Презентация "Круговорот азота" по химии – проект, доклад

Подготовила Морозова Катя 9 «Б» МАОУ СОШ г.Светлогорска 2014 год

Круговорот азота 5klass.net

Цель: Изучить биохимические процессы круговорота азота в природе; Узнать, что такое круговорот азота; Задачи: Что такое азот? Что такое Круговорот азота? Биохимические процессы Вывод

Введение

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. Круговорот азота представляет собой ряд замкнутых взаимосвязанных путей, по которым азот циркулирует в земной биосфере.

Молекула Оксида азота(III)

Круговорот азота складывается из следующих процессов: фиксация, ассимиляция, нитрификация, денитрификация, разложение, выщелачивание, вынос, выпадение с осадками и т. д.

Круговорот азота - это пример саморегулирующегося цикла с большим резервным фондом в атмосфере. Воздух, на 78% состоящий из азота, представляет собой крупнейший "резервуар" и одновременно, вследствие своей малой химической активности, - "предохранительный клапан" системы.

Азот постоянно поступает в атмосферу благодаря деятельности денитрифицирующих бактерий и постоянно извлекается из атмосферы в результате деятельности азотфиксирующих бактерий и некоторых водорослей (биохимическая фиксация азота), а также действия электрических разрядов при грозе.

Весь азот, свободный в атмосфере и связанный в органическом веществе, в почвенном гумусе, в торфе, не усваивается растениями, а следовательно, и животными. Таким образом, азот не может непосредственно участвовать в биогенном круговороте веществ. Его вовлечение в круговорот в природе осуществляется при помощи микроорганизмов, из которых одни производят разложение органических азотсодержащих веществ до минеральных азотистых соединений, легко усвояемых растениями; другие, так называемые азотфиксирующие, напротив, извлекают свободный азот из воздуха и синтезируют из него органические соединения.

В круговороте азота можно выделить следующие основные биохимические процессы: 1) гниение, или аммонификация; 2) нитрификация; 3)денитрификация 4) фиксация атмосферного азота.

Аммонификация

Гниение, или аммонификация - это превращение органического азота в минеральный азот, разложение сложного белка до аммиака. Поэтому этот процесс и называется аммонификацией. Он проходит в несколько этапов в результате жизнедеятельности различных групп микроорганизмов, главным образом бактерий, а также актиномицетов и плесневых грибов.

Протейная палочка

Микоидная палочка

Кишечная палочка

Нитрификация

Нитрификация-процесс окисления солей аммиака в соли азотной кислоты. Конечные продукты разложения белка и других азотных веществ - аммиачные соли - уже сами по себе могут усваиваться растениями. Однако наиболее легко усвояемыми для растений являются соли азотной кислоты.

С. Н. Виноградский-русский микробиолог . Он отказался от обычных бактериологических питательных сред и стал изучать процесс нитрификации на чисто минеральных средах. В результате он доказал, что этот процесс осуществляется особой физиологической группой бактерий. Он также показал, что процесс нитрификации проходит в две фазы. В первой фазе аммиачные соли окисляются в соли азотистой кислоты - нитриты: 2NH3+3О2→2HNО2+2H2О+158 ккал.

Сущность процесса Нитрификации

Нитрофицирующие бактерии, выделенные из разных почв

Во второй фазе образовавшиеся соли азотистой кислоты окисляются в соли азотной кислоты - нитраты: 2HNО2+О2=2HN03+48 ккал.

Окисление аммиака и нитритов - процесс экзотермический , при котором освобождается энергия, затрачиваемая бактериями на усвоение углерода из углекислоты. Таким образом, С. Н. Виноградский первый открыл процесс синтеза органического вещества с использованием не солнечной, а химической энергии. Этот процесс называется, в отличие от фотосинтеза, хемосинтезом.

Денитрификация

Денитрификация-такие процессы восстановления нитратов с образованием как конечного продукта молекулярного азота называются. Денитрификацию вызывают микроорганизмы, широко распространенные в почве, навозе, на поверхности и корнях растений. Это факультативные анаэробы. Денитрификация - крайне нежелательный процесс в почве, так как ведет к обеднению почвы нитратами. Борьба с ним заключается в аэрации почвы путем перепахивания. Круговорот азота заканчивается возвращением его в атмосферу в процессе денитрификации.

Фиксация атмосферного азота

Огромные запасы газообразного азота совершенно недоступны для высших растений и животных. Вовлечение его в биогенный круговорот совершается двумя путями. В первом случае азот превращается в двуокись азота NO2 под влиянием электрических разрядов, происходящих во время гроз, или в результате фотохимического окисления. Двуокись азота растворяется в воде, в почве и окисляется дальше. Этим путем за год 1 м2 поверхности получает 30 мг NO3. Второй путь вовлечения азота в круговорот осуществляется азотфиксирующими микроорганизмами. Эти микробы разделяются на две группы: 1) клубеньковые бактерии, фиксирующие азот в симбиозе с бобовыми растениями, и 2) свободноживущие бактерии.

Вывод

При гниении органических веществ значительная часть содержащегося в них азота превращается в аммиак, который под влиянием живущих в почве н и 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 Некоторая же часть азота всегда выделяется при гниении в свободном виде в атмосферу. 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.

Справочный материал

http://biologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000000/st029.shtml http://elementy.ru/trefil/21177 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%82_%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%B0 Справочник по химии