Реферат по химии по разделу "Химия и жизнь" 9 класс

ООО Учебный центр

«ПРОФЕССИОНАЛ»

Реферат по дисциплине:

«Общая, неорганическая и органическая химия»

 По теме:

«Роль неорганической химии как науки в развитии сельского хозяйства»

 Исполнитель:

Совина Галина Алексеевна                                                                                                                                                                                                                       

ФИО

Москва 2017год

Реферат имеет строго определенную структуру:

Титульный лист (номер страницы не ставится) (см. Образец оформления титульного листа)

Содержание                                                                             (с. 2)

Введение                                                                                  (с.3)

1.     Неорганическая химия,  сельское хозяйство и их задачи (с. 4)

2.     Химизация сельского хозяйства                                         (с. 5)

3.     Удобрения                                                                            (с. 6)

4.     Защита растений                                                                  (с.11)

5.     Польза и вред от химизации                                                (с. 12)

Заключение                                                                              (с. 14)

Список литературы                                                                 (с.15)

Введение

Земля как планета солнечной системы существует около 4,6 млрд. лет. Считают, что жизнь на ней зародилась 800—1000 тыс. лет назад. Ученые обнаружили следы деятельности первобытного человека, возраст которых оценивается 600—700 тыс. лет. Эра земледелия насчитывает всего лишь 17 тыс. лет.

За многомиллионные эпохи вода, воздух, а затем и живые организмы разрушали и измельчали каменные породы земной коры. Отмирая, живые организмы образовывали перегной или, как его называют ученые, гумус. Он смешивался с измельченной породой, склеивал и цементировал ее. Так зарождалась почва на нашей планете. Первая почва послужила основой развития последующих более крупных растений, которые, в свою очередь, способствовали новому ускоренному образованию гумуса. Еще с большим ускорением процесс почвообразования стал протекать с появлением животных, особенно населявших почвенный слой. Превращению органического вещества в гумус способствовали различного рода бактерии. Образование и распад органических веществ в почве считается главной причиной почвообразования.[3]

Происходил, так называемый, «круговорот» питательных веществ в природе. Но с появлением земледелия и животноводства, т. е. сельского хозяйства, когда на пастбищах пасутся определенные виды животных, на полях выращивает определенные виды растений, такой круговорот нарушается.

В реферате мы рассмотрим, какой вклад внесла химия (в частности неорганическая) в развитие сельского хозяйства, а также методы и средства: повышения урожайности (питание растений, улучшения структуры почвы, защита от болезней и вредителей), защиты животных от насекомых.

1.     Неорганическая химия,  сельское хозяйство и их задачи

Неорганическая химия — раздел химии, связанный с изучением строения, реакционной способности,  свойств всех химических элементов и их неорганических соединений. Она охватывает все химические соединения, за исключением органических веществ  (класса соединений, в которые входит углерод, за исключением нескольких простейших соединений, обычно относящихся к неорганическим). Различия между органическими и неорганическими соединениями, содержащими углерод, являются, по некоторым представлениям, произвольными. Неорганическая химия изучает химические элементы и образуемые ими простые и сложные вещества (кроме органических соединений). Обеспечивает создание материалов новейшей техники. Число, известных на 2013 г., неорганических веществ приближается к 500 тысячам.

Теоретическим фундаментом неорганической химии является периодический закон и основанная на нём периодическая система Д. И. Менделеева.

Исключительно большое значение химия имеет в сельском хозяйстве, которое использует минеральные удобрения, регуляторы роста растений, химические добавки и консерванты к кормам животных.

Сельское хозяйство — это отрасль экономики, направленная на обеспечение населения продовольствием, а также получение сырья для ряда других отраслей промышленности. Использование химических методов в сельском хозяйстве привело к возникновению ряда наук, например, агрохимии и биотехнологии. [2]

2.              Химизация сельского хозяйства

Применение различных химических веществ, процессов и методов химического анализа в сельском хозяйстве называют химизацией.

Основная цель химизации сельского хозяйства — обеспе­чение роста производства, улучшение качества и продление сроков сохранности сельскохозяйственной продукции, повы­шение эффективности земледелия и животноводства.

Основные направления химизации сельского хозяйства:

а.      Производство минеральных макро- и микроудобрений, а также кормовых фосфатов.

б.     Внесение извести, гипса и других веществ для улучше­ния структуры почв.

в.      Применение   химических   средств   защиты   растений: гербицидов, зооцидов и инсектицидов и т. д.

