Минеральные удобрения

тема 5: Минеральные удобрения
Цели урока. О б р а з о в а т е л ь н ы е. Рассмотреть и проанализировать позитивные и
негативные стороны применения минеральных удобрений в сельском хозяйстве; показать
необходимость внесения минеральных удобрений с целью восстановления плодородия
почвы и повышения урожайности; формировать умения оформлять результаты
исследования, делать выводы; учить школьников использовать знания в быту.
Р а з в и в а ю щ и е. Развивать умения собирать информацию по данной проблеме, ставить
несложные задачи и проводить их опытную проверку, опираясь на знания химии и
экологии, а также развивать речь, внимание, воображение, восприятие.
В о с п и т а т е л ь н ы е. Формировать у учащихся научное мировоззрение, нравственные
качества личности, взгляды и убеждения.
Тип урока: изучение новой темы.
Вид урока. Собрание научно-экологического общества в виде ролевой игры.
Методы и методические приемы. Самостоятельная работа учащихся с научнопопулярной литературой, подготовка сообщений, выполнение лабораторных опытов и
демонстрационного эксперимента, фронтальная беседа с элементами исследования,
текущий контроль знаний с помощью теста.
Оборудование и реактивы. Кодоскоп, телевизор, видеомагнитофон (видеофильм о
посещении санэпидстанции (СЭС)); образцы минеральных удобрений (азотные, калийные,
фосфорные, комплексные); образцы овощей и фруктов (морковь, свекла, картофель,
капуста); набор химических реактивов (дифениламин, риванол, физиологический раствор,
вода).
ХОД УРОКА
Учитель. Здравствуйте, ребята! Я рада встрече с вами на уроке, который посвящается
теме «Минеральные удобрения».
С детства мы знаем много сказок, в которых упоминается скатерть-самобранка.
Фантазия это или реальность? В современном представлении скатерть-самобранка –
это ухоженная, плодородная земля, благодаря которой наш стол полон яств. А как этого
добиться?
Много веков занимает людей этот вопрос. Мы живем уже в XXI веке, нас на Земле
больше 6 млрд человек. С ростом населения растут и потребности. Возможно ли
воплотить в реальность сказочную мечту о скатерти-самобранке?
В настоящее время из средств массовой информации мы узнаем, что ситуация
печальная. На больших территориях нашу «больную» почву разрушает эрозия,
безудержно применяются удобрения и пестициды, часто нарушается технология
орошения. Чтобы повысить урожайность почвы, в нее вносят все больше и больше
удобрений.
Обыкновенный кочан капусты, попав на наш стол, может оказаться «миной
замедленного действия»: вызвать расстройство желудка, отравить организм, подавить
его жизненно важные функции, ухудшить способность крови обеспечивать клетки
кислородом, дать толчок к возникновению онкологических заболеваний. Виновники –
нитраты.
С подобными фактами иногда приходится сталкиваться и в нашей Калининградской
области. Так, в газете «Казахстанская правда» от 6 октября 2011 г. сообщалось о том,
что в Восточно-Казахстанской области была выявлена партия отравленных дынь. По
результатам анализа сотрудниками Казпотребнадзора были обнаружены опасные для
здоровья нитраты, содержание которых превышало норму в 1,5–2 раза. Получить
пищевое отравление, съев такую дыню, проще простого.
Сегодня мы проведем собрание школьного научно-экологического общества, на котором
постараемся ответить на вопрос: каким образом можно перевести сельское хозяйство
из разряда загрязненных в разряд экологически чистых? Для проведения нашего собрания
мы организовали несколько рабочих групп, представители которых – эксперты –
посетили лабораторию центрального городского рынка, СЭС и, используя материалы
наблюдений, результаты физико-химического анализа почвы, продуктов питания,
составили отчет о проделанной работе.
Учитель представляет рабочие группы:
группа 1 – эксперты-химики;
группа 2 – эксперты-аграрники;
группа 3 – эксперты-врачи;
группа 4 – эксперты-экологи.
Учитель. Итак, начинаем наше заседание.
Эксперт-химик. В естественных условиях осуществляется непрерывный круговорот
химических элементов. После того как растение погибает, элементы, взятые им из
почвы, вновь возвращаются в нее в результате деятельности микроорганизмов. Но
человек, собирая урожай, забирает все химические элементы, использованные
растением: N, Р, K, Са, Мn и др. Это длится в течение многих лет и приводит к
истощению почвы. Если пользоваться простейшими минеральными удобрениями
(селитра, мочевина, суперфосфаты) и умеренно их вносить, то почва обогащается
полезными для растений веществами.
