Вплив калійних добрив на активність іонів калію та кальцію в чорноземі типовому Харківської області
Хімічний склад і поглинаюча здатність ґрунтів. Методика визначення активності іонів і термодинамічних потенціалів в ґрунтах. Вплив калійних добрив на активність іонів амонію в чорноземі типовому. Поглиблене вивчення хімії як форма диференціації навчання.
| Рубрика | Химия |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 28.03.2012 |
| Размер файла | 823,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Теоретичне обґрунтування можливості використання термодинамічних показників (активності іонів калію, калійний потенціал у вигляді рК-0,5рСа) для характеристики умов калійного живлення рослин наведені в науковій літературі.
Отримані результати відносно впливу калійних добрив на активність іонів калію та калійний потенціал чорнозему типового Харківської області дозволяють зробити наступні висновки.
Для ґрунтового розчину гумусового горизонту чорнозему типового Харківської області варіанта «без добрив» характерна активність іонів калію на рівні 0,61·10-3 моль/л (рК=3,21). Ці результати отримані за калібрувальним графіком мембранного електроду з К-функцією (рис. 3.2.1)
Результати наших досліджень показали, що при застосуванні різних форм калійних добрив відбулося певне підвищення активність іонів калію в ґрунтовому розчині:
при застосуванні калій хлористого активність іонів калію досягла 1,47·10-3 моль/л (pK=2,83);
при застосуванні калій сульфату - 1,45·10-3 моль/л (pK=2,84).
В той же час активність іонів калію в ґрунтовому розчині чорнозему типового зросла всього до 0,82·10-3 моль/л (pK=3,09) при застосуванні K2CO3 (табл. 3.2.1).
В останні 30 років за границею почало розвиватись поняття про новий спосіб оцінки забезпеченості ґрунту доступним калієм і розроблені методи, що дозволяють проводити цей аналіз. Ця оцінка основана на фізико-хімічному зв'язку між йонами калію і кальцію у системі «ґрунт-ґрунтовий розчин» і виражається через термодинамічний потенціал калію, або так званий калійний потенціал ґрунту.
Рис. 3.2.1
Таблиця 3.2.1 - Вплив калійних добрив на активність іонів калію в чорноземі типовому Харківської області
|
Варіанти |
±mV |
pK |
, моль/л |
|
|
Контроль |
3,5 |
3,21 |
0,61·10-3 |
|
|
KCl |
14,5 |
2,83 |
1,47·10-3 |
|
|
K2SO4 |
14,0 |
2,84 |
1,45·10-3 |
|
|
K2CO3 |
2,1 |
3,09 |
0,82·10-3 |
Калійний потенціал не є показником абсолютного вмісту Калію в ґрунті в тій чи іншій формі. Він характеризує здатність катіонів калію ґрунтового поглинаючого комплексу переходити з твердої фази ґрунту у ґрунтовий розчин, дає їм деяку якісну оцінку.
На відміну від водорозчинного, обмінного, необмінного Калію ґрунту, які Вудруфф, Ульрих і Бекетт називають «факторами ємності», калійний потенціал розглядається ними як «фактор інтенсивності» ґрунтового Калію.
Перехід Калію з ґрунтового поглинаючого комплексу в ґрунтовий розчин залежить не тільки від вмісту калію катіонів калію в твердій фазі ґрунту, але й від вмісту в ній інших катіонів, що можуть впливати на цей перехід і які треба враховувати при визначенні калійного потенціалу. До числа таких катіонів відноситься домінуючий катіон поглинаючого комплексу більшості ґрунтів Са2+ на долю якого приходиться до 90% ємності поглинаючого комплексу.
За величинами зміни вільної енергії хімічної реакції можна визначити реакцію з точки зору її інтенсивності. Чим більш від'ємне значення величини ?G0, тим з більшою енергією Кальцій ґрунту спонтанно заміщує калій ґрунтового розчину, переводячи його у менш доступний для рослин стан, тим інтенсивніше реакція протікає зліва на право
Калійний потенціал як індекс калійного режиму є величиною універсальною і може застосовуватись до усіх видів ґрунтів.
Відповідно градаціям Вудруффа, зміна величини калійного потенціалу від 2,5 до 2,9 свідчить про недостаток калію для нормального розвитку рослин, зміна рК-0,5рСа від 1,8 до 2,2 відповідає оптимальним умовам калійного живлення рослин, потенціал біля 1,5 і нижче свідчить про надлишок калію.
Але за результатами українських і російських авторів наведений вище рівень калійного потенціалу відповідно недостачі та оптимальному вмісту калію в ґрунтах дещо відрізняється. Результати наших досліджень (табл. 3.2.2) показали, що в ґрунті контрольного варіанту калійний потенціал, виражений як рК-0,5рСа, мав значення 1,9, що відповідає середньому вмісту калію в ґрунті [28].
Таблиця 3.2.2 - Вплив калійних добрив на рівень калійного потенціалу чорнозему типового Харківської області
|
Варіант |
рН |
рК |
рСа |
рК-0,5рСа |
|
|
Контроль |
6,05 |
3,21 |
2,63 |
1,90 |
|
|
KCl |
5,85 |
2,83 |
2,34 |
1,66 |
|
|
K2SO4 |
5,80 |
2,84 |
2,32 |
1,68 |
|
|
K2CO3 |
5,95 |
3,09 |
2,52 |
1,83 |
ґрунт потенціал калій добриво
Внесення досліджуваних калійних добрив по різному вплинули на рівень калійного потенціалу в чорноземі типовому. Наприклад, внесення калій карбонату (K2CO3) незначно знизило калійний потенціал (до 1,83), в той час як в ґрунті після внесення фізіологічно кислих калійних добрив (KCl, K2SO4) рівень калійного потенціалу був на рівні 1,66-1,68, що вказує на суттєве покращення забезпеченості рослин калієм.
