Элективный курс Тема: «Химия в сельском хозяйстве»
Скачать 444.39 Kb.
|
Занятие 7. Кислотность и засоленность почвы. Антропогенные нарушения почвы. Цель: Ознакомить учащихся с понятиями: кислотность и засоленность почвы. Кислотность и засоленность почвы Кислотность почвы - важный экологический фактор, определяющий условия жизнедеятельности почвенных организмов и высших растений, а также аккумуляцию и подвижность загрязнителей в почве (в первую очередь металлов). При высокой кислотности угнетается рост и развитие многих сельскохозяйственных культур, подавляется жизнедеятельность микроорганизмов. При высокой кислотности почвы необходимо проводить ее известкование. Кислотность почвы определяют, измеряя величину рН солевой вытяжки. В зависимости от величины рН почва может быть кислой, нейтральной или щелочной:
Оптимальные значения рН почвы для выращивания основных сельскохозяйственных культур приведены в приложении 4. Засоленность почвы характеризуется повышенным содержанием легкорастворимых минеральных солей, что неблагоприятно сказывается на физических и химических свойствах почвы и создает неблагоприятные условия для развития и роста многих растений. Сильнозасоленные почвы обычно непригодны для выращивания сельскохозяйственных культур. У растений, произрастающих на засоленных почвах, задерживаются набухание семян, цветение, рост, снижается урожайность. При больших концентрациях солей наступает гибель растений. Наиболее вредное влияние оказывают карбонаты, хлориды и сульфаты натрия и калия. Концентрации легкорастворимых солей определяют в водной вытяжке, проводя ее химический анализ. При выявлении сильного засоления почв сельскохозяйственных угодий необходимо проводить специальные гидромелиоративные мероприятия (орошение, дренаж) промывка). Данные о степени и типах засоленности почвы, в зависимости от концентрации солей, приведены в приложении 5. Антропогенные нарушения почвы. Антропогенное воздействие на почвы носит прямой и косвенный характер и обычно приводит к нарушениям почвы. Нарушения почвы состоят в изменениях в составе (механическом и химическом) и структуре почвы, а также в изменениях в функционировании агроэкосистем, что выражается в отклонениях от их естественного состояния и нарушении равновесных экологических процессов. Практически всегда нарушения почвы являются сложными, имеющими черты прямого и косвенного воздействий. Нарушения почвы могут быть вызваны и природными процессами - пожарами, сезонными климатическими явлениями, вулканическими процессами, стихийными бедствиями и др. Почвы можно условно рассматривать как: ненарушенные, т.е. существующие в естественных природных условиях, и нарушенные, т.е. в разной степени преобразованные и измененные человеком (сельскохозяйственные угодья, почвы городов, агропромышленных и др. районов). Почвы крупных городов и промышленных зон представляют собой, как правило, искусственные образования («урбаноземы»), созданные путем постоянной подсыпки смесью естественного материала, глины, песка, торфа и т.п. и антропогенных продуктов (переработанных строительных, бытовых, промышленных отходов). Естественные (ненарушенные) почвы сохранились лишь на окраинах городов и в пределах старых лесопарковых участков. По признакам изменений различают следующие основные типы нарушений почвы.
Только под города и прочие населенные пункты изъято из естественного биосферного процесса около 5% почвенного покрова, и ] § эта величина неуклонно растет. Подсчитано, что ежегодно в мире 1 О теряется до 6-7 млн. га почв. Эрозия почв - разрушение почв и вынос рыхлых компонентов почвенного материала водой и ветром. Водная эрозия происходит под воздействием поверхностного стока, дождевых и талых вод. Ветровая эрозия (дефляция) - представляет собой выдувание мелкозема верхних горизонтов, особенно в засушливые периоды, при сильных ветрах, особенно в условиях отсутствии растительности.
В результате загрязнения почв снижается плодородие почвы, а сама почва может стать губительной средой для существующих в ней (и находящихся в контакте с ней) организмов. Загрязнение почв сопровождается распространением загрязнений в другие среды и объекты окружающей среды - жшзой и косной природы. По характеру воздействия на объекты окружающей среды выделяют следующие виды нарушений почвы, приведенные в табл. 12. Таблица 12
Занятие 8. Практическая работа № 4. Ознакомление специализированным классом-комплектом-лабораторией «ЭХБ». Общие правила работы. Цель работы: Ознакомить учащихся с правилами техники безопасности в лаборатории. Общие правила работы Внимание! Перед тем как приступить к работе, необходимо подробно ознакомиться с настоящим пособием. Применение комплектов оборудования учащимися может происходить только под контролем преподавателя (руководителя работ). Большинство используемых методов оценки состояния окружающей среды являются химическими, т.к. позволяют определить компоненты химического состава и основаны на использовании химических реакций. Поэтому необходимо усвоить соответствующие теоретические сведения и практически освоить основные операции при проведении анализов. Для этого обычно проводится обучение приемам работы и правилам техники безопасности. Обучение проводится с использованием растворов модельных реактивов, содержащих в молекуле определяемый компонент (катион, анион, функциональные группы). Для обучения могут использоваться также специально приготовленные модельные растворы с известной концентрацией целевого компонента. Хорошим объектом для обучения является продающаяся в магазинах минеральная вода с известным химическим составом, который приводится, как правило, на этикетке бутылки. Обучение определению отдельных компонентов в воде или модельных растворах проводится только под руководством преподавателя или специалиста. Используемые при выполнении анализа растворы, реактивы, посуда и другие составные части комплекта должны быть предварительно осмотрены. При осмотре проверяют: 1) целостность и герметичность упаковки растворов, реактивов; 2) отсутствие повреждений мерной посуды, пробирок, контрольных шкал и т.п.; 3) соответствие выбранного для использования реактива (раствора) или посуды требованиям методики анализа, т.е. наличие хорошо и однозначно читаемой этикетки, меток на мерной посуде и т.п. Методики работы с индикаторными средствами, входящими в состав комплекта, приведены в документации на них, а также в руководстве[17]. После проведения анализа мерные склянки и пипетки следует промыть чистой водой, склянки с растворами необходимо герметично закрыть и уложить в места для их хранения. Меры безопасности при работах Входящие в состав комплекта реактивы герметично упакованы во флаконы и не представляют опасности при хранении. Хотя комплект «ЭХБ» не содержит ядовитых и сильнодействующих веществ, при работе с комплектом необходимо руководствоваться основными правилами безопасности, предусмотренными для работ и химической лаборатории. В частности, при работе в лаборатории недопустимо:
Необходимо также обращать внимание на герметичность упаковки химикатов (реактивов), на наличие хорошо и однозначно читаемых этикеток, а также при работе со стеклянными изделиями и посудой соблюдать осторожность во избежание порезов. При проведении экспериментов по моделированию загрязнений воздуха предусмотрено использование концентрированных* и разбавленных кислот - серной, соляной, азотной, муравьиной. Могут представлять опасность для здоровья и небольшие количества ** газов, получаемые в ходе практикума (например, хлора, оксида \ серы (IV) и др.). Повышенную опасность представляют крепкие и концентрированные минеральные кислоты, а также муравьиная кислота, обладающие сильным разъедающим действием при попадании на слизистые оболочки, кожные покровы, одежду, обувь. Эксперименты с применением концентрированных минеральных кислот выполняются с использованием комплектов-лабораторий серии «Пчелка-У». Особенно опасны кислоты при попадании в глаза. В этом случае глаза необходимо немедленно обильно промыть несильной струей воды, затем 2%-ным водным раствором соды и срочно обратиться к врачу-специалисту. Правила техники безопасности при выполнении экспериментов по приготовлению учебных модельных смесей и их анализу имеют много общего с правилами техники безопасности при выполнении лабораторных опытов и практических работ в химическом кабинете. Поэтому на первых занятиях следует ознакомить учащихся с этими правилами (или повторить их). В частности, целесообразно ознакомить учащихся с некоторыми знаками безопасности, предписывающими выполнение конкретных требований безопасности, маркирующими опасные вещества, указывающими местонахождение пожарных кранов, огнетушителей, пунктов медицинской помощи и т.