Элективный курс Тема: «Химия в сельском хозяйстве»
Скачать 444.39 Kb.
|
Занятие 3. Практическая работа №1. Изучение химического состава азотных удобрений характерными качественными реакциями. Цель работы: Провести характерные качественные реакции на азотных удобрениях. Реактивы и материалы. 1.Дистиллированная вода. 2. 8-процентный раствор щелочи NaOH. 3. 5-процентный раствор хлористого бария. 4. 10- процентный раствор уксусной кислоты или обыкновенная уксусная эссенция, разбавленная водой в 8-10 раз. 5. 5 - процентный раствор азотнокислого серебра (в склянке объемом 25-50 мл с капельницей). 6. Раствор дифениламина (в склянке объемом 25-50 мл с капельницей). 1 г дифениламина растворяют в 100 мл концентрированной H2SO4 (плотность 1,84). 7. Насыщенный раствор щавелевокислого аммония. 5,1 г (NH4)2C2O4 . H2O растворяют дистиллированной водой в мерной колбе объемом 100 мл и объем раствора доводят водой до метки. 8. Стеклянные палочки, пробирки и стаканчики. Значение и сущность анализа. Как уже отмечалось, азот в составе минеральных удобрений находится в аммиачной, нитратной или амидной форме (табл.). Нитратный азот любого удобрения очень подвижен в почве. Он легко проникает в нее вместе с водой и легко вымывается. Знание этого явления позволяет выбрать наиболее походящие сроки и способы того или др. азотного удобрения. Кроме азота, в состав азотных удобрений входят также другие элементы (в состав катионов или анионов). Для питания растений важное значение имеет не только питательный элемент, входящий в состав удобрения, но и др. его компоненты. Следовательно, наиболее полная оценка применяемого удобрения может быть сделана лишь при полном представлении о его химическом составе. Наличие в составе удобрения того или др. катиона или аниона устанавливают (или обнаруживают) при помощи характерных для них качественных реакций. Ход анализа. Качественная реакция на нитратный азот в удобрениях NH4NO3, NaNO3, Ca(NO3)2. 1. Проба с дифениламином. При помощи стеклянной палочки перенесите на кусочек фильтровальной бумаги, положенной в небольшую фарфоровую чашечку, одну каплю водного раствора испытываемого удобрения. Туда же при помощи капельницы добавьте каплю дифениламина. Посинение раствора свидетельствует о наличии нитрат - иона в удобрении. В растворе натронной селитры NaNO3, калийной селитры KNO3 и кальциевой селитры Ca(NO3)2, кроме иона NO3-, можно определить наличие ионов Na+, K+ или Ca2+. Качественная реакция на Na+, K+. С кончика ножа на пламя горелки насыпьте небольшое количество (около 0,1 г) удобрений NaNO3 и KNO3. Если в составе удобрения имеется натрий, то пламя окрасится в желтый цвет, а при наличии калия – в фиолетовый. Качественная реакция на Ca2+. В пробирку налейте около 5 мл прозрачного водного раствора кальциевой селитры. Туда же добавьте 2-3 мл 5-ти процентного раствора щавелевокислого аммония, встряхните пробирку и подогрейте содержимое на огне горелки. В результате выпадет белый осадок щавелевокислого кальция: Ca(NO3)2 + (NH4)2C2O4 → Ca C2O4↓+2 NH4NO3. Качественная реакция на аммиачный азот в удобрениях NH4NO3, (NH4)2SO4, NH4Cl, NH4H2PO4, (NH4)2HPO4. В пробирку возьмите около 3-5 мл водного раствора удобрения (или 1-1,5 г сухого удобрения). Туда же прилейте 3-5 мл 8-процентного раствора щелочи NaOH. Закрыв пробирку пробкой, встряхните содержимое пробирки. При этом из состава удобрения выделяется аммиак. Например: NH4NO3+ NaOH= NH3↑ + H2O + NaNO3. По характерному запаху аммиака можно судить о наличии аммиачного азота в испытываемом удобрении. В состав сульфата аммония, кроме иона аммония NH4+, входит ион SO42-, а в состав хлористого аммония – ион Cl-. Их наличие также легко определить при