Но на сегодняшний день технология производства удобрений такова, что в их составе
имеется целый букет тяжелых металлов, включая ртуть. Дозы вносимых удобрений до
сих пор составлены без учета потребностей в питательных веществах выращиваемых
культур.
Эксперт-аграрник. В середине XIX в. химик Ю.Либих писал: «Продавая урожай со своего
поля, крестьянин продает само поле». Он доказывал, что химия может и должна помочь
крестьянину вернуть поле. Как показывают примерные расчеты, с урожаем ежегодно
уносится с каждого гектара около 22,2 кг азота, 8,7 кг P2O5, 2,5 кг K2О. Урожайность
зависит прежде всего от наличия в почве таких питательных элементов, как азот,
фосфор и калий. Следовательно, в почву надо вносить эти элементы, чтобы восполнить
их убыль. На рисунке показано, какой прирост урожая дает 1 кг питательных веществ,
входящих в состав минеральных удобрений. (Представляет рисунок «Влияние на
плодородие почвы 1 кг питательных веществ».) Нужно принять во внимание, что из всего
количества внесенных минеральных удобрений сельскохозяйственные растения
используют лишь 40–50%, остальное вымывается из почвы в водоемы и улетучивается в
атмосферу. Химикатов накопилось в земле так много, что потребуется несколько
десятилетий, чтобы они разложились. Согласно закону растущей урожайности,
совершенствование агротехнических приемов ведет к увеличению урожая, но не
беспредельно. Есть одно важное обстоятельство – плодородие почвы бесконечно
увеличивать невозможно.
Проводится фронтальная беседа.
Влияние на плодородие почвы
1 кг питательных веществ
Учитель. Подведем итоги предыдущих выступлений. Речь шла о продуктах питания
растений – минеральных удобрениях. Какие вещества называются минеральными
удобрениями?
Ученик. Вещества, содержащие три питательных элемента – азот, фосфор, калий – и
способные в почвенном растворе диссоциировать на ионы, называются минеральными
удобрениями.
Учитель. Как классифицируют минеральные удобрения?
Ученик. Минеральные удобрения принято классифицировать по двум признакам:
1) по питательному элементу;
2) по числу питательных элементов.
По первому признаку выделяют азотные, фосфорные, калийные удобрения, по второму –
простые, содержащие один питательный элемент, и комплексные, содержащие два или
три питательных элемента (схема).
Комплексные удобрения делят на сложные и смешанные.
Сложные удобрения – это комплексные удобрения, в которых атомы питательных
элементов образуют химические связи. Сложное удобрение – это одно вещество, его
состав выражен одной химической формулой.
Смешанные удобрения – это комплексные удобрения, которые представляют собой
смеси нескольких (двух-трех) различных веществ.
Ученики записывают в тетради схему «Классификация минеральных удобрений».
Учитель. У каждого на столе стоят образцы минеральных удобрений. Какие из них
относятся к простым, а какие к комплексным? Чтобы ответить на вопрос, обратимся к
таблице 1. Определите в этой таблице простые удобрения, дайте им названия и найдите
их среди представленных вам образцов.
Ученики находят образцы удобрений.
Учитель. Определите в таблице 1 сложные комплексные удобрения, смешанные
комплексные удобрения, дайте им названия и найдите их среди представленных вам
образцов.
Ученики находят образцы удобрений.
Таблица 1
Минеральные удобрения
Название удобрения
Химический состав
Содержание
питательного
элемента, %
Азотные
Твердые
Натриевая селитра
NаNO3
15–16
Кальциевая селитра
Са(NО3)2
13
Аммиачная селитра
NH4NO3
34,7
Сульфат аммония
(NH4)2SО4
20,5–21
Карбамид (мочевина)
CO(NH2)2
46
Жидкие
Жидкий безводный
аммиак
Аммиачная вода
NH3
82,4
NH3 + H2O
16–20
Фосфорные
Фосфоритная мука
Са3(РО4)2
22–30
Суперфосфат двойной
Са(Н2РO4)2
/
Суперфосфат простой
Са(Н2РO4)2 + 2CaSO4
/
СаНРO4 •2H2O
25–35
Преципитат
Калийные
Калийная соль (хлорид
калия)
KCl
63,2
Сульфат калия
K2SO4
49–52
Зола растений
K2CO3 и др.
