PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

I – Vai trò của các nguyên tố hoá học với cây trồng. Phân bón hoá học

Cây trồng cần các nguyên tố dinh dưỡng để cấu tạo tế bào, điều chỉnh hoạt động trao đổi chất, các hoạt động sinh lí và tăng khả năng chống chịu điều kiện bất lợi của môi trường.

Ba nhóm nguyên tố dinh dưỡng:

Vai trò cụ thể của 3 nguyên tố đa lượng:

Phân bón hoá học là những hoá chất có chứa các nguyên tố dinh dưỡng, được bón cho cây nhằm nâng cao năng suất cây trồng.

Nhu cầu nước và muối khoáng ở từng loài và từng giai đoạn phát triển của cây là khác nhau, vì vậy cần bổ sung thêm nguyên tố khoáng bằng cách bón phân và tưới nước.

Câu hỏi củng cố:

Các loại phân bón hoá học đều là những hoá chất có chứa gì?

Trả lời: Chứa các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng (N, P, K và các nguyên tố khác). Không phải chỉ chứa riêng N, P hay K.

II – Một số loại phân bón thông thường

1. Phân đạm

Phân đạm cung cấp nguyên tố nitrogen (N) cho cây trồng.

Thành phần chính của các loại phân đạm thường dùng:

Tác dụng: Thúc đẩy quá trình sinh trưởng, giúp cây phát triển thân, rễ, lá.

Câu hỏi củng cố:

Trong các loại phân bón: $NH_4Cl$, $(NH_2)_2CO$, $(NH_4)_2SO_4$, $NH_4NO_3$, loại nào có hàm lượng đạm cao nhất?

Trả lời: $(NH_2)_2CO$ (Urea) có hàm lượng đạm cao nhất. Cách đánh giá: tính $\%N = \dfrac{\text{tổng khối lượng N}}{M} \times 100\%$. Urea có $\%N = \dfrac{14 \times 2}{60} \times 100\% = 46{,}67\%$, cao hơn tất cả các loại còn lại.

Mẹo nhanh: Các chất cùng có 2 nguyên tử N trong phân tử thì chất nào có $M$ nhỏ hơn sẽ có %N lớn hơn. Urea ($M = 60$) nhỏ nhất nên %N cao nhất.

2. Phân lân

Phân lân cung cấp nguyên tố phosphorus (P) cho cây trồng.

Lưu ý phân biệt:

• Superphosphate đơn gồm hai muối: $Ca(H_2PO_4)_2$ và $CaSO_4$.
• Superphosphate kép chỉ gồm một muối: $Ca(H_2PO_4)_2$.

Lựa chọn phân lân theo loại đất:

• Super lân: phù hợp mọi loại đất, hiệu quả nhất trên đất không chua hoặc chua ít (pH 5,6 – 6,5).
• Phân lân nung chảy: thích hợp với đất chua.

Tác dụng: Giúp cây ra hoa, đậu quả nhiều, quả to, phát triển bộ rễ, kích thích quá trình chín của quả.

Câu hỏi củng cố:

Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Superphosphate kép gồm $Ca(H_2PO_4)_2$ và $CaSO_4$

B. Urea có công thức $(NH_2)_2CO$

C. Superphosphate đơn chỉ có $Ca(H_2PO_4)_2$

D. Phân lân cung cấp Nitrogen cho cây trồng

Trả lời: B. A sai vì superphosphate kép chỉ chứa $Ca(H_2PO_4)_2$ (không có $CaSO_4$). C sai vì superphosphate đơn gồm hai muối $Ca(H_2PO_4)_2$ và $CaSO_4$. D sai vì phân lân cung cấp Phosphorus, không phải Nitrogen.

3. Phân kali

Phân kali cung cấp nguyên tố potassium (K) cho cây trồng.

Thành phần chính: các muối $KCl$ hoặc $K_2SO_4$. Ngoài ra, phân kali còn có trong phân dơi và tro.

