下载文档原格式
课程名称：《化学海洋学》（考试方式：闭卷，考试时间：，考试要求：）一，填空( 每空1分，共计20分)1)海洋有机质按生物化学类别分类可分为_类脂物、碳水化合物、氨基酸和多肽、腐殖质，烃和氯代烃、维生素类和色素。
2)开阔大洋表层水盐度通常在___亚热带海域____（赤道海域、亚热带海域、亚极地海域）出现极大值。
3)在现场大气压为101.325 kPa时，一定温度和盐度的海水中，某一气体的饱和含量称为该温度、盐度下该气体的___溶解度_____。
4)在海-气界面气体交换的薄膜模型中，一般而言，风速约大，薄膜层厚度越_____薄___，海-气界面气体交换通量越_____大___ 。
5)在海-气界面气体交换的薄膜模型中，气体分子的海-气净扩散通量与该气体分子的分子扩散系数有关，一般而言，水体温度的增加，分子扩散系数越__大______；气体分子量越大，分子扩散系数越___小____ 。
6)在全球海水碳储库中，___ DIC _____的储量最多，其下依次是__ DOC_____和_ POC _。
（从DIC、DOC、POC、PIC中选择）。
7)假设某海水的pH值完全由其无机碳体系所控制，则温度升高时，pH值降低；盐度增加时，pH值增加；压力增加时，pH值降低；Ca(Mg)CO3沉淀形成时，pH值降低。
二，名词解释（每小题5分，共计20分）1）新生产力由光合作用区域以外所提供营养盐支持的净初级生产力份额，称为新生产力2）富营养化海水中营养物质过度增加，并导致生态系统有机质增多、低氧区形成、藻华暴发等一些异常改变的过程。
3）成岩作用沉积物在沉积和埋藏时所发生的所有过程的通用术语。
它包括沉积物与上覆水接触时所发生的变化以及沉积物和上覆水脱离接触时所发生的变化。
成岩过程改变了沉积物的构造、结构和矿物学性质，并导致最后形成坚硬的岩石。
4）表观溶解氧假设海表面水体与大气处于平衡，水体的含氧量达到饱和，水体下沉后，由于有机物等的分解，氧的含量发生了变化，两者之差称为AOU。
第一章1.化学海洋学的研究内容：（p2）研究海洋环境中各种物质的含量，存在形式，化学组成及其迁移变化规律以及控制海洋物质循环的各种过程与通量，特别是海——气，海——底，海——陆，海——生等界面的地球化学过程与通量，可用“含量，迁移，过程，通量”来概括化学海洋学的研究内容。
2.化学海洋学的奠基者-挑战者号的意义（p3，p6）化学海洋学是一门年轻的学科，以英国的“挑战者”号调查为起点。
挑战者号航行了13万千米，调查了南北美，南非，澳大利亚，新西兰，香港，日本及数百个大西洋和太平洋岛屿，获得了大西洋，太平洋和南大洋大约1.3万种不同的动物和植物样本以及1441份水样，成功地确定了海底的两个主要路标：大西洋中脊和马里亚纳海沟。
挑战者号对深海的勘测以及对世界海洋的温度，洋流，化学成分，海洋生物的调查，开启了人们对海洋物理，化学和生物学性质的了解。
第二章1.水的性质❖水具有异常高的冰点和沸点，导致其具有高的热容量❖水具有异常的密度变化❖水中盐分的增加导致渗透压增加❖水中盐分的增加导致冰点的降低以及达到最大密度的温度降低❖水是极好的溶剂2.现代海水的种类：颗粒物质，胶体物质，气体，真正溶解物质颗粒物质：由海洋生物碎屑等形成的颗粒有机物和各种矿物所构成的颗粒无机物；胶体物质：多糖、蛋白质等构成的胶体有机物和Fe、Al等无机胶体；气体：保守性气体（N2、Ar、Xe）和非保守气体（O2、CO2）；真正溶解物质：溶解于海水中的无机离子和分子以及小分子量的有机分子。
3.海水的元素组成：微量元素，常量元素常量元素：在海水中的浓度一般高于0.05mmol/kg，其中包括钠，钾，钙，镁，Sr等5种阳离子，氯，硫酸根，溴，碳酸氢跟（碳酸根），氟等5中阴离子和H3BO3 分子，它们构成了海水溶解态组分的99%以上微量元素：在海水中的浓度一般小于0.05μmol/kg，包括Li,Ni,Mn,Fe,Zn,Pb,Cu,Co,U,Hg等金属元素4.Marcet-Dittmar恒比定律，原因（p18-19）Marcet-Dittmar恒比定律:尽管各大洋各海区海水的含盐量可能不同，但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值原因：水体在海洋中的迁移速率快于海洋中运输或迁出这些元素的化学过程的速率。