помощи качественных реакций. Качественная реакция на SO42-. Возьмите в пробирку около 4-5 мл отфильтрованного водного раствора удобрения. Туда же прибавьте 8-10 капель 5-процентного раствора хлористого бария и встряхните пробирку. При наличии в удобрении иона SO42 выпадает обильный белый осадок: (NH4)2SO4 + BaCl2 = BaSO4 ↓ + 2 NH4Cl. Этот осадок не растворяется в уксусной кислоте (прилейте в пробирку с содержимым 2-3 мл уксусной кислоты и взболтайте. Осадок не растворится). Качественная реакция на Cl-. Возьмите в пробирку 5-6 мл прозрачного раствора хлористого аммония. Туда же прибавьте 5-6 капель 5-процентного раствора азотнокислого серебра, содержимое встряхните. При этом выпадет творожистый белый осадок: NH4Cl+AgNO3→AgCl ↓ + NH4NO3. Качественная реакция на мочевину CO(NH2)2. Мочевина хорошо растворяется в воде. Азот в ней находится в амидной форме. Поэтому, в отличие от аммиачных удобрений, при прибавлении к водному раствору этого удобрения 8-процентного раствора щелочи запаха аммиака не будет. Возьмите в пробирку около 5 мл раствора мочевины и 2-3 мл 8-процентной щелочи, встряхните и понюхайте. Запаха не будет. Но на раскаленной поверхности угля сухое удобрение мочевины плавится и дает запах аммиака. Запомните это! Все аммиачные удобрения дают запах аммиака как со щелочью, так и на раскаленной поверхности угля. Занятие 4. Классификация фосфорных удобрений Цель: Учащиеся знакомятся с важнейшими фосфорными удобрениями и учатся распознавать фосфорные удобрения. Фосфорные удобрения Суперфосфат в нашей стране – основное фосфорное удобрение. Его фосфор хорошо доступен для всех растений. Суперфосфат можно применять, в отличие от др.фосфорных удобрений, как в виде допосевного удобрения (под вспашку), так и при посеве в рядки, а также в виде подкормки. Остальные фосфорные удобрения следует вносить в почву до посева. Фосфоритную муку, как труднорастворимое удобрение, лучше применять на кислых почвах. Целесообразно ее компостировать с навозом или торфом. (Характеристику фосфорных удобрений см. в таблице) Таблица Фосфорные удобрения, их состав и некоторые свойства
Занятие 5. Практическая работа №2. Описание фосфорных удобрений, изучение их состава и свойств Цель работы: Ознакомить учащихся с образцами фосфорных удобрений и провести качественные реакции Реактивы и материалы. 1. Полный набор фосфорных удобрений. 2. 5- или 10-процентный раствор уксусной кислоты или 1-процентный раствор соляной кислоты. 3. 5-процентный раствор азотнокислого серебра. 4. Лакмус красный и синий. 5. 5-процентный раствор хлористого бария. 6. Сернокислый раствор молибденовокислого аммония. Смешивают равные объемы 10-процентного водного раствора молибденовокислого аммония и H2SO4 (плотность 1,84). 7. 1-процентный раствор хлористого олова. 8. Оловянная палочка. Ход анализа. Опишите по образцам удобрений их внешний вид (цвет, порошок или гранулы) и запах (удобрение с запахом или без). Испытайте растворимость удобрений в воде и кислоте. Определите качественными реакциями наличие в них иона фосфора PO43-, кальция Ca2+ и остатка серной кислоты SO42-. Лакмусом определите реакцию водного раствора. Результаты наблюдений и испытаний запишите по следующей форме:
Испытание растворимости удобрения в воде. В колбу или стакан поместите около 2-3 г удобрения, прилейте 20-25 мл воды, встряхните и наблюдайте за растворимостью удобрения. Выяснится, что все фосфорные удобрения, в том числе суперфосфат, по внешнему виду нерастворимы в воде (вытяжку сохраните для ее испытания). Реакция удобрения с лакмусом. В водную болтушку удобрений опустите один конец синей и красной лакмусовой бумаги. Наблюдайте за изменением окраски лакмуса. Фосфорные удобрения могут быть кислыми – суперфосфат, щелочными – томасшлак, нейтральными – преципитат. Отношение удобрения к кислоте. Возьмите в пробирку1-2 г сухого удобрения и прилейте 3-4 мл 5-процентной уксусной или 1-процентной соляной кислоты. Из всех фосфорных удобрений только томасшлак и фосфатшлак в связи с содержанием в их составе извести вскипают от кислоты. Отношение водной вытяжки удобрения к AgNO3. Возьмите в пробирку 3-4 мл водной суспензии фосфорного удобрения. Туда же прибавьте 5-6 капель 5-процентного раствора азотнокислого серебра. При реакции AgNO3 с фосфорными удобрениями появляется желтое окрашивание (Ag3PO4): Ca(H2PO4)2 + 6AgNO3 = Ca(NO3)2 + 2Ag3PO4 + 4HNO3. В связи с разной растворимостью фосфорных удобрений в воде характер и интенсивность окрашивания водной вытяжки различных удобрений неодинаковы. Если взята водная вытяжка суперфосфата, то желтеет как раствор, так и осадок в пробирке. В случае преципитата, обесфторенного фосфата или костяной муки желтеет в основном осадок. Фосфоритная мука и томасшлак в воде нерастворимы. К тому же они имеют темную окраску. Поэтому перед анализом в пробирки с 3-4 мл водной суспензии этих удобрений необходимо прилить около 5 мл уксусной кислоты (чтобы усилить растворение удобрений) и содержимое пробирок отфильтровать. Добавляя в фильтрат 5-6 капель 5-процентного раствора AgNO3, убедитесь, что в вытяжке этих удобрений также имеются ионы фосфора PO43-. Отношение водной вытяжки суперфосфата к раствору хлористого бария BaCl2. В одну пробирку налейте 5 мл водной суспензии простого суперфосфата, в другую – 5 мл вытяжки двойного суперфосфата. В те же пробирки прилейте по 2-3 мл уксусной или соляной кислоты. После отстаивания осадка прозрачную жидкость над осадком слейте в другие две пробирки и добавьте 5-6 капель раствора хлористого бария. В вытяжке простого суперфосфата выпадет белый осадок, т.к. в его составе содержится гипс: CaSO4 + BaCl2 = BaSO4 ↓ + CaCl2 Если был взят двойной суперфосфат, такого осадка не будет или возникает лишь помутнение раствора. Занятие 6. Практическая работа №3. Определение содержания азота в мочевине CO(NH2)2 Цель работы: Определить содержание аммиачного азота формалиновым методом. Реактивы. 1. концентрированная серная кислота (плотность 1,84). 2. Индикатор метиловый красный. 3. 8-процентный раствор щелочи NaOH. 4. 25-прцентный раствор формалина. 5. Индикатор фенолфталеин. 6. 0,5 н. раствор щелочи NaOH. 7. 0,1 н. раствор серной кислоты H2SO4. Принцип метода. Амидный азот мочевины при кипячении с серной кислотой переходит в аммиачную форму: CO(NH2)2 + 2H2SO4 → (NH4)2SO4 + CO2 + H2O + SO3 После нейтрализации щелочью избытка кислоты полученный аммиачный азот определяют формалиновым методом: 2(NH4)2SO4 + 6HCOH → (CH2)6N4 + 2H2SO4 +6H2O. Образующуюся при этой реакции кислоту титруют щелочью. Ход анализа. Перевод азота мочевины в аммиачную форму. На технохимических весах возьмите 1 г удобрения. Навеску поместите в коническую колбу (еще лучше – в колбу Кьельдаля для сжигания) объемом 150 мл. Туда же прилейте 5-6 мл дистиллированной воды, смывая ею с горлышка колбы приставшие частицы удобрения. Затем добавьте (мерным цилиндром) 5 мл концентрированной серной кислоты (реактив 1). Под вытяжным шкафом содержимое колбы нагрейте на асбестовой сетке над горелкой до прекращения бурного выделения СО2, а потом кипятите до исчезновения белых паров H2O + SO3. В колбу после ее охлаждения прилейте 50 мл дистиллированной воды и 1-2 капли индикатора метилового красного (реактив 2). Избыток серной кислоты в колбе нейтрализуйте 8-процентным раствором щелочи (реактив 3) до исчезновения розовой окраски. Затем добавьте по каплям 0,1 н. раствор кислоты (реактив 7) до слабо-розового окрашивания. Раствор перенесите через воронку (без фильтра) в мерную колбу на 250 мл. Колбу, где ранее находился раствор, ополосните 3-4 раза 5-6 мл воды, перенося каждый раз жидкость в мерную колбу. Общий объем раствора в мерной колбе доведите водой до метки. Определение аммиачного азота формалиновым методом. В стакан или коническую колбу емкостью 100-120 мл возьмите 40 мл 25-процентного раствора формалина (реактив 4), прибавьте 2-3 капли индикатора метилового красного и нейтрализуйте (по каплям) 0,5 н. раствором NaOH до исчезновения розовой окраски. Туда же прилейте пипеткой 25 мл испытываемого раствора и 3-4 капли индикатора фенолфталеина и содержимое колбы титруйте 0,5 н. раствором NaOH (реактив 6) до вторичного розового окрашивания. Содержание азота в мочевине рассчитайте по следующей формуле:  ,Где a – количество миллилитров 0,5 н. раствора щелочи, израсходованное на титрование;  Т - поправка к титру щелочи;0,007 – количество граммов азота, соответствующее 1 мл 0,5 н. раствора щелочи; 0,1 – навеска удобрения в граммах, соответствующая 25 мл раствора, взятого для титрования. | ||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Реферат Химия в сельском хозяйстве Целью работы является классификация удобрений и подробная характеристика. В реферате будет рассказываться о свойствах и методах получения.... |  | Программа вступительных испытаний в аспирантуру подготовлена в соответствии... Программа предназначена для подготовки к вступительным испытаниям в аспирантуру по направлению подготовки 35. 06. 04 Технологии,... |
| Рабочей программы дисциплины химия в сельском хозяйстве направление... ... | | Квадрокоптер в сельском хозяйстве (оценка возможностей применения) Название работы: Квадрокоптер в сельском хозяйстве (оценка возможностей применения) |
| Учебно-методический комплекс дисциплины Учебная дисциплина предназначена для освоения одной из важнейших отраслей – экологии, применение знаний, сельском хозяйстве, биотехнологии,... | | Элективный курс «Экспериментальная химия» по учебному предмету «Химия» 9 класс Концепция модернизации российского образования предусматривает переход на новые формы обучения |
| Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию для студентов... ... | | Реферат Химия в сельском хозяйстве И для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур люди используют всяческие химические удобрения. При работе над рефератом... |
| Элективный курс «Занимательная химия» по учебному предмету «Химия» 8 класс Целью курса является формирование глубокого и устойчивого интереса к миру веществ и химических реакций, приобретение необходимых... | | Направление 35. 06. 04 Технологии, средства механизации и энергетические... Направление 35. 06. 04 Технологии, средства механизации и энергетические оборудование в сельском, лесном и рыбном хозяйстве |
| Тема: Элективный курс «Диссидентское движение в СССР 50-80-х гг.» Элективный курс «Диссидентское движение в СССР 50 – 80-х гг.» разработан в соответствии с основными положениями концепции модернизации... | | Тема Количество часов Практическое применение достижений современной биологии в промышленности, сельском хозяйстве, биотехнологии, в воспитании бережного... |
| Программный комплекс для анализа больших данных и его применение в сельском хозяйстве | | Темы рефератов по курсу дисциплины Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине |
| Элективный курс «Задачи с параметром» Элективный курс предназначен для реализации в 11классе общеобразовательной школы | | Элективный курс по химии Элективный курс «Рациональное питание» разработан в соответствии с концепцией предпрофильного образования |
