老师：同学们好，在之前的学习过程中，我们了解了三种常见的固氮方式，分别是在雷电作用下发生的大气固氮，在固氮微生物作用下发生的生物骨氮，以及用氢气和氮气合成氨气的工业骨氮。大家有没有想过，氮气通过这三种固氮途径转化为含氮化合物，那么长此以往，空气中的氮气会不会被用完？
学生：我们来估算一下，目前大气中氮气的质量大约是4乘以10的15次方吨，而三种固氮途径每年固氮的总质量大约是7乘以10的8次方吨。从数据来看，两者的数量级差得很远，想把大气中的弹全部消耗完，大概需要近600万年。那么你知道在地球上孤单已经持续了多长时间吗？我们来看一则新闻。
学生：近日，中科院南京地质古生物所研究团队在安徽寿县发现一类生活在8亿年前且具有固氮能力的多细胞蓝藻化时大型安徽丝。藻，这也是期间发现最古老的固氮生物化石，将有据可查的生物固氮历史向前推进了约4亿年。
学生：大气固氮与生物蛄氮的持续时间是要用地质纪念来进行衡量。经过亿万年漫长的时光消耗，为什么大气中的氮还能保持如此高的含量？有消耗就一定要有补充，我们把这个过程称为氮循环。氮循环是自然界基本的元素循环之一，从植物到动物再到微生物，可以说蛋循环涉及到生物圈的全部领域。我们可以从化学变化的角度来构建蛋循环的基本过程。请看这张类别价肽二维转化图。我们以氮元素的常见化合价为一个纬度，物质类别为另一个纬度，把氮及其化合物放置在相应的位置上，用箭头来表示他们转化的方向。比如我们把氮气放在氮质与氮元素化合价为0的位置，把氨气放在氢化物与氮元素化合价为-3的位置，用箭头表示氮气转化成了氨气。
学生：在这个过程中，氮云梭化合价降低，被还原，而氨气又能转化为胺盐，所以我们可以在盐与氮元素化合价为-3的位置上放上胺离子，代表胺盐。在这个过程中，含氮物质只在水平方向上发生转化，氮元素化合价没有发生改变，不属于氧化还原反应。大家理解类别价态2Y转化图的用法了吗？那我们就用这种方式来完成蛋循环的构建吧。刚才我们搭建了由氮气到氨气再到胺盐的转化过程，这也代表了工业固氮与生物固氮过程中氮元素的变化。那么大家还记得另一种固氮途径吗？在这种固氮途径中，氮元素是如何变化的？氮气与氧气在闪电作用下能够生成一氧化氮，我们可以补完这个过程。生成一氧化氮只是大气固氮过程的第一步。
学生：一氧化氮还能发生怎样的变化？我们来了解一下。这是两瓶气体，无色的是一氧化氮，红棕色的是另一种氮的氧化物二氧化氮，它们都属于氮氧化合物。移走一氧化氮机器瓶上的盖波片，可以看到无色气体在空气中迅速变为红棕色，说明一氧化氮转化成了二氧化氮，这是相应的化学方程式。我们可以在类别价态二维转化图上补上这个变化。二氧化氮还能进一步发生转化。将充满二氧化氮的机器瓶倒扣在水中，可以看到水渐渐进入机器瓶，瓶中气体的颜色越来越浅，最终残留无色气体。
学生：盖上盖箔片取出及气瓶。打开