Tác dụng: Tăng khả năng hấp thụ nước và chất dinh dưỡng của rễ, làm chậm sự đông kết dịch tế bào khi lạnh (giúp cây chịu lạnh tốt), hình thành mô tế bào giúp cây cứng cáp.

4. Phân NPK

Phân NPK là loại phân bón hỗn hợp, chứa đồng thời ba thành phần dinh dưỡng: đạm (N), lân (P) và kali (K). Ngoài ra có thể chứa thêm nguyên tố trung lượng (Ca, Mg…) và vi lượng (Zn, Cu…).

Thành phần: hỗn hợp của $(NH_4)_2HPO_4$ và $KNO_3$.

Phân loại phân bón:

Câu hỏi củng cố:

Trong các loại phân bón sau, phân bón hoá học kép là?

A. $NH_4NO_3$   B. $K_2SO_4$   C. $(NH_4)_2SO_4$   D. $KNO_3$

Trả lời: D. $KNO_3$ chứa hai nguyên tố dinh dưỡng chính: K và N, nên là phân kép. $NH_4NO_3$ chỉ chứa N (phân đơn). $K_2SO_4$ chỉ chứa K (phân đơn). $(NH_4)_2SO_4$ chỉ chứa N (phân đơn).

Chỉ số đánh giá chất lượng phân bón:

III – Cách sử dụng phân bón

Phân bón giúp tăng năng suất cây trồng, nhưng nếu sử dụng không đúng cách sẽ gây hại:

• Phân bón dư thừa bị rửa trôi, ngấm vào mạch nước ngầm, đi vào sông hồ → ô nhiễm đất và nước.
• Phân huỷ ra khí ammonia, nitrogen oxide → ô nhiễm không khí.
• Lạm dụng phân bón → tồn dư hoá chất trong thực phẩm, có hại cho sức khoẻ.

Quy tắc bón phân “4 đúng”:

Ngoài ra, cần tăng cường sản xuất và sử dụng phân bón hữu cơ (từ rác thải hữu cơ phân huỷ), giàu chất dinh dưỡng, giúp đất tơi xốp, an toàn hơn phân hoá học.

Câu hỏi củng cố:

Có bao nhiêu nguyên tắc bón phân hoá học cho cây trồng?

Trả lời: Có 4 nguyên tắc (quy tắc “4 đúng”): đúng liều, đúng loại, đúng lúc, đúng nơi.

Nguyên tắc bón phân nào sau đây đúng?

A. Bón càng nhiều phân càng tốt.

B. Bón phân theo nguyên tắc “5 đúng”.

C. Tăng sử dụng phân bón hoá học.

D. Tăng cường sản xuất và sử dụng phân bón hữu cơ.

Trả lời: D. A sai vì bón quá nhiều gây hại. B sai vì là “4 đúng” chứ không phải “5 đúng”. C sai vì nên giảm phân hoá học, tăng phân hữu cơ.

PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Tính hàm lượng (%) nguyên tố dinh dưỡng trong phân bón

Phương pháp:

$$\%N = \frac{\text{Tổng khối lượng N trong phân tử}}{M_{\text{phân bón}}} \times 100\%$$

Tương tự cho %P, %K, hoặc % $P_2O_5$, % $K_2O$ tuỳ đề bài yêu cầu.

Ví dụ 1:

Tính phần trăm khối lượng nguyên tố N trong $NH_4NO_3$.

Hướng dẫn giải:

$M_{NH_4NO_3} = 14 + 4 + 14 + 48 = 80$ (g/mol)

Trong phân tử có 2 nguyên tử N, tổng khối lượng N = $2 \times 14 = 28$.

$$\%N = \frac{28}{80} \times 100\% = 35\%$$

Ví dụ 2:

Tính phần trăm khối lượng nguyên tố N trong $(NH_2)_2CO$ (Urea).

Hướng dẫn giải:

$M_{(NH_2)_2CO} = (14 + 2) \times 2 + 12 + 16 = 60$ (g/mol)

Tổng khối lượng N = $2 \times 14 = 28$.

$$\%N = \frac{28}{60} \times 100\% = 46{,}67\%$$

→ Urea có hàm lượng đạm cao nhất trong các loại phân đạm phổ biến.

