「學習強國」上的科技難題,難不倒「化學黨」!

2020-12-06 化學者

請看題:

這是農業農村部種植業管理司出的一道農業科技類問題,問一畝大豆可固氮多少公斤?如果直接問這個問題,沒有其他補充條件的話,其實很專業,也太難了。一般人怎麼知道一畝大豆可固氮多少公斤。有人說,直接看答案解析啊!是的,答案解析給出確切數字是肯定的。但這樣也就失去了學習和鑽研的樂趣了。那麼,化學黨是怎麼解決這道農業科技題的呢?

氮肥

首先了解一下什麼是固氮作用。固氮作用(nitrogen fixation) 是游離態氮被反應成氨和其他含氮化合物的過程。自然界氮的固定有兩種方式:一是非生物固氮,即通過雷電或高溫放電等固氮,空氣中儘管有大量的氮氣,但這樣形成的氮化物非常少;第二是生物固氮,分子態氮,即氮氣,在生物體內還原為氨的過程。大氣中90%以上的分子態氮,通過固氮微生物的作用被還原為氨。

大豆

其次化學黨找到解決學習強國上的這道題的關鍵條件是,相當於施用18公斤尿素。再來科普一下,什麼是尿素。 尿素又名,碳醯二胺、碳醯胺、脲 ,由碳、氮、氧和氫組成的有機化合物,又稱脲(與尿同音)。其化學式為 CO(NH2)2,國際非專利藥品名稱為 Carbamide。外觀是白色晶體或粉末。它是動物蛋白質代謝後的產物,通常用作植物的氮肥。

生物學實驗

最後說一說化學黨計算的過程。第一步,算出尿素的含氮量,根據尿素化學式,整個化學式式量是12+16+(14+2)×2=60,第二步,計算尿素含氮率等於2×14÷60=46.67%。第三步,得到18公斤的尿素含氮量=18公斤×46.67%=8.4公斤。

看一看,參考答案,確實是8公斤。

答案解析,說明是通過田間試驗測定的結果,和化學者通過理論計算的值是接近的。

好了,好多朋友中學學的化學知識畢業後基本忘光了,這道題目解決不了,也很正常啊。倒是家裡有學初三或高一化學的「熊孩子」,也請你考一考他,看他會不會,也顯擺一下老爸老媽自己當年也是一枚學霸啊!

學習強國

做完這一題,不要忘了和孩子一起再來一道變式訓練題。

請看題:

下列四種氮肥中,含氮量最高的是(  )

A.硝銨NH4NO3 B.尿素CO(NH2)2

C.碳銨NH4HCO3 D.硫銨(NH4)2SO4

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