Азот - один из жизненно важных элементов. Азот не фиксируется в организме в свободном виде. Поэтому в круговороте азота в природе помогают бактерии.
Общее описание
Азот - седьмой элемент периодической таблицы Менделеева. Проявляет две валентности - III и V. В природе это двухатомный газ (N 2), плохо растворимый в воде. За счёт прочной тройной связи между атомами азот является малоактивным веществом, вступающим в реакции только при нагревании или под действием катализатора.
Рис. 1. Строение молекулы азота.
Элемент присутствует в почве, воде, живых организмах в составе сложных веществ. Свободный азот относительно стабилен в атмосфере, его содержание - 78 % от общего объёма газов. Азот может принимать жидкую и твёрдую формы.
Элемент входит в состав аминокислот и белков, нуклеиновых кислот. Без азота невозможно построение ДНК.
Круговорот
Схему круговорота азота в природе условно можно разделить на две части - грунтовую и атмосферную. Круговорот азота через почву осуществляется следующим образом:
- в результате гниения органических веществ (растений, животных) азот превращается в аммиак (NH 3);
- под действием бактерий аммиак окисляется до азотной кислоты (HNO 3);
- азотная кислота вступает в реакцию с элементами почвы, образуя кислые соли (нитраты) - СаСО 3 , Ca(NO 3) 2 ;
- нитраты поглощают растения.
В атмосферу азот также попадает в результате гниения или при горении органических веществ, например, дров или торфа. Под действием разрядов молнии азот соединяется с кислородом, образуя оксид азота (II) - NO, а затем оксид азота (IV) - NO 2 .
Оксиды реагируют с водой, образуя азотную кислоту. Она попадает в почву вместе с дождями, где образуются нитраты.
Кроме того, свободный азот способны усваивать азотфиксирующие бактерии и некоторые виды сине-зеленых водорослей. Азотфиксирующие бактерии (азотфиксаторы) находятся в симбиозе с растениями. Например, клубеньковые бактерии живут на корнях бобовых растений. Азотфиксаторы могут усваивать азот в присутствии или в отсутствии кислорода, т.е. могут являться аэробами или анаэробами. Они также синтезируют нитраты.
Рис. 2. Азотфиксирующие бактерии на клубнях.
Растения могут усваивать азот только в составе солей азотной кислоты. Вместе с листьями азот попадает сначала в организм травоядных животных (консументов первого порядка), а затем - хищных животных (консументов второго порядка). Обратно азот возвращается при гниении и в составе мочевины (CH 4 N 2 O).
Рис. 3. Схема круговорота азота в природе.
Часть нитратов окисляется специальными денитрифицирующими бактериями до свободного азота, который возвращается в атмосферу. Процесс восстановления свободного азота из сложных соединений называется денитрификацией.
Что мы узнали?
Рассмотрели описание круговорота азота в природе. Азот - важный элемент, необходимый живым организмам для постройки тканей и синтеза ДНК. Свободный азот плохо вступает в реакции за счёт прочных тройных связей. Поэтому в усвоении азота помогают бактерии, синтезируя аммиак, азотную кислоту, нитраты. В составе солей азот попадает в растения и далее по пищевой цепочке в организмы травоядных и хищных животных. Новый цикл начинается при отмирании и разложении живых организмов.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.2 . Всего получено оценок: 144.
Cлайд 1
Cлайд 2
При гниении органических веществ значительная часть содержащегося в них азота превращается в аммиак, который под влиянием живущих в почве трифицирующих бактерий окисляется затем в азотную кислоту. Последняя, вступая в реакцию с находящимися в почве карбонатами, например с карбонатом кальция СаСОз, образует нитраты: 2HN0з + СаСОз = Са (NОз) 2 + СОС + Н0Н
Cлайд 3
Непрерывная убыль минеральных азотных соединений давно должна была бы привести к полному прекращению жизни на Земле, если бы в природе не существовали процессы, возмещающие потери азота. К таким процессам относятся прежде всего происходящие в атмосфере электрические разряды, при которых всегда образуется некоторое количество оксидов азота; последние с водой дают азотную кислоту, превращающуюся в почве в нитраты.
