3.3.2自然界中的氮循环（二）（课件）- 【上好课】2024-2025学年九年级科学下册同步精品课堂（华东师大版）

第3节 自然界中的氮循环 九年级科学下册 •华东师大版 第3章——物质的转化和元素的循环 教学目标 一 02 氮循环 01 化学式中元素的质量分数 03 人类活动对氮循环的影响 教学引入 二 闪电时空气中会发生哪些化学反应？ 这些反应和生成的物质对人类的生产生活有什么影响？ 把氮气转化成含氮化合物，这些化合物可转化为硝酸盐或氨，可供作物吸收利用。 N2+O2 2NO 放电 根据化学式计算元素的质量分数 三 写一写下列物质的化学式，并算一算其式量： ①硝酸钾： ②尿素： ③碳酸氢铵： ④磷酸二氢铵： 化学式：KNO3 式量：101 化学式：CO(NH2)2 式量：60 化学式：NH4HCO3 式量：79 化学式：NH4H2PO4 式量：115 根据化学式计算元素的质量分数 三 【例】 如果用碳酸氢铵（NH4HCO3）作追肥，每公顷需要施45kg氮元素，则每公顷应施化肥碳酸氢铵多少千克？ NH4HCO3的相对分子质量=14+1×4+1+12+16×3=79 氮元素的百分含量为： 每公顷地应施碳酸氢铵的质量为： 45kg÷17.7％≈254.2kg 答：每公顷应施化肥碳酸氢铵约254.2kg。 【解】 N 的相对原子质量×1 NH4HCO3式量 = 14×1 79 ×100％ ≈ 17.7％ 根据化学式计算元素的质量分数 三 根据化学式进行计算的步骤和方法 根据上面的解题过程，与老师或同学一起讨论，共同小结根据化学式进行计算的一般步骤和方法。 ①求算化学式的式量 ②根据化学式求算某元素的百分含量 ③根据题意求算元素的质量或该物质的质量 ④简明地写出答案 注意 计算时，要注意不要漏掉原子的个数 (NH4)2SO4的相对分子质量 =132 =(14+1×4)×2+32+16×4 根据化学式计算元素的质量分数 三 你还有其他的方法来解决这个例题吗？ 答：每公顷应施化肥碳酸氢铵约253.9kg。 x≈253.9 kg x 79 14 45kg = 79 14 45kg x NH4HCO3 N 找对应关系 列出比例式 计算得结果 写出对应值 设：每公顷应施化肥碳酸氢铵约x。 假设未知值 根据化学式计算元素的质量分数 三 1. 家庭养花时用复合肥料磷酸二氢钾（KH2PO4）施肥，如果加入3.4 g该肥料，则加入的钾和磷的质量各是多少克？ KH2PO4的相对分子质量＝39+1×2+31+16×4=136 加入钾元素质量为： 答：加入的钾为0.975g，磷的质量为0.775g。 【解】 加入磷元素质量为： 39 136 = 0.975g 3.4g× 31 136 = 0.775g 3.4g× 根据化学式计算元素的质量分数 三 2. 某农田原来施用化肥碳酸氢铵30kg，如果保持相同质量的氮，改用尿素(CO(NH2)2)应施用多少千克？ 【解】 158 60 x 30kg 答：改用尿素应施用11.39千克。 2NH4HCO3 CO(NH2)2 30kg 158 60 x x=11.39kg = 设改用尿素应施用x 根据化学式计算元素的质量分数 三 我国的化肥生产 施用化肥可使粮食作物总产量大约提高30％以上 现在中国化肥产量已居世界第一位 国产氮肥完全可以满足国内需要 磷肥能完全满足需求，是世界上化肥发展最快的国家之一 化肥对粮食生产的贡献率在40％左右 氮循环 四 1、氮元素储量丰富：氮是蛋白质的基本组成元素之一，所有生物体内均含有蛋白质，都需要氮元素，所以氮元素涉及生物圈的全部领域。 氮是地球上极为丰富的一种元素，大气中有78% （体积）的氮气，但不能被绝大多数生物直接利用。 氮循环 四 ① ② ③ 读图，说一说：空气中的氮气是通过哪些途径转化为铵盐等化合物的？ 氮循环 四 2、氮元素的转化： 大气中的氮转化为被植物利用的含有氮化合物的途径： 途径1、自然转化 大气中的氮气在高温或雷电放电时会把氮气逐渐转化成硝酸盐或氨。 途径2、工业转化 高温、高压和催化剂的条件下，把氮气转化成硝酸盐或氨。 途径3、生物转化 生物方法，如豆科植物的根瘤菌和某些蓝绿藻能够在常温下将大气中的氮气转化为硝酸盐。 氮循环 四 3、氮循环： ①植物从土壤中吸收铵盐和硝酸盐，用来合成氨基酸，再进一步合成各种蛋白质。 ②动物以植物为食物，直接或间接利用植物合成的有机含氮化合物，如蛋白质等，经分解为氨基酸后再合成为自身的蛋白质。 ③在动物的代谢过程中，一部分蛋白质被分解为氨、尿酸和尿素等排出体外，最终进入土壤。 ④动物死亡后的遗骸中的蛋白质被微生物分解成铵离子、硝酸根离子和氨又回到土壤和水中，被植物再次吸收利用，从而完成生态系统的氮循环。 氮循环 四 全球每年生成可被植物利用的氮 来源 估计每年生成的可被植物利用的氮/百万吨 在微生物作用下 90～140 闪电 5～10 利用豆类植物根瘤菌 32～53 化学肥料 80 在20世纪早期，大自然中存在的氮循环决定了提供给植物生长的氮元素的数量 氮循环 四 人类活动对氮循环的影响 1、人们发现大多数野生植物都能茁壮成长在含氮较低的土壤和水中。 2、在20世纪早期，大自然中存在的氮循环决定了提供给植物生长的氮元素的数量。 3、20世纪下半期，由于大规模地生产和使用氮肥，使农作物的产量得到了大幅度的提高，满足了人口迅速增长对粮食的需求。 4、到了20世纪末，由人工生产的氮肥提供的氮元素已超过在自然界微生物作用下形成可被植物利用的氮元素的一半以上。 氮循环 四 5、 在现代社会中，现代农业大规模地使用化学肥料，化石燃料的燃烧向大气散发氮氧化物的气体被雨水吸收后返回地面，以及其他的人类活动都会对氮循环产生影响。 6、由于人类活动，每年进入环境的氮大于1.4亿吨，已远远超过在生态循环中所能吸收的量。 7、过量的氮在不断地影响土壤、水体和大气等。如水体的富营养化污染日益严重，导致生物多样性受到威胁。 氮循环 四 富营养化会影响植物的多样化 氮饱和使土壤酸化，使枫树叶变黄 氮的富营养化形成海面赤潮 氮循环 四 由于过量的氮肥和洗涤剂中的磷被排放到湖泊和河流中，河水的富营养化使水生植物疯长 水华 氮循环 四 汽车尾气催化转化器和锅炉废气清洗器 2NO+2CO N2+2CO2 催化剂 减氮最有效的方法 使汽车在燃烧油料时放出的大部分污染物，在催化剂的作用下转化成无害的物质排放到大气中。 尾气催化转化器 汽车排放尾气 氮循环 四 锅炉废气清洗器 可以除去锅炉废气中95％的二氧化硫。 H2O+CaO CO2 SO2+CaO CO2 CaSO3 煤(C+S) CaCO3 空气 CO2+SO2 CO2+CaO O2 课堂练习 五 1、某物质由碳、氢、氧三种元素组成，图甲是该物质的元素质量分数圆 饼图，图乙为该物质的分子结构模型图。据图分析，下列关于该物质的 说法正确的是（　D　） 　 D A. 元素A、B、C分别表示碳、氢、氧 B. 该物质化学式可表示为CH6O2 C. 该物质相对分子质量为105 D. 分子中碳、氢、氧原子个数比为2∶6∶1 课堂练习 五 2、如图是两种氮肥的标签（氮肥中杂质均不含氮元素）。下列有关说法正确的是（　A　） A ① NH4NO3的相对分子质量为80　② NH4Cl中氮、氢、氯三种元素的质量比为1∶4∶1 ③ 等质量的NH4NO3和NH4Cl所含氮元素的质量比为80∶107　④ 通过计算判断出氯化铵标签上的含氮量是虚假的 A. ①④ B. ③④ C. ①③ D. ②④ 课堂练习 五 3、碳循环和氮循环是生物圈物质循环的重要内容。下列相关叙述错误的 是（　A　） A. 动物不能进行光合作用，在碳循环和氮循环中作用不大 B. 绿色植物在碳循环和氮循环中都是必不可少的 C. 腐生微生物对于维持生物圈碳、氮循环至关重要 D. 根瘤菌在氮循环中起着重要的作用 A 课堂练习 五 4、近年来，由于有些企业忽视环境保护，把工业污水直接排放到江河 中，致使一些河段出现大量鱼、虾死亡的现象。引起这些鱼、虾死亡的 直接原因是（　C　） A. 水中氮、磷等元素含量增多 B. 水体的富营养化污染 C. 水中的溶解氧含量降低 D. 厌氧微生物的大量繁殖 C 课堂练习 五 5、氮的固定有三种途径：生物固氮、自然固氮和工业固氮。写出下列 固氮方式所属的途径。 （1） 闪电时氮气转化为一氧化氮： ⁠。 （2） 豆科植物的根瘤菌将氮气转变为硝酸盐： ⁠。 （3） 在高温、高压和催化剂作用下，氮气和氢气反应合成氨： ⁠ ⁠。 自然固氮　 生物固氮　 工业 固氮　 课堂小结 六 自然界中的氮循环 根据化学式的计算 计算元素质量比 计算元素质量分数 氮循环 氮循环涉及生物圈全部领域 氮在自然界中的转化 人类活动对氮循环的影响 N2→氮化合物→氨基酸→蛋白质 氨、尿酸和尿素 分解 $$