Всі ці процеси на нашу думку пояснюються збільшеням кількості іонів калію на поверхневому шарі ҐВК за рахунок обмінного процесу.
3.3 Вплив калійних добрив на активність іонів кальцію та вапняковий потенціал в чорноземі типовому
Як зазначалось вище, кальцій - насамперед важливий фактор забезпечення необхідних колоїдно-хімічних властивостей протоплазми, його можна назвати важливим елементом в ґрунті для забезпечення родючості, здатності охороняти структуру від негативних трансформацій. Усі реакції йонного обміну в ґрунтах протікають за участю цього катіону. Отже ми мали обов'язок дослідити активність іонів кальцію. Разом з цим і вапняковий потенціал, що може пояснити в надлишку чи недостачі знаходиться досліджуваний йон.
За результатами досліду на контрольному варіанті активність іонів кальцію складала 2,34·10-3 моль/л при рівні вапнякового (рН-0,5рСа) потенціалу 4,74 (табл. 3.3.2).
За варіантами внесення калійних добрив спостерігається підвищення рівня активності іонів кальцію: до 4,52·10-3 моль/л при внесенні KCl та 4,83·10-3 моль/л при внесенні K2SO4, що супроводжується зниженням рівня вапнякового потенціалу (рН-0,5рСа) до 4,64 - 4,68.
Рис. 3.3.1
Таблиця 3.3.1 - Вплив калійних добрив на активність іонів кальцію в чорноземі типовому Харківської області
|
Варіанти |
±mV |
pСа |
моль/л |
|
|
Контроль |
36,0 |
2,63 |
2,34·10-3 |
|
|
KCl |
43,5 |
2,34 |
4,52·10-3 |
|
|
K2SO4 |
43,0 |
2,32 |
4,83·10-3 |
|
|
K2CO3 |
36,0 |
2,52 |
3,00·10-3 |
Таблиця 3.3.2 - Вплив калійних добрив на рівень вапнякового потенціалу чорнозему типового Харківської області
|
Варіант |
рН |
рСа |
рН-0,5рСа |
|
|
Контроль |
6,05 |
2,63 |
4,74 |
|
|
KCl |
5,85 |
2,34 |
4,68 |
|
|
K2SO4 |
5,80 |
2,32 |
4,64 |
|
|
K2CO3 |
5,95 |
2,52 |
4,69 |
Це пояснюється, на нашу думку, як підвищенням рівня кислотності ґрунтового розчину, так і домінуючого переходу іонів кальцію з колоїдного комплексу ґрунту в розчин як результат обмінного поглинання (за К.К. Гедройцем [4]).
Активність іонів кальцію в ґрунтовому розчині при внесенні калій карбонату (3,00·10-3 моль/л) також зростала, але значно нижче в порівнянні з варіантами застосування KCl та K2SO4. Вапняковий потенціал за цим варіантом був на рівні 4,69.
3.4 Вплив калійних добрив на активність іонів амонію в чорноземі типовому
Результати визначення активності іонів в чорноземі типовому під впливом внесення калійних добрив показало, що в процесі фізико-хімічного (обмінного) поглинання відбувається не тільки обмін катіонів калію добрив, на домінуючі в грунтово вбірному комплексі іонів кальцію, але й на йони амонію.
Наприклад, за варіантами внесення KCl та K2CO3 pNH4 знизились до 3,05 - 3,13, тобто активність іонів амонію зросла до 0,74 - 0,89·10-3 моль/л.
Найвища активність іонів в розчині спостерігалась за варіантом внесення K2SO4 і більше ніж вдвічі перевищувала (1,20·10-3 моль/л) показник контролю (0,50·10-3 моль/л).
Рис. 3.4.1
Таблиця 3.4.1 - Вплив калійних добрив на активність іонів амонію в чорноземі типовому Харківської області
|
Варіанти |
±mV |
pNH4 |
моль/л |
|
|
Контроль |
-17,97 |
3,30 |
0,50·10-3 |
|
|
KCl |
-10,09 |
3,13 |
0,74·10-3 |
|
|
K2SO4 |
-0,353 |
2,92 |
1,20·10-3 |
|
|
K2CO3 |
-6,382 |
3,05 |
0,89·10-3 |
РОЗДІЛ 4. Використання результатів дипломної роботи в курсі хімії загальноосвітнього начального закладу
4.1 Поглиблене вивчення хімії як форма диференціації навчання
Класи з поглибленим вивченням хімії - одна з форм диференціації навчання, що покликана розвивати в учнів здібності до хімії, формувати ключові та предметні компетентності, стійкий інтерес до предмета і тим самим створювати основу для свідомого вибору майбутньої професії, пов'язаної з використанням хімічних знань. Традиції поглибленого навчання хімії склалася протягом кількох десятиріч і належить до здобутків вітчизняної освіти, оскільки свого часу була чи не єдиною можливістю відійти від унітарної школи. Набутий досвід роботи, програмно-методичне забезпечення слугували підґрунтям для розробки змісту і структури курсу хімії старшої (профільної) 12-річної школи.
