第三章植物的矿质与氮素营养 矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化，通称为植物的矿质营养。 灰分元素：干物质充分燃烧后，剩余下一些不能挥发的灰白色残渣，称为灰分。灰分元素直接或简接来自土壤矿质，所以称为矿质元素。 必需元素：指在植物生长发育中必不可少的元素，具有不可缺少性，不可替代性和直接功能性。 大量元素：指植物生命活动所必需的、且需要量较多的一些元素。有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等9种元素。 微量元素：植物生命活动所必须的、而需要量很少的一类元素称为微量元素。 水培法：在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。 砂培法：在洗净的石英砂或玻璃球等基质中，加入营养液培养植物的方法。 主动吸收：指细胞利用呼吸释放的能量逆化学梯度吸收矿质元素的过程。 被动吸收：指细胞不需要由代谢直接提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质元素的过程。 扩散作用：指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。 协助扩散：指小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运的过程，通常不需要细胞提供能量。 离子通道：指细胞膜中一类由内在蛋白构成的横跨膜两侧的孔道。孔的大小及孔内表面电荷等性质决定了通道转运离子的选择性。 膜片钳技术：指使用微电极从一小片细胞膜上获取电子信息，可用来研究细胞器间的离子运输、气孔运动、光受体、激素受体以及信号分子等的作用 原初主动转运：质膜H+-ATP酶利用ATP水解产生的能量，把细胞质内的H+向膜外泵出，产生质子驱动力的过程称为原初主动运输。 次级主动转运：指以质子动力作为驱动力的离子或分子的转运。 单盐毒害：指植物培养在某一单盐溶液中不久即呈现不正常状态，最后死亡的现象。单盐毒害无论是营养元素还是非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。 离子拮抗：指离子间相互消除毒害的现象。 平衡溶液：植物必需的矿质元素按一定浓度与比例配制成使植物生长良好的混合溶液称为平衡溶液。 生理酸性盐：植物根系对其阳离子的吸收多于阴离子而使介质变成酸性的盐类称为生理酸性盐。 生理碱性盐：植物根系对阴离子的吸收多于阳离子而使介质变成碱性的盐类称为生理碱性盐。诱导酶：指植物体内原来没有、但在特定物质的诱导下才能合成的酶。 硝酸盐还原：指硝酸根离子在硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的相继作用下还原成氨的过程。 生物固氮：指某些微生物通过体内固氮酶的作用，将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。 氨的同化：植物从土壤中吸收NH4+或由硝酸盐还原形成NH4+后被同化为氨基酸的过程称为氨的同化。 叶面营养：指把速效性肥料直接喷施在叶面上以供植物吸收的施肥方法。 植物营养最大效率期：指植物在生命周期中，对施肥的增产效果最好的时期。一般作物的营养最大效率期是生殖生长期。 营养临界期：指植物在生命周期中，对养分缺乏最敏感最易受害的时期。
第2节氮的循环 第1课时自然界中氮的循环以及氮循环中的重要物质 (时间：40分钟分值：100分) 一、选择题(每小题8分，共56分) 1．氮的循环在自然界的元素循环中具有重要的意义，有些氮的转化是从氮气到氮的化合物，有些转化是从氮的一种化合物到氮的另一种化合物。下列过程中，不是以游离态的氮为原料最终产生含氮化合物的是() A．工业合成氨 B．动物尸体腐烂 C．豆科植物的根瘤菌固氮 D．盛夏时节，雷雨肥田，植物茂盛 高温、高压催化剂解析：工业合成氨的反应原理为N2＋3H2 2NH3；动物尸体的腐烂是从高分子有机氮到小分子有机氮的过程；豆科植物的根瘤菌的固氮过程是在生物酶的作用下把氮气转换为氨；高能固氮是将氮气和氧气在放电条件下转化为一氧化氮，一氧化氮与氧气反应转化成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸进入土壤后转化成硝酸盐，被植物吸收，而使其茂盛。 答案：B 2．下列关于氮气的说法中，错误的是() A．通常情况下，氮气性质比较稳定 B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C．通常情况下，氮气在水中的溶解度很小 D．跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是氧化剂
解析：N 2不能在O 2中燃烧，与O 2在闪电时反应生成NO 。 答案：B 3. 下列过程属于人工固氮的是( ) A ．分离液态空气制氮气 B ．闪电使N 2转化为NO C ．合成氨 D ．豆科植物将N 2转化为NH 3 解析：固氮是将游离态的氮转化为化合态的氮，A 项中没有生成化合态氮，B 、D 两项是自然固氮，C 项合成氨是人工固氮。 答案：C 4．将盛有氮气和二氧化氮(假设无N 2O 4)混合气体的试管倒立于水中，经过足够长时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是( ) A ．1∶1 B ．1∶2 C ．1∶3 D ．3∶1 解析：3NO 2＋H 2O===NO ＋2HNO 3 Δn 3 1 2 3V 4 V 4 V 2 余下的NO 、N 2共V 2，其中NO 是V 4，则N 2也是V 4，NO 2为3V 4 ，原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是1∶3。 答案：C 5．下列对NO 、NO 2的描述，正确的是( ) A ．NO 是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物 B ．NO 2可用排水法收集，且可由N 2和O 2化合而得到