/
Комплексные
Калийная селитра
KNO3
14,8N + 46,6K2O
Фосфат калия
K3PO4
/
NH4Н2РO4 + (NH4)2HPO4
47–51P2O5 + 10–12NH3
Аммофоска
(NH4)2HPO4 + NH4H2PO4 + KCl
16P2O5 + 23N
Нитрофос
NH4H2PO4 + CaHPO4 + NH4NO3
/
Аммофос
Нитрофоска
NH4H2PO4 + CaHPO4 + NH4NO3 + KCl 12P2O5 + 12N + 12K2O
Учитель. А теперь узнаем, почему растениям необходимы питательные элементы N, Р,
K и как они их получают.
Эксперт-химик. Азот необходим растениям для строительства белка. Поэтому почву с
давних времен удобряют навозом или вносят минеральные удобрения, содержащие азот.
Азотные удобрения – это соли азотной кислоты, соли аммония и мочевина. К ним
относятся: натриевая селитра NaNO3, аммиачная селитра NН4NO3, кальциевая селитра
Са(NO3)2, карбамид СО(NH2)2. Формула карбамида не похожа ни на одну другую. Часть
слова «карб» взята из латинского названия углерода «карбонеум», а группу NН2
называют «амид», отсюда название удобрения – карбамид.
Азотные удобрения представляют собой белые или желтоватые кристаллические
порошки (кроме жидких удобрений), которые хорошо растворимы в воде, не
поглощаются или слабо поглощаются почвой. Большинство из них обладает высокой
гигроскопичностью и требует особой упаковки и хранения.
Учитель. Если мы видим, что растения отстают в росте, их листья приобретают
грязно-зеленый цвет с фиолетовым оттенком, то мы делаем вывод о нехватке в почве
фосфора.
Эксперт-химик. Фосфор является жизненно важным элементом для всех живых
организмов, включая человека. Судите сами: твердость скелету придает ортофосфат
кальция Сa3(РО4)2, содержится фосфор также в составе мышечной, нервной и мозговой
тканей. Источником фосфора для людей и животных является растительная пища. А
растения могут расти в том случае, если в почве есть фосфаты. Следовательно, в почву
необходимо вносить фосфорные удобрения.
Фосфорные удобрения – это соли фосфорной кислоты, которая образует три вида
солей: фосфаты, гидрофосфаты и дигидрофосфаты.
Самое дешевое удобрение – фосфоритная мука, состав которой выражается формулой
Са3(РО4)2. Тонко измельченный природный фосфорит нерастворим в воде, поэтому
применяется он на кислых, подзолистых, торфяных, серых и лесных почвах, т. е. почвах,
которые могут растворить этот фосфат. К растворимым фосфорным удобрениям
относятся простой и двойной суперфосфаты, основу которых составляет Са(Н2РО4)2.
Состав простого суперфосфата – Са(Н2PO4)2 + 2СаSO4 (содержит балласт – СаSO4). В
двойном суперфосфате сульфата кальция нет. Растворимые в воде, доступные
растениям простой и двойной суперфосфаты подкисляют почву. Поэтому для снижения
кислотности почвы ее известкуют.
Удобрение, содержащее гидрофосфат кальция СаНРО4•2Н2О, называют преципитатом.
Это кристаллогидрат, содержащий в 1 моль удобрения 2 моль воды. Применяют его
только на кислых почвах, т.к. он малорастворим в воде.
Калийные удобрения также необходимы для питания растений. Недостаток калия в
почве заметно уменьшает урожай и устойчивость к неблагоприятным условиям.
Важнейшими калийными удобрениями являются:
сырые соли, представляющие собой размолотые природные соли, преимущественно
минералы сильвинит NaCl•KСl и каинит KCl•МgSO4•3H2О;
древесная и торфяная зола, содержащие поташ K2СО3;
концентрированные удобрения, получаемые в результате переработки природных
калийных солей: KСl и K2SO4.
Хлорид калия – белый мелкокристаллический продукт. его недостаток – слеживаемость,
но ее можно предотвратить глубокой сушкой (содержание влаги 0,1–0,2%), а также
грануляцией. Сульфат калия совершенно не гигроскопичен и не слеживается.