Навчання в класах із поглибленим вивченням хімії служить загальній меті сучасної школи: розвитку здібностей учнів, підвищенню престижу інтелекту, формуванню високоморальної громадянської позиції та національної свідомості, готовності до праці.
Учні поглиблено вивчають хімію з орієнтацією на підготовку до здобуття:
вищої хімічної, медичної, біологічної, технологічної освіти;
масової робітничої професії хімічного профілю.
Отже, завдання цього курсу полягає в тому, щоб забезпечити поглиблену допрофесійну підготовку випускників, які бажають у майбутньому набути спеціальність, пов'язану з використанням хімічних знань.
Реалізація цієї загальної мети у практиці поглибленого навчання хімії конкретизується в таких завданнях:
формувати загально-предметні компетентності на основі засвоєння учнями поглиблених і розширених знань про закони і теорії хімії, найважливіші поняття і факти, мову хімічної науки, доступні узагальнення світоглядного характеру;
розвивати ключові компетентності: вміння спостерігати і пояснювати хімічні явища, що відбуваються в лабораторії, на виробництві та у повсякденному житті; уміння порівнювати, виокремлювати суттєве, встановлювати причинно-наслідкові зв'язки, доказово і зв'язно викладати вивчений матеріал, самостійно здобувати знання і застосовувати їх;
формувати спеціальні компетентності: уміння поводитися з речовинами, виконувати хімічні досліди, тобто експериментально-практичні вміння, необхідні для праці за хімічними спеціальностями;
забезпечувати політехнічну підготовку учнів, глибоко ознайомлювати їх з технологічним застосуванням законів хімії, науковими основами сучасного виробництва, провідними тенденціями його розвитку, питаннями хімізації суспільного господарства і побуту, змістом праці робітників хімічних і споріднених професій;
висвітлювати творчу функцію хімічної науки, її роль у розв'язанні таких глобальних проблем людства, як сировинна, енергетична, екологічна та проблема створення нових матеріалів;
розкривати гуманістичну спрямованість хімії, її роль у житті людини;
сприяти розвитку гуманістичних рис особистості, творчих задатків учнів, вихованню екологічної культури.
Хімія як профільний навчальний предмет при поглибленому вивченні містить початковий курси загальної хімії (8, 9 класи), неорганічної хімії та практикум з основ хімічного аналізу (10 клас), органічної хімії (11 клас), курс з основ хімічної технології (хімія у промисловості - для міських шкіл) або з основ агрохімії (хімія в сільському господарстві - для сільських шкіл) та інтегрований узагальнювальний курс з основ загальної хімії (12 клас).
Зміст навчальних курсів концентрується навколо трьох блоків знань: про речовину, хімічну реакцію та хіміко-технологічні процеси. Теоретичною основою зазначених блоків є відповідні системи знань. Логіка розвитку змісту блоків визначена в цілому діалектикою їхнього розвитку в науці, а також врахуванням особливостей формування відповідних знань в учнів.[35]
4.2 Вивчення курсу «Основи агрохімії (хімія в сільському господарстві)»
Хімічна компонента є обов'язковою складовою системи загальної природничонаукової освіти, а навчальний предмет “Хімія” належить до інваріантної частини навчального плану основної і старшої школи. Навчання в класах із поглибленим вивченням хімії служить загальній меті сучасної школи: розвитку здібностей учнів, підвищенню престижу інтелекту, формуванню високоморальної громадянської позиції та національної свідомості, готовності до праці.
У 2009/2010 н. р. навчання хімії у класах з поглибленим вивченням предмету здійснюється за програмою: Хімія 8-12 класи. Програма для загальноосвітніх навчальних закладів із поглибленим вивченням хімії(автори Буринська Н.М., Величко Л.П. та ін.);
За цією програмою учні поглиблено вивчають хімію вже з 8-го класу, що допомагає більш глибоко і фундаментально вивчити предмет і направити процес навчання на досягнення мети: підготовку до здобуття професії хімічного профілю та вищої хімічної технічної медичної освіти.
Зміст поглибленого курсу спрямований, з одного боку, на фундаменталізацію, посилення системності, інтегративності й функціональності теоретичних знань, а з іншого, - на підвищення уваги до прикладного аспекту змісту, його методологічної і практичної спрямованості. Належна увага приділяється висвітленню методів наукового пізнання в хімії, ролі теоретичних та експериментальних знань. Навчальний матеріал має чітко виражене екологічне спрямування. Поглиблене вивчення хімії ґрунтується на традиційних методах і організаційних форм навчання, обов'язковим є хімічний експеримент, який застосовується у навчанні, рішення задач теж важливий компонент навчання. Особливість цих компонентів, у тому, що вони спрямовані на практичне застосування, знань, зв'язок з життям.
Особливості програми поглибленого вивчення хімії в школах на 2009/2010 н. р. у тому, що у порівнянні з програмою універсального профілю вона містить декілька окремих курсів: практикум з основ хімічного аналізу(10 кл. 70 год.), курс з основ хімічної технології(хімія в промисловості - для міських шкіл, 64 год.),або з основ агрохімії(хімія в сільському господарстві - для сільських шкіл, 64 год)(12 кл.).
Курс «Основи агрохімії» вивчається у 12 кл. На вивчення цього курсу відводиться 4 години на тиждень у першому семестрі, разом 64 год., з них 4 год. - резервний час. Аналіз змісту курсу показав що в нього входять такі теми: (див. табл. А.1).
