【设问】
氮的循环涉及到地球上生物圈的各个方面,那么氮循环中的重要物质有哪些并发生怎样的变化呢?
【板书】二、氮循环中的重要物质及其变化
1、氮气与氮的固定
【讲解】
所以在通常状况下,由于氮分子结构稳定,氮气的化学性质不活泼,很难与其它物质发生反应。但在一定条件下,也可以与氧气、氢气等反应。
【思考】"雷雨发庄稼"包含了什么化学原理?
【引导分析】
空气中氮气在高压电作用下与氧气发生化学反应生成NO,NO与氧气反应转化成NO2,NO2与雨水反应生成HNO3,生成的HNO3随雨浇入土壤,同土壤中的矿物质作用,形成被植物吸收的硝酸盐类,使土壤从空气中吸收养分,使庄稼受益。有关方程式如下:
【板书】N2+O2 2NO;
2NO+O2=2NO2 ;
3NO2+H2O=2HNO3+NO
【讲解】
氮循环中的物质有多种氧化物,如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4等(氧化物中氮元素的化合价为+1、+2、+3、+4、+5)。其中NO 、NO2均为有毒毒气体,是大气污染物。NO为无色不溶于水的气体,它与人体的血红蛋白结合的能力比CO还强;另外,它在生物学方面有独特的作用。NO分子作为一种传递神经信息的"信息分子",在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有及其重要的作用。1992年,NO 分子被世界著名杂志Science评为明星分子。NO2为红棕色易溶于水的气体。在通风厨内打开盛NO的集气瓶,会观察到无色气体迅速变为红棕色。
【讨论】
1、植物只能利用化合态的氮,有哪些方式可使空气中的氮气转化为化合态的氮?
2、什么叫氮的固定?有哪些方式?
【讲解】学生讨论后讲解。
氮的固定是指使空气中的游离态的氮转化为含氮化合物的方法。