п. Особо следует выделить знаки безопасности, приведенные на рис. 4 и 5 (по Т.С. Назаровой [30]). Во всех случаях при проведении занятий следует соблюдать общие меры предосторожности, принятые при выполнении химического демонстрационного эксперимента и фронтальных лабораторных работ: 1) эксперимент в целом рассматривается как потенциально опасный. В нем выделяются элементы повышенной опасности (отбор и добавление кислот, отбор газов и паров различной степени и токсичности и др.); 2) достаточная удаленность от учащихся (не менее 2,5 м), без снижения наглядности эксперимента; 3) для демонстрации могут быть предложены только те эксперименты, которые предварительно отработаны самим преподавателем (лаборантом), причем определены наиболее сложные операции и отработаны приемы их выполнения; 4) эксперименты с использованием веществ повышенной опасности (например, крепких и концентрированных минеральных кислот) проводятся учащимися при непосредственном участии учителя.   Легко воспламеняется воспламеняющиеся вещества Едкие вещества Эксперименты, связанные с нагреванием, получением опасных веществ и т.п., следует проводить самому учителю в вытяжном шкафу.   Ядовиты вещества Взрывоопасные вещества   Рис. 4. Предупреждающие (информационные) знаки безопасности.  Не пробовать вещества на вкус Не оставлять открытыми флаконы реактивы Не оставлять неубранными  вещества и реактивы  Не менять пробки от различных сосудов Не сливать вещества в необорудованные емкости Рис. 5. Запрещающие знаки безопасности. Занятие 9. Практическая работа № 5. Определение общей нейтрализующей способности известковых удобрений Цель работы: Определить общую нейтрализующую способность известковых удобрений объемным способом. Реактивы. 1. 1 н. раствор HCl. 2. Фенолфталеин. 3. 0,5 н. раствор NaOH. Значение анализа. Задача анализа известковых удобрений заключается в том, чтобы определить в них процентное содержание соединений, обладающих нейтрализующей способностью по отношению к почвенной кислотности. Принцип метода. Известь обрабатывают при нагревании титрованным раствором соляной кислоты HCl. При этом идут такие реакции: CaCO3 + 3HCl = CaCl2 + CO2 +H2O + HCl CaO + 3HCl = CaCl2 + H2O + HCl Ca(OH)2 + 3HCl = CaCl2 + 2H2O + HCl. Такие же реакции происходят с MgCO3, MgO, Mg(OH)2. Избыток HCl оттитровывают щелочью: HCl + NaOH = NaCl + H2O. Зная первоначальное количество HCl и ее избыток (по количеству мл щелочи, пошедшей на титрование), находят (по разнице) то количество кислоты, которое пошло на реакцию с карбонатами, окисями и гидроокисями, содержащимися в извести. Результаты выражают в процентах CaCO3. Ход анализа. Из средней пробы тонкоизмельченной извести на технохимических весах возьмите 5 г навески, поместите ее в мерную колбу на 500 мл, смочите 10-15 мл дистиллированной воды и туда же прилейте 250 мл 1 н. раствора HCl (реактив 1). Колбу поставьте на кипящую водяную баню на 30 мин и содержимое ее время от времени встряхивайте. Через 30 мин колбу охладите под краном струей холодной воды, содержимое ее доведите дистиллированной водой до метки, тщательно перемешайте и фильтруйте через сухой фильтр в сухой стакан (или колбу). 100 мл фильтрата перенесите пипеткой в коническую колбу объемом 200 мл, прибавьте туда же 2-3 капли индикатора фенолфталеина и титруйте раствор 0,5 н. раствором NaOH (реактив 3) до слабо-розового окрашивания. Вычисление результатов:  ,Где Х – содержание нейтрализующих соединений в расчете на CaCO3 (в %); 100 – количество миллилитров вытяжки, взятой для титрования (что соответствует 100 мл 0,5 н. HCl); Т1 - поправка к титру 1 н. HCl, взятой для обработки извести; а – количество мл 0,5 н. раствора NaOH, пошедшее на титрование вытяжки; Т2 – поправка к титру щелочи; (100Т1-аТ2) - количество мл 0,5 н. HCl, пошедшее на реакцию с известью; 100 – число для выражения результатов анализа в процентах; 0,025 – число граммов CaCO3, соответствующее 1 мл 0,5 н. HCl; Н – навеска в граммах, соответствующая взятому для титрования объему вытяжки (100 мл из 500 мл, или  часть навески, или 1 г). | ||||||||||||||||||||||||
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 |