Учитель. Теперь, когда мы вспомнили основные минеральные удобрения, давайте
перейдем к таблице 2, в которой дана характеристика важнейших групп минеральных
удобрений с точки зрения их питательной ценности и возможного вредного влияния на
живые организмы. Перед каждым из вас лежит эта таблица. Изучив ее, легко прийти к
выводу, что самый большой вред экологии и живым организмам наносят именно азотные
удобрения. Об этом нам расскажут эксперты – врачи и ученые-химики.
Таблица 2
Биологическая роль важнейших удобрений
Удобрения
Положительное действие
• Азот входит в состав белков, аминокислот,
витаминов, хлорофилла и других жизненно
важных органических соединений.
Азотные
• Увеличивают содержание белка в зернах
пшеницы, кукурузы, гречихи, проса и других
зерновых культур.
Отрицательное действие
Токсичность определяется
химическим составом и
агрессивностью
выделяющихся
компонентов (аммиак,
оксиды азота)
• Оказывают благоприятное влияние на
содержание клейковины, стекловидность зерна,
выход муки, ее хлебопекарные качества
• Фосфор участвует в синтезе аминокислот,
белков, жиров, крахмала, сахаров и других
продуктов обмена.
Токсическое действие
солей фосфорной кислоты
возможно лишь при
высоких дозах.
Токсичность суперфосфата
• Повышают сахаристость свеклы, улучшают
и нитрофосок определяется
качество зерна, увеличивают содержание
Фосфорные белков, входящих в клейковину.
примесями соединений
фтора. Кислые соли и
• Способствуют увеличению урожая и качества суперфосфат (содержит
свободный Р2О5) обладают
подсолнечника, масличных культур, табака,
картофеля, увеличивают питательную ценность раздражающим и
прижигающим действием
сена
на кожу
Калийные
• Имеют важное значение в углеводном и
белковом обмене.
/
• Усиливают фотосинтез и отток сахаров из
листьев в другие части.
• Способствуют поддержанию тургора клеток,
прочности стеблей, увеличивают накопление
сахара в клеточном соке.
• Повышают качество корнеплодов сахарной
свеклы, волокон льна-долгунца, семян
подсолнечника
Эксперт-врач. Избыток в почве нитратов ухудшает качество выращиваемых овощей,
фруктов, зерновых культур и др. При потреблении в повышенных количествах нитраты в
пищеварительном тракте частично восстанавливаются до нитритов (более токсичных
соединений), последние при поступлении в кровь могут вызвать метгемоглобинемию.
Кроме того, из нитритов в присутствии аминов могут образовываться N-нитрозамины,
обладающие канцерогенной активностью (способствуют образованию раковых
опухолей).
Из всего сказанного можно сделать вывод о последствиях употребления некачественных
продуктов:
• развитие онкологических заболеваний;
• появление заболевания, при котором кровь не способна удерживать кислород, –
метгемоглобинемии (кислородного голодания);
• нарушение деятельности щитовидной железы и др.
Эксперт-химик. Корневые системы всех без исключения растений хорошо усваивают
нитраты. В результате участия ферментов и углеводов происходит восстановление
нитратов до аммиака через нитриты:
Образующийся аммиак взаимодействует с органическими кислотами, в результате
получаются аминокислоты – строительный материал для белков:
NH3 + органическая кислота
аминокислота.
Cодержание белков в продукции определяет ее пищевую ценность. Значит, земледелец
должен добиваться наиболее полного перехода минерального азота, поступившего в
растение, в состав органических веществ.
Заметим, что при недостатке азота растение медленно растет, имеет мелкие,
бледные, преждевременно желтеющие листья. При избытке азота бурно развивается
вегетативная часть растений, а генеративная (наряду с клубнями и корнеплодами)
оказывается в угнетенном состоянии. Если в почве избыток нитратов, то они не
успевают полностью превратиться в аминокислоты. Нитраты по корню поднимаются и
могут осесть в любой части растения. Они превращаются в нитриты и отравляют
организм. Кроме того, избыток соединений азота вымывается из верхнего слоя водой и
просачивается в грунтовые воды. Далее они попадают в наш дом с обыкновенной
питьевой водой.
Эксперт-эколог. Представляю таблицу 3 «Допустимые уровни содержания нитратов в
продуктах растительного происхождения». Предельно допустимая концентрация (ПДК)
понимается как количество вредного вещества в окружающей среде, которое не
оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека или его потомство при
постоянном или временном контакте с ним.
