и Водород. Чтобы этого не случилось, я к вам пригласили катализатор — Железо, на, берите».

Железо: «Хотя я — катализатор, но не могу равновесие сместить в сторону образования Аммиака без помощи ученого Ле-Шателье».

Франций: «Я, элемент Франций, вспомнил, что из таких затруднительных положений умеет выходить мой соотечественник Ле-Шателье. Он сам не смог прийти, но через меня передал Указ. Разрешите зачитать его Указ». (На длинном листке написан Указ).

УКАЗ

Чтобы Аммиак не превратился в Азот и Водород, предлагаю создать особые условия, способствующие течении процесса в желательном направлении. Научно это звучит так: если на равновесную систему подействовать извне (изменить давление, концентрацию веществ, температуру,) то из двух обратимых процессов будет преобладать тот, который уменьшает внешнее воздействие.

Подпись: Ле-Шателье

Химия: «Теперь без людей нам не обойтись. Приказываю разослать во все концы Земли гонцов и объявить, что тот, кто сумеет построить дворец и тем самым создаст необходимые условия для успешных переговоров между Водородом и Азотом, окажет неоценимую услугу для всего человечества, процветания жизни на Земле».

На сцену выходит Германий.

Германий: «Уважаемые Элементы! Я, Германий, при ехал к вам из Германии. Мой соотечественник Фриц Габер решил эту проблему и приглашает вас всех заглянуть в свою лабораторию и понаблюдать за ходом синтеза Аммиака из Азота и Водорода. Идемте!» (Все уходят).

Ведущий. Итак, наша сказка подходит к концу. Как и во всех сказках, в нашей —добро побеждает зло. Союз при роды, науки и человека позволил решить сложнейшую производственную проблему связывания молекулярного Азот воздуха. Аммиак, полученный при определенных условиях результате взаимодействия Азота с Водородом, оказался на редкость трудолюбивым: он работал на азотно-туковом комбинате и совместно с кислотами создавал разнообразные минеральные удобрения. На Азот в таком виде обратила внимание красавица Вода. И вот уже долгие годы они живут рядом и мире и согласии, своим трудом преображая Землю.

Сказка - ложь, да в ней намек — добрым молодцам урок» « Счастье не ищут, а делают. Спешите делать добро».

Викторина

1. Какое культурное растение получил название «Цветок солнца»? (Подсолнух).

2. Из какого самого распространенного вещества можно получить водород? (Из воды)

3. Без какого газообразного вещества растения не могут развиваться ? (Углекислый газ, который используют при синтезе органического вещества).

4. Какой газ применяется для созревания плодов? (этилен)

5. Какое применение имеет гашеная известь в растениеводстве?(ля побелки стволов деревьев с целью уничтожения вредителей сельского хозяйства).

6. Что такое подкормка? (Внесение удобрений во время роста растений).

7. Какие сельскохозяйственные растения используют для обогащения почвы удобрениями? (Бобовые).

8. Из семян каких растений получают геркулес, манную, перловую крупу и пшено? (Овес, гречиха, твердая пшеница, ячмень, просо).

9. Какие органические и неорганические удобрения вы знаете? (Торф, навоз, компост, птичий помет; азотные, фосфорные, калийные удобрения).

Итак, современная химия делает огромный успех. Она не только преобразует природу, но и повышает материальный уровень нашего общества.