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《生态系统的物质循环》教案.doc教案章节一：引言1.1 教学目标：让学生了解生态系统的概念及其重要性。
引发学生对生态系统物质循环的兴趣。
1.2 教学内容：生态系统的定义与组成生态系统物质循环的意义1.3 教学方法：提问引导学生思考生态系统的概念利用图片、视频等资料展示生态系统的实例教案章节二：物质循环的基本概念2.1 教学目标：让学生理解物质循环的基本概念。
让学生了解物质在生态系统中的循环过程。
2.2 教学内容：物质循环的定义与特点物质循环的过程与途径2.3 教学方法：利用图表、动画等资料讲解物质循环的基本概念举例说明物质循环在实际生态系统中的应用教案章节三：生物地球化学循环让学生了解生物地球化学循环的概念及其意义。
让学生掌握生物地球化学循环的主要类型。
3.2 教学内容：生物地球化学循环的定义与特点生物地球化学循环的主要类型3.3 教学方法：利用图表、动画等资料讲解生物地球化学循环的基本概念通过实例分析不同类型的生物地球化学循环教案章节四：人类活动对物质循环的影响4.1 教学目标：让学生了解人类活动对生态系统物质循环的影响。
让学生认识到保护环境、维持生态平衡的重要性。
4.2 教学内容：人类活动对物质循环的正面与负面影响保护环境、维持生态平衡的措施4.3 教学方法：利用案例分析人类活动对物质循环的影响引导学生讨论保护环境、维持生态平衡的措施5.1 教学目标：让学生回顾并巩固所学内容。
激发学生对生态系统物质循环研究的兴趣。
展望物质循环研究的发展方向5.3 教学方法：引导学生思考物质循环研究的未来发展方向教案章节六：碳循环6.1 教学目标：让学生理解碳循环在生态系统中的重要性。
让学生掌握碳循环的主要过程。
6.2 教学内容：碳循环的概念与特点碳循环的主要过程及其作用6.3 教学方法：利用图表、动画等资料讲解碳循环的基本概念通过实例分析碳循环在实际生态系统中的应用教案章节七：氮循环7.1 教学目标：让学生了解氮循环的基本过程。
《生态系统的物质循环》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）理解生态系统中物质循环的概念，包括碳循环、氮循环、水循环等。
（2）掌握物质循环的特点和过程，能举例说明物质循环在生态系统中的重要性。
2、能力目标（1）通过分析物质循环的模式图，培养学生的读图能力和逻辑思维能力。
（2）通过小组讨论和案例分析，提高学生的合作学习能力和解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）认识到人类活动对物质循环的影响，增强环境保护意识。
（2）培养学生关注生态环境、珍惜自然资源的价值观。
二、教学重难点1、教学重点（1）生态系统中物质循环的概念和过程，特别是碳循环。
（2）物质循环与能量流动的关系。
2、教学难点（1）物质循环过程中各生物成分的作用和物质的转化。
（2）分析人类活动对物质循环的影响及应对策略。
三、教学方法1、讲授法讲解物质循环的基本概念、过程和特点，使学生对物质循环有初步的了解。
2、直观演示法利用多媒体展示物质循环的模式图、动画等，帮助学生直观地理解物质循环的过程。
3、小组讨论法组织学生分组讨论物质循环的实例、人类活动对物质循环的影响等问题，培养学生的合作学习和思维能力。
4、案例分析法通过实际案例分析，引导学生将所学知识应用到解决实际问题中，提高学生的实践能力。
四、教学过程1、导入新课（1）通过展示美丽的自然生态景观图片或视频，如森林、草原、河流等，引导学生思考生态系统的稳定性和持续性。
（2）提问：生态系统是如何保持相对稳定和持续发展的？引出物质循环的主题。
2、新课讲授（1）物质循环的概念讲解物质循环的定义：生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环的过程。