Таблица 3
Допустимые уровни содержания нитратов
в продуктах растительного происхождения
Содержание нитратов, мг/кг
из открытого
грунта
из защищенного
грунта
Допустимое
критическое
отклонение от
ПДК
Картофель
250
/
60
Морковь ранняя
(до 1 сентября)
400
Морковь поздняя
250
/
60
Томаты
150
300
40/72
Огурцы
150
400
40/98
Свекла столовая
1400
/
371
Лук-перо
600
/
147
Лук репчатый
80
/
17
2000
3000
487/742
Дыни
90
/
20
Арбузы
60
/
11
Яблоки
60
/
11
Груши
60
/
11
Виноград столовых сортов
60
/
11
Перец сладкий
200
400
48/98
Тыква (для изготовления
консервов для питания детей)
200
/
48
Пищевой продукт
Капуста салатная, петрушка,
сельдерей и т.д.
/
98
Каковы же основные источники пищевых нитратов? Практически это исключительно
растительные продукты. В животных продуктах (мясо, молоко) содержание нитратов
весьма незначительно. Максимальное накопление нитратов происходит в период
наибольшей активности растений при созревании плодов.
Чаще всего наибольшее содержание нитратов в растениях бывает перед началом уборки
урожая. Незрелые овощи (кабачки, баклажаны, огурцы, картофель), а также овощи
раннего созревания могут содержать нитратов больше, чем достигшие нормальной
уборочной зрелости, когда произошло полное превращение соединений азота в белки.
Удобрять растения азотными удобрениями желательно не позднее, чем за 2–3 недели до
уборки урожая. Кроме того, полному превращению нитратов в белки препятствуют
плохая освещенность, избыточная влажность и несбалансированность питательных
элементов (недостаток фосфора и калия).
Учитель. Мы говорили об общей закономерности накопления нитратов. Однако у
различных растений есть и свои индивидуальные особенности.
Эксперт-эколог. По способности накапливать нитраты растения можно разделить на
пять групп – по содержанию в 1 кг продукции:
• больше 5 г (все виды салатов, петрушка, редис);
• до 5 г (шпинат, редька, кольраби, свекла, зеленый лук);
• до 4 г (белокочанная капуста, морковь, репчатый лук);
• до 3 г (лук-порей, ревень, укроп, тыква);
• менее 1 г (огурцы, арбузы, дыни, помидоры, баклажаны, картофель).
Учитель. Как распределяются нитраты в различных овощах?
Эксперт-эколог. 1) У свеклы нитраты сконцентрированы в верхней части корнеплода –
до 65%;
2) у моркови: в сердцевине – 90% и в наружной части – 10%;
3) у капусты – в кочерыжке и в толстых черешках листьев;
4) у картофеля в мелких клубнях нитратов больше, чем в крупных, сосредоточены они
под кожурой (поэтому необходимо чистить не экономя);
5) маленькие огурцы содержат нитратов меньше, чем большие, в огурце, сорванном
утром, нитратов меньше.
Учитель. Проблема нитратов активно обсуждается общественностью нашей страны.
Попробуем разобраться в этом вопросе и мы.
Эксперт-химик. Для решения этой проблемы мы побывали в лаборатории центрального
городского рынка и СЭС, где проводят опыты по определению нитратов и нитритов в
продуктах растениеводства, постоянно исследуют почву, питьевую воду, воду
открытых водоемов на наличие в них вредных для организма примесей (нитраты,
нитриты, фосфаты и др.). Эти исследования проводятся в течение нескольких лет, для
чего разработаны специальные компьютерные программы.
Пробы почвы и воды берутся в специальных точках нашего города и района, а также в
Озерском и Гвардейском районах. Исследования на нитраты проводятся также с
каждой новой партией овощей и фруктов на пограничном переходе. Наша лаборатория
осуществляет как плановый контроль, так и по ситуациям. В проведенных СЭС анализах
проб показатели не превышают допустимые нормы, а некоторые из них даже ниже.
Учитель. Теперь, когда нам все известно о пищевых нитратах, в доказательство
сказанного проведем опыты по определению содержания нитратов в картофельном,
морковном соках и воде. Результаты опытов заносим в таблицу 4.