г.      Использование в растениеводстве стимуляторов роста и плодоношения растений.

д.     Разработка способов выращивания экологически чис­той сельскохозяйственной продукции.

е.      Повышение продуктивности животных с помощью сти­муляторов роста, специальных кормовых добавок.

ж.   Производство и применение полимерных материалов для сельского хозяйства.

з.      Производство материалов для средств малой механиза­ции, использующихся в сельском хозяйстве.

Мы уделим внимание только пунктам а) –в), т.к. они связаны в большей степени с неорганической химией.

3.     Удобрения

Общая классификация удобрений

В клетках растений содержится более 70 химических элементов – практически все, имеющиеся в почве. Но для нормального роста, развития и плодоношения необходимы лишь 16 из них. Элементы, поглощаемые растениями из воздуха и воды - кислород, углерод и водород.  Элементы, поглощаемые растениями из почвы:

макроэлементы – азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера; микроэлементы – молибден, медь, цинк, марганец, железо, бор, и кобальт.

Отдельным растениям для нормального роста и развития требуются и другие химические элементы. Например, натрий, кремний, алюминий, никель, кадмий, йод и др.

Наиболее полно потребности сельскохозяйственных культур в питательных элементах удовлетворяются при внесении в почву удобрений. Недаром их образно называют витаминами полей. Они содержат питательные элементы в связанном виде, т.е. в виде соединений. Растения  поглощают эти соединения из почвы. Удобрения различаются по таким признакам:

а) по происхождению;

б) по действию на почву;

в) по составу.

Схема классификации удобрений представлена на странице 7.

Органические удобрения – вещества растительного и животного происхождения. В первую очередь, это навоз, торф, компосты, птичий помет, городские отходы и отбросы пищевых производств. Сюда относят и зеленые удобрения (растения люпин, бобы). Внесенные в почву, эти удобрения под действием почвенных микроорганизмов разлагаются с образованием минеральных соединений азота, фосфора, калия и других питательных элементов.

Органоминеральные удобрения  содержат органические и минеральные вещества. Их получают путем обработки аммиаком и фосфорной кислотой органических веществ (торфа, сланца, бурого угля и др.) или путем смешивания навоза или торфа с фосфорными удобрениями.

Бактериальные удобрения  - препараты (азотобактерин, нитрагин почвенный), содержащие культуру микроорганизмов, поглощающих органические вещества почвы и удобрений и превращающих их в минеральные.

Минеральные удобрения – вещества неорганического происхождения. По действующему, питательному элементу минеральные удобрения подразделяют на макроудобрения: азотные, фосфорные, калийные и микроудобрения (борные, молибденовые и др.).

Для изготовления минеральных удобрений используют природное сырье (фосфориты, селитры и др.), а также побочные продукты и отходы некоторых отраслей промышленности.  Например, сульфат аммония побочный продукт в коксохимии и производстве капрона. Минеральные удобрения получают в промышленности или механической обработкой неорганического сырья. Например, измельчением фосфоритов, или с помощью химических реакций. Выпускают твердые и жидкие  минеральные удобрения.

По агрохимическому воздействию минеральные удобрения разделяют на прямые и косвенные.  Прямые удобрения предназначаются для непосредственного питания растений. Они содержат азот, фосфор, калий, магний, серу, железо и микроэлементы (В, Мо, Сu, Zn). Подразделяются на простые и комплексные удобрения. Простые содержат один питательный элемент ( азот, фосфор, калий, молибден и др.). Комплексные удобрения содержат не менее двух питательных элементов. По характеру их производства они делятся на следующие группы:

·        Смешанные – получают механическим смешиванием различных готовых порошкообразных или гранулированных удобрений;

·        Сложносмешанные гранулированные удобрения – получают смешиванием порошкообразных готовых удобрений с введением в процессе смешивания жидких удобрений (жидкого аммиака, фосфорной кислоты, серной кислоты и др.);

·        Сложные удобрения – получают химической переработкой сырья в едином технологическом процессе.

Косвенные удобрения применяют для химического, физического, микробиологического воздействия на почву с целью улучшения условий использования удобрений. Например, для нейтрализации кислотности почв применяют молотые известняки, доломит, гашеную известь, для мелиорации солонцов – гипс, для кислования почв – гидросульфит натрия. М е л и о р а - ц и я  (от лат. мелиорацио – улучшение) – это методы, посредством которых улучшают свойства почв. К ним относят гидротехнические, лесотехнические и химические методы.

