Soạn giáo án chuyên đề Hóa học 11 cánh diều chuyên đề 11.1 Bài 2: Phân bón vô cơ (P2)

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- HS xem video (nếu có), đọc nội dung sách CĐHT trang 16 – 18 bao gồm cả nội dung Kiến thức bổ trợ, CH thảo luận 1 - 3 và luyện tập 3 – 5:

CH thảo luận:

Câu hỏi 1: Hãy so sánh hàm lượng đạm tổng giữa phân urea nguyên chất và phân SA nguyên chất.

Luyện tập 3: Việc cung cấp phân đạm như urea, SA,... sẽ mang lại lợi ích cơ bản nào cho các loại rau cải?

Câu hỏi 2: Giải thích vì sao phân phức hợp dễ bảo quản và dễ vận chuyển hơn phân bón hỗn hợp.

Luyện tập 4: Việc bón phân superphosphate sẽ mang những lợi ích cơ bản nào đối với loại cây trồng dùng để chắn gió hoặc chống xói lở đất?

Câu hỏi 3: Trong hai quy trình sản xuất phân bón superphosphate, quy trình nào thu được phân có hàm lượng phosphorus cao hơn? Giải thích.

Luyện tập 5: Vì sao trước khi bón phân superphosphate, người ta thường phải xử lí đất bằng vôi?

Từ đó làm việc theo nhóm, mỗi nhóm một nhiệm vụ, trình bày trên giấy A0:

Nhóm 1: Quy trình sản xuất và cách sử dụng urea.

Nhóm 2: Quy trình sản xuất và cách sử dụng phân bón SA,

Nhóm 3: Quy trình sản xuất và cách sử dụng phân hỗn hợp NPK,...

Nhóm 4: Quy trình sản xuất và cách sử dụng phân phức hợp chứa N, P và ammophos

Nhóm 5: Quy trình sản xuất và cách sử dụng phân superphosphate

GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS có thể xem video hướng dẫn cách pha trộn phân đơn dinh dưỡng đa lượng tạo phân NPK.

- Các nhóm HS làm việc theo kĩ thuật các công đoạn, treo sản phẩm trên tường lớp.

- GV hỗ trợ các nhóm phối hợp thực hiện kĩ thuật các công đoạn.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện các nhóm trình bày sản phẩm.

Bước 4: Kết luận, nhận định

- GV chốt kiến thức và nội dung ghi vào vở.

- GV nhận xét, đánh giá:

+ Biểu hiện “trình bày được” của HS đối với mỗi quy trình sản xuất và cách sử dụng phân bón.

+ Mức độ hợp lí trong phân chia công việc và hoàn thành được các công việc cần thực hiện trong mỗi nhóm nhằm đáp ứng mục tiêu hoạt động.

+ Hiệu quả phối hợp giữa các nhóm theo kĩ thuật các công đoạn.

- GV định hướng hoạt động học tiếp theo: Tìm hiểu cách bảo quản phân bón vô cơ.

III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ LOẠI PHÂN BÓN VÔ CƠ

1. Phân urea

- Thành phần chính: carbonyl diamide ((NH₂)₂CO): hạt màu trắng, dễ hút ẩm, tan tốt trong nước.

- Được điều chế bằng cách cho NH₃ tác dụng với CO₂ ở nhiệt độ và áp suất cao.

2NH­₃ +  CO₂ (NH₂)₂CO  +  H₂O

- Thường được dùng để bón thúc bằng cách rải hạt hoặc pha thành dung dịch để tưới

- Thích hợp với lúa, mía, rau cải, cây ăn quả, cây nông nghiệp; phù hợp với nhiều loại đất không làm tăng độ chua của đất.

2. Phân ammonium sulfate (phân bón SA)

- Thành phần chính: ammonium sulfate ((NH₄)₂SO₄):

- Được điều chế bằng cách cho NH₃ tác dụng với sulfuric acid đặc.

2NH₃+ H₂SO₄  → (NH₄)₂SO₄

- Thường được dùng để bón thúc bằng cách rải hạt hoặc pha thành dung dịch để tưới

- Thích hợp cho tất cả cây trồng, nhất là lúa nước, cây họ đậu, ngô; phù hợp với nhiều loại đất; dễ làm tăng độ chua của đất.