Ví dụ 3:

Tính phần trăm khối lượng nguyên tố N trong $(NH_4)_2SO_4$.

Hướng dẫn giải:

$M_{(NH_4)_2SO_4} = (14 + 4) \times 2 + 32 + 64 = 132$ (g/mol)

Tổng khối lượng N = $2 \times 14 = 28$.

$$\%N = \frac{28}{132} \times 100\% \approx 21{,}21\%$$

Dạng 2: Tính khối lượng phân bón cần dùng để cung cấp đủ lượng dinh dưỡng

Phương pháp:

Nếu phân bón chứa $a\%$ nguyên tố dinh dưỡng, cần cung cấp $m$ kg nguyên tố đó, thì khối lượng phân bón cần dùng:

$$m_{\text{phân bón}} = \frac{m_{\text{nguyên tố}}}{a\%} = m_{\text{nguyên tố}} \times \frac{100}{a}$$

Ví dụ 1:

Phân đạm urea chứa 46% N. Tính khối lượng phân urea cần dùng để cung cấp 70 kg N.

Hướng dẫn giải:

$$m_{\text{urea}} = \frac{70}{46\%} = 70 \times \frac{100}{46} \approx 152{,}2 \text{ (kg)}$$

Ví dụ 2:

Phân đạm urea chứa 46% N. Cần bao nhiêu kg phân urea để cung cấp 64 kg N?

Hướng dẫn giải:

$$m_{\text{urea}} = 64 \times \frac{100}{46} \approx 139{,}1 \text{ (kg)}$$

Dạng 3: Tính độ dinh dưỡng của phân bón (% $P_2O_5$ hoặc % $K_2O$)

Phương pháp:

Bước 1 – Xét trong 100 g phân bón, tính khối lượng muối chứa nguyên tố dinh dưỡng.

Bước 2 – Tính số mol muối → dùng bảo toàn nguyên tố để tính số mol $P_2O_5$ hoặc $K_2O$.

Bước 3 – Tính khối lượng $P_2O_5$ hoặc $K_2O$ → đó chính là % (vì xét trong 100 g).

Ví dụ 1:

Một loại phân superphosphate kép chứa 69,62% muối $Ca(H_2PO_4)_2$, phần còn lại không chứa phosphorus. Tính độ dinh dưỡng (% $P_2O_5$) của loại phân này.

Hướng dẫn giải:

Xét 100 g phân bón → $m_{Ca(H_2PO_4)_2} = 69{,}62$ g.

$M_{Ca(H_2PO_4)_2} = 40 + (2 \times 1 + 31 + 64) \times 2 = 40 + 97 \times 2 = 234$ (g/mol)

$$n_{Ca(H_2PO_4)_2} = \frac{69{,}62}{234} \approx 0{,}2975 \text{ (mol)}$$

Mỗi phân tử $Ca(H_2PO_4)_2$ chứa 2 nguyên tử P. Mỗi phân tử $P_2O_5$ cũng chứa 2 nguyên tử P.

Bảo toàn P: $n_{P_2O_5} = n_{Ca(H_2PO_4)_2} = 0{,}2975$ (mol)

$$m_{P_2O_5} = 0{,}2975 \times 142 = 42{,}25 \text{ (g)}$$

→ Độ dinh dưỡng = 42,25%.

Ví dụ 2:

Một loại phân kali chứa 87% $K_2SO_4$, phần còn lại không chứa potassium. Tính độ dinh dưỡng (% $K_2O$).

Hướng dẫn giải:

Xét 100 g phân → $m_{K_2SO_4} = 87$ g.

$M_{K_2SO_4} = 2 \times 39 + 32 + 64 = 174$ (g/mol)

$$n_{K_2SO_4} = \frac{87}{174} = 0{,}5 \text{ (mol)}$$

Mỗi phân tử $K_2SO_4$ có 2 nguyên tử K, mỗi $K_2O$ cũng có 2 K.