До теми дипломної роботи найбільш наближена Тема 6. «Калій у житті рослин». Ця тема вивчається 6 год.. Вона включає у себе такі підтеми:
Значення калію в житті рослин.
Вміст калію в ґрунті.
Ознаки калійного голодування і засоби його усунення.
Методи визначення калію в рослинах і ґрунті
В цій темі передбачено 3 практичних роботи, кожна з яких розрахована на 2 год. Учень після вивчення цієї теми за програмою: характеризує ознаки калійного голодування і способи його усунення; визначає вміст Калію в ґрунті; складає картограми; оцінює роль Калію в житті рослин.
Міністерство освіти і науки України[3] рекомендує для поглибленого вивчення хімії один підручник автора Гладюк В.М., який, на жаль ми не мали у розпорядженні, але дещо про нього ми знайшли на сайті видавництва «Перун»: «У підручнику використано сучасну українську термінологію, яка відповідає міжнародним стандартам ISO та вимогам IUPAC. Висвітлено основи агрохімії та захисту рослин, значення агрохімічних та біологічних знань у сільськогосподарському виробництві. Наведено техніку лабораторних робіт, методів аналізу, що використовуються в агрохімічних лабораторіях і в польових дослідженнях. Для старших класів загальноосвітніх навчальних закладів, спеціалізованих класів агрохімічного профілю, студентів вищих навчальних закладів (І-ІІ ступеня акредитації)».
Під час розробки конспектів практичних робіт було використано такі літературні джерела:
Лабораторно-практичні заняття по ґрунтознавству; цей посібник дозволяє підготуватись до практичних робіт, розглянути різні методи аналізу ґрунтів;
Посібник, розроблений Лисенко Н.З., Тютюнником А.Д.; допомагає організувати навчально-виховну роботу школярів, посібник також має колекцію методик практичних робіт для школярів з різних тем: «Взяття проб ґрунтів, підготовка до аналізу», «Визначення фізичних показників ґрунту», «Хімічний аналіз ґрунтів»;
Основи агрохімії Петербургського А.В. створений для вчителів з метою викладати матеріал, пов'язаний зі збільшенням врожайності сільськогосподарських культур. Під час аналізу цього посібника ми помітили, що в ньому матеріал спрямований на практичне застосування знань з основ агрохімії. Теми, розглянуті у підручнику, відповідають програмі поглибленого вивчення хімії.
Ермаков А.И., Герасимович В.В., Зирін Н.Г., Орлов Д.С. створили посібники, які допоможуть у підготовці до практикуму та лабораторних робіт, бо в них відображені різноманітні методи аналізу рослин та ґрунтів.
Можна зробити висновок, що курс «Основи агрохімії» мало забезпечений новими підручниками, що ускладнює навчання учнів цьому курсу, у відповідності з сучасними методами аналізу ґрунтів та їх меліорації.
4.3 Конспект уроку-практичної роботи «Визначення забезпеченості рослин Калієм гравіметричним (ваговим) методом»
Тема: Визначення забезпеченості рослин Калієм гравіметричним (ваговим) методом.
Мета: Закріпити знання про роль калію у житті рослин, набути уміння визначати забезпеченість рослин Калієм гравіметричним методом.
Завдання: закріпити знання роль Калію у житті рослин; набути уміння визначати ознаки калійного голодування і способи його усунення; удосконалити уміння користуватись хімічним обладнанням, проводити випарювання, додержуватись правил техніки безпеки. Розвинути вміння складати рівняння реакцій, спостерігати, аналізувати, робити висновки; виховувати працелюбність, наполегливість, охайність, самостійність.
Тип уроку: засвоєння навичок та умінь.
Вид уроку: практична робота.
Обладнання: 0,01 н. соляна кислота; 0,5 н. азотна кислота; 0,05 н. розчин азотнокислого срібла; реактив Тананаєва для осадження Калію; промивна рідина 4-5 мл. 80% оцтової кислоти доводять водою до 1л; етиловий спирт; сірчистий ефір; конічні чи плоскодонні колби на 250 мл.;мірні колби на 200 і 500 мл.; мірний циліндр; колби Бунзена на 500 мл.; тиглі з дірчатим дном; фарфорова чашка діаметром 5 см.; промивалка; піпетки на 5 і 25 мл.