Для растений на каждой стадии их развития наиболее благоприятные условия создаются при определенном составе почвенного раствора. Особое значение имеет реакция раствора, зависящая от концентрации в нем ионов водорода, т.е. кислотность почв. Кислотность почв – это один из важнейших показателей, характеризующих ее плодородие. Кислотность почвенного раствора обуславливается наличием в нем катионов Н⁺, а щелочность – анионов ОН^-. В чистой воде содержится одинаковое количество катионов и анионов. С увеличением концентрации ионов Н⁺ раствор становится кислотным, при повышении концентрации ОН^- - щелочным.

Многие почвы России кислотные. Ионы водорода, когда они находятся в значительном избытке, вредны для растений не только сами по себе. В чрезмерно кислотных почвах резко снижается жизнедеятельность полезных микроорганизмов. Физические свойства таких почв неудовлетворительны, они плохо проницаемы для воздуха и воды. Улучшения свойств кислотных почв добиваются путем известкования, т.е. путем внесения в почву известковых материалов – гашеной извести Са(ОН)₂ или известняка СаСО₃. Известкование улучшает деятельность клубеньковых и азотофиксирующих бактерий, структуру почв, их водный и воздушный режим, повышает ионообменную способность почвенных частиц, способствует развитию корневой системы растений. В связи с этим повышается на 30-40% эффективность применения минеральных удобрений. Культурные растения по-разному реагируют на кислотность почвы и известкование. Люцерна, капуста, клевер, свекла хорошо развиваются в нейтральной почве, поэтому хорошо отзываются на известкование. Пшеница, ячмень, кукуруза, горох, бобы, турнепс, брюква чувствуют себя хорошо при слабокислотной реакции и известковании. Рожь, гречиха, овес, тимофеевка переносят умеренную кислотность и положительно реагируют на высокие дозы извести. Картофель, лен, подсолнечник легко переносят умеренную кислотность и требуют известкования только на сильно- и среднекислотных почвах. Кроме известняков в качестве применяют известняковый туф, мергель, доломит, мел и др.[1]

4.     Защита растений

Ежегодно из-за вредителей, сорняков и болезней в мире теряется до 24% урожая. Суммарный ущерб сельскому хозяйству ежегодно исчисляется в 70 млрд долларов.

Почему же сорняки наносят большой вред урожайности возделываемых культур? По сравнению с культурными растениями жизненная сила сорняков очень велика. Они активнее поглощают на почвы влагу и питательные вещества, затеняют поля, а их корни выделяют в почвенный раствор вредные для культурных растений вещества. Сорняки не только снижают урожай и ухудшают качество продукции, но иногда могут полностью загубить посевы. Во всем мире ежегодные потери зерна составляют 33 млн т, которых хватило бы на то, чтобы прокормить 150 млн человек в год. Не меньший урон, чем сорняки, культурным растениям наносят вредители и болезни. Достаточно сказать, что сельскохозяйственные культуры поражаются примерно 4 тыс. видов насекомых. Для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями в нашей стране ежегодно выпускают более 500 тыс. т пестицидов. Их применение позволяет сберечь до сотни тысяч тонн урожая в год.

 Рассмотрим классификацию пестицидом. По назначению пестициды делят на несколько видов. Для борьбы с вредными насекомыми применяют инсектициды, для излечения растений и почвы от грибковых заболеваний — фунгициды, для уничтожения сорняков — гербициды, для уничтожения вредных микроорганизмов — бактерициды, грызунов — зооциды. В марте 1940 г. швейцарский химик Пауль Мюллер получил 4.4-дихвордифснилтрихлорметилметан (ДДТ) и был за это удостоен Нобелевской премии. ДДТ — яд контактного и внутреннего действия. За последние 30 лет благодаря ДДТ более 1 млрд человек спасено от малярии. Однако исследования биосферы показали, что в настоящее время в природной среде продолжает циркулировать 1 млн т ДДТ, загрязняющего почву и растения, попадающего в организмы человека и животных. Такое огромное количество этого стойкого токсичного вещества осталось в биосфере из 1,5 млн т ДДТ. использованных много лет назад для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Пестицид ДДТ токсичен (ядовит). Он очень накапливается в окружающей среде, жировых тканях животных и людей. Это вещество отрицательно влияет на нервную систему и обмен веществ у высших животных и человека, поэтому очень опасно. С 1970 г. применение ДДТ в сельском хозяйстве нашей страны запрещено. Многие другие государства приняли такие же решения, но до сих пор в жировой ткани животных, даже обитающих вдали от районов интенсивного земледелия (белые медведи, моржи и пингвины), находят ДДТ. Открытое через два года после ДДТ другое биологически активное вещество — гексахлорциклогексан С6Н6С16. или гексахлоран, или ггкеа тоже является стойким пестицидом, который может содержаться и пищевых продуктах. В связи с этим в нашей стране изъяты из употребления такие токсичные и особо стойкие препараты, как ДДТ, тиофос, гексахлоран, соединения мышьяка, меркаптофос и др. Благодаря этому средний уровень токсичности применяемых в сельском хозяйстве ядохимикатов снизился в 5 раз. Для сохранения собранного урожая применяют новые соединения, вызывающие у грызунов внутренние кровотечения. Эти вещества не опасны для людей и домашних животных. Феромоны - это химические средства внутривидовой сигнализации у животных, летучие вещества, выделяемые в окружающую среду. Различают феромоны половые, возбуждающие, успокаивающие, сбора, тревоги, следа. Первые применяются для борьбы с вредными насекомыми путем заманивания самцов в ловушки и дезориентации их в период спаривания. В качестве феромонов используют производные диклогексенкарбоновых кислот — сиглуры, медлуры, тримедлуры и другие вещества. [5]