强调物质包括组成生物体的各种化学元素，如碳、氮、水等。
（2）碳循环①展示碳循环的模式图，结合图讲解碳在生物群落与无机环境之间的循环过程。
包括碳在大气中的存在形式（二氧化碳）、通过光合作用进入生产者、在生物群落中的传递（食物链和食物网）、通过呼吸作用和分解作用返回大气等环节。
《生态系统的物质循环》教课方案一、课标标准和解读：1、课程标准要求剖析生态系统中物质循环的基本规律及其应用（应用）2、课程标准解读《生态系统的物质循环》对应的课程标准要求是“剖析生态系统中物质循环的基本规律及其应用”，知识性目标行为动词“剖析”为应用水平，即“在新的情境中使用抽象的观点、原则；进行总结、推行；成立不一样情形下的合理联系等”。
生态系统的物质循环是生态系统功能的重要表现，碳循环是生态系统物质循环的代表性循环，将生态系统各个组成成分联系起来。
以碳循环为例，总结得出生态系统物质循环的定义及其特色。
经过理解生态系统物质循环的基本特色，能够为剖析能量流动和物质循环的差别和联系确立基础，而且将生态系统的稳固性和能量流动有效地连接起来。
二、教材剖析1、内容剖析《生态系统的物质循环》是人教版《生物.必修3》第5章《生态系统及其稳固性》的第3节，教材第5章是以生态系统为框架，主要讲述了生态系统的构造、能量流动、物质循环、信息传达及稳固性等知识，主要表现宏观的生态学的内容。
物质循环是生态学的要点，连接生态系统稳固性与能量流动的重要环节，并为生态系统的稳固性确立了基础。
本节课的知识包含三部分：碳循环、物质循环的观点及其特色、能量流第1页动和物质循环的关系。
教材由碳循环过程让学生商讨生态系统物质循环的特色形式等内容，而且与能量流动作比较研究二者的差别和联系，并且加入了温室效应的知识，让学生知道温室效应的产生、危害，让学生重视保护环境。
2、重难点剖析教课要点：剖析生态系统中的物质循环教课难点：说明能量流动和物质循环的关系三、学情剖析学生已经掌握了必修一光合作用和细胞呼吸的知识，而生态系统的构造和能量流动是刚才学过的知识，因此从知识上看，学生对本节课所波及的内容有必定的贮备，经过问题指引、小组合作研究等活动，能够顺利达成本节课的教课目的。
从学生能力上看，高中学生已具备必定的阅读能力、察看力、思想能力和剖析问题的能力，因此教材中有些内容能够采纳自学和小组议论的方式来达到教课目的。
第5单元 第3课时 生态系统的物质循环授课年级 高二 课题 第5单元 第3课时 生态系统的物质循环 课程类型 新授课课程学习目标 目标解读1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。
2.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
3.举例说出生态系统物质循环的全球性，说明物质循环与能量流动的关系。
重点难点重点：分析生态系统中的物质循环。
难点：说明能量流动和物质循环的关系。
课程导学建议 课前准备1.收集资料，熟悉教材，详细备课。
2.准备“低碳”资料，结合当今时代话语引题。
3.准备能量流动与物质循环关系图，便于课堂教学。
4.准备能量流动与物质循环相互关系表，便于了解两者的异同点。
教学建议1.结合“低碳”话题引题，学生更感兴趣，有利于后面的教学。
2.物质循环强调元素，不是指化合物，要在物质循环过程中讲清楚。
3.本节知识讲物质循环，与上一节知识能量流动密不可分，不能割裂开来学习。
4.实验探究土壤微生物的分解作用涉及对照，要把方法步骤讲清楚。
课 堂 教 学 过 程 设 计程序 学习内容 教师行为 学生行为 媒体运用导入 新课 创设情境1.情景介绍：随着“低碳”话语的出现，现在“低碳社会”“低碳城市”“低碳超市”“低碳校园”、“低碳交通”“低碳环保”“低碳网络”“低碳社区”——各行各业蜂拥而上统统冠以“低碳”二字，使“低碳”成为一种时尚。