СТРУКТУРА УРОКУ
|
Зміст уроку |
Вид діяльності вчителя та учнів |
|
|
Оголошення теми, формулювання завдань уроку. Тема нашого уроку: «Визначення забезпеченості рослин Калієм гравіметричним (ваговим) методом» Завдання: закріпити знання про Калій його роль у житті рослин; набути уміння визначати ознаки калійного голодування. Навчитись визначати вміст Калію у рослинах гравіметричним методом Мотивація навчальної діяльності учнів 1. При виконанні практичної роботи ви покажете свої знання про роль Калію у рослинах. Також ви навчитесь визначати вміст Калію у рослинах. Набуті знання та навички вам знадобляться у подальшому вивченні хімії, у побуті і можливо у майбутній професії. 2. За виконання практичної роботи кожен учень отримає оцінку, яка потім буде впливати на тематичну. Актуалізація опорних знань 1. Яку роль відіграє Калій у рослинах? 2.Який вплив Калію на вміст у рослинах білків, та вуглеводів? 3.При дефіциті Калію що відбувається у процесах діяльності рослини? 4.Рослини з калійним голодом піддаються дії шкідливих мікроорганізмів? Якщо так то яких мікроорганізмів? 5. Опишіть зовнішні ознаки калійного голодування рослин? Повідомлення про характер завдань, послідовність та способи їх виконання, правила оформлення результатів. Роботу виконуйте за картками. Обережно, користуйтесь водяними банями. Форма запису і звіту з практичної роботи у зошиті, зображено на дошці. Приклад оформлення практичної роботи: 1.Тема; 2.Мета; 3.Обладнання; Хід роботи Рівняння реакцій Спостереження Висновки Застосування знань та способів дій у стандартних умовах з метою засвоєння навичок(тренувальні вправи за інструкцією). Учні працюють у групах по 2 людини. Результати дослідів записують до зошитів. Хімічні реакції записують разом з учителем. Дидактична картка до практичної роботи «Визначення забезпеченості рослин Калієм гравіметричним (ваговим) методом»: 1.Отримання витяжки: наважку добре подрібненої сухої речовини(близько 2г) пересипають у конічну колбу на 250 мл, приливають 100 мл 0,01 н. соляної кислоти і нагрівають на киплячій водяній бані 20-30 хв. Після екстракції вміст колби фільтрують через беззольний фільтр у мірну колбу на 200 мл. Колбу і фільтр промивають дистильованою водою у мірну колбу, доводять до мітки і добре перемішують. З мірної колби наливають 100 мл витяжки у фарфорову чашку і випарюють досуха. Потім чашку прокалюють на протязі 10-15 хвилин для видалення слідів аміаку і для озолення речовин, що перейшли у солянокислу витяжку. Т.я. хлор заважає визначенню калію, то для його видалення наливають у прожарену і охолоджену чашку 25 мл 0,5 н. азотної кислоти і випарюють досуха на водяній бані(під тягою). 2.Осадження Калію: сухий залишок у чашці розчиняють у дистильованій воді (20-25 мл). Стінки чашки обробляють скляною паличкою з резиновим кінцем до рівня, якого досягла випарена рідина, потім у чашку додають 1-2 краплі метилоранжу і нейтралізують 0.01 н. розчином натрій гідроксиду. Після чого чашку нагрівають на водяній бані і для того, щоб осадити залишок хлору, приливають декілька крапель 0,005н. розчину азотнокислого срібла. Потім розчин у чашці фільтрують у мірну колбу на 50 мл. Додають 2-3 краплі 0,04-відсоткової азотної кислоти і доводять до мітки. У стакан на 50 мл приливають піпеткою 5 мл розчину Тананаєва, потім туди ж приливають 25 мл досліджуваного розчину із колби. Після цього вміст стакану перемішують скляною паличкою 2-2,5 хв. і залишають стояти 1-2 години, під час яких випадає осад комплексної солі: 3.Фільтрування осаду: Відстояний розчин солі з кобальт нітритом відфільтровують через тигель з пористою скляною пластинкою №4, застосовують відсмоктування. Осад промивають водою(підкисленою оцтовою кислотою) до тих пір, доки фільтрат не стане зовсім безкольоровим. Після цього осад промивають 3-5 мл спирту і 3-5 мл ефіру. Після двохвилинного висмоктування повітря тигель з осадом сушать 20-25 хв. у термостаті при 105°С і після охолодження зважують. Вага тигля з осадом без ваги тигля відповідає осаду комплексної солі калію. 4.Розрахунки: для перерахунку солі калію на калій отримане число множать на коефіцієнт що знаходиться у табл..1 Табл.1 Вага осаду, г. Коефіцієнт Вага осаду, г. Коефіцієнт 0,2800-0,3325 0,2270-0,2800 0,1725-0,2270 0,1300-0,1725 0,1195 0,1186 0,1167 0,1155 0,0875-0,1300 0,0660-0,0875 0,0446-0,0660 0,0022-0,0446 0,1145 0,1138 0,1128 0,1124 За практичною роботою було взято 0,5 об'єму рідини після екстракції Калію з наважки і 0,5 об'єму для осадження Таким чином, вага осаду відповідає 0,25 ваги взятої наважки. Відповідно, процент калію буде: Де а- вага осаду після множення на коефіцієнт, b- наважка матеріалу. Перевірка порядку на робочих місцях. Збирання зошитів. Домашнє завдання |
Вступне слово вчителя Повідомлення вчителя Фронтальне бесіда. Повідомлення вчителя. Запис на дошці форми звіту. Самостійна групова робота учнів. Контроль діяльності учнів з метою попередження порушень правил техніки безпеки та коригування правильності дій Запис на дошці Домашнього завдання. Запис у щоденники |
Приклад оформлення звіту в зошиті учня з практичної роботи на тему:
«Визначення забезпеченості рослин Калієм гравіметричним (ваговим) методом»
Тема: “Визначення забезпеченості рослин Калієм гравіметричним (ваговим) методом ”
Мета: повторити правила ТБ при роботі у кабінеті хімії; навчитись визначати кількість Калію в рослинах гравіметричним(ваговим) методом;
Обладнання: 0,01 н. соляна кислота; 0,5 н. азотна кислота; 0,05 н. розчин азотнокислого срібла; реактив Тананаєва; промивна рідина; етиловий спирт; сірчистий ефір; конічні чи плоскодонні колби на 250 мл.;мірні колби на 200 і 500 мл.; мірний циліндр; колби Бунзена на 500 мл.; тиглі з дірчатим дном; фарфорова чашка діаметром 5 см.; промивалка; піпетки на 5 і 25 мл.
|
Хід роботи |
Рівняння реакцій |
Спостереження |
Висновки |
|
|
1. Отримання витяжки |
Утворюється розчин зеленуватого кольору |
Вміст Калію в рослинах можна визначити гравіметричним методом |
||
|
2.Осадження калію |
Випадає осад білого кольору |
|||
|
3.Фільтрування осаду |
Осад залишився на фільтрі, розчин прозорий |
|||
|
4.Розрахунки |
; X=4*100*0,03507325/2=7,015(%) |
4.4 Конспект уроку-практичної роботи «Визначення вмісту Калію в ґрунті титриметричним методом»
Тема: Визначення вмісту Калію в ґрунті титриметричним методом.