施钾对寒地水稻氮肥吸收和利用效率的影响 Abstract: The effect of K fertilizer application on the N fertilizer absorption and utilization of Kongyu131 were studied. The application of K fertilizer could increase the yield of rice. When increasing the amount of K fertilizer, the relative content of N in rice decreased while the absolute absorption amout in it increasd, the relative amount of N in rice seed decreased, and apparent recovery efficiency, partial factor productivity, agronomic efficiency and physiological efficiency of N fertilizer all increased. These resuts showed that K fertilizer application could promote the absorption and utilization of N fertilizer in rice. The optimal K fertilizer application amount(K2O) under this experimental condition should be 90.0 kg/hm2. Key words: K; N fertilizer absorbing; N fertilizer utilization ratio; rational fertilization; rice in cold region 氮是对植物生长发育作用最直接?影响最大的必需养分元素?我国以世界上20%的水稻种植面积,消耗了世界稻田氮肥用量的37%,目前我国稻田单季氮肥用量平均为180 kg/hm2,比世界平均水平高出75%[1]?我国稻田施氮量为270~300 kg/hm2,有的高达350 kg/hm2[2],但随施氮量的增加,单位氮肥的增产作用减缓,生产效益下降,特别是氮肥过量投入,不仅带来了面源污染等问题,而且导致氮素利用效率下降?李庆逵[3]的研究表明,我国稻田氮肥利用率介于30%~35%之间;朱兆良[4]?张福锁等[5]多年对不同作物和不同区域试验的结果分析发现,无论是氮肥?磷肥,还是钾肥,从历史变化来看,我国主要粮食作物的肥料利用率均呈逐渐下降趋势?研究选用黑龙江省主栽品种空育131(粳稻)进行不同施钾量处理,探讨施钾对寒地水稻氮素吸收和氮肥利用效率的影响,为寒地稻区水稻生产的合理施肥提供参考? 1材料与方法 1.1试验材料 供试品种为空育131(粳稻,主茎11叶),试验于2006?2007年连续两年在哈拉海农场进行?土壤为草甸白浆土,基础肥力为全N 1.141 g/kg,碱解N 106.8 mg/kg,速效K 57.6 mg/kg,缓效K 304.7 mg/kg,速效P 21.2 mg/kg,有机质32.8 g/kg? 1.2试验处理 试验设4个施钾水平,K2O用量(kg/hm2)分别为0(NPK0)?45.0(NPK1)?90.0(NPK2)?135.0(NPK3),NPK0处理为对照(CK)?全生育期施N 120.0 kg/hm2?P2O5 60.0 kg/hm2,磷肥全部基施,氮?钾肥基?穗肥各50%,移栽前一天施基肥,倒3叶施穗肥?另设一处理(N0PK0)不施氮?钾肥,磷肥施用方式与其他处理相同?供试化肥为尿素?过磷酸钙和氯化钾?4次重复,随机区组排列,小区面积40 m2?试验品
鲁科版必修1：第三章自然界中的元素 第二节氮的循环学案第二课时 设计人：莱芜四中吕荣海 2009.11 【学习目标】 认识氨气的溶解性、氨气与水的反应及氨的还原性。通过认识铵盐的性质，了解铵态氮肥的生产使用问题。 【重点】 氨气与水的反应及还原性。 铵盐的性质、氨的实验室制法 【学法指导】 阅读课本和基础训练 【自学过程】 3、氨与铵态氮肥 1）氨物理性质：是色味的气体，比空气，在常温、常压下1体积水可溶解体积的氨。 化学性质：与水的反应 氨溶于水可用下列过程表示 所得溶液称，呈性。 氨水中存在粒子 问题一：氨气、液氨、氨水、一水合氨是不是一回事？各自的成分是什么？ 问题二：氨的喷泉实验体现了氨具有下列性质 错误！未找到引用源。。错误！未找到引用 源。。 与酸的反应 氨与酸反应生成相应的铵盐，若用一玻璃棒蘸取浓氨水靠近另一根蘸有浓盐酸的玻璃棒，可观察到反应化学方程式为，利用此方法可检验的存在。NH 3 与盐酸、硫酸、硝酸反应的实质均可用离子方程式表示为； 与氧气的反应 由于氨中氮元素的化合价为-3，所以氨具有性。氨与氧气反应的化学方程式为：，这是工业上制备硝酸的基础。 化学氮肥主要包括氮肥（主要成分为（）、氮肥（主要成分为）、 和氮肥——尿素[CO(NH 2) 2 ] 2) 铵盐 铵盐都是晶体，都溶于水。 铵盐的主要化学性质有： 错误！未找到引用源。受热容易分解。如： NH 4 Cl受热分解的化学方程式为： 现象为 ； NH 4HCO 3 受热分解的化学方程式：。将生成的气体
通入新制的石灰水中，现象为。 错误！未找到引用源。与碱共热都能生成氨气，因此铵态氮肥与碱性物质如草木灰等（填“能”或“不能”）混合使用。铵盐与碱溶液反应的离子方程式为。利用该性质可检验的存在。 3）NH 3 的制取 实验室中可以用和（填化学式及状态）共热制NH 3 ，反应的化学方程式为。用法收集 NH 3。检验集气瓶中的NH 3 的是否已收集满，方法 是。可以用来干 燥NH 3。（选填序号a.碱石灰，b.浓硫酸，c.P 2 O 5 ） 针对性练习 1、下列说法正确的是：（） A、NH 3溶于水后，其水溶液中存在大量的NH 4 + B、凡是铵盐都能与苛性钠共热生成NH 3 C、NH 3在催化剂存在下与O 2 共热生成NO 2 D、NO、NO 2都能溶于水生成HNO 3 2、Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大进展， 因此这三位教授获得了1998年诺贝尔医学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是 A. NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物 B. NO可以是某些含高价氮物质还原的产物 C. NO结合血红蛋白的能力比CO还强 D. NO是红棕色气体 3、现有A、B、C三种气体，A在一定条件下能与O 2反应生成B，B不溶于水，但却能与O 2 反应生成C，A和C都能溶于水，前者呈碱性，后者呈酸性，两者水溶液相混合得到了D的溶液，请填答A、B、C、D的化学式： A ， B ， C ， D 。 E、A→B的化学方程式为。
2009—2010学年高一化学必修一导学案 编号：002 使用时间2009/12/1 编制人：赵慧丽 审核人签字 包科领导签字 班级 小组 姓名 教师评价 第三章第二节《氮的循环导学案》第二课时（氨和铵盐） 【使用说明】 1. 仔细阅读学习目标，把握本节内容的重点知识然后自学。 2. 课上小组合作探究，解决疑难问题。 3. 分小组展示规定的展示内容，规范快速，声音洪亮。 【学习目标】 1. 通过观察实验，全面了解和掌握氨的性质，铵盐的性质。会制备氨气和溶液中铵根离子的检 验。 2. 小组成员积极讨论，踊跃展示，大胆质疑，培养通过观察实验现象，总结分析物质性质的能 力。 3. 以积极的热情投入到学习中，做课堂的主人，体验成功的快乐。 【重难点】 氨和铵盐的性质 一、自主学习 ⑴氨 ①物理性质 氨是 色 气味的 体。在标准状况下，密度为 ， 溶于水，在常温常压下，一体积水能溶解 体积氨气。 喷泉试验 实验现象： 实验原理： 实验结论：氨气 溶于水，且与水反应生成了使溶液显 性的物质。 ②化学性质 a.与水的的反应 氨的水溶液叫 ，氨水显 性。 氨溶于水的过程中发生的反应： NH 3·H 2O 不稳定，受热时分解为 和 。 b.氨与氯化氢的反应 氨气和氯化氢气体可生成氯化铵，该化学方程式为 。反应现象为： 用途：可以用来鉴定氨气的存在 c.氨与氧气的反应 化学方程式为 体现了氨气的 性 用途：工业上制硝酸的基础。 ⑵铵盐 ①铵盐受热分解 NH 4Cl 受热会分解 实验现象： 用化学方程式表示上述过程 。 碳酸氢铵受热分解，反应方程式为： ② 铵盐与碱反应 写出硫酸铵与氢氧化钠反应方程式 ③氨的实验室制法 （1）实验原理： （2）实验装置： （3）收集方法： （4）验满方法： （5）尾气处理： 二、合作探究 1. 氨气溶于水仅仅是简单的溶解吗？分析氨水的成分，存在哪些分子和离子？ 2. 写出NH 3 与H 2SO 4 、 HNO 3的反应方程式。 3. 能否用其他的气体代替氨气做喷泉实验？举例说明。（口头展示） 4.总结铵盐的通性（从物理性质和化学性质两方面总结）（口头展示） 5. 从离子反应的角度认识铵盐与碱溶液的反应，以NH 4Cl 和NaOH 溶液反应为例，写出离子方程式。 6.如何检验溶液中的铵根离子？ 7.收集氨气试管口棉花团的作用？（口头展示） 8.实验室制取氨气的其他方法？（写出1—2种即可） 9.怎样合理的储存和施用铵态氮肥？（口头展示） 三、巩固练习 1.在1L1mol/L 的氨水中（ ） A ．含有1molNH 3 B ．含NH 3和NH 4+之和为1mol C ．含NH 3·H 2O1mol D ．含NH 3、NH 4+、NH 3·H 2O 共1mol 2.在下图装置中，烧瓶中充满干燥气体a ，将滴管中的液体b 挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f ，烧杯中的液体b 呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a 和b 分别是（ ）
全面认识氮肥,提高氮肥利用率！ 影响氮肥利用率的因素有哪些？ 氮肥利用率一般具有利用率低和变幅大的特点。目前我国氮肥利用率平均为35%。 肥料利用率是一个变数，受许多因素制约：土壤Ph值、诸如土壤肥力水平、作物种类和品种、灌溉条件、肥料品种、施肥量以及施肥方法等对肥料
利用率的影响很大。所以说肥料利用率是这些因素的综合反应。 当前氮肥利用率不高的原因： 据统计，几种主要氮肥品种的氮素利用率是：碳酸氢铵 25%?30%,尿素30%?35%,硫酸铵 35%?40%。目前我国氮肥利用率平均为35%。氮肥利用率不高的主要原因是： (1) 养分损失。大量事实表明，氮肥损失的主要途径是铵态氮肥的氨挥发，也包括尿素转化后氨的挥发；硝态氮肥和尿素的直接淋失，以及水田中反硝化作用所引起的气态氮损失。要想提高氮肥利用率就应设法防止这方面的损失。施肥方法不当是养分损失的主要原因。
(2) 施肥量过大。最突出的是氮肥施用量过大。氮肥利用率的定义是作物吸收来自肥料的氮量占施入肥料的氮量的百分数，由此可见，加大了氮肥的投入，必然会降低氮肥利用率。因为，虽然作物的吸氮量会随施肥量提高而有所增加，但作物的吸氮量是有限度的，不可能和施肥量同步增加。其结果是，超过正常需氮量越多，氮肥利用率就越低。(3) 养分配比不当。由于偏施氮肥，使得施肥养分比例不平衡，也会影响作物对氮肥的吸收利用，因而氮肥利用率不高。这一点往往未引起人们的重视。
应当指出，随着科技的进步，提高氮肥利用率是可能的。关键在于施肥数量化和方法科学化。 提高氮肥利用率可以从以下几方面着手： 总的来说，氮肥利用率是可以适度提高的。可从以下两方面入手。
[强化训练] 一、选择题： 1、起固定氮作用的化学反应是（） A、N 2与H 2 在一定条件下合成NH 3 B、NO与O 2 反应生成NO C、NH 3被O 2 氧化成NO和H 2 O D、由NH 3 制备化肥NH 4 HCO 3 2、Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大进展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是（） A、NO可以是某些含低价N物质氧化而来的产物 B、NO不溶于水 C、NO可以是某些含高价N物质还原而来的产物 D、NO是红棕色气体 3、将盛有氮气和二氧化氮（假设无N 2O 4 ）混合气体的试管倒立于水中，经过足够长时间后， 试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是（） A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、3：1 4、发射卫星的运载火箭，其推进剂引然后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷 出。引然后产生的高温气体主要是CO 2、H 2 O、N 2 、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现 场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是（） A、高温下N 2遇空气生成NO 2 B、CO 2 与NO反应生成CO和NO 2 C、NO遇空气生成NO 2 D、NO和H 2 O反应生成H 2 和NO 2 5、现在城市每日空气质量报告中涉及的污染物主要指的是（） A、SO 3、NO 2 、尘埃 B、CO、NO 2 、尘埃 C、SO 2、NO、可吸入颗粒物 D、SO 2 、NO 2 、可吸入颗粒物 6、下列叙述的内容与光化学烟雾无关的是（） A、引起大气污染的氮氧化物主要是NO、NO 2 B、化石燃料的燃烧产生CO和粉尘污染大气 C、汽车尾气是城市大气中氮氧化物的主要来源之一 D、氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用，发生光化学反应产生的有毒物质混合在一起形成浅蓝色烟雾 7、室内空气污染主要来自（） ①建筑物自身；②人自身；③室内装饰材料；④水；⑤人为活动；⑥空气；⑦室外 A、①②④⑤ B、①③⑥⑦ C、①③⑤⑦ D、②③⑤⑦ 8、下列叙述不正确的是（） A、治理光化学烟雾污染，就必须对汽车尾气进行净化处理 B、大气中可吸入颗粒物的源头是工业烟尘和灰尘 C、大气中可吸入颗粒物的直径在10nm以下 D、室内装饰材料挥发出来的有害物质主要是苯和甲醛 9、造成降水pH降低的主要原因，是降水中溶有（） A、亚硫酸、硫酸、硝酸 B、碳酸、硫酸、硝酸 C、氢硫酸、碳酸、硫酸 D、盐酸、硫酸、硝酸 10、食油在锅内过热着了火，离开火炉后，火仍不熄灭，此时熄灭它的最好方法是（） A、立即浇水 B、用灭火器 C、把油泼掉 D、盖严锅盖 11、对某地区空气质量检测的结果显示，二氧化硫的污染指数是40，二氧化氮的污染指数是60，可吸入颗粒物的污染指数是140。以下是对该地区空气状况评价，其中不正确的是（）
第3章第2节氮的循环(第1课时) 【学习目标】 1．熟练掌握N2、NO、NO2、HNO3的性质，能构建氮的家族知识体系。 2．独立思考，小组合作，实验探究，学会通过实验分析总结硝酸的性质。 3．激情投入，认识氮的化合物对环境的污染，树立环保意识。 【使用说明与学法指导】 1．明确学习目标，仔细阅读教材73～76及80～82页，了解自然界中氮的循环，划出硝酸的物理性质，初步完成导学案。 2．结合“观察·思考”、“交流·研讨”栏目，明确硝酸性质的实验内容，大胆预测实验现象，初步得出实验结论。 3．C层规范完成预习案并掌握课本相关的基础知识，AB层在掌握预习案基础上进一步完成探究案和针对训练。标有★的训练题目C层不做。 预习案 1．学会用比较的方法掌握NO和NO2的性质 2．俗语说：“一场雷雨一场肥，雷雨发庄家”，请你用化学方程式表示你对此“俗语”的认识。 3．分别举例说明你对“氮的固定”的认识。 【我的疑问】对课本预习内容，你还有什么疑问？ 【预习自测】 1．下列关于氮及化合物的说法中，不正确的是（）
A．NO与O2反应生成NO2，不属于氮的固定 B．豆科植物的根瘤菌能将空气中的氮气转化为含氮化合物属于氮的固定中的自然固氮 C．工业上用NO2与水反应制取硝酸时，水作还原剂 D．硝酸受热或见光易分解，为防止其见光分解，一般将它保存在棕色试剂瓶中 探究案 探究点：硝酸的强氧化性 (育人立意：通过实验，提高动手操作能力、观察能力和主动探究能力。) 【化学与生活】氮是植物生长的必需养分，植物需要大量氮。我们知道，空气中的主要成分是氮气，你知道如何将游离态的氮转化为能被吸收的含氮化合物吗？浓硝酸为什么要保存在棕色试剂瓶中？实验室中为什么久置硝酸呈黄色？硝酸到底有哪些化学性质呢？下面我们通过实验一起来探究。 【方法导引】可从运用观察、分类、实验、比较的方法来预测硝酸的化学性质，然后设计实验进行预测。 认真阅读课本80页“观察·思考”，完成探究实验，仔细观察记录硝酸的一系列化学性质，并分析出现此现象的原因。 【思考总结】硝酸的化学性质有哪些，并用化学方程式举例说明。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/054931933.html, 提高作物氮肥利用率的技术措施 作者：袁伟玲崔磊梅时勇甘彩霞张嘉炜 来源：《现代农业科技》2013年第05期 摘要提高肥料利用率对我国农业可持续发展具有重要的意义。针对目前肥料利用率低、 氮肥损失严重的现状，提出了提高作物氮肥利用率的技术途径，以供参考。 关键词作物；氮肥；利用率；提高措施 中图分类号 S143.1 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2013）05-0244-01 氮素是作物生长发育所必需的大量营养元素之一。大量氮肥的施用不但降低肥料利用率，造成养分比例失调，而且使生产成本过高，影响农民增收。此外，过量使用氮肥还会造成地表水富营养化、蔬菜中硝酸盐含量超标、大气中N2O排放量增加等一系列问题[1]。因此，在农业生产中科学合理施用氮肥，提高氮肥的肥料效率，是发展可持续农业生产的重要途径。在生产中为提高氮肥的利用率，主要采取以下措施。 1 合理选用氮肥 不同氮肥品种性质差异很大，必须根据作物种类、土壤条件和作物的营养特性合理选用氮肥[2]。酸性土壤中宜选用石灰氮、硝酸钙等碱性或生理碱性肥料。碱性土壤中宜选用硫酸酸 性或生理酸性肥料。 2 氮肥深施 目前，生产上使用的氮肥以尿素和碳酸氢铵为主，这2种肥料都易通过氨的挥发而损失。氮肥深施在10～15 cm的耕作层中，土壤中的铵离子可被土壤胶体所吸附，氮肥由于挥发及反硝化作用造成的损失比不深施方式减少，有利于氮肥被根系吸收，加强土壤微生物活动促进固态氮的转化。同时，氮肥深施还能促进作物根系深扎，增强根系对养分的吸收能力。研究表明，尿素和碳酸氢铵通过深施方式进行施用，其肥效较地表施用提高2.7%～11.6%，氮肥利用率相应提高7.2%～12.8%[3-4]。 3 适宜的施肥量和施肥时期 土壤肥力水平是决定肥料利用率高低的基本因素。由于施肥不当造成土壤高量硝态氮的残留是当前作物基础产量高、施氮增产效应不明显的主要原因[5]。在一定范围内，氮肥施用量 增加，作物产量迅速增加。但当氮肥施用量超过某一值后，增加氮肥量，作物产量增加并不明显。因为随着氮肥施用量的逐渐增加，氮肥损失量逐渐增加，作物对氮肥的利用率不高。在实际生产中要根据作物的需肥特点、土壤自身养分含量将氮肥施用量控制在合理的范围内。此
亚热带盐沼湿地土壤氮循环关键过程对全球变化的响应
摘要 河口盐沼湿地受到了陆地和海洋相互作用的影响，可以认为是生物活动较为活跃的地区，同时也是地球化学过程最为活跃的地区，对人类和社会有着重要的影响。氮在大气组分占78%，是大气圈中最丰富的元素，其在环境介质中的含量会直接影响到周围生物的生长。由于目前大量的人为输入氮源对河口的盐沼湿地已经产生了巨大的影响，河口地带出现赤潮、河口溶解氧含量锐减,以及大量的温室气体从河口溢出等环境效应。本研究以福州闽江河口盐沼湿地为研究对象，充分的研究了土壤氮循环的关键过程对全球变化的响应，通过野外采集、实验室模拟的方式，定量的研究了闽江河口盐沼湿地土壤-水体界面的氮循环过程，分别研究了盐入侵、植物入侵、酸沉降和盐沼湿地改为养虾塘后，土壤中硝化、反硝化和矿化作用的变化情况，探讨了氮在河口湿地的变化，及其在河口湿地扮演的重要角色。主要得到的研究结果如下： 1、植物入侵对氮循环的影响 无机氮和总氮：（1）互花米草入侵改变了土壤NO3--N含量在不同土层含量，可显著降低土壤的NO3--N含量，但整体增加了土壤的NH4+-N含量。（2）互花米草不同入侵过程土壤TC、TN含量以及C/N比的垂直变化特征均比较一致，入侵整体增加了土壤的碳氮含量和C/N比和土壤的碳氮储量。（3）闽江口互花米草入侵对短叶茳芏湿地土壤碳氮含量的影响相对于江苏盐城、长江口以及杭州湾湿地的影响可能更为显著，主要与其对闽江口湿地植物群落格局、养分生物循环以及强促淤作用引起的土壤颗粒组成等的显著改变有关。互花米草入侵亦改变了土壤中陆源和海源有机质的来源比例，使得入侵后湿地土壤养分的自源性增强。 硝化和反硝化：（1）闽江河口湿地土壤的反硝化速率远高于硝化速率，且呈现明显的季节变化，夏季的硝化-反硝化作用最强。不同季节条件下，土壤硝化-反硝化速率由大到小顺序，硝化速率：夏季>春季>秋季>冬季，反硝化速率：夏季>秋季>冬季>春季；按不同植被类型下土壤硝化-反硝化速率由大到小顺序，硝化速率：入侵边缘>互花米草>短叶茳芏，反硝化速率：互花米草>交汇处>短叶茳芏。（2）闽江河口湿地不同植被类型下沉积物-水界面N2O交换通量呈现明显的季节变化。土著物种短叶茳芏的土壤仅春季对上覆水N2O有微量吸收，夏、秋两季均对水体释放N2O，表现为水体中N2O的净源；由于互花米草的入侵，入侵边缘的土壤为春季释放N2O，而夏、秋两季土壤均吸收N2O，与土著物种短叶茳芏完全相反；互花米草入侵成功后的土壤，其夏季的沉积物-水界面N2O交换通量达到最大，表现为向水体释放较多的N2O，而其春、秋两季都为吸收N2O，但吸收总量小于释放量。（3）闽江口湿地互花米草入侵后，增强了土壤的硝化-反硝化作用，促进了N2O对大气的释放。
2011高三化学一轮复习第三章第2节氮的循环知识综合 验收鲁科版必修1 1．(2010·鄢陵二高2010届12月月考)欲检验一瓶中装的是稀氨水，现用一沾有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口，为了使现象明显，可事先往瓶中加入下列哪种物质 ①浓H2SO4②固体烧碱 ③固体P2O5④生石灰 ⑤固体NH4Cl ⑥固体食盐 A．①②B．②④ C．②④⑤D．①③⑥ 解析因为稀氨水的挥发性很弱，为了尽快尽多挥发出NH3，可向稀氨水中加入固体烧碱、生石灰、固体NH4Cl。一是升高温度，二是增大OH－、NH＋4的浓度，使NH3更易挥发。 答案 C 2．(2009·长沙模拟)北京2008奥运会金牌直径为70 mm，厚6 mm。某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想：甲认为金牌是由纯金制造；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成。为了验证他们的猜想，请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误 A．硫酸铜溶液B．氢氧化钠溶液 C．稀硝酸D．硝酸银溶液 答案 C 3．(2008·上海)由图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴定管内盛放某种液体。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是 A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉 C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉 D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉 解析选项A中NaHCO3与CO2不反应，烧瓶内的压强不变，不能形成喷泉；选项B 中NH3易溶于水，形成NH3·H2O，NH3·H2O NH＋4＋OH－，溶液呈碱性，能形成红色喷泉；
选项C 中H 2S ＋CuSO 4===H 2SO 4＋CuS ↓，CuS 为黑色沉淀，能形成黑色喷泉；选项D 中HCl ＋AgNO 3===HNO 3＋AgCl ↓，AgCl 为白色沉淀，能形成白色喷泉。 答案 A 4．(2009·泰安模拟)同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO 和NO 2，②NO 2和O 2，③NH 3和N 2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V 1、V 2、V 3，则下列关系正确的是 A ．V 1＞V 2＞V 3 B ．V 1＞V 3＞V 2 C ．V 2＞V 3＞V 1 D ．V 3＞V 1＞V 2 答案 B 5．室温时，在容积为a mL 的试管中充满NO 2气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入b mL O 2，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为c mL ，且该气体不能支持燃烧。则a 、b 的关系是 A ．a ＝4b ＋3c B ．a ＝4b ＋c C ．a ∶b ＝4∶1 D ．a ∶b ＝4∶3 解析 根据反应3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，a mL NO 2会生成a /3 mL NO ，通入O 2 后，最后气体不支持燃烧，故c mL 为NO ，即与b mL O 2反应的NO 为????a 3－c mL ，根据方程式即????a 3－c ∶b ＝4∶3，整理可得a ＝4b ＋3c 。 答案 A 6．标准状况下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH 3，②NO 2，③NO 2和O 2 按4∶1的体积比混合的气体。进行喷泉实验，经充分反应后，①、②、③瓶内溶液的物质的量浓度之比为 A ．2∶1∶2 B ．1∶1∶1 C ．5∶5∶4 D ．不能确定 解析 只要在同温同压下，单一气体(或某一气体中混有空气)如进行喷泉实验(在H 2O 中)后所得溶液的浓度均相同。它与液体上升高度无关。如是标准状况则浓度为1/22.4 mol·L －1 。 (原因：设圆底烧瓶的体积为V L ，所含气体的物质的量为x mol 。则：[NH 3]＝x /V mol·L －1 ；而3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，[HNO 3]＝[2/3x mol]÷[2/3V L]＝x /V mol·L － 1。) 所以①和②的浓度均为1/22.4 mol·L － 1。 而对于③，由于4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，可知每消耗4 mol NO 2的同时消耗1 mol O 2，则生成4 mol HNO 3，[HNO 3]＝4 mol÷(5 mol ×22.4 L·mol －1)＝45×122.4 mol·L －1。所以3 个烧瓶中所得溶液浓度之比为：5∶5∶4。
第七章植物的矿质与氮素营养思考题答案 (一)名词解释 矿质营养：植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。 灰分元素：干物质充分燃烧后，剩余下一些不能挥发的灰白色残渣，称为灰分。构成灰分的元素称为灰分元素。灰分元素直接或间接来自土壤矿质，所以又称为矿质元素。 必需元素：植物生长发育中必不可少的元素。国际植物营养学会规定的植物必需元素的三条标准是：①由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史；②除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；③该元素在植物营养生理上表现直接的效果，不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。 大量元素：植物生命活动必需的、且需要量较多的一些元素。它们约占植物体干重的0.01%～10%，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。 微量元素：植物生命活动必需的、而需要量很少的一类元素。它们约占植物体干重的10-5%～10-3%，有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl等。 有益元素：并非植物生命活动必需，但能促进某些植物的生长发育的元素。如Na、Si、Co、Se等。 水培法：亦称溶液培养法或无土栽培法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。 砂培法：全称砂基培养法，在洗净的石英砂或玻璃球等基质中，加入营养液培养植物的方法。 气栽法：将植物根系置于营养液气雾中栽培植物的方法。 离子的主动吸收：细胞利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收矿质的过程。离子的被动吸收：细胞不需要由代谢提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质的过程。 扩散作用：分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。电化学势梯度包括化学势梯度和电势梯度两方面，细胞内外的离子扩散决定于这两种梯度的大小；而分子的扩散决定于化学势梯度或浓度梯度。 单盐毒害：植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。 离子颉颃：离子间相互消除毒害的现象，也称离子对抗。 生理酸性盐：植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类。如供给（NH4）2SO4，植物对其阳离子（NH4+）的吸收大于阴离子（SO42-），根细胞释放的H+与NH4+交换，使介质pH值下降，这种盐类被称为生理酸性盐，如多种铵盐。 生理碱性盐：植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度降低的盐类。如供给NaNO3，植物对其阴离子（NO3-）的吸收大于阳离子（Na+），根细胞释放
影响氮肥利用率的因素 种植业现在在我国的发展是非常成熟的。不管是种植粮食、水果还是蔬菜，在种植过程中，我们都是需要做好施肥工作的。合理施肥是保证作物生长的关键，在施肥时，氮肥施用是非常重要的。但是有很多农户会发现，氮肥有时的利用率不是很高。那么影响氮肥利用率的因素有哪些呢？下面就和小编一起来看看吧！ 1、施肥量过大 氮肥施用量过大是导致氮肥利用率低的主要原因之一。因为评判氮肥利用率的标准是作物吸收氮肥的总量与氮肥施入量的百分比。因此从这方面我们便可以看出，如果氮肥施用越多的话，那么利用率也会更低。因为不管是什么作物，对氮肥的需求量都是有限度的，不会随着氮肥的增加而提高氮元素的吸收量。有时候还会导致作物出现徒长现象，不仅氮肥利用率低，反而还会影响作物的生长。
2、土壤性质 在种植时，土壤的供氮水平也是直接影响着氮肥利用率的。我们在施肥是，要根据土壤的肥力情况来控制好施肥量，土壤肥力大的话，那么则要少施，反之则要多施。在施入氮肥的时候，要以中低肥力田块为主，因为中低肥力田块的生产潜力是要高于高肥力田块的。如果在高肥力田块施入氮肥的话，那么氮肥的利用率自然是会有所降低的，效果也不会很明显。
3、作物特性 我国的作物种类是非常多的，作物的营养特性对氮肥的需求自然也是有所不同的。所以作物不同的话，那么氮肥施入量也会有所差异。例如在种植水稻、小麦等粮食作物，以及棉花蔬果等作物的时候，它们对氮肥的需求是比较高的，所以氮肥的利用率自然会比较高。而在种植大豆花生等对氮肥需求不大的作物时，因为对氮的要求不高，所以氮肥利用率不高，可适当少施或者是不施。
4、养分损失 氮肥的形态也分为很多，其中较为常见的便是铵态氮肥，而铵态氮肥的氨挥发也是导致氮肥利用率低的一个主要因素。同时也与尿素吸收转化后成为氨的发挥有关。除此之外，还有硝态氮肥与尿素，将其直接淋施到土壤上，再加上地块中反硝化作用导致气态氮的损失等，都会降低氮肥的利用率。所以我们想要提高氮肥利用率的话，那么首先就要注意做好这三个方面的止损工作。
在养殖水体中，有机污染物包括氮、碳、磷、硫4种主要物质，而后3者形成的产物在氧气充足的条件下对鱼类的影响程度不是很大，当氮以分子氨态或亚硝酸盐氮态存在时，却会对水生动物产生很强的神经性毒害。当前以强饲为特征的集约养殖方式加大了水体有机氮物质分解转化的负荷，微生物分解环节严重受阻，从而成为水体系统循环过程的制约瓶颈与顽结，造成水体富营养化甚至污染，引发出诸多病害、药残、食品隐患等问题。水体系统的氨氮循环及污染治理已成为世界性关注的环境问题和研究热点。 1 养殖水体内氨氮循环与脱氮过程 水体氮素的来源构成 集约养殖水体氮素的来源主体为饵料残剩物和粪便排泄物的分解，其次为老化池塘底泥沉积物氨化分解，再次为施肥积累。养殖生产包括自然再生产过程与经济再生产过程，然而传统的养殖方式片面追求产量经济效益，强化水体系统外的能量物质的投入。过量的投饵，形成大量有机代谢废物的沉积，致使水体系统的分解环节受抑制，造成硝化反应难以通畅完全进行，自净能力减弱，产生多种有机酸及氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、甲烷等中间有毒有害产物同时，这些中间有毒产物也可再由含氮化合物通过反硝化细菌还原而返复积累。自然状态下水体氮素的来源：①一些固氮藻类及固氮细菌能把大气层中的氮气转变为有效氮；②鱼类等水生动物的最终代谢产物主要为氨态氮（NH3），其次为尿素和尿酸；③藻类细胞自溶与有机碎屑沉积物的矿化作用，使以颗粒状结合着的有机氮以NH3－N的形式释放到水体中；④地面泾流及域外污水串用带来的氮的污染问题也愈加突出，等等。对自然状态
的氮素来源构成及转化过程应清楚把握和准确运用，才能不悖其水体物质转化循环规律，达到健康高效生态养殖的目的。 养殖水体生态系统的生物组成 消费者、分解者、生产者是养殖水体生态系统的生物组成部分。其特点是：①消费者：鱼虾类养殖动物为整个生态系统的核心，数量多、投饵量大，产生大量的排泄物和残饵； ②分解者：微生物的数量与种类较少，大量的有机物无法及时分解，经常处于超负荷状态，水质恶化；③生产者：藻类数量少，无法充分利用有机物降解产生的营养盐类，导致NH3-N 和-N等有害物质积累以至污染。因此，这种片面强调消费者，而忽视分解者和生产者的生态系统是极为不平衡的，常使其循环过程存在两处“瓶颈”梗阻。 水体物质循环的中间部位 即有机物的生物分解转化环节,水中有机物在异养微生物的作用下，第一阶段是碳氧化阶段，初步被分解出的产物是二氧化碳（CO2）和氨态氮，氮物质大部分以NH4+·NH3的形式释放出来。在自然条件下（温度为20℃），一般有机物第一阶段的氧化分解可在20d 内完成。第二阶段是氨物质的硝化过程，在亚硝化细菌的作用下氨（NH4+·NH3）被氧化成亚硝态氮（NO3--N）；在硝化细菌的作用下再进一步被氧化成植物生长所需要的硝态氮（NO3--N）。在20℃自然条件下，第二阶段的氧化分解需百日才能最终完成。当水体缺氧时，另有一类反硝化细菌可以把硝酸盐（NO3-）还原为亚硝酸盐（NO3-），再还原为氨氮或游离氨或氮气，失去营养作用，成为植物不能直接利用的氮。这种游离氨或氮气由水体界面
水质的氮循环 在养殖水体中，有机污染物包括氮、碳、磷、硫4 种主要物质，而后3 者形成的产物在氧气充足的条件下对鱼类的影响程度不是很大，当氮以分子氨态或亚硝酸盐氮态存在时，却会对水生动物产生很强的神经性毒害。当前以强饲为特征的集约养殖方式加大了水体有机氮物质分解转化的负荷，微生物分解环节严重受阻，从而成为水体系统循环过程的制约瓶颈与顽结，造成水体富营养化甚至污染，引发出诸多病害、药残、食品隐患等问题。水体系统的氨氮循环及污染治理已成为世界性关注的环境问题和研究热点。 1养殖水体内氨氮循环与脱氮过程 1.1水体氮素的来源构成 集约养殖水体氮素的来源主体为饵料残剩物和粪便排泄物的分解，其次为老化池塘底泥沉积物氨化分解，再次为施肥积累。养殖生产包括自然再生产过程与经济再生产过程，然而传统的养殖方式片面追求产量经济效益，强化水体系统外的能量物质的投入。过量的投饵，形成大量有机代谢废物的沉积，致使水体系统的分解环节受抑制，造成硝化反应难以通畅完全进行，自净能力减弱，产生多种有机酸及氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、甲烷等中间有毒有害产物同时，这些中间有毒产物也可再由含氮化合物通过反硝化细菌还原而返复积累。 自然状态下水体氮素的来源：①一些固氮藻类及固氮细菌能把大气层中的氮气转变为有效 氮；②鱼类等水生动物的最终代谢产物主要为氨态氮（NH3，其次为尿素和尿酸；③藻类 细胞自溶与有机碎屑沉积物的矿化作用，使以颗粒状结合着的有机氮以NH3－N 的形式释放
到水体中；④地面泾流及域外污水串用带来的氮的污染问题也愈加突出，等等。对自然状态 的氮素来源构成及转化过程应清楚把握和准确运用，才能不悖其水体物质转化循环规律，达到健康高效生态养殖的目的。 1.2养殖水体生态系统的生物组成 消费者、分解者、生产者是养殖水体生态系统的生物组成部分。其特点是：①消费者： 鱼虾类养殖动物为整个生态系统的核心，数量多、投饵量大，产生大量的排泄物和残饵；② 分解者：微生物的数量与种类较少，大量的有机物无法及时分解，经常处于超负荷状态，水质恶化；③生产者：藻类数量少，无法充分利用有机物降解产生的营养盐类，导致NH3-N 和-N等有害物质积累以至污染。因此，这种片面强调消费者，而忽视分解者和生产者的生态系统是极为不平衡的，常使其循环过程存在两处“瓶颈”梗阻。 1.3水体物质循环的中间部位 即有机物的生物分解转化环节, 水中有机物在异养微生物的作用下，第一阶段是碳氧化 阶段，初步被分解出的产物是二氧化碳（CO2和氨态氮，氮物质大部分以NH4+?NH3的形 式释放出来。在自然条件下（温度为20C）, —般有机物第一阶段的氧化分解可在20d内 完成。第二阶段是氨物质的硝化过程，在亚硝化细菌的作用下氨（NH4+?NH3被氧化成亚 硝态氮（N03--N）;在硝化细菌的作用下再进一步被氧化成植物生长所需要的硝态氮 （N03--N）。在20C自然条件下，第二阶段的氧化分解需百日才能最终完成。当水体缺氧
第3章第3节硫的转化 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 第3章第2节氮的循环 二. 教学目的 1. 能简要说明氮循环的基本过程，知道固氮的本质以及生物固氮和人工固氮这两种固氮形式。 2. 了解氮循环过程中的重要物质以及人类活动对氮循环和环境的影响（知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题） 3. 能列举含氮元素的单质及其化合物了解氮气、氨气、铵盐及硝酸的主要物理性质和化学性质， 的检验方法和氨气的实验室制法，能书写相关反应的化学方程式。 知道NH 4 三. 教学重点、难点 氮气、氨、铵盐和硝酸的性质 四. 知识分析 空气中的主要物质？植物生长需要的主要元素？ （一）氮在自然界中的循环和存在形式 1. 氮元素在自然界中的存在形式 自然界中氮元素存在的形式一种是游离态，如N2，一种是化合态，如铵盐、硝酸盐、氨、蛋白质等。 2. 氮在自然界中的循环 （1）氮在自然界中的循环的基本过程 自然界里，空气的氮气转化为植物可以直接吸收含氮化合物的两种主要形式，豆科植物的根瘤菌把N2转化为硝酸盐；闪电使少量N2与O2化合生成NO，随之变为硝酸随降水进入土壤和水体。植物的根从土壤中吸收铵盐、硝酸盐，经过复杂的生物转化，形成了各种氨基酸，氨基酸最后变成蛋白质。动物以植物为食而获得植物蛋白，并将其转化为动物蛋白，动物遗体中的蛋白质被微生物分子分解成铵离子、硝酸根和氨，又回到了土壤和水体中，被植物再次吸收利用。 （2）氮循环的重要意义 由于存在着氮元素的循环，其他生命元素的循环，以及水的循环，地球的生命才生生不息，生机勃勃。 （二）氮循环的重要物质及其变化 1. 氮气
（1）物理性质 无色无味的难溶于水的气体；密度比空气小，在空气中约占总体积的78%，占其它质量的75%。 （2）分子结构 两个氮原子之间的强烈作用，要破坏这种牢固的结合，需要很高的能量。常温下，N2的化学性质很不活泼，但在高温、放电、点燃等条件下能与O2、Mg、H2等反应。 （3）化学性质 ①与O2反应：N2+O2＝2NO ②与H2反应：N2+3H2＝2NH3 ③与Mg的反应：N2+3Mg＝Mg3N2 温馨提示： ●由于N2的化学性质不活泼，所以N2与其它物质的反应，需特别注意标明条件。 ●N2和O2反应后，“最初产物”是NO，而不是NO2。 ●一般情况下，N2不能燃烧，也不助燃，但Mg条却可以在N2中燃烧。 （4）用途：a.保护气b.液氮作深度冷冻剂c.合成氨等 思考：相同质量的镁条分别在O2、N2和空气中充分燃烧，所得固体产物的质量m1，m2，m3由大到小的顺序是 （解答：m1>m3>m2 ） 重要补充：①氮的固定 概念：使空气中游离的氮转变为含氮化合物的方法。 分类：自然固氮和人工固氮 ②可逆反应 概念：在相同条件下，能同时正反两个方向进行的反应，为可逆反应，化学方程式中用“”代替“＝”。 特点：相同条件下，相反方向的两个化学反应；与化学反应有关的各种物质共存，如N2+3H2 2NH3反应体系中就存在N2、H2、NH3分子。 2、氮的氧化物—NO、NO2的重要性质 （1）物理性质 NO：无色无味难溶于水的气体有毒 NO2：红棕色有刺激性气味的气体有毒 （2）化学性质