Trả lời CH thảo luận 1

Hàm lượng đạm có trong phân urea nguyên chất là:

%m_N = = =46,67%

Hàm lượng đạm có trong phân SA nguyên chất là:

%m_N = = = = 21,21%

⇒ Hàm lượng đạm có trong phân urea nguyên chất lớn hơn trong phân SA nguyên chất.

Trả lời Luyện tập 3:

Việc cung cấp phân đạm như urea, SA,... sẽ giúp các loại rau cải ra nhiều lá, lá có màu xanh với kích thước to.

3. Phân hỗn hợp NPK

- Được tạo ra từ quá trình phối trộn giữa các phân đơn dinh dưỡng đạm, lân, kali theo các bước:

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu

Bước 2: Xác định tỉ lệ phần trăm khối lượng N:P₂O₅:K₂O phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Bước 3: Xác định tổng khối lượng phân hỗn hợp

Bước 4: Tính khối lượng của mỗi phân đơn theo tỉ lệ phần trăm khối lượng N:P₂O₅:K₂O  và khối lượng chất phụ gia cần bổ sung.

Bước 5: Phối trộn

Bước 6: Tiến hành tạo hạt.

4. Phân phức hợp chứa N, P và ammophos

- Thành phần chính: là hợp chất giữa ion ammonium (NH₄⁺) với các gốc phosphate (H₂PO₄^-, HPO₄^2-, PO₄^3-).

- Được điều chế bằng cách cho NH₃ tác dụng với phosphoric acid. Tuỳ tỉ lệ mol sẽ tạo ra các loại phân phức hợp khác nhau là MAP, DAP, TAP.

NH₃ + H₃PO₄ → NH₄H₂PO₄

(MAP)

2NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₂HPO₄

      (DAP)

3NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₃PO₄

(TAP)

Trả lời CH thảo luận 2

Phân phức hợp chứa các nguyên tố dinh dưỡng cùng là thành phần một chất hóa học nên thường gồm các loại hạt đồng nhất => dễ bảo quản, vận chuyển.

Phân hỗn hợp được phối trộn từ các loại phân đơn dinh dưỡng nên sẽ có nhiều loại hạt không đồng nhất ⇒ Khó khăn hơn trong việc bảo quản, vận chuyển.

5. Phân  Superphosphate

a)  Superphosphate đơn: Chứa 14-20% P2O5, thành phần gồm Ca(H₂PO₄)₂ và CaSO₄

Điều chế: Quặng phosphorite hoặc apatite +  sulfuric acid đặc

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

b) Superphosphate kép: Chứa 40-50% P₂O₅, thành phần gồm Ca(H₂PO₄)₂

Điều chế: 2 giai đoạn:

- Điều chế phosphoric acid

Ca₃(PO₄)₂ +3 H₂SO₄ → H₃PO₄ + 3 CaSO₄

- Cho phosphoric acid tác dụng với quặng phosphorite hoặc quặng apatite

Ca₃(PO₄)₂ +4H₃PO₄ → 3Ca(H₂PO₄)₂

- Thường được dùng để bón lót và bón thúc.

- Thích hợp với các loại cây ngắn ngày và các loại cây cần nhiều sulfur.

Trả lời CH thảo luận 3

Quy trình thứ hai thu được phân có hàm lượng phosphorus cao hơn.

Vì thành phần chủ yếu của phân bón sản xuất theo quy trình thứ hai là Ca(H₂PO₄)₂. Trong khi quy trình thứ nhất có thành phần chủ yếu của phân bón gồm Ca(H₂PO₄)₂ và CaSO₄ (CaSO₄ dễ làm đất bị chai cứng).

Trả lời Luyện tập 4, 5:

4. Việc bón phân superphosphate sẽ làm loại cây trồng dùng để chắn gió hoặc chống xói lở đất có bộ rễ ăn sâu và lan rộng trong đất giúp cho cây ít đổ ngã.

5. Trong quy trình sản xuất phân bón superphosphate có sử dụng acid, đồng thời phân bón có thể bị biến đổi và tạo ra H₃PO₄ nên phân bón superphosphate sẽ làm chua đất. Vì vậy, người ta cần bón vôi để khử acid trong đất trước khi bón loại phân này.

Kết luận

Tùy theo đặc điểm của phân bón (thành phần, khả năng hòa tan trong nước,...) và nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng ở các giai đoạn phát triển khác nhau; phân có thể dùng để bón thúc hoặc bón lót.