Мета: Закріпити знання про Калій у ґрунті, набути уміння визначати кількість калію у ґрунті титриметричним методом.
Завдання: закріпити знання про роль Калію у ґрунті; удосконалити уміння користуватись хімічним обладнанням, навчитись проводити титриметричний аналіз. Розвинути вміння складати рівняння реакцій, спостерігати, аналізувати, робити висновки; виховувати працелюбність, наполегливість, охайність, самостійність.
Тип уроку: засвоєння навичок та умінь.
Вид уроку: практична робота.
Обладнання: зразки ґрунту, дистильована вода, штатив бюретки; сито з діаметром отворів 1мм.; конічна колба на 100мл.; пробірки; центрифуга
Реактиви: 35%-й розчин , 2,5%-й розчин , 0,1 н. , 0,1 н. розчин , сірчана кислота (с=1,84 г/см3)
СТРУКТУРА УРОКУ
|
Зміст уроку |
Вид діяльності вчителя та учнів |
|
|
Оголошення теми, формулювання завдань уроку. Тема уроку: «Визначення вмісту Калію в ґрунті титриметричним методом.» Завдання: закріпити знання про роль Калію у ґрунті; проводити титриметричний аналіз. Мотивація навчальної діяльності учнів 1. При виконанні практичної роботи ви покажете свої знання про Калій у рослинах. Також ви навчитесь визначати вміст Калію у ґрунті. Набуті знання та навички вам будуть потрібні у подальшому вивченні хімії, у побуті і можливо у майбутній професії. 2. За виконання практичної роботи кожен учень отримає оцінку, яка потім буде впливати на тематичну. Актуалізація опорних знань 1.Поясніть залежність вмісту Калію у ґрунтах зі зміною пори року? 2.У яких формах знаходиться Калій у ґрунті? 3.Які фактори сприяють закріпленню Калію у необмінній формі? 4.Які міри ви запропонували би для усунення закріплення калію у ґрунті? 5.Яким методом ми будемо сьогодні визначати вміст калію в ґрунті? Повідомлення про характер завдань, послідовність та способи їх виконання, правила оформлення результатів. Роботу виконуйте за картками. Обережно користуйтесь сірчаною кислотою. Форма запису і звіту з практичної роботи у зошиті, зображено на дошці. Приклад оформлення практичної роботи: 1.Тема; 2.Мета; 3.Обладнання; Хід роботи Рівняння реакцій Спостереження Висновки Застосування знань та способів дій у стандартних умовах з метою засвоєння навичок(тренувальні вправи за інструкцією). Учні працюють у групах по 6 людей, з різними зразками ґрунтів. Результати дослідів записують до зошитів. Хімічні реакції записують разом з учителем. Дидактична картка до практичної роботи «Визначення вмісту Калію в ґрунті титрометричним методом (гексанітрокобальтатний метод)»: Підготовка розчину. Отримання витяжки: зразок ґрунту доводять до повітряно-сухого стану, розтирають маточкою з гумовим наконечником і пропускають через сито з отворами 1 мм. Із приготовленої в такий спосіб ґрунту беруть середню пробу в кількості 10г (розраховуючи на абсолютно-суху вагу). Наважку ґрунту поміщають у колбу ємністю 100 мл, доливають 50 мл дистильованої води, позбавленої З2, і збовтують на ротаторі 5 хв. Після збовтування дають ґрунтовим часткам осісти на дно колби й обережно зливають розчин над осадом у центрифужні пробірки. Пробірки з розчином урівноважують попарно на вагах і розміщають у гніздах центрифуги так, щоб у протилежних гніздах перебували пробірки зі строго однаковою вагою. У випадку непарного числа зразків одну із пробірок заповнюють водою. Розчини центрифугують протягом 30 хв при 6000-8000 об/хв, після чого розчин над осадом зливають у стаканчик. Якщо після центрифугування в розчині виявляються які-небудь зважені частки(часто у верхній частині пробірки збираються дрібні корінці), то необхідно додаткове фільтрування, оскільки ;навіть дрібні частки можуть засмітити капіляр розпилювача й вивести прилад з ладу. Перші порції фільтрату в цьому випадку відкидають. Розчин випарюють з 5мл. концентрованої азотної кислоти, залишок прожарюють при температурі не вище 400 - 450°С до повного осадження амонійних солей і органічної речовини. До обробленого залишку додають 1мл. концентрованої соляної кислоти, вміст чашки випарюють і сухий залишок знов слабо прожарюють. Осадження Калію До прожареного залишку додають 10мл. води і розчин нагрівають на водяній бані до 80-90°С. До нагрітого розчину доливають 35%-й розчин тринатрію гексанітрокобальтат(ІІІ). Потім вміст чашки упарюють до пастоподібного стану. До упареного осаду двічі приливають по 1-2мл. 15%-ї оцтової кислоти, кожен раз концентруючи вміст до пастоподібного стану. До охолодженої суміші приливають 10-15мл. води для розчинення реактиву і розчин відфільтровують. Розчин осаду фільтрують