Cлайд 4
Другим источником пополнения азотных соединений почвы является жизнедеятельность так называемых азотобактерий, способных усваивать атмосферный азот. Некоторые из этих бактерий поселяются на корнях растений из семейства бобовых, вызывая образование характерных вздутий - "клубеньков", почему они и получили название клубеньковых бактерий. Усваивая атмосферный азот, клубеньковые бактерии перерабатывают его в азотные соединения, а растения, в свою очередь, превращают последние в белки и другие сложные вещества.
Cлайд 5
Таким образом, в природе совершается непрерывный круговою рот азота. Однако ежегодно с урожаем с полей убираются наиболее богатые белками части растений, например зерно. Поэтому в почву необходимо вносить удобрения, возмещающие убыль в ней важнейших элементов питания растений.
Круговорот азота в природе. Азот в форме аммиака и соединений аммония, получающийся в процессах биогенной азотфиксации, быстро окисляется до нитратов и нитритов (этот процесс носит название нитрификации). Последние, не связанные тканями растений (и далее по пищевой цепи травоядными и хищниками), недолго остаются в почве. Большинство нитратов и нитритов хорошо растворимы, поэтому они смываются водой и в конце концов попадают в мировой океан (этот поток оценивается в 2,5-8·107 т/год). Азот, включённый в ткани растений и животных, после их гибели подвергается аммонификации (разложению содержащих азот сложных соединений с выделением аммиака и ионов аммония) и денитрификации то есть выделению атомарного азота, а также его оксидов. Эти процессы целиком происходят благодаря деятельности микроорганизмов в аэробных и анаэробных условиях. Содержание.
Слайд 13 из презентации «Азот и его соединения» к урокам химии на тему «Азот»Размеры: 960 х 720 пикселей, формат: jpg. Чтобы бесплатно скачать слайд для использования на уроке химии, щёлкните на изображении правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как...». Скачать всю презентацию «Азот и его соединения.ppt» можно в zip-архиве размером 1294 КБ.
Скачать презентациюАзот
«Кислородные соединения» - 10. Свойства. 13. 2. 1. Связывание диазота N2. 4. 6. Кислотно-основные св-ва в воде. Водородные соединения N. Открытие элементов. 5. N – 1772 г., англ. Аналогично для Li2NH (имид), Li3N (нитрид). 12. 9. 3.
«Получение радиоактивных изотопов» - Медицине. Получение радиоактивных изотопов. С помощью ядерных реакций можно получить изотопы всех химических элементов. Элементы, не существующие в природе. Облучение семян растений (хлопчатника, капусты, редиса). Радиация вызывает мутации у растений и микроорганизмов. Радиоактивные изотопы широко применяются в науке, медицине и технике.
«Урок Фосфор» - Р. Аллотропия фосфора. 1669 г- Х.Бранд-первооткрыватель фосфора. Фосфор как элемент. Химические свойства фосфора. (Работа с учебником стр.160 и дополнительной литературой). 2 Р + 3Cl2 (нед) ?2 PCI3 2 Р + 5Cl2 (изб) ? 2PCI5. Цели урока: Мотивационно-ориентационный этап. «...Да! Черный. 1682г- Р.Бойль в химической лаборатории при работе с фосфором.
«Урок Азот» - 1 урок: Азот как простое вещество. Методические рекомендации по изучению темы «Азот как простое вещество». Для проверки усвоения знаний по теме учащимся предлагается выполнить тест. Обсуждают появившиеся вопросы. Задачи урока. Проверка выполнения основной части заданий. В конце урока учащиеся оценивают свою деятельность в соответствии критериями самооценки.
«Урок Соединения фосфора» - Интерактивная доска. ЦОР (Опыт, иллюстрирующий переход красного фосфора в белый). Тестирующая программа по теме «Фосфор”. Выполнила: студентка 42бгр. Раздаточный материал: таблица “Физические свойства белого и красного фосфора”. Формирование навыков работы с обучающими компьютерными программами. Кислородные соединения фосфора.
Урок по теме: «Азот. Круговорот азота в природе.»
Урок по технологии критического мышления через чтение и письмо.
Цель урока: познакомит учащихся с видами существования азота в природе, круговоротом азота в природе.
Задачи урока:
1. Образовательные:
Дать понятие о круговороте азота в природе и нахождении азота в природе.