2.问题：你对“低碳”了解多少？我们为什么要“低碳生活”呢？情景资料介绍，思考相关的现实问题。
PPT展示第一 层级 学习 过程 自主预习可以提出以下问题：1．农田中大量使用的DDT杀虫剂，却在远离施药地区的南极企鹅体内检测出了DDT。
为什么会有这种现象呢？2．无机环境中的碳主要以什么形式存在?生物群落内部的碳存在形式又是什么？1.结合导学案的问题组织学生预习。
2.学生边预习，边思考问题。
PPT演示交流讨论1.碳在无机环境中的存在形式主要是什么？在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是什么？与碳循环密切相关的生理过程是什么？2.能量流动和物质循环有何关系？3．CO2的排放与全球气候变化有什么关联？如何降低温室效应？组织学生对导学案问题1、2、3开展分析和讨论交流，特别是这些生理现象背后的微观内部的原因。
高二生物《生态系统的物质循环》教案设计高二生物《生态系统的物质循环》教案设计一、教材及学习任务分析《生态系统的物质循环》是普通课程标准（人教版）必修三板块第五章第三节的内容。
它属于生态系统功能的第二大功能，着重解释在生态系统中，物质之间的循环利用。
主要是以碳循环为例揭示生态系统中物质的相转化。
教材中知识点突出，设置合理，更有图文并茂的解释，为学生在学习过程中降低了难度。
本节课的主要学习任务是掌握并理解生态系统中，生物和非生物之间物质的利用方式，通过物质的流通方式归纳出生态系统中物质流动的特点和意义，并能够解释实际生活中的相关现象。
二、学习对象的分析生态系统的概念和物质的概念，高二同学已经学习过了，有了一定的知识基础。
而且本节课的学习内容与实践生活联系的十分的紧密，同学们在日常生活中接触也很多，所以有了知识基础和实践基础，学习这节课的难度就降到最低。
因此本节课我将采用学生探讨，老师引导的方式进行。
三、三维目标的确立【知识目标】（1）理解物质循环的概念（2）识记并理解碳循环的过程（3）理解生态系统中物质循环和能量流动的联系【能力目标】（1）能够分析并应用碳循环的过程，培养学生推理能力和发散思维能力（2）理解物质循环的特点，培养学生归纳总结的能力（3）体会物质循环和能量流动的关系，培养学生整体性思维【情感态度价值观目标】通过温室效应的讨论，培养学生爱护环境的意识四、教学重点和难点教学重点：物质循环的概念和碳循环的过程教学难点：物质循环和能量流动的关系五、学习目标研究分析温室效应的产生原因，探讨温室效应的改善策略六、学习思路设计本节课以教材中的“问题探讨”为课堂导入，提出“为什么地球上的元素和物质历经这么多年还依然没有消耗殆尽呢？”，以此引起学生们的讨论，进而提出物质循环的概念。
紧接着以碳循环为例，组织学生讨论，并分析“碳元素”在生态系统中被利用的过程。
这是本节课的重点内容，以此来推导归纳出物质循环的规律。
《必修三第五章第三节生态系统的物质循环》教学设计一、设计思路生态系统的物质循环是生态系统的功能之一，课标要求学生能分析生态系统的物质循环的基本规律及其应用。
本节课内容可分为三部分，一是碳循环，二是生态系统的物质循环的概念，三是能量流动与物质循环的关系。
以学生了解又熟悉的温室效应引出碳循环，先让学生带着问题自己阅读课本，构建碳循环简图，检验学生的掌握情况，然后教师利用多媒体讲解碳循环的图解，并及时巩固，做到一点一练。
之后以碳循环为例，引导学生归纳总结出生态系统的物质循环的概念，根据以往的教学经验，学生易对物质循环的概念产生误解，故把知识问题化，以帮助学生理解。
物质循环与能量流动的关系，比较难以理解，用多媒体直观演示，用表格的形式比较两者的区别与联系。
最后，针对本节课内容设计跟踪练习。
二、教材分析本节课是2003人教版《生物》必修三第五章“生态系统及其稳定性”的第三节“生态系统的物质循环”。
本章是以生态系统为框架，主要讲述了生态系统的结构、功能，及其它的稳定性等知识。
本节课内容是第五章的一个重点，是衔接能量流动和信息传递的重要环节，也为生态系统的稳定性实现提供了一个平台，埋下了一个伏笔。