через просушений зважений тигель-фільтр. Залишок в чашці і на фільтрі промивають 2,5%-м розчином . Промивання ведуть до повного знебарвлення промивної рідини. Після промивання, тигель з осадом сушать на протязі 2год. При 110°С Висушений осад має жовтий колір; буре забарвлення свідчить про неповноту відмивання дикалію натрію гексанітробальтат(ІІІ). Визначення Калію Осад дикалію натрію гексанітробальтат(ІІІ), відмитий від домішок і надлишку реактиву, руйнують у кислому середовищі титрованим розчином калій перманганату. У стакан ємністю 500-700мл. додають 200-250мл. води і точно відміряний об'єм (25-50мл.) 0,1н. розчину ; розчин нагрівають на киплячій водяній бані до 80-90°С. В гарячий розчин опускають тигель фільтр з осадом, повільно обертають тигель в рідині, якщо колір стає блідо-фіолетовим то негайно додають 2-4мл. 0,1н. розчину . Під час окиснення дикалію натрію гексанітробальтату(ІІІ) у стакані утворюється чорного кольору, а потім додають 10мл. сірчаної кислоти і розчин перемішують. Коли жовтий осад в тиглі повністю розчиниться, в стакан доливають точно відміряний об'єм 0,1н. розчину щавлевої кислоти до повного розчинення і знебарвлення розчину. Надлишок щавлевої кислоти зворотньо відтитровують 0,1н. розчином, до слабо рожевого забарвлення. За кількістю мілілітрів 0,1н. розчину використаного на окиснення дикалію натрію гексанітробальтату(ІІІ), розраховують вміст Калію в аналізуючому розчині. за рівнянням реакції слідує, що 11 г-молей відповідає 10 г-атомам калію в комплексній солі; з цього слідує, кожен мілілітр 0,1 н. розчину , затрачений на руйнування осаду відповідає 0,856 мг. Перевірка порядку на робочих місцях. Збирання зошитів. Домашнє завдання |
Вступне слово вчителя Повідомлення вчителя Фронтальне бесіда Повідомлення вчителя. Запис на дошці форми звіту. Самостійна групова робота учнів. Контроль діяльності учнів з метою попередження порушень правил техніки безпеки та коригування правильності дій Запис на дошці Домашнього завдання. Запис у щоденники |
Приклад оформлення звіту в зошиті учня з практичної роботи на тему:
«Визначення вмісту Калію в ґрунті титриметричним методом»
Тема: «Визначення вмісту Калію в ґрунті титриметричним методом»
Мета: повторити правила ТБ при роботі у кабінеті хімії; навчитись визначати кількість Калію у ґрунті титриметричним методом;
Обладнання: зразки ґрунту, дистильована вода, штатив бюретки; сито з діаметром отворів 1мм.; конічна колба на 100мл.; пробірки; центрифуга
Реактиви: 35%-й розчин , 2,5%-й розчин , 0,1 н. , 0,1 н. розчин , сірчана кислота (с=1,84 г/см3)
|
Хід роботи |
Рівняння реакцій |
Спостереження |
Висновки |
|
|
1. Підготовка розчину. |
Утворюється прозорий розчин |
|||
|
2. Осадження калію. |
Спостерігаємо утворення жовтого осаду дика лій натрій гексанітрокобальтату(ІІІ). |
Тринатрій гесанітрокобальтат(ІІІ) осаджує йони калію |
||
|
3. Визначення вмісту калію: |
V(KMnO4)=0,3мл. m(K2O)=0,3·0,856г.= 0,2568г w(K2O)= |
Спостерігаємо утворення чорного осаду. Титрували до слабо-рожевого забарвлення. |
Вміст Калію в ґрунті 2,56% (в перерахунку на K2O) |
ВИСНОВКИ
Визначення впливу різних видів калійних добрив (KCl, K2SO4, K2CO3) в польовому досліді на активність іонів кальцію, калію, амонію, на рівень калійного та вапнякового потенціалів в чорноземі типовому Харківської області з застосуванням скляного та мембранних електродів, селективних до іонів гідрогену, калію, кальцію та амонію дозволяє зробити наступні основні висновки.
Для ґрунтового розчину гумусового горизонту чорнозему типового Харківської області характерне рН близьке до нейтрального рівня (рН=6,05).
При застосуванні різних форм калійних добрив відбулося певне підкислення ґрунтового розчину, а саме до рН=5,85 при застосуванні калій хлористого та до рН=5,80 при застосуванні калій сульфату.
Реакція ґрунтового середовища практично не змінювалася (рН=5,95) при застосуванні K2CO3.
Отримані відміни в дії різних форм калійних добрив на реакцію ґрунтового розчину чорнозему типового пояснюються їх фізіологічною реакцією.
На контрольному варіанті («без добрив») в ґрунтовому розчині гумусового горизонту чорнозему типового активність іонів калію була на рівні 0,61·10-3 моль/л (рК=3,21).
Застосування різних форм калійних добрив підвищило активність іонів калію до 1,45·10-3 - 1,47·10-3 моль/л (pK=2,83 - 2,84) при застосуванні калій хлориду та калій сульфату.
При застосуванні K2CO3 активність іонів калію в ґрунтовому розчині чорнозему типового підвищилась всього до 0,82·10-3 моль/л (pK=3,09).