Bảo toàn K: $n_{K_2O} = n_{K_2SO_4} = 0{,}5$ (mol)

$$m_{K_2O} = 0{,}5 \times 94 = 47 \text{ (g)}$$

→ Độ dinh dưỡng = 47%.

Dạng 4: Nhận biết các loại phân bón

Phương pháp:

Sử dụng dung dịch $Ba(OH)_2$ là thuốc thử vạn năng cho phân bón vì nó kết hợp được nhiều phản ứng: tạo kết tủa (với $SO_4^{2-}$, $PO_4^{3-}$), tạo khí mùi khai (với $NH_4^+$), hoà tan hay không hoà tan.

Ví dụ 1:

Nhận biết 3 chất rắn: $NH_4NO_3$, $Ca_3(PO_4)_2$, KCl bằng phương pháp hoá học.

Hướng dẫn giải:

Dùng dung dịch $Ba(OH)_2$, nhỏ vào từng mẫu thử:

• $NH_4NO_3$: tan, đồng thời xuất hiện khí mùi khai ($NH_3$) khi đun nhẹ.

$$Ba(OH)_2 + 2NH_4NO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2NH_3 \uparrow + 2H_2O$$

• $Ca_3(PO_4)_2$: chất rắn không tan trong dung dịch $Ba(OH)_2$ (vì $Ca_3(PO_4)_2$ không tan trong nước).
• KCl: tan hoàn toàn, không có hiện tượng gì đặc biệt.

Ví dụ 2:

Nhận biết hai mẫu phân bón: $NH_4NO_3$ và $NH_4Cl$.

Hướng dẫn giải:

Cả hai đều chứa $NH_4^+$ nên không thể dùng NaOH (đều tạo $NH_3$).

Dùng dung dịch $AgNO_3$:

• $NH_4Cl$: xuất hiện kết tủa trắng $AgCl$.

$$NH_4Cl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow_{\text{trắng}} + NH_4NO_3$$

• $NH_4NO_3$: không có hiện tượng gì (vì $AgNO_3$ tan, $NH_4NO_3$ cũng tan).

Dạng 5: Bài toán phản ứng liên quan đến phân bón (muối ammonium + base)

Phương pháp:

Muối ammonium tác dụng với dung dịch base mạnh (NaOH, $Ba(OH)_2$,…) tạo ra khí $NH_3$ (mùi khai):

$$NH_4^+ + OH^- \rightarrow NH_3 \uparrow + H_2O$$

Bước 1 – Tính số mol base.

Bước 2 – Viết PTHH, tính số mol $NH_3$ theo chất hết.

Bước 3 – Tính thể tích khí ở đktc: $V = n \times 24{,}79$.

Ví dụ 1:

Cho 12 gam NaOH vào dung dịch $NH_4NO_3$ dư. Tính thể tích khí thoát ra ở đktc.

Hướng dẫn giải:

$$n_{NaOH} = \frac{12}{40} = 0{,}3 \text{ (mol)}$$

Phương trình hoá học ($NH_4NO_3$ dư → tính theo NaOH):

$$NaOH + NH_4NO_3 \rightarrow NaNO_3 + NH_3 \uparrow + H_2O$$

$$n_{NH_3} = n_{NaOH} = 0{,}3 \text{ (mol)}$$

$$V_{NH_3} = 0{,}3 \times 24{,}79 = 7{,}437 \text{ (lít)}$$

Ví dụ 2:

Cho 0,6 mol $Ba(OH)_2$ vào dung dịch $NH_4NO_3$ dư. Tính thể tích khí thoát ra ở đktc.

