自然界中的氮的循环以及氮循环中的重要物质共36页文档
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氮的循环的总课件
③NO和O2同时通入水中时，此时的反应为：
4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
• 当V(NO) ∶V(O2) ＝4：3时，恰好反应，无剩余
气体； • 当V(NO)∶V(O2)＜4：3时，剩余氧气；
• 当V(NO)∶V(O2)＞4：3时，剩余NO。
练习
• 3、 一定条件下，将等体积的 NO和 O2的混合气
。 。 。
氮 肥
种类
铵 态 氮 肥
化学式
NH4HCO3 NH4Cl NH4NO3 （NH4)2SO4
含氮量
17.7% 26.2% 35% 21.2%
性
状
白色结晶，吸湿性很 强，易潮解，溶于水，弱碱 性 白色或淡黄色结晶，有吸湿 性，溶于水，酸性. 白色结晶，易潮解，结硬块， 溶于水，微酸性， 白色粒状结晶，吸湿性不大， 不易结块
NH3中的氮元素的价态为-3价，因此，NH3不仅 能被催化氧化生成NO，在纯氧中燃烧能生成N2。 在一定条件下，NH3还能被Cl2、CuO等氧化。
（4）氨的实验室制法
氮的循环动画\氨的制备和性质.swf
1. 原理： 2. 装置
2NH4Cl+Ca(OH)2== CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
与制O2相同
气体易溶于液体 ；②__________________ 气体与液体反应 条件是①________ 研析：形成喷泉最根本的原因是瓶内外存 在压强差。当烧瓶内气体溶于液体并与之 反应时，瓶内气体大量减少，压强降低， 外界的大气压将液体压入烧瓶内。
总结：常见喷泉的形成主要有
以下两类： （1）极易溶于水的气体（NH3、 HCl、SO2等）与水可形成喷泉。 （2）酸性气体（HCl、SO2、 NO2、CO2、H2S等）与NaOH溶 液也能形成喷泉。
《自然界中的氮的循环以及氮循环中的重要物质》-精品文档
NaNO2＋NH4Cl===NH4NO2＋NaCl NH4NO2=====N2↑＋2H2O
特别提示：1.将空气液化后，升温时先挥发出 的气体是沸点低的气体，故先得到氮气。 2．实验室制备氮气时，可以发生氧化反应制 得(如将氨气与氧化铜加热)，也可以发生还原反应 制得(如用氨气还原氮的氧化物制取氮气)。
(2)与氢气反应：化学方程式为：________________。 (3)与金属镁反应： 此反应的化学方程式为：_____________________。 (1)N2＋O2
放电
2NO
(2)N2＋3H2
高温、高压 催化剂
2NH3
点燃 Mg N (3)3Mg＋N2 ===== 3 2
2．一氧化氮和二氧化氮
即每产生2 mol NO相当于给大地施加尿素60 g，则 332 mol NO相当于施加尿素的量为：332 mol/2 mol×60 g＝9960 g＝9.96 kg。 答案：(1)① (2)B (3)3×107 (4)332 (5)9.96
氮循环中的重要物质及其变化 知识清单 1．氮气
(1)与氧气反应：化学方程式为：________________。
(4)由题意知，每吸收180.7 kJ的能量，即可合成 NO 2 mol，此次闪电放出能量的千分之一就是3×104 kJ，它可以 生成NO：3×104 kJ÷180.74 kJ×2 mol＝332 mol。
(5)由氮守恒又可找出NO与尿素的关系式为 2NO——CO(NH2)2 2 mol 60 g
无色 红棕色 剧毒 剧毒 不溶解 与水反应 2NO＋O2 2NO2 ； 3NO2＋H2O 2HNO3＋NO
溶于水并
3.氮的固定 (1)概念：________________________叫氮的固定。 (2)分类：主要分为__________________。
氮的循环
天上
N2
NO NO2
人间
NH3
HNO3
地下
NH3 、NH4
+、 NO
—
3
二、氮循环中的重要物质
.. … … N
放电
１、氮气
（1）物理性质：
N
无色、无气味的气体；难溶于水；密度比空气稍小。 （2）化学性质 ： 氮气的化学性质很不活泼。 氮气可用作保护气，充填灯泡。 N2 + O2 2NO
..
在新疆和青海两省交界处，有一狭长山谷，有时牧民和牲畜进 入后，风和日丽的晴天顷刻间会电闪雷鸣，狂风大作,人畜常遇雷 击而倒毙，被当地牧民称为“魔鬼谷”。 奇怪的是这里草木茂盛，你知道其中的原因吗？
3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+ 2NO↑ +4H2O 铝、铁遇冷、浓HNO3会发生钝化。 C + 4HNO3(浓) CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O
王水：浓硝酸与浓盐酸按体积比1 ：3混合而成 。
浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 硝酸的浓度越小被还原的程度越大。 HNO3 浓→ NO2 稀→ NO
NO2既是氧化剂又是还原剂 2NO2 N 2O 4
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2 H2O =4HNO3
问题讨论： 1、如何检验一氧化氮？ 无色气体遇空气立即变为红棕色，说明是NO。 2、能不能用排空气法收集一氧化氮？为什么？ 因为NO易被空气中O2氧化成NO2 ，所以不能用 排空气法收集。
金属跟硝酸反应的本质：+5价氮元素得电子，被还 原为低价态氮的化合物或氮气。 3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O 铁粉与稀硝酸反应的化学方程式 Fe + NO3- + 4H+ = Fe3+ + NO↑ + 2H2O 2Fe3+ +Fe = 3Fe2+
第1课时 自然界中氮的循环 氮气及
解析
( C )
根据反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 中元素化
合价的变化可判断。 2 中氮元素化合价既有升高也有 NO 降低。
11
5．下列关于氮气的性质的说法中，错误的是 ( B ) ．下列关于氮气的性质的说法中， A．通常情况下，氮气性质很不活泼 ．通常情况下，ห้องสมุดไป่ตู้B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 ．可在氧气中燃烧， C．通常情况下，氮气在水中的溶解度很小 ．通常情况下， D．跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是氧化剂 ．跟氢气在一定条件下发生反应时，
19
(2)若 NO2 过量，设过量的 NO2 体积为 y 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 3 y＝6 mL 1 2 mL
则参加反应的 NO2 和 O2 总体积：12 mL－6 mL＝6 mL V(O2)＝6×(1/5)＝1.2 mL， V(NO2)＝12－1.2＝10.8 mL。
答案 1.2 mL
15
该题有两个要求：一是必须加入氧化剂， 解析 该题有两个要求 ：一是必须加入氧化剂，二是 一次反应就能完成；反应 （ 、 （3 、 （4 一次反应就能完成；反应（1）（3）（4）从化合价 角度来看都升高，但反应（1 ）N2→NO 2 不能一次反应 角度来看都升高，但反应（ 就能完成；而反应（ 就能完成；而反应（3）NO2→HNO3 虽然氮的化合价升 高 ， 但 不 加 氧 化 剂 也 能 实 现 ， 如 3NO2 ＋ H2O===2HNO3＋ NO，在该反应中，NO 2 既是氧化剂 ，在该反应中， 又是还原剂。只有反应（ 又是还原剂。只有反应（4）N2→NO 必须加入氧化剂 且一次反应就能完成。 且一次反应就能完成。
2
二、氮气 1．物理性质 颜色 状态 气味 无色 气体 无味 水中的溶解性 难溶于水
( C )
根据反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 中元素化
合价的变化可判断。 2 中氮元素化合价既有升高也有 NO 降低。
11
5．下列关于氮气的性质的说法中，错误的是 ( B ) ．下列关于氮气的性质的说法中， A．通常情况下，氮气性质很不活泼 ．通常情况下，ห้องสมุดไป่ตู้B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 ．可在氧气中燃烧， C．通常情况下，氮气在水中的溶解度很小 ．通常情况下， D．跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是氧化剂 ．跟氢气在一定条件下发生反应时，
19
(2)若 NO2 过量，设过量的 NO2 体积为 y 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 3 y＝6 mL 1 2 mL
则参加反应的 NO2 和 O2 总体积：12 mL－6 mL＝6 mL V(O2)＝6×(1/5)＝1.2 mL， V(NO2)＝12－1.2＝10.8 mL。
答案 1.2 mL
15
该题有两个要求：一是必须加入氧化剂， 解析 该题有两个要求 ：一是必须加入氧化剂，二是 一次反应就能完成；反应 （ 、 （3 、 （4 一次反应就能完成；反应（1）（3）（4）从化合价 角度来看都升高，但反应（1 ）N2→NO 2 不能一次反应 角度来看都升高，但反应（ 就能完成；而反应（ 就能完成；而反应（3）NO2→HNO3 虽然氮的化合价升 高 ， 但 不 加 氧 化 剂 也 能 实 现 ， 如 3NO2 ＋ H2O===2HNO3＋ NO，在该反应中，NO 2 既是氧化剂 ，在该反应中， 又是还原剂。只有反应（ 又是还原剂。只有反应（4）N2→NO 必须加入氧化剂 且一次反应就能完成。 且一次反应就能完成。
2
二、氮气 1．物理性质 颜色 状态 气味 无色 气体 无味 水中的溶解性 难溶于水
氮的循环(一)
氮的循环(一)一、氮在自然界中循环1、氮的固定使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，简称固氮。
正是通过氮的固定，开始了氮在自然界中的循环，氮的固定有自然固氮和人工固氮两种方式。
2、自然固氮(1)生物固氮：大豆、蚕豆等豆科植物的根部含有根瘤菌，能把空气中的N2转变为硝酸盐，被植物吸收。
故豆类植物不需要施用氮肥，这种固氮方式占整个自然固氮的90％。
(2)高能固氮：通过闪电等高能量途径把N2固定的方式为高能固氮。
涉及到的反应主要有：N2＋O22NO 2NO＋O2＝2NO2 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO可知，N2最终变成HNO3，即正常的雨水略呈酸性。
HNO3与土壤中的矿物作用，得到硝酸盐，被植物吸收，这就是“雷雨发庄稼”的科学道理。
3、人工固氮人们在工业生产中把N2转化为氮的化合物的方法为人工固氮，又叫工业固氮。
常见的方法有：(1)N2与H2合成NH3：，该反应为工业制HNO3的基础反应。
(2)仿生固氮：用某些金属有机化合物做催化剂，实现常温、常压固氮，这些金属有机物类似于根瘤菌，故又叫仿生固氮，这是目前科学界较为关注的研究性课题。
4、氮在自然界中的循环人们在生产活动中也涉及到了氮的循环，其中主要是利用N2与H2合成工业中重要的生产原料——NH3，即人工固氮。
涉及到两种很重要的物质：NH3、HNO3。
二、氮循环中的重要物质及其变化1、氮气，常况下是一种无色无味的气体，难溶于水，通常无毒。
氮气占空气体积总量的78.12%，是空气的主要成份。
氮气的化学性质很不活泼，只在特殊条件下，才能以下反应。
①与氧气反应：通常状况下氮气和氧气不反应，但在放电条件下，却可以直接化合生成NO 。
反应的化学方程式为：★N 2+O 2闪电2NO反应的化学方程式为：★N 2+ 3H 2 2NH 3 此反应是工业合成氨的反应③与金属镁反应：金属镁可以在氮气中燃烧，生成氮化镁。
反应的化学方程式为：★3Mg+N 点燃 Mg 3N 2(氮化镁)2、氮的氧化物（1）氮的氧化物简介：氮元素有+1、+2、+3、+4、+5五种正价态，对应有六种氧氮氧化物都具有不同程度的毒性，它们也是是常见的大气污染物，以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。
自然界中氮的循环、氮气、一氧化氮和二氧化氮PPT课件2
2NO+O2==== 2NO2 3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO
氮的固定
氮气 物理性质 化学性质 与氢气 氮的 氧化 物 物理性质
与氧气
氮循环中 的重要物 质
二氧化氮与 水的反应
1.雷雨时，空气中的氮气和氧气可生成氮的氧化 物，该氧化物进一步反应后遇水变成（ B ） A.NO2 C.H2SO4 B.HNO3 D.NH3· H 2O
氧化氮、二氧化氮的化学性质。 (重点)
一、氮在自然界中的循环
N2 氮氧化物
NH3
铵盐
HNO3
硝酸盐 有机氮
二、氮循环中的重要物质 1.氮气
（1）氮气的性质
①结构： 三对共
用电子对
性质稳定
②物理性质：
颜色 无色 气味 无味 状态 气体 密度 溶解性
比空气稍小 难溶于水
③化学性质 氮气的化学性质稳定，通常很难与其他物质发生反 应，在一定条件下能与氧气、氢气等物质反应。
（2）氮的固定 ①概念：
将空气中游离态的氮转化为含氮化合物 ②过程： 游离态 化合态
③分类 高能固氮：闪电 10%
自然固氮 氮的
固定 人工固氮 生物固氮：豆科植物 90% N2+3H2
高温、高压 催化剂
2NH3
仿生固氮（常温常压）
生物固氮
2.氮的氧化物 -3 NH3 0 N2 +1 N 2O +2 NO +3 N 2O 3 +4 NO2 +4 +5 N 2O 4 N 2O 5
牲畜进入后，风和丽的晴
天顷刻间会电闪雷鸣，狂风
大作,人畜常遇雷击而倒毙，
被当地牧民称为“魔鬼谷”。
奇怪的是这里草木茂盛，你
氮的固定
氮气 物理性质 化学性质 与氢气 氮的 氧化 物 物理性质
与氧气
氮循环中 的重要物 质
二氧化氮与 水的反应
1.雷雨时，空气中的氮气和氧气可生成氮的氧化 物，该氧化物进一步反应后遇水变成（ B ） A.NO2 C.H2SO4 B.HNO3 D.NH3· H 2O
氧化氮、二氧化氮的化学性质。 (重点)
一、氮在自然界中的循环
N2 氮氧化物
NH3
铵盐
HNO3
硝酸盐 有机氮
二、氮循环中的重要物质 1.氮气
（1）氮气的性质
①结构： 三对共
用电子对
性质稳定
②物理性质：
颜色 无色 气味 无味 状态 气体 密度 溶解性
比空气稍小 难溶于水
③化学性质 氮气的化学性质稳定，通常很难与其他物质发生反 应，在一定条件下能与氧气、氢气等物质反应。
（2）氮的固定 ①概念：