Таблица 4
Обнаружение нитратов в растениях и воде
Ионы
Окрашивание
в питьевой воде
Концентрация,
мг/л
Вывод
Бледноголубое
> 0,001
/
Голубое
>1
/
> 100
/
Бледноголубое
> 0,001
/
Голубое
>1
/
> 100
/
Бледноголубое
Низкая
/
Синее
Средняя
/
Темно-синее
Высокая
/
Бледноголубое
Низкая
/
Синее
Средняя
/
Темно-синее
Высокая
/
Синее
в воде открытых
водоемов
Синее
в морковном соке
в картофельном соке
Условимся сразу, что в качественном анализе большое значение имеет определенная
последовательность добавления реактивов – так называемый систематический ход
анализа. Поэтому выполнение работы проводим по методике, которая лежит перед
вами. Согласно этой методике по интенсивности окрашивания раствора визуально
определяем концентрацию ионов, содержащихся в данном растворе. Для полноты
осаждения ионов используем определенные количества растворов.
Требования по технике безопасности при выполнении работы: соблюдать правила
пользования химической посудой и лабораторным оборудованием; соблюдать правила
работы с веществами. Приступаем к работе.
Лабораторные опыты
«Определение нитратов в растениях и воде»
Р е а г е н т: дифениламин (С6Н5)2NН.
Опыт 1 «Обнаружение ионов
в питьевой воде»
Выполнение анализа
К 1 мл пробы воды по каплям добавляют реагент. Бледно-голубое окрашивание – при
концентрации нитрат-ионов более 0,001 мг/л, голубое – более 1 мг/л, синее – более 100
мг/л.
Опыт 2 «Обнаружение ионов
в воде открытых водоемов»
Выполнение анализа
К 1 мл пробы воды по каплям добавляют реагент. Бледно-голубое окрашивание – при
концентрации нитрат-ионов более 0,001 мг/л, голубое – более 1 мг/л, синее – более 100
мг/л.
Опыт 3 «Обнаружение ионов
в морковном соке»
Выполнение анализа
К 1 мл пробы сока по каплям добавляют реагент. Бледно-голубое окрашивание – низкое
содержание ионов, синее – среднее содержание, темно-синее или темно-фиолетовое –
высокое содержание.
Опыт 4 «Обнаружение ионов
в картофельном соке
Выполнение анализа
К 1 мл пробы сока по каплям добавляют реагент. Бледно-голубое окрашивание – низкое
содержание ионов, синее – среднее содержание, темно-синее или темно-фиолетовое –
высокое содержание.
Учащиеся выполняют опыты и результаты записывают в табл. 4.
Учитель. Теперь сделаем выводы по химическому эксперименту: проведя ряд
лабораторных опытов по обнаружению нитрат-ионов в овощах (соках овощей),
купленных в магазине, и воде, мы убедились, что в питьевой воде и морковном соке не
содержатся нитраты, а в воде из открытого водоема и картофельном соке обнаружено
большое количество нитратов.
Что же делать, если в продуктах присутствует избыток нитратов?
Эксперт-врач. Взрослый человек нормально переносит 150–200 мг нитратов в день, а
500 мг – предельно допустимая для него доза. Для грудного ребенка токсичны уже 10 мг.
Практические советы
1. Тщательное промывание овощей и фруктов уменьшает содержание нитратов на 10%, а
механическая очистка – на 15–20%.
2. Зелень (петрушку, укроп, салат и др.) необходимо поставить, как букет, в воду на
прямой солнечный свет. В таких условиях нитраты в листьях в течение 2–3 ч полностью
перерабатываются и потом практически не обнаруживаются. После этого зелень можно
без опасения употреблять в пищу.
3. Свеклу, кабачки, капусту, тыкву и другие овощи перед приготовлением необходимо
нарезать мелкими кубиками и 2–3 раза залить теплой водой, выдерживая по 5–10 мин.
(Нитраты хорошо растворимы в воде (особенно теплой) и вымываются из овощей.)
4. Варка овощей снижает содержание нитратов на 50–80%.
5. Квашение, соление, консервирование и маринование способствуют снижению нитратов
на 60–70%.
6. Нейтрализовать поступившие в организм нитраты могут ягоды черной и красной
смородины, зеленый чай, а также аскорбиновая кислота (по 0,3–0,4 г в сутки).
Рекомендации по предотвращению отравления нитратами (запись в тетрадь):
1) варка овощей;
2) очистка от кожуры;
3) удаление участков наибольшего скопления нитратов;
4) вымачивание.