教材以学生身边的例子，呼出CO2是如何在生态系统中运行的把主题带入本节内容，接着通过碳循环过程总结出物质循环的概念和特点，并且注重与社会的联系，介绍了人类的活动打破了正常的碳循环引发的温室效应，引导学生关注环境问题。
之后阐述了生态系统的两大功能，能量流动与物质循环的关系。
三、学情分析学生已经有了“生态系统的结构”、“生态系统的能量流动”以及必修一第五章的“光合作用”和“细胞呼吸”等基础知识做铺垫，但是对生态系统功能的认识只停留在简单识记水平，难以建立起结构功能间的联系，通过本节学习，可以深入理解生态系统结构和功能的关系，形成结构和功能相适应观点。
四、教学目标、教学重难点及其突破（一）教学目标（1）知识目标：1.理解生态系统物质循环的概念；2.识记、应用碳循环的过程；3.比较得出能量流动与物质循环的关系。
《生态系统的物质循环》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解生态系统物质循环的观点和过程。
2. 掌握生态系统物质循环的主要环节，并能够诠释其在生态系统中的作用。
3. 了解碳循环和氮循环的重要性，以及与物质循环的干系。
二、教学重难点1. 教学重点：生态系统物质循环的主要环节，以及它们在生态系统中的作用。
2. 教学难点：让学生理解物质循环的过程和机制，并能够将其与实际环境问题相联系。
三、教学准备1. 准备相关的PPT课件，包含图片、图表和动画，以帮助学生更好地理解。
2. 准备一些关于生态系统物质循环的实际案例，以便在讲解过程中进行讨论。
3. 准备一些土壤、水和大气样本，以便学生亲手进行实验操作。
4. 准备一些关于碳循环和氮循环的基础知识，以便在讲解过程中进行补充。
四、教学过程：本节课的教学设计分为四个环节，分别是课前预习、新课导入、知识讲解和教室小结。
1. 课前预习：在课前安置预习任务，让学生在家自行预习本节课的内容，通过查阅资料和小组讨论，了解生态系统的物质循环观点和过程。
通过预习，让学生对本节课有初步的了解，有助于提高教室效率。
2. 新课导入：起首通过多媒体展示一些生态系统的图片和视频，让学生观察并思考生态系统的构成和功能。
接着提出“生态系统的物质循环是什么？其过程如何？”等问题，引导学生进入本节课的主题。
3. 知识讲解：通过实验演示和讲解，让学生了解生态系统的物质循环过程。
可以选择一些典型案例进行分析，如氮循环、碳循环等，让学生了解生态系统中的物质是如何流动和转化的。
同时，可以通过小组讨论和发言的形式，让学生发表自己的看法和理解，增进学生对知识的理解和掌握。
4. 教室小结：在教室结束前，对本节课的内容进行总结和归纳，强调重点和难点。
同时，鼓励学生思考和讨论，提出自己的问题和疑惑，老师进行解答和指导。
通过这种方式，可以帮助学生更好地理解和掌握知识，同时也能激发他们的学习兴趣和积极性。
在教室上，老师应该注重突出重点和难点，让学生能够明确地知道哪些是学习的重点和需要掌握的内容。
高中生物人教版必修3第五单元第3课《生态系统的物质循环》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
知识与能力 1、理解生态系统物质循环的概念;
2、识记、应用碳循环的过程;
过程与方法关于碳循环过程的学习,可以让学生构建模型,使学生对以前学习的知识有所回忆,并对生态系统的物质循环有形象生动的了解
情感态度与价值观由物质循环失调而引起的环境问题,增强环境保护的意识。
2学情分析
生态系统的物质循环”是人教版高中生物学教材《稳态与环境》第5章第3节内容。
本节内容在教材中起着承上启下的作用,一方面,学生已学习了生态系统的结构和能量流动的知识,对这部分的内容有了初步的了解;另一方面,又衔接了生态系统的信息传递这一功能,并为生态系统的稳定性等内容的学习做了必要的知识铺垫。
尽管学生对生态系统的碳循环并不陌生,但由于学生对碳循环的认识仅停留在零散、非系统的感性认识上,所以想要学生建立结构与功能间的联系还有一定的困难,这就需要按照新课程理念的要求,在注重与现实生活(温室效应)联系的基础上,结合多个视频,通过探究式教学,层层设疑引导学生积极开展建构性学习,从而实现教学目标。
3重点难点
教学重点：生态系统中的物质循环是本节的重点,对于物质循环我们以碳循环为例,通过构建模型的方法让学生充分理解它的过程及特点。
教学难点：说明物质循环的概念及碳循环的过程
4教学过程
教学活动
1【导入】视频导入
通过视频展示 :地球的形成,变迁,生物的进化。
《生态系统的物质循环》教案.doc教案章节：一、生态系统的物质循环概念教学目标：1. 让学生理解生态系统的物质循环的定义和重要性。
2. 让学生了解生态系统中物质循环的基本过程。
教学内容：1. 生态系统的定义和组成。
2. 物质循环的概念和意义。
3. 生态系统中物质循环的基本过程。
教学方法：1. 讲授法：讲解生态系统的定义、组成和物质循环的概念。
2. 案例分析法：分析具体案例，让学生理解物质循环在生态系统中的重要性。
教学步骤：1. 引入话题：提问学生对生态系统的理解，引导学生思考生态系统中物质循环的重要性。
2. 讲解生态系统的定义和组成：解释生态系统的概念，介绍生态系统的基本组成。
3. 讲解物质循环的概念和意义：解释物质循环的含义，阐述物质循环在生态系统中的重要性。
4. 分析物质循环的基本过程：讲解物质循环的途径和机制，引导学生理解物质在生态系统中的循环过程。
5. 案例分析：给出具体案例，让学生分析物质循环在实际生态系统中的应用和重要性。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对生态系统和物质循环概念的理解。
2. 案例分析报告：评估学生在案例分析中的表现，了解学生对物质循环应用的理解。
二、生态系统的能量流动教学目标：1. 让学生理解生态系统的能量流动的定义和重要性。
2. 让学生了解生态系统中能量流动的基本过程。
教学内容：1. 生态系统的能量来源和能量流的特点。
2. 生态系统中能量流动的基本过程。
3. 生态系统中能量流动的效率和限制。
教学方法：1. 讲授法：讲解生态系统的能量来源、能量流的特点和能量流动的基本过程。
2. 互动讨论法：引导学生讨论生态系统中能量流动的效率和限制。
教学步骤：1. 引入话题：提问学生对生态系统能量流动的理解，引导学生思考能量流动在生态系统中的重要性。
2. 讲解生态系统的能量来源和能量流的特点：解释生态系统的能量来源，阐述能量流的特点。
3. 讲解生态系统中能量流动的基本过程：讲解能量流动的途径和机制，引导学生理解能量在生态系统中的流动过程。
第五章 生态系统及其稳定性 第3节 生态系统的物质循环
一、学习目标：
1、分析生态系统的物质循环的过程与特点。
2、概述研究物质循环的意义。
3、理解物质循环和能量流动的关系。
4、探究土壤微生物的分解作用
二、学习重点和难点：
重点：分析生态系统中的物质循环；
难点：说明能量流动和物质循环的关系。
三、学习内容：
（一）基础知识梳理（通过阅读课本P 100~P 103 页，独立完成）
一．生态系统的物质循环（又叫：___________________循环）：
1、概念：___________________________________________________________________________
________________________________________。
这里的生态系统指的是___________。
2、特点：________________________________________________。
3、实例：碳循环：
（1）碳在自然界中的存在形式：_________________________________。
（2）循环形式：______________
（3）循环途径：
（4）循环模式图（据课本P 101图5—11完成下图）：
总结：产生CO 2的途径有三条：
一是_______________； 二是_________________ ； 三是_________________
吸收利用CO 2的途径是__________________。
（5）温室效应：
①形成原因： _______________________________________________________________________。
②危害： _____________________________________________________________________。
③思考：大力植树造林，是否会对温室效应起到缓解作用？我们更应该注意什么问题？
（
）作用
二、物质循环和能量流动的关系
1生态系统的物质循环，其物质是指.（）
A.细胞中的蛋白质和核酸
B.组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素
C.组成生物体的各种元素
D.组成细胞的各种化合物
2.与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是（）
A.内质网和高尔基体
B. 叶绿体和线粒体
C.核糖体和叶绿体 D . 核糖体和高尔基体
3.在自然界的物质循环中，对物质转化必不可少的生物因素是（）
A.绿色植物和动物
B.绿色植物和微生物
C.动物和微生物
D. 绿色植物或微生物
4.生态系统的物质循环发生在（）
A.生物群落中
B.生产者和消费者之间
C.生产者和分解者之间
D.生物群落与无机环境之间
5.对于一个处于相对稳定状态的生态系统，下列叙述不正确的是（）
A.物质不断循环
B.组成成分相对稳定
C.能量不断流动
D.生物个体数量不变
6目前地球大气的二氧化碳浓度增高，导致温室效应，主要原因是（）
A.人口剧增，呼出的二氧化碳增多
B.化石燃料的燃烧和自然资源的不合理利用
C. 大量生物遭灭绝
D.自然因素破坏了生态稳定
7.细菌、真菌对每个生物群落来说都是非常重要的，这是因为它们（）
A.可以固定大气中的二氧化碳
B.是消费者的食物来源
C.促进水分和无机盐的循环
D.能将动、植物的残骸分解为无机物
8生态系统的碳循环与生物群落的哪些活动有关（）.
①光合作用②呼吸作用③蒸腾作用④微生物的分解作用
A. ①②
B. ①②④
C. ①②③
D.①④
9．碳元素从生物群落回归无机环境的途径不包括（）。
A．生产者的光合作用 B. 生产者的呼吸作用
C．消费者和分解者的细胞呼吸 D. 人类生产活动中的燃烧过程
10．下列有关生态系统的物质循环特点的叙述中，错误的是（）。
A．带有全球性 B. 物质是指组成生物体的基本元素
C．在群落和无机环境之间循环往复D. 在群落的各个营养级之间循环往复
10．下面关于碳循环的说法中，错误的是（）。
A.生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的
B.温室效应主要是由于化石燃料的大量燃烧造成的
C.光合作用固定的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳相等时，大气中的二氧化碳即可维持稳定
D.碳循环过程中伴随着能量流动
11、我国北方处于稳定状态的某森林
生态系统，其碳循环如右图，箭头和字母
分别表示碳元素的传递方向和转移量。
下列选项正确的是 ( )
A .夏季,a ﹥b ﹢c ﹢e B.秋季,e ﹢f ﹤g
C. 春季,g ﹦b ﹢e ﹢f
D.冬季,d ﹥c ﹢f
12、下图表示生态系统循环过程中四种成分之间的关系，
以下相关叙述中，正确的是 ( ) A ．甲和乙所包含的所有种群构成群落
B ．乙的同化量越大，流向乙的能量就越小
C ．丙不一定是原核生物
D ．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
13、右图示生态系统碳循环示意图，图中D 为大气，
请据图回答问题：
（1）此生态系统的能量流动是从〔 〕 固
定太阳能开始的。
（2）碳元素在大气中与A 、B 、C 、之间的流动是以
形式进行的，在生态系统的各成分中，A 为 ，
B 为 。
（3）图中D ～C 过程是通过 作用实现的，C ～D 过程是通过 作用实现的，B ～D 过程是通过 作用实现的。
（4）生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以 形式储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以 的形式循环。
（5）碳循环的同时一定伴随着 。
14．下图是生态系统种碳元素循环模式图。
图中的箭头表示这种元素的循环利用，但图中缺少了一个重要生理过程，据图回答下列问题：
2 ⑤
（1）A 、B 、C 、D 各是什么生物？
A B C D
（2）写出①～⑤所示过程的名称
① ② ③ ④ ⑤
（3）图中缺少的生理过程是 。
用箭头在图上表示。
（4）参与过程④的生物种类有 。
这些生物的新陈代谢类型：同化作用方式属于 ，异化作用方式属于 。
（5）由此可见，生态系统物质循环具有以下特点:
① ；② 。
（五）达标测试：第29、30学案！
知识拓展：氮循环
氮是构成生物蛋白质和核酸的主要元素，因此它与碳、氢、氧一样在生物学上具有重要的意义，是一切生命结构的原料。
虽然大气中氮的含量非常丰富（78%），然而氮是一种惰性气体，植物不能直接利用。
必须通过固氮作用将游离的氮结合成为硝酸盐或亚硝酸盐，或与氢结合成氨，才能为大部分生物所利用，参与蛋白质的合成。
因此，大气中的氮被固定后，才能进入生态系统，参与循环。
固氮的途径有三种：
（1）通过闪电、宇宙射线、陨石、火山爆发活动等高能固氮，其结果是形成氨或硝酸盐，随着降雨到达地球表面。
据估计，通过这种方式固定的氮大约为8.9 kg/(hm2·a）；
（2）工业固氮，这种固氮形式的能力已越来越大。
20世纪80年代初全世界工业固氮能力为3×107 t，到20世纪末，可达1×108 t；
（3）生物固氮（最重要的途径），大约为100～200 kg/(hm2·a），大约占地球固氮的90％。
能够进行固氮的生物主要是固氮菌，在潮湿的热带雨林中生长在树叶和附着在植物体上的藻类和细菌也能固定相当数量的氮，其中一部分固定的氮为植物本身利用。
氮在环境中的循环可用下图表示。
植物从土壤中吸收无机状态的氮，主要是硝酸盐，用做合成蛋白质的原料。
这样，环境中的氮进入了生态系统。
植物中的氮一部分为植食动物所取食，合成动物蛋白质。
在动物代谢过程中，一部分蛋白质分解为含氮的排泄物（尿素、尿酸），再经过细菌的作用，分解释放出氮。
动植物死亡后经微生物等分解者的分解作用，使有机态氮转化为无机态氮，形成硝酸盐。
硝酸盐可再为植物所利用，继续参与循环，也可被反硝化细菌作用，形成氮气，返回大气中。
因此，含氮有机物的转化和分解过程主要包括氨化作用、硝化作用和反硝化作用。
氨化作用：氨化细菌和真菌将有机氮（氨基酸和核酸）分解成为氨与氨化合物，氨溶水即成为NH+4，可被植物直接利用。
硝化作用：在通气情况良好的土壤中，氨化合物被细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用。
土壤中还有一部分硝酸盐变为腐殖质的成分，或被雨水冲洗掉，然后流到湖泊和河流，最后到达海洋，为水生植物所利用。
海洋中还有相当数量的氨沉积于深海而暂时脱离氮循环。
反硝化作用：也称脱氮作用，反硝化细菌将亚硝酸盐转变成氮气。
因此，在自然生态系统中，一方面通过各种固氮作用使氮素进入物质循环，另一方面又通过反硝化作用、淋溶沉积等作用使氮素不断重返大气，从而使氮的循环处于一种平衡状态。