Hướng dẫn giải:

Phương trình hoá học:

$$Ba(OH)_2 + 2NH_4NO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2NH_3 \uparrow + 2H_2O$$

$$n_{NH_3} = 2 \times n_{Ba(OH)_2} = 2 \times 0{,}6 = 1{,}2 \text{ (mol)}$$

$$V_{NH_3} = 1{,}2 \times 24{,}79 = 29{,}748 \text{ (lít)}$$

Dạng 6: Tính hàm lượng muối dinh dưỡng trong phân bón thực tế

Phương pháp:

Từ độ dinh dưỡng (% $P_2O_5$) → tính ngược lại % muối chứa phosphorus bằng bảo toàn nguyên tố P.

Ví dụ:

Phân lân superphosphate kép thực tế chứa 40% $P_2O_5$. Tính hàm lượng % $Ca(H_2PO_4)_2$ trong phân đó.

Hướng dẫn giải:

Xét 100 g phân bón → $m_{P_2O_5} = 40$ g.

$$n_{P_2O_5} = \frac{40}{142} = \frac{20}{71} \text{ (mol)}$$

Bảo toàn P: $n_{Ca(H_2PO_4)2} = n{P_2O_5} = \dfrac{20}{71}$ (mol)

(Vì mỗi $Ca(H_2PO_4)_2$ chứa 2P và mỗi $P_2O_5$ cũng chứa 2P.)

$$m_{Ca(H_2PO_4)_2} = \frac{20}{71} \times 234 \approx 65{,}92 \text{ (g)}$$

→ Hàm lượng $Ca(H_2PO_4)_2$ trong phân bón = 65,92%.

PHẦN 3: SƠ ĐỒ TƯ DUY

1. VAI TRÒ NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG

• 1.1. Nhóm đa lượng: N, P, K
  • N → sinh trưởng, phát triển thân rễ lá
  • P → ra hoa, đậu quả, phát triển rễ
  • K → chuyển hoá năng lượng, chịu lạnh, cứng cáp
• 1.2. Nhóm trung lượng: Ca, Mg, S…
• 1.3. Nhóm vi lượng: Zn, Mn, Fe, Cu… (cần ít nhưng không thể thiếu)

2. CÁC LOẠI PHÂN BÓN

• 2.1. Phân đạm (cung cấp N)
  • $NaNO_3$, $Ca(NO_3)_2$, $NH_4NO_3$, $(NH_4)_2SO_4$, $(NH_2)_2CO$
  • Urea có %N cao nhất (46,67%)
  • Tất cả đều dễ tan trong nước
• 2.2. Phân lân (cung cấp P)
  • Lân nung chảy: $Ca_3(PO_4)_2$ – không tan, phù hợp đất chua
  • Superphosphate đơn: $Ca(H_2PO_4)_2 + CaSO_4$ – tan ít
  • Superphosphate kép: $Ca(H_2PO_4)_2$ – tan được
• 2.3. Phân kali (cung cấp K)
  • KCl, $K_2SO_4$, tro, phân dơi
• 2.4. Phân NPK (hỗn hợp N + P + K)
  • $(NH_4)_2HPO_4 + KNO_3$
• 2.5. Phân loại
  • Phân đơn: chứa 1 nguyên tố (N hoặc P hoặc K)
  • Phân kép: chứa 2–3 nguyên tố trong cùng hợp chất ($KNO_3$)
  • Phân hỗn hợp: trộn nhiều loại phân (NPK)

3. CÁCH SỬ DỤNG – QUY TẮC “4 ĐÚNG”

• 3.1. Đúng liều → không bón quá ít hoặc quá nhiều
• 3.2. Đúng loại → chọn phân phù hợp nhu cầu cây
• 3.3. Đúng lúc → bón đúng giai đoạn sinh trưởng
• 3.4. Đúng nơi → đúng kỹ thuật, vị trí, loại đất

4. TÁC HẠI KHI BÓN PHÂN SAI CÁCH

• Ô nhiễm đất, nước (rửa trôi phân bón)
• Ô nhiễm không khí ($NH_3$, $NO_x$)
• Tồn dư hoá chất trong thực phẩm
• Giải pháp: tăng phân hữu cơ, giảm phân hoá học

5. CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

• Phân đạm: %N
• Phân lân: % $P_2O_5$
• Phân kali: % $K_2O$

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu