生物圈中氮循环的主要过程(氮在生物圈中的循环)

为了帮助各位学生掌握教材重点，更好地高效率的进行学习，高考网为大家整理了高中各科知识点教案，让同学们明确教学目标，有针对性的学习。以下是《高三生物教案：生物圈中的物质循环—氮循环》，供大家参考，希望对大家有所帮助。

高三生物教案：生物圈中的物质循环—氮循环

氮循环

氮是构成蛋白质及生物有机体的重要元素，它在环境中含量大而且变动量小的三种存在形式是;大气中的氮气，海水中的溶解氮，沉积物中的有机氮，其余形态的氮则处于不断地复杂变化、流动和交换过程中。

大气中除含有大量分子态氮(3900亿吨)外，还含有少数化合态氮如 NH3(2800万吨)、 NO和NO2(610万吨)等。后者在云、气溶胶粒子和雨滴中转化为NH4+和NO3-，并随雨、雪降落地面。大气中的N2和O2下雨时可在雷电作用下发生电离，生成硝酸盐并经雨水带进土壤供生物利用，称之为大气固氮，但其量很少。流星尾迹和宇宙线的作用，也可以固定一部分大气中的氮。

大气中丰富的分子态氮(占空气78%)不能为植物所直接利用。氮必须首先通过有机体转化成化合态的氮固定下来，才能被生物所利用。只有极少数专一化程度很高的有机体(如酶类和微生物)才能把游离氮转化为化合态氮而固定下来(硝基或氨基酸)，氨基酸联结在一起形成蛋白质。氮的循环过程是植物从土壤中吸收氮，合成自身的有机物，最终一部分作为根及残落物还给土壤，其余为其他生物体所消耗，再变成废料还给土壤。在还原者的作用下，还原为有效态氮素，再为植物所利用，如此周而复始进行着反复的循环。这个循环中失去的氮素不少，动物粪便、被灌溉、水蚀和降雨、淋洗的氮最后都流入大海，这些氮素一部分作为海产肥料而还原，但大部分是陆生植物所不能利用的。如土壤中的一部分硝酸盐在微生物的反硝化作用下还原为游离氮而返回大气。

C6H12O6+6KNO36CO2+3H2O+6KOH+3N2O

5C6H12O6+24KNO3 30CO2+18H2O+24KOH+12N2

但是生物固氮、大气闪电固氮以及化肥的施用等，可以弥补氮素的损失，从而保持陆地氮素的平衡。

大量种植豆科植物可以达到生物固氮。另外，火山爆发时，喷射出的岩浆，也可固定—部分氮，为岩浆固氮。然而利用上述方法固氮不能满足人类的需要，工业固氮是人为的通过工业生产的方法把大气中的N2固定下来，合成氨或氨盐为氮肥供植物利用。据统计，物理化学(电化学和光化学)的固氮量平均7.6×106t/年，生物固氮量为54×106t/年。近代工业固氮—化肥生产固氮的数量又远远超过其他固氮量。据估计，到2000年时，化肥的产量将达到1×108t。

另一方面，人类活动如矿物燃料的燃烧、排放汽车尾气等产生的氮氧化物进入环境在阳光作用下引起光化学烟雾以及大量使用化肥、过量的硝酸盐排入水体，引起江河湖海水体富营养化，将污染大气和水体环境。

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