2. Учебно – воспитательные:
Экологическое воспитание учащихся
Воспитание культуры умственного труда при работе с текстом
3. Учебно – развивающие:
Развивать навыки самостоятельной работы с дополнительной литературой
Способствовать дополнительному развитию критического и творческого мышления
Содействовать развитию умений обобщать, выделять главное, систематизировать свои знания.
Планируемые результаты обучения:
1. Учащиеся должны знать в каком виде азот находится в природе, его значение.
2. Называть этапы круговорота азота в природе.
3. Записывать формулы природных соединений азота и уравнения реакций, сопровождающих их образование.
Тип урока: Изучение нового материала.
Оборудование: Таблица «Круговорот азота в природе». Познавательные тексты по теме «Азот».
План урока:
1. Организационный момент.
2. Вызов(тема, мысли учащихся по теме и др.). Кластер.
3. Осмысление.
4. Рефлексия.
5. Итог урока.
6. Домашнее задание.
Конспект урока
Сообщает тему урока; знакомит с целями и задачами урока; раскрывает актуальность изучаемой темы; побуждает учеников к активной работе, с помощью кластера.Кластер – графическая организация материала.
Слушают; задают вопросы; делают записи в тетрадях.
3. Осмысление
Контролирует работу учащихся; помогает в непредвиденных ситуациях.
Учащиеся работают с познавательным текстом «Азот» при помощи инсерта.
Инсерт – прием маркировки текста с помощью знаков.
« V » - знакомая информация,
«+» - новая информация,
«-» - думаю иначе,
«?» - непонятно
«!» - очень интересно
4. Рефлексия
Следит за выполнением заданий учащихся; задает вопросы;
направляет и контролирует действия учащихся; комментирует ответы учащихся.
Делятся на три группы и каждая группа выполняет свое задание. I группа – свободный азот в природе. II группа – соединения азота в природе. III группа – круговорот азота в природе. По истечению срока каждая группа отчитывается о проделанной работе. Продолжение кластера. Остальные работают в тетрадях.
5. Итог.
Подводит итоги сделанного на уроке.
Слушают учителя. Задают вопросы.
6. Домашнее задание.
Задает домашнее задание; комментирует задания; отвечает на вопросы учащихся.
Д/з: осуществите превращение: N2→NO→NO 2 →HNO 3 →
Ca(NO 3 ) 2 . Укажите какие процессы происходят в атмосфере, а какие в почве.
Записывают задания; задают вопросы учителю.
Методические пособия:
1. Познавательные тексты по химии для учащихся 8-11 классов. Авторы: Л. И. Лагунова, С. И. Политова. ТОИУУ 2005 год.
2. С. Н. Степанько. Применение педагогических технологий в школе. Издательство «Учитель», 2008 год.
3. Журнал «Химия в школе», № 3, 2010 год.
4. О. С. Габриелян, Н. П. Воскобойникова, А.В. Яшукова. «Химия 9 класс». Настольная книга учителя. М.: «Дрофа» 2007 год.
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
КРУГОВОРОТ АЗОТА В ПРИРОДЕ Работу выполнили Ученицы: 11 класса Потапова Татьяна и Пичугина Виктория Учитель: Турутина Людмила Юрьевна
2 слайд
Описание слайда:
Азот непрерывно циркулирует в земной биосфере под влиянием различных химических и нехимических процессов, причем в последнее время связанный азот попадает в атмосферу в основном благодаря деятельности человека.
3 слайд
Описание слайда:
Азот - одно из самых распространенных веществ в биосфере, узкой оболочке Земли, где поддерживается жизнь. Так, почти 80% воздуха, которым мы дышим, состоит из этого элемента. Основная часть атмосферного азота находится в свободной форме, при которой два атома азота соединены вместе, образуя молекулу азота - N2. Из-за того, что связи между двумя атомами очень прочные, живые организмы не способны напрямую использовать молекулярный азот - его сначала необходимо перевести в «связанное» состояние. В процессе связывания молекулы азота расщепляются, давая возможность отдельным атомам азота участвовать в химических реакциях с другими атомами, например с кислородом, и таким образом мешая им вновь объединиться в молекулу азота. Связь между атомами азота и другими атомами достаточно слабая, что позволяет живым организмам усваивать атомы азота. Поэтому связывание азота - чрезвычайно важная часть жизненных процессов на нашей планете.
4 слайд
Описание слайда:
5 слайд
Описание слайда:
Круговорот азота представляет собой ряд замкнутых взаимосвязанных путей, по которым азот циркулирует в земной биосфере. Рассмотрим сначала процесс разложения органических веществ в почве. Различные микроорганизмы извлекают азот из разлагающихся материалов и переводят его в молекулы, необходимые им для обмена веществ. При этом оставшийся азот высвобождается в виде аммиака (NH3) или ионов аммония (NH4+). Затем другие микроорганизмы связывают этот азот, переводя его обычно в форму нитратов (NO3–). Поступая в растения (и в конечном счете попадая в организмы живых существ), этот азот участвует в образовании биологических молекул. После гибели организма азот возвращается в почву, и цикл начинается снова. Во время этого цикла возможны как потери азота - когда он включается в состав отложений или высвобождается в процессе жизнедеятельности некоторых бактерий (так называемых денитрифицирующих бактерий), - так и компенсация этих потерь за счет извержения вулканов и других видов геологической активности.
6 слайд
Описание слайда:
7 слайд
Описание слайда:
Представьте себе, что биосфера состоит из двух сообщающихся резервуаров с азотом - огромного (в нем находится азот, содержащийся в атмосфере и океанах) и совсем маленького (в нем находится азот, содержащийся в живых существах). Между этими резервуарами есть узкий проход, в котором азот тем или иным способом связывается. В нормальных условиях азот из окружающей среды попадает через этот проход в биологические системы и возвращается в окружающую среду после гибели биологических систем. Приведем несколько цифр. В атмосфере азота содержится примерно 4 квадрильона (4·1015) тонн, а в океанах - около 20 триллионов (20·1012) тонн. Незначительная часть этого количества - около 100 миллионов тонн - ежегодно связывается и включается в состав живых организмов. Из этих 100 миллионов тонн связанного азота только 4 миллиона тонн содержится в тканях растений и животных - все остальное накапливается в разлагающих микроорганизмах и в конце концов возвращается в атмосферу.
8 слайд
Описание слайда:
9 слайд
Описание слайда:
Таким образом, в результате естественных природных процессов связывается от 100 до 150 миллионов тонн азота год. В ходе человеческой деятельности тоже происходит связывание азота и перенос его в биосферу (например, все то же засевание полей бобовыми культурами приводит ежегодно к образованию 40 миллионов тонн связанного азота). Более того, при сгорании ископаемого топлива в электрогенераторах и в двигателях внутреннего сгорания происходит разогрев воздуха, как и в случае с разрядом молнии. Всякий раз, когда вы совершаете поездку на автомобиле, в биосферу поступает дополнительное количество связанного азота. Примерно 20 миллионов тонн азота в год связывается при сжигании природного топлива.
10 слайд
Описание слайда:
11 слайд
Описание слайда:
Суммировав весь вклад человека в круговорот азота, получаем цифру порядка 140 миллионов тонн в год. Примерно столько же азота связывается в природе естественным образом. Таким образом, за сравнительно короткий период времени человек стал оказывать существенное влияние на круговорот азота в природе. Каковы будут последствия? Каждая экосистема способна усвоить определенное количество азота, и в последствия этого в целом благоприятны - растения станут расти быстрее. Однако при насыщении экосистемы азот начнет вымываться в реки. Эвтрофикация (загрязнение водоемов водорослями) озер - пожалуй, самая неприятная экологическая проблема, связанная с азотом. Азот удобряет озерные водоросли, и они разрастаются, вытесняя все другие формы жизни в этом озере, поскольку, когда водоросли погибают, на их разложение расходуется почти весь растворенный в воде кислород. Тем не менее приходится признать, что видоизменение круговорота азота - еще далеко не худшая проблема из тех, с которыми столкнулось человечество. В связи с этим можно привести слова Питера Витошека, эколога из Стэнфордского университета, изучающего растения: «Мы движемся к зеленому и заросшему сорняками миру, но это не катастрофа. Очень важно уметь отличить катастрофу от деградации».