将空气中游离态的氮转化为含氮化合物 ②过程： 游离态 化合态
③分类 高能固氮：闪电 10%
自然固氮 氮的
固定 人工固氮 生物固氮：豆科植物 90% N2+3H2
高温、高压 催化剂
2NH3
仿生固氮（常温常压）
生物固氮
2.氮的氧化物 -3 NH3 0 N2 +1 N 2O +2 NO +3 N 2O 3 +4 NO2 +4 +5 N 2O 4 N 2O 5
牲畜进入后，风和丽的晴
天顷刻间会电闪雷鸣，狂风
大作,人畜常遇雷击而倒毙，
被当地牧民称为“魔鬼谷”。
奇怪的是这里草木茂盛，你
氮的循环完整ppt课件
①2NH3+ 3Cl2= N2+ 6HCl （氨气不足） ② 8NH3+ 3Cl2= 6NH4Cl+N2（氨气过量）
NH3在纯氧中点燃即可燃烧，通常产物是N2和水
4NH3＋3O2＝2N2＋6H2O
氨在纯氧中燃烧 氨氧化炉（中间是铂铑合金网）
4、氨的实验室制法
1. 原理：
2NH4Cl+Ca(O△H)2==
3NO2＋H2O
2HNO3＋NO
上述两个反应可多次循环，综合两式，整理得总反应式
4NO ＋3O2 ＋2H2O
4HNO3
NO 和O2的体积比为4:3，等体积混和，剩余O2 ¼
体积，为原混合气体的 1/8
迁移
将NO2和O2混和气体同时通入水中发生的反应？
3NO2＋H2O
2HNO3＋NO
①
2NO ＋O2
法是
。
3.浓硝酸都有氧化性的原因是
。
4.将浓硝酸分解的气体收集在一支试管中,再
将试管到插在水中,可能出现的现象
是
,原因是：
化学方程式为
。
5.向FeCl2溶液中,滴加KSCN溶液,产生的现象
是
,再滴加几滴硝酸的现象
是
,原因是
,离子方
程式为
。
N2＋O2 放电 2NO ＋O2 3NO2＋H2O
2NO （无色，难溶于水） 2NO2 （红棕色，有刺激性气味） 2HNO3＋NO
练习
一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置 于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，
剩余气体的体积约为原体积的多少？
分析： 2NO ＋O2
2NO2
答案：1/8
稀硝酸中，有无色气体， 溶液变黄或浅绿；浓硝酸 中，无明显现象
NH3在纯氧中点燃即可燃烧，通常产物是N2和水
4NH3＋3O2＝2N2＋6H2O
氨在纯氧中燃烧 氨氧化炉（中间是铂铑合金网）
4、氨的实验室制法
1. 原理：
2NH4Cl+Ca(O△H)2==
3NO2＋H2O
2HNO3＋NO
上述两个反应可多次循环，综合两式，整理得总反应式
4NO ＋3O2 ＋2H2O
4HNO3
NO 和O2的体积比为4:3，等体积混和，剩余O2 ¼
体积，为原混合气体的 1/8
迁移
将NO2和O2混和气体同时通入水中发生的反应？
3NO2＋H2O
2HNO3＋NO
①
2NO ＋O2
法是
。
3.浓硝酸都有氧化性的原因是
。
4.将浓硝酸分解的气体收集在一支试管中,再
将试管到插在水中,可能出现的现象
是
,原因是：
化学方程式为
。
5.向FeCl2溶液中,滴加KSCN溶液,产生的现象
是
,再滴加几滴硝酸的现象
是
,原因是
,离子方
程式为
。
N2＋O2 放电 2NO ＋O2 3NO2＋H2O
2NO （无色，难溶于水） 2NO2 （红棕色，有刺激性气味） 2HNO3＋NO
练习
一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置 于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，
剩余气体的体积约为原体积的多少？
分析： 2NO ＋O2
2NO2
答案：1/8
稀硝酸中，有无色气体， 溶液变黄或浅绿；浓硝酸 中，无明显现象
氮的循环生态系统中的氮元素
氮的循环生态系统中的氮元素氮是地球上最常见的元素之一，它在生态系统中扮演着重要的角色。
氮的循环是一种复杂的过程，涉及到氮的转化和利用。
了解氮的循环对于我们理解生态系统的健康和平衡具有重要意义。
氮元素的不同形式氮在自然界中存在着不同的形式，包括氮气（N2）、氨（NH3）、亚硝酸盐（NO2-）和硝酸盐（NO3-）等。
氮气是大气中最主要的形式，占据了大气氮的绝大部分，但它对大多数生物来说是不可利用的。
氨是一种在土壤和水中广泛存在的形式，它可以被植物和微生物利用。
亚硝酸盐和硝酸盐是土壤中的重要形式，它们是植物的主要氮源。
氮的转化过程氮的转化过程涉及到氮的不同形式之间的相互转化。
这些转化包括氮的固氮、氨化、硝化、反硝化和氮化等过程。
固氮是指将大气中的氮气转化为氨或亚硝酸盐的过程，这个过程主要由一些细菌和蓝藻完成。
氨化是将氮气或亚硝酸盐转化为氨的过程，这个过程由一些细菌和真菌负责。
硝化是将氨或亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程，这个过程由一些细菌完成。
反硝化是将硝酸盐还原为氮气的过程，这个过程由一些细菌完成。
氮化是指将氮气转化为氮化合物的过程，这个过程主要发生在工业生产中。
氮的利用过程氮的利用是指氮被生物体吸收和利用的过程。
植物通过根系吸收土壤中的氮元素，然后利用它们合成蛋白质和其他有机物。
动物通过摄食植物或其他动物来获取氮元素，并将其合成为自己的蛋白质和DNA 等。
微生物在土壤和水中利用氮元素进行生物合成和能量产生。