Заключение

Широкое применение пестицидов не только ведет к росту урожайности, увеличению производительности труда, рентабельности сельскохозяйственного производства, но и имеет отрицательные последствия:

1) гибель диких животных при обработке полей пестицидами;
2) массовое размножение вредителей после применения пестицидов;
3) появление вредителей, устойчивых к пестицидам.

Массовое размножение вредителей после применения пестицидов объясняется тем, что вместе с вредными насекомыми уничтожалось и последующее звено — хищные насекомые. Живая природа - это не пассивный объект нашего воздействия, она отвечает на него активной приспособительной реакцией. Этим объясняется появление вредителей, устойчивых к пестицидам, причем их количество увеличивается.

Однако отказаться сейчас от пестицидов человечество не может, но уменьшить их влияние на природу возможно, если использовать интегрированную систему борьбы с вредителями, включающую в себя следующие методы:

1.     Карантинный метод включает комплекс мер, позволяющих предупредить распространение наиболее опасных вредителей.

2.      Селекционным метод состоит в выведении сортов растений и пород животных, устойчивых к болезням и вредным насекомым.

3.     Агротехнический метод включает приемы обработки почвы, введение севооборотов, соблюдение срока посевов и технологии уборки, строгое соблюдение научных рекомендаций применения пестицидов.

4.     Химический метод непрерывно совершенствуется благодаря созданию новых пестицидом с высокой избирательностью действия и большой скоростью распада.

5.     Физический способ заключается в том, что для борьбы с ночными насекомыми применяют оптические ловушки, представляющие собой лампы накаливания или ультрафиолетовые лампы; ультразвук оказывает подавляющее действие на микробов, отпугивает грызунов.

6.     Биологический метод наиболее перспективен в экологическом отношении, поскольку не вызывает загрязнения окружающей среды. [5]

Наш дом – Земля. И мы должны его сохранить в чистоте и порядке. Чтобы в нем было уютно не только нам, людям, но всему живому, населяющему нашу планету.

Список литературы:

1.     Габриэлян О.С.. Химия. 9 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений – 18-е изд., стереотип. – М. : Дрофа, 2011. – 270, [2]с.: ил.

2.     Кондрашова А.В./Сост.: Общая и неорганическая химия: краткий курс лекций для студентов I курса направления подготовки 19.03.01 «Биотехнология» //ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ».– Саратов, 2016. – 119 с.

3.     http://nsportal.ru/sites/default/files/2015/03/12/khimiya_i_selskoe_khozyaystvo.docx

4.     http://pandia.ru/text/78/005/6428.php

5.     http://edufuture.biz/index.php?title=Химия_и_сельское_хозяйство

Органические (навоз, компост, птичий помет, сапропель)

Краткое описание документа:

Сельское хозяйство — это отрасль экономики, направленная на обеспечение населения продовольствием, а также получение сырья для ряда других отраслей промышленности. Использование химических методов в сельском хозяйстве привело к возникновению ряда наук, например, агрохимии и биотехнологии.

В реферате мы рассмотрим, какой вклад внесла химия (в частности неорганическая) в развитие сельского хозяйства, а также методы и средства: повышения урожайности (питание растений, улучшения структуры почвы, защита от болезней и вредителей), защиты животных от насекомых.