Калійний потенціал не є показником абсолютного вмісту Калію в ґрунті в тій чи іншій формі, але характеризує здатність катіонів калію ґрунтового поглинаючого комплексу переходити з твердої фази ґрунту у ґрунтовий розчин, дає їм деяку якісну оцінку.
Внесення калій карбонату (K2CO3) незначно знизило калійний потенціал (до 1,83), в той час як в ґрунті після внесення фізіологічно кислих калійних добрив (KCl, K2SO4) рівень калійного потенціалу був на рівні 1,66-1,68, що вказує на суттєве покращення забезпеченості рослин Калієм.
За варіантами внесення калійних добрив спостерігається суттєве підвищення рівня активності іонів кальцію(до 4,52·10-3 моль/л при внесенні KCl та 4,83·10-3 моль/л при внесенні K2SO4) в порівняні з контрольним варіантом (2,34·10-3 моль/л), що супроводжується зниженням рівня вапнякового потенціалу (рН-0,5рСа) з 4,74 до 4,64 - 4,68.
В ґрунті варіантів, на яких вносили KCl та K2CO3 активність іонів амонію зросла до 0,74 - 0,89·10-3 моль/л. Але найвища активність іонів в розчині спостерігалась за варіантом внесення K2SO4 і більше ніж вдвічі перевищувала (1,20·10-3 моль/л) показник контролю (0,50·10-3 моль/л).
На основі аналізу навчальної та методичної літератури з'ясовано, що курс «Основи агрохімії» мало забезпечений новими підручниками, що ускладнює і навчання учнів цьому курсу, у відповідності з сучасними методами аналізу ґрунтів та їх меліорації. Розробляються підручники та посібники для вивчення цього курсу.
Розроблено два плани-конспекти уроків з тем:
«Визначення забезпеченості рослин Калієм гравіметричним (ваговим) методом» як урок практична робота, спрямований навчити школярів визначати кількість Калію у рослинах гравіметричним(ваговим) методом.
«Визначення вмісту Калію в ґрунті титриметричним методом» як урок-практична робота, спрямований навчити учнів визначати кількісний вмісту Калію у ґрунті титриметричним методом. Результати виконаної роботи опубліковані в збірці матеріалів студентської наукової конференції природничого факультету ХНПУ імені Г.С. Сковороди 2010 р.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика води по її фізичним та хімічним властивостям. Методики визначення вмісту нітрат іонів у стічній воді фотометричним методом аналізу з двома реактивами саліциловою кислотою та саліцилатом натрію у шести паралелях. Закон Бугера-Ламберта-Бера.
дипломная работа [570,8 K], добавлен 07.10.2014Історія відкриття тіосульфату натрію. Органолептичні та санітарно-гігієнічні показники. Методи одержання тіосульфату натрію. Хімічні властивості тіосульфату натрію. Методи відділення S2O32- іонів від других іонів. Фотометричне визначення тіосульфату.
курсовая работа [141,9 K], добавлен 16.02.2011Характеристика та застосування мінеральних вод. Розгляд особливостей визначення кількісного та якісного аналізу іонів, рН, а також вмісту солей натрію, калію і кальцію полуменево-фотометричним методом. Визначення у воді загального вмісту сполук феруму.
курсовая работа [31,1 K], добавлен 18.07.2015Характеристика та особливості застосування мінеральних вод, принципи та напрямки їх якісного аналізу. Визначення РН води, а також вмісту натрію, калію та кальцію. Методи та етапи кількісного визначення магній-, кальцій-, хлорид – та ферум-іонів.
курсовая работа [40,4 K], добавлен 25.06.2015Вивчення хімічного складу рослин методом рослинної діагностики. Фізиологічна роль основних мікро- і макроелементів. Класифікація мінеральних добрив. Мікродобрива. Складні добрива. Закономірності зміни якості врожаю залежно від умов живлення рослин.
реферат [61,5 K], добавлен 28.12.2007Люмінесцентні властивості іонів рідкісноземельних елементів. Явище люмінесценції, його характеристики й класифікація. Люмінесцентні характеристики речовин. Схеми енергетичних рівнів іонів рідкісноземельних елементів, їх синтез методом хімічного осадження.
курсовая работа [946,0 K], добавлен 28.04.2015Методика фотометричного визначення поліфосфатів, фосфору загального і розчинених ортофосфатів (фосфат-іонів) у перерахунку на РО4 у пробах питних, природних і стічних вод при масових концентраціях. Обчислення та оцінка результатів вимірювання.
методичка [153,4 K], добавлен 10.11.2013Гігієнічні вимоги до якості питної води, її органолептичні показники та коефіцієнти радіаційної безпеки й фізіологічної повноцінності. Фізико-хімічні методи дослідження якості. Визначення заліза, міді і цинку в природних водах та іонів калію і натрію.
курсовая работа [846,9 K], добавлен 13.01.2013Вивчення можливості визначення спектрофотометрії йодату і перйодату при спільній присутності за допомогою використання редокс-реакції. Апробація варіанту спільного окислення йодату і пейодату на платиновому електроді. Міра окислення індивідуальних іонів.
дипломная работа [647,9 K], добавлен 25.06.2011Апробація варіанту методики визначення йодиду і йоду при спільній присутності з паралельних проб за допомогою використання електрохімічного окислення. Визначення втрати продуктів електромеханічного окислення за відсутності комплексоутворюючих іонів.
курсовая работа [82,5 K], добавлен 25.06.2011