氮的利用过程是氮循环中至关重要的一部分，它可以维持生态系统的稳定和平衡。
氮的流失和污染氮的循环过程中，可能会发生氮的流失和污染。
流失是指氮元素从一个环境转移到另一个环境的过程，这可能会导致氮在某些环境中过量积累或在其他环境中不足。
氮的流失通常发生在土壤和水体中，可以通过冲刷和渗漏等途径发生。
氮的污染是指环境中氮浓度过高，超出了生态系统的承受能力。
氮污染常常来自农业排放和工业废水等，会对水体和土壤造成污染，并对附近的生物体产生负面影响。
生态系统的氮循环
生态系统的氮循环
生态系统中的氮循环是生物生存的关键过程之一。
氮是生命所需的重要元素之一，为生物提供蛋白质、氨基酸和核酸等基本物质。
氮的循环包括以下几个过程：
1. 氮固定：氮固定是氮循环的第一步。
通过光合作用或化学作用，将大气中的氮气转化为氨或氮酸盐等可供生物利用的化合物。
2. 生物固氮：大部分氮固定是由土壤中的细菌完成的。
这些细菌通过特殊的酶类将氮气转化为氨，供植物吸收利用。
同时，一些植物如豆类等也具有生物固氮的能力，能够将氮气转化为氨，提供自身所需。
3. 氨化：氨化是生态系统中最重要的氮循环过程之一，通过将含有氮元素的有机物质如尿素、蛋白质等分解成氨，细菌和其他微生物可以利用氨提供自身所需的能量和营养物质。
4. 硝化：在土壤中，氨通过硝化细菌转化成亚硝酸根和硝酸根，成为可供植物吸收的氮源。
5. 反硝化：反硝化是将硝酸根还原成氮气的过程，由放线菌等微生物完成。
反硝化通过将硝酸盐还原成氮气来控制土壤中的氮含量，调节氮的供给。
6. 氮沉积：大气中的氮气有时也会以硝酸根或氨等形式沉积到土地或
水域中。
氮营养的输入对生物生长发育、土壤质量和水资源质量等都有重要的影响。
生态系统中的氮循环是很复杂的，但是正是因为氮的循环，生命得以在地球上延续。
我们应该保护好生态系统，保护氮循环这一重要的生命过程。
自然界中氮的循环
结论：NO为无色气体， 结论：NO为无色气体， 为无色气体 不溶于水， 不溶于水，吸入空气后 变为红棕色。 变为红棕色。
思考· 思考·应用 对课本实验方案进行了改进， ⒈探究活动1对课本实验方案进行了改进， 探究活动 对课本实验方案进行了改进 这样改进有什么优点？ 这样改进有什么优点？
⒉一氧化氮能用排空气法收集吗？为什么？ 一氧化氮能用排空气法收集吗？为什么？ 应该用什么方法收集？ 应该用什么方法收集？
想一想
感受一下我们身边的氮气，你能看得到吗？ 感受一下我们身边的氮气，你能看得到吗？ 闻得到吗？它能溶于水吗？ 闻得到吗？它能溶于水吗？ 通常状况下，它性质活泼吗？为什么？ 通常状况下，它性质活泼吗？为什么？
两个氮原子间共用三对 电子，达到稳定结构。 电子，达到稳定结构。 要破坏这种牢固的结合， 要破坏这种牢固的结合， 需要很高的能量。 需要很高的能量。
氮的循环（ 课时） 第二节 氮的循环（第1课时）
巨野县实验中学
王大鹏
思考· 思考·交流 ⒈氮元素在自然界中是通过哪几种方 式循环的？ 式循环的？ 循环过程中涉及到哪些含氮物质？ ⒉循环过程中涉及到哪些含氮物质？ 请写出它们的化学式并标出其中氮 元素的化合价。 元素的化合价。
一、自然界中氮的循环
汽车尾气 雷电作用
汽车尾气
合成氨 细菌 分解
豆科植物 的根瘤菌
硝酸盐
氮循环的重要意义 氮循环的重要意义
氮是维持动植物生命活动的必需元素， 氮是维持动植物生命活动的必需元素， 氮的循环涉及到地球上生物圈的方方面面。 氮的循环涉及到地球上生物圈的方方面面。 正是由于氮的循环、 正是由于氮的循环、其它生命必需元素的 循环以及水的循环， 循环以及水的循环，地球上的生命才生生 不息、生机勃勃。 不息、生机勃勃。
(完整版)《氮的循环》知识点总结,推荐文档
为：N2+O2
2NO
说明：在雷雨天气，汽车的发动机中均可以发生该反应。在该反应中，N2 表现出还原性。
②与 H2 反应
高温、高压
N2+3H2
2NH3
催化剂
说明：a 该反应是工业上合成氨的反应原理，具有非常重要的现实意义。 在该反应中，N2 表现出氧化性。
b 在氮气跟氢气反应生成氨的同时，氨气也在分解生成氮和氢气。像这样同 时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。在可逆反应的化学方程式中用“
根据以上的观察与思考，我们可以铵盐具有以下性质： （1）铵盐受热分解
NH4Cl △ NH3↑＋HCl↑
NH4HCO3 △ NH3↑＋CO2↑＋H2O↑ （2）铵盐与碱反应 NH4Cl＋NaOH △ NaCl＋NH3↑＋H2O (NH4)2SO4＋Ca(OH)2 △ CaSO4＋2NH3↑＋2H2O 【梳理·总结】 由铵离子和酸根离子构成的化合物叫铵盐，所有的铵盐都是晶体，都能溶 于水。受热均易发生分解，分解产物一般为 NH3 和相应的酸（或酸的分解产物）。 但也有例外，例如 5NH4NO3 △ 4N2↑＋2HNO3＋9H2O，且 NH4NO3 在不同温度条件下 分解产物不同。铵盐与碱共热都能产生氨气，这是铵盐的共同性质。因此，铵 态氮肥不宜和碱性物质混合施用，同时，利用这个性质可以检验铵离子，也可 以在实验室中制备氨气。 （3）氨的实验室制取 药品：NH4Cl、消石灰 反应原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2 △ CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 装置：与制氧气相同 收集：向下排空气法。 验满：用湿润的红色石蕊试纸或沾有浓盐酸的玻璃棒。防止多余氨气污染 空气的方法：收集 NH3 后的导管口处塞一团湿棉花或用稀 H2SO4 浸湿的棉花。 干燥：NH3 通过盛有碱石灰的干燥管。 实验室制取氨的其它方法：加热浓氨水、氧化钙与浓氨水反应等。