Учитель. Для того чтобы вы могли самостоятельно определить наличие в продуктах
нитратов, предлагаю вам провести дома опыт «Нитраты в продуктах». Для этого
нужен риванол, физиологический раствор (0,9%-й раствор поваренной соли) и
разбавленная соляная кислота.
Опыт «Нитраты в продуктах». 2 мл разведенного продуктового сока, взятого из
средней части плода, смешать с 1 мл солянокислого раствора риванола и добавить
цинковый порошок. Если в растворе содержится больше 20 мг/л нитратов, то появится
бледно-розовая окраска.
Учитель. В ходе урока мы с вами познакомились с экологическими аспектами применения
минеральных удобрений, отражающими позитивные и негативные стороны их
применения, решили ряд экспериментальных задач по определению нитратов в воде и
продуктах питания.
Теперь решим расчетную задачу на определение содержания питательного вещества в
минеральных удобрениях по формуле соединения. Вспомним, что удобрения – это
продукты питания для растений. Питательная ценность минерального удобрения
определяется массовой долей питательного элемента в нем. Условно принято
питательную ценность азотных удобрений выражать через долю в них элемента азота,
фосфорных – через долю оксида фосфора(V), калийных – через долю оксида калия.
Задача. Определить массовую долю (в %) элемента азота в натриевой и аммиачной
селитрах.
Решение
Формула натриевой селитры – NaNO3. Массовая доля азота в натриевой селитре:
(N) = Ar(N)/Mr(NaNO3)•100%,
(N) =14/85•100% = 16,5%.
Формула аммиачной селитры – NH4NO3. Массовая доля азота в аммиачной селитре:
(N) = 2Ar(N)/Mr(NH4NO3)•100%,
(N) = 2•14/80•100% = 35%.
Учитель. Как перевести сельское хозяйство из разряда загрязненных в разряд
экологически чистых? Как вырастить экологически чистую продукцию и избежать
отравления нитратами? Чтобы достичь этих целей, необходимо иметь в виду
следующее.
1. Растениевод должен грамотно вносить азотные удобрения:
а) в строго рассчитанных дозах и в оптимальные сроки;
б) под овощи доза вносимого азота не должна превышать 20 г/м2.
Известкование кислых почв способствует снижению в них нитратов в течение четырех
последующих лет.
2. Выращивать овощи, особенно зеленые культуры, надо при хорошей освещенности,
оптимальных показателях влажности почвы и температуры.
3. Минеральные удобрения лучше вносить вместе с органическими в оптимальных
соотношениях, не забывая и о микроэлементах.
4. Отрицательные воздействия на природу обусловлены не самими удобрениями, а
неумелым их применением.
Контроль знаний с помощью теста
«Минеральные удобрения»
Вариант 1
1. Закончите фразу: «Химические элементы, необходимые растениям в больших
количествах, называют…»
2. Закончите фразу: «Вещества, содержащие три важнейших питательных элемента – N, Р,
K – и способные в почвенном растворе диссоциировать на ионы, – это …»
3. Закончите фразу: «Минеральные удобрения, содержащие один питательный элемент,
называют ...»
4. Напишите химический состав удобрений: мочевины, простого суперфосфата,
кальциевой селитры.
Вариант 2
1. Закончите фразу: «Химические элементы, необходимые растениям в малых
количествах, называют…»
2. Из минеральных веществ, находящихся в почве, растению необходимы:
а) азот;
б) калий;
в) фосфор;
г) любые.
3. Закончите фразу: «Минеральные удобрения, содержащие два и более питательных
элементов, называют …»
4. Напишите химический состав удобрений: аммиачной селитры, двойного суперфосфата,
сульфата аммония.
В заключение урока учитель высказывает свое отношение к проделанной учащимися
работе, оценивает их выступления и ответы.
Литература
Крицман В.А. Книга для чтения по неорганической химии. М.: Просвещение, 1975;
Кузнецова Л.И., Титова Н.Н., Гара Н.Н. Химия. Учебник для 8 класса
общеобразовательных учреждений.
М.: Вентана-Граф, 1997; Кузнецова Л.И. Новая технология обучения химии в 8-м классе.
Обнинск: Титул, 1999; Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Химия для поступающих
в вузы. М: Дрофа, 1999; Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. 2400 задач для школьников и
поступающих в вузы. М.: Дрофа, 1999;