自然界中氮的循环 课件
氮元素除了以氮气的形式存在空气中外，还以哪些 形式存在于自然界中
一、氮在自然界中的循环
图1 氮在自然界中的循环示意图
二、氮循环中的重要物质及其变化
(一）氮气与氮的固定 1、氮气的性质
结构
化学性质 稳定，很难与其他物质反应
用途
2、氮的氧化物
N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5
俗语说“雷雨发庄稼”，这句话隐含着什么原理？
氨气是唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸 变蓝（检验氨气） 产生喷泉的原理： 两个容器通过连接管组成连通
器，装有液体的容器压强远大于另一个容器的压强 (即产生较大的压强差），就会产生喷泉 喷泉实验失败的原因 ◇收集的氨气不纯或较少
◇收集氨气时烧瓶潮湿
◇烧瓶装置气密性不好
◇导管过长
◇其他
2、氨跟酸的反应 NH3+HCl=NH4Cl （白烟） NH3+HNO3=NH4NO3 （白烟） 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
氨气和氯气接触发生反应的方程式是什么？ 在 纯氧中燃烧如何反应？
①2NH3+ 3Cl2= N2+ 6HCl （氨气不足） ② 8NH3+ 3Cl2= 6NH4Cl+N2（氨气过量） NH3在纯氧中点燃即可燃烧，通常产物是N2和水
4NH3＋3O2＝2N2＋6H2O
氨在纯氧中燃烧 氨氧化炉（中间是铂铑合金网）
加热或光照
4HNO3 2H2O NO2 O2
如何保存浓硝酸？
②强氧化性
与金属反应：
4HNO3 (浓) Cu Cu(NO3 )2 2NO2 2H2O 8HNO 3 (浓) 3Cu 3Cu(NO3 )2 2NO 4H2O
研 ❖铁在稀浓硝酸中的反应方程式有哪些情况？ 讨 ❖浓硝酸为何可装在铁质或铝质容器中？
一、氮在自然界中的循环
图1 氮在自然界中的循环示意图
二、氮循环中的重要物质及其变化
(一）氮气与氮的固定 1、氮气的性质
结构
化学性质 稳定，很难与其他物质反应
用途
2、氮的氧化物
N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5
俗语说“雷雨发庄稼”，这句话隐含着什么原理？
氨气是唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸 变蓝（检验氨气） 产生喷泉的原理： 两个容器通过连接管组成连通
器，装有液体的容器压强远大于另一个容器的压强 (即产生较大的压强差），就会产生喷泉 喷泉实验失败的原因 ◇收集的氨气不纯或较少
◇收集氨气时烧瓶潮湿
◇烧瓶装置气密性不好
◇导管过长
◇其他
2、氨跟酸的反应 NH3+HCl=NH4Cl （白烟） NH3+HNO3=NH4NO3 （白烟） 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
氨气和氯气接触发生反应的方程式是什么？ 在 纯氧中燃烧如何反应？
①2NH3+ 3Cl2= N2+ 6HCl （氨气不足） ② 8NH3+ 3Cl2= 6NH4Cl+N2（氨气过量） NH3在纯氧中点燃即可燃烧，通常产物是N2和水
4NH3＋3O2＝2N2＋6H2O
氨在纯氧中燃烧 氨氧化炉（中间是铂铑合金网）
加热或光照
4HNO3 2H2O NO2 O2
如何保存浓硝酸？
②强氧化性
与金属反应：
4HNO3 (浓) Cu Cu(NO3 )2 2NO2 2H2O 8HNO 3 (浓) 3Cu 3Cu(NO3 )2 2NO 4H2O
研 ❖铁在稀浓硝酸中的反应方程式有哪些情况？ 讨 ❖浓硝酸为何可装在铁质或铝质容器中？
自然界中氮的循环、氮气、一氧化氮和二氧化氮ppt课件1
【解析】选D。NO易与空气中的氧气反应，所以NO不能用排空 气法收集；CO的密度与空气密度相差不大，通过排空气法难以 收集到纯净的CO气体；若气体从右管进入可知该气体比空气的 密度大且是无色气体，故只有SO2符合。
二、氮的氧化物与O2的混合物溶于水的相关计算 NO和NO2是两种重要的氮的氧化物，是工业制取硝酸的中间产 物。最大程度地吸收氮的氧化物可以充分利用原料，并减少污 染物的排放。结合NO和NO2的性质探究以下问题。
体积比为4∶1时可完全溶于水生成硝酸。
3．向一支充有10 mL NO的试管中通入多少O2才能使水充满整 个试管？
【思路分析】该题也应采用方程式加和的方法，使方程式加和
后右边不剩余任何气体，左边只剩余NO和O2。 提示：已知
2NO+O2====2NO2
①
3NO2+H2O====2HNO3+NO
②
由方程式①×3+②×2得：
4．发射“天宫”一号的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈 反应，产生大量高温无色气体(CO2、H2O、N2、NO)从火箭尾部 喷出。但在发射现场看到火箭尾部喷出大量红棕色的气体，产 生红棕色的气体的原因是( ) A．NO遇空气生成NO2 B．高温下N2遇空气生成NO2 C．CO2与N2反应生成CO和NO2 D．NO和H2O反应生成H2和NO2 【解析】选A。从产生的气体中可以看出能变红棕色的情况就 是NO遇空气生成NO2。
1．食品包装袋中充入氮气的原因是什么？ 提示：N2性质稳定，利用氮气做保护气可防止食品被空气中的 氧气氧化，以达到长期保存的目的。 2．在NO2与H2O的反应中，NO2的作用是什么？ 提示：NO2与水反应中，N的化合价既升高生成硝酸又降低生成 NO，所以NO2既是氧化剂又是还原剂。 3．2NO+O2====2NO2属于氮的固定吗，为什么？ 提示：不属于。氮的固定是把游离态的氮(即氮气单质)转化为 化合物的过程，所以上述反应不是氮的固定。
自然界中的氮循环
反硝化作用将硝酸盐还原成气态氮，释放到大气中，是氮循环的最终 归宿。
这两个过程通常在不同的环境和条件下进行，但也有可能在同一环境 中同时进行。
05
氮循环的影响因素
气候变化对氮循环的影响
气温升高
气温升高会导致土壤中氮的挥发和流失增加，影响氮 的固定和转化。
降水变化
降水量的增加或减少会影响土壤中氮的吸收和释放， 从而影响氮循环。
气形式存在。
氮循环涉及一系列生物和化学过程，包括固氮、硝化、反硝化
03
等，对维持地球生态平衡和生物多样性具有重要意义。
氮循环的环节
01
固氮
将空气中的游离态氮转化为含氮 化合物的过程，主要通过生物固 氮和工业固氮两种方式进行。
03
反硝化
将硝酸盐还原为氮气，释放到大 气中的过程，是氮循环中重要的
脱氮过程。
促进生物多样性
氮循环过程中涉及多种微生物和植物的共生关系，促进了生物多样 性的发展。
减缓全球气候变化
通过固氮作用，将大气中的氮气转化为含氮化合物，有助于减缓全球 气候变化。
02
氮的固定
自然固氮
生物固氮
通过微生物的作用，将大气中的氮气 转化为氨的过程，是自然固氮的主要 方式。
高温高压固氮
在高温高压条件下，地壳中的岩石和 矿物能够将大气中的氮气转化为氮化 合物。
反硝化作用通常发生在缺氧或 厌氧环境中，如土壤、水体等 。
反硝化作用是自然界氮循环的 另一个重要环节，能够将化合 态的氮转化为气态的氮，释放 到大气中。
硝化与反硝化的关系
01 02 03 04
硝化作用和反硝化作用是自然界氮循环的两个相互联系的环节，它们 共同维持着氮的循环和平衡。
硝化作用将氨氧化成硝酸盐，为反硝化作用提供了所需的硝酸盐。
这两个过程通常在不同的环境和条件下进行，但也有可能在同一环境 中同时进行。
05
氮循环的影响因素
气候变化对氮循环的影响
气温升高
气温升高会导致土壤中氮的挥发和流失增加，影响氮 的固定和转化。
降水变化
降水量的增加或减少会影响土壤中氮的吸收和释放， 从而影响氮循环。
气形式存在。
氮循环涉及一系列生物和化学过程，包括固氮、硝化、反硝化
03
等，对维持地球生态平衡和生物多样性具有重要意义。
氮循环的环节
01
固氮
将空气中的游离态氮转化为含氮 化合物的过程，主要通过生物固 氮和工业固氮两种方式进行。
03
反硝化
将硝酸盐还原为氮气，释放到大 气中的过程，是氮循环中重要的
脱氮过程。
促进生物多样性
氮循环过程中涉及多种微生物和植物的共生关系，促进了生物多样 性的发展。
减缓全球气候变化
通过固氮作用，将大气中的氮气转化为含氮化合物，有助于减缓全球 气候变化。
02
氮的固定
自然固氮
生物固氮
通过微生物的作用，将大气中的氮气 转化为氨的过程，是自然固氮的主要 方式。
高温高压固氮
在高温高压条件下，地壳中的岩石和 矿物能够将大气中的氮气转化为氮化 合物。
反硝化作用通常发生在缺氧或 厌氧环境中，如土壤、水体等 。
反硝化作用是自然界氮循环的 另一个重要环节，能够将化合 态的氮转化为气态的氮，释放 到大气中。
硝化与反硝化的关系
01 02 03 04
硝化作用和反硝化作用是自然界氮循环的两个相互联系的环节，它们 共同维持着氮的循环和平衡。
硝化作用将氨氧化成硝酸盐，为反硝化作用提供了所需的硝酸盐。
自然界中的元素氮的循环
水体酸化
氮气和氮氧化物在大气中氧化后形成酸雨，对水体造成酸化，影响水生生物和 水质。
06
氮循环的未来展望
减少氮污染的措施
推广环保农业
减少化肥和农药的使用，采用有机农业和生态农业的种植方式， 降低农田氮素流失。
优化工业生产
改进工业生产工艺，减少氮氧化物等氮化合物的排放，加强废气 处理和回收利用。
强化城市污水处理
影响
厌氧氨氧化是自然界中氮循环的重要环节，它有助于将土壤 和水体中的氨转化为无害的氮气。
03
氮的生物利用
植物对氮的吸收和利用
01
植物通过根部吸收土壤中的氮素，如铵态氮、硝态氮等，以满 足生长和发育的需求。
02
植物吸收的氮素主要用于合成蛋白质、核酸、叶绿素等重要的
生物分子。
植物通过光合作用将含有的氮主要来自食 物链中的蛋白质和其他含氮有
机物。
05
氮循环的影响
对气候的影响
温室效应
氮气是温室气体之一，当大气中的氮 气浓度增加时，会导致温室效应加剧 ，进而影响全球气候变化。
臭氧层破坏
氮氧化物在大气中会与臭氧发生反应 ，导致臭氧层破裂，使紫外线辐射增 加，对人类和生态环境造成危害。
THANKS
感谢观看
素含量，提高了土壤肥力。
植物生长促进
土壤中增加的氮素为植物提供 了充足的养分，促进了植物的 生长。
温室气体排放
过量的固氮会导致土壤中氮素过剩， 这些过剩的氮素会通过反硝化作用 产生温室气体一氧化二氮。
水体富营养化
过量的固氮会导致水体中氮素 含量过高，引发水体富营养化
问题，影响水生生态平衡。
02
氮的转化
火山活动释放出大量气体，其中含有氮气，这些气体 在空气中与水蒸气反应形成硝酸盐。
氮气和氮氧化物在大气中氧化后形成酸雨，对水体造成酸化，影响水生生物和 水质。
06
氮循环的未来展望
减少氮污染的措施
推广环保农业
减少化肥和农药的使用，采用有机农业和生态农业的种植方式， 降低农田氮素流失。
优化工业生产
改进工业生产工艺，减少氮氧化物等氮化合物的排放，加强废气 处理和回收利用。
强化城市污水处理
影响
厌氧氨氧化是自然界中氮循环的重要环节，它有助于将土壤 和水体中的氨转化为无害的氮气。
03
氮的生物利用
植物对氮的吸收和利用
01
植物通过根部吸收土壤中的氮素，如铵态氮、硝态氮等，以满 足生长和发育的需求。
02
植物吸收的氮素主要用于合成蛋白质、核酸、叶绿素等重要的
生物分子。
植物通过光合作用将含有的氮主要来自食 物链中的蛋白质和其他含氮有
机物。
05
氮循环的影响
对气候的影响
温室效应
氮气是温室气体之一，当大气中的氮 气浓度增加时，会导致温室效应加剧 ，进而影响全球气候变化。
臭氧层破坏
氮氧化物在大气中会与臭氧发生反应 ，导致臭氧层破裂，使紫外线辐射增 加，对人类和生态环境造成危害。
THANKS
感谢观看
素含量，提高了土壤肥力。
植物生长促进
土壤中增加的氮素为植物提供 了充足的养分，促进了植物的 生长。
温室气体排放
过量的固氮会导致土壤中氮素过剩， 这些过剩的氮素会通过反硝化作用 产生温室气体一氧化二氮。
水体富营养化
过量的固氮会导致水体中氮素 含量过高，引发水体富营养化
问题，影响水生生态平衡。
02
氮的转化
火山活动释放出大量气体，其中含有氮气，这些气体 在空气中与水蒸气反应形成硝酸盐。
自然界的氮循环
01
氮的释放是指自然界中氮气被转化为其他氮化 合物的过程。
03
火山活动可以将大量的氮气释放到大气中，同时岩 石风化也可以将氮气转化为硝酸盐等化合物。
02
自然界的氮释放主要来源于火山活动、岩石风 化和微生物的固氮作用等。
04
微生物的固氮作用是自然界中最重要的氮释放途径， 通过微生物的作用，大气中的氮气可以被转化为氨
等有机氮化合物。
氮的回归
土壤微生物固氮是指土壤中的微 生物将有机氮化合物转化为氨， 然后进一步转化为氮气。
自然界的氮回归主要通过生物呼 吸作用、土壤微生物固氮和燃烧 等途径实现。
05
04
03
02
01
燃烧也是氮回归的一种途径，例 如森林火灾和草原火灾可以将有 机氮化合物转化为氮气。
生物呼吸作用是植物和动物将有 机氮化合物转化为氮气和二氧化 碳的过程，这是自然界中最重要 的氮回归途径。
某些植物能够通过自生固氮作用将大 气中的氮气转化为硝酸盐，供自身吸 收利用。
03 氮的转化
有机氮的转化
1 2
有机氮的来源
有机氮主要来源于生物固氮和动植物残体的分解。
有机氮的转化过程
有机氮在微生物的作用下，经过一系列的分解和 转化，最终转化为氨、硝酸盐等无机氮形式。
3
有机氮的转化意义
有机氮的转化是自然界氮循环的重要组成部分， 对于维持生态系统的平衡和稳定具有重要意义。
氮的回归是指自然界中有机氮化 合物被转化为氮气的过程。
氮的循环平衡
氮的循环平衡是指自然界中氮的释放和回归达 到动态平衡的状态。
在这种状态下，大气中的氮气浓度保持相对稳 定，同时各种有机氮化合物在生物和非生物界 之间进行循环转化。
如果氮的循环平衡被打破，例如过度的农业活 动导致土壤中氮素过量积累或大气中氮气浓度 过高，就会对环境和生态系统造成负面影响。
氮的释放是指自然界中氮气被转化为其他氮化 合物的过程。
03
火山活动可以将大量的氮气释放到大气中，同时岩 石风化也可以将氮气转化为硝酸盐等化合物。
02
自然界的氮释放主要来源于火山活动、岩石风 化和微生物的固氮作用等。
04
微生物的固氮作用是自然界中最重要的氮释放途径， 通过微生物的作用，大气中的氮气可以被转化为氨
等有机氮化合物。
氮的回归
土壤微生物固氮是指土壤中的微 生物将有机氮化合物转化为氨， 然后进一步转化为氮气。
自然界的氮回归主要通过生物呼 吸作用、土壤微生物固氮和燃烧 等途径实现。
05
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01
燃烧也是氮回归的一种途径，例 如森林火灾和草原火灾可以将有 机氮化合物转化为氮气。
生物呼吸作用是植物和动物将有 机氮化合物转化为氮气和二氧化 碳的过程，这是自然界中最重要 的氮回归途径。
某些植物能够通过自生固氮作用将大 气中的氮气转化为硝酸盐，供自身吸 收利用。
03 氮的转化
有机氮的转化
1 2
有机氮的来源
有机氮主要来源于生物固氮和动植物残体的分解。
有机氮的转化过程
有机氮在微生物的作用下，经过一系列的分解和 转化，最终转化为氨、硝酸盐等无机氮形式。
3
有机氮的转化意义
有机氮的转化是自然界氮循环的重要组成部分， 对于维持生态系统的平衡和稳定具有重要意义。
氮的回归是指自然界中有机氮化 合物被转化为氮气的过程。
氮的循环平衡
氮的循环平衡是指自然界中氮的释放和回归达 到动态平衡的状态。
在这种状态下，大气中的氮气浓度保持相对稳 定，同时各种有机氮化合物在生物和非生物界 之间进行循环转化。
如果氮的循环平衡被打破，例如过度的农业活 动导致土壤中氮素过量积累或大气中氮气浓度 过高，就会对环境和生态系统造成负面影响。
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