化学海洋学复习题化学海洋学期末考核题型填空题（约20分）单项选择题（约10分）正误判断题（约10分）概念解释（约15分）简答题（约35分）化学海洋学常识性数据1、标准海水的实用盐度通常为35；其氯度为19.475‰。
2、海水的总碱度约为2.3mmol/L；其中碳酸碱度所占比例最大。
3、海水的pH范围约7.5-8.5之间，所以海水一般呈弱碱性，一般认为海水得pH主要受二氧化碳体系的控制；陆地水一般呈弱酸性。
4、海水的离子强度约为0.7（单位？）；密度约为1.025（单位？）。
5、化学海洋学最关注在海水中停留数天的悬浮颗粒。
6、钾40对海水中放射性贡献的百分比。
7、海水中平均停留时间最长、最短的元素及其停留时间。
8、海水中水的平均停留时间。
9、海水的更新时间。
10、到目前为止，海水中被鉴定的有机物大约占到50%。
11、海水中含量最多的元素及其在海水中的含量。
12、海水的平均深度近4000米，最大深度约11000米；风混合层深度约40米，真光层深度在200以内，温跃层下缘深度0米（极锋处）～1000米（赤道附近）；13、海水垂直方向上的混合强度远远弱于水平方向。
海水中分子扩散系数、垂直和水平方向上的涡流扩散系数的数量级。
14、海水中的氮元素95.2%以溶解氮气的形式存在，而氮气生物与化学惰性突出。
15、海水体系中DIC、DIP、DISi、DIN的主要存在形式及其所占比例。
问答题（部分示例，具体考核内容以各章知识点为准）1、请多角度概括海水的化学组成。
2、为什么（相对于大西洋而言）太平洋深层水中硅的富集倍数，高于氮和磷。
3、河口海区水体化学环境的特殊性体现在哪些方面？4、海水中生源要素水平分布的典型特征是什么？请解释该分布的成因。
5、请解释海水化学物质的来源和维持海水化学组成恒定的机制。
6、什么是元素在河口水体中的保守和非保守行为；它有哪几种类型，并分别解释；影响元素非保守行为的因素是什么？7、简述18O或氘的纬度效应及其成因。
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧+↓=++↓=+↑++=+⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧+↓=+↑++=+⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧↑++=+↓=+++⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧42243232224242323232222322232343223)(22)(CO O H SO Na :2)()(CO O H 2NaCl 2HCl 7PH CO O H 2NaHCO Cl NH NaHCO NaCl CO O H NH NaCl SO Na OH Cu NaOH CuSO NaOH CaCO OH Ca CO Na SO H CO Na NaOH CaCO OH Ca CO Na OH Ca CO Na CO Na 与碱反应：与酸反应性质溶解性根离子组成的化合物定义：由金属离子与酸盐日常生活中用途广泛用途：重要化工原料，反应：与与酸反应：＞与指示剂作用：化学性质纯碱原理、石灰石、氨等原料：碱海水制碱：氨碱法制纯生物资源动力资源矿产资源结晶法蒸馏法海水淡化多金属结核（锰结核））天然气水合物（可燃冰油、天然气常见化石燃料：煤、石海底矿物水盐分－－“海水提镁”海水中物质化学资源海洋资源第六单元 海水中的化学 复习学案【复习目标】1、 了解海水淡化、海水晒盐的过程，认识饱和溶液、结晶等概念。
2、 掌握溶解度曲线的意义，会根据溶解度曲线提供的信息来解决实际问题。
3、 了解粗盐提纯的实验方法，认识食盐在生产、生活中的重要用途。
4、 了解氨碱法制纯碱的简单原理和主要流程，掌握纯碱的性质。
【本章知识网络】【复习过程】考点1、海洋化学资源一、 基础知识梳理1、 人类提取海水中的多种元素来大量制备对我们有用的物质，从海水中提取镁的过程为： （ ） （ ） （ ） （ ）上述过程所涉及到的化学反应为：①②③2、 海底不仅蕴藏着大量的煤、石油、天然气的部分常规化石燃料，还有一种新型矿产资源 ，又被称为3、海水淡化普遍采用的是 中的 。
海洋化学期末复习资料海洋化学期末复习资料第一章1.海洋化学的定义是什么，研究内容是什么？海洋化学是海洋科学的一个分支，研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程，以及海洋资源开发利用中的化学问题。
研究内容概括：含量、迁移、过程、通量① 海洋环境中各种物质的含量、存在形式、化学组成和迁移规律；②控制海洋物质循环的各种过程与通量，特别是海-气、海-底、海-陆、海-生等界面的地球化学过程与通量。
2.海洋化学和化学海洋学的定义和区别。
化学海洋学是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程的科学，是海洋化学的主要组成部分。
海洋化学包括：化学海洋学、海洋资源化学区别：海洋化学是研究海水或海洋中物质的化学，主要是化学。
化学海洋学是用化学的方法来研究海洋。
3.海洋中广泛存在五种主要的化学过程，即：氧化还原作用、沉淀溶解作用、酸碱作用、络合作用、界面作用第二章1.海水中包含各种各样的物质，分为几类，分别是什么？(p16，元素存（以表格形式）颗粒物质：包括由海洋生物碎屑等形成的颗粒有机物和各类矿物所构成的颗粒无机物；胶体物质：包括多糖、蛋白质等构成的胶体有机物个fe、al等无机胶体；气体：包括保守性气体（n2、ar、xe）和非保守气体（o2、co2）；真正的溶解物质：包括溶解在海水中的无机离子和分子，以及小分子量的有机分子。
2.marcet-dittmar恒比规律是什么？海水中常量元素基本保持恒定的原因是什么？影响海水中常量元素恒定性的原因是什么？Marcet-Dittmar常数比值定律意味着海水中大多数主要元素的含量比值基本不变。
（这意味着，无论盐度从一个地方到另一个地方如何变化，海水中主要元素的比例几乎是恒定的。
）海水中常量元素基本保持恒定的原因是：水体在海洋中的迁移速率快于海洋中输入或迁出这些元素的化学过程的速率。
（加入和迁出不改变海洋中元素总量，只改变离子浓度和盐度）海水常量成分恒定性成因：混合——海水通过循环、潮流、垂直流和其他运动不断混合。
![环境海洋学化学部分复习资料[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/55e6fc3f1fd9ad51f01dc281e53a580217fc5078.png)
一．名词解释1.常量元素：即海水的主要的成分。
除组成水的H和O外，溶解组分的含量大于1的仅有11种，包括、2+、2+、和2+五种阳离子，、42-、32-（3-）、和五种阴离子，以与H33分子。
这些成分占海水中总盐分的99.9%，所以称主要成分。
2.营养元素：主要是与海洋生物生长有关的一些元素，通常是指N、P和。
3.主要成分恒比定律：尽管各大洋各海区海水的含盐量可能不同，但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值，这就是海水主要成分的恒比定律，也称为恒比定律。
4.元素的保守性：海水中物质的浓度只能被物理过程（蒸发和降水稀释）而不被生物和化学过程所改变。
5.海水的碱度：在温度为20℃时，1L海水中弱酸阴离子全部被释放时所需要氢离子的毫摩尔数6.碳酸碱度：由32-和3-所形成的碱度7.硼酸碱度：由B()4-所形成的碱度8.海洋低氧现象：对水生生物的生理或行为，如生长速率、繁殖能力、多样性、死亡等产生有害影响的氧环境。
通常把溶解氧浓度不大于2作为缺氧判断临界值。
9.悬浮颗粒物：简称“悬浮物”，亦称“悬浮体”、“悬浮固体”或“悬浮胶体”，是能在海水中悬浮相当长时间的固体颗粒，包括有机和无机两大部分。
10.硝酸盐的还原作用：3-被细菌作用还原为2-，并进一步转化为3或4+的过程11.反硝化作用：3-在某些脱氮细菌的作用下，还原为N2或2的过程12.海洋生物固氮作用：通过海-气界面交换进入海水中的溶解N2，在海洋中某些细菌和蓝藻的作用下还原为3、4+或有机氮化合物的过程。
13比值：海洋漂游生物对营养盐的吸收一般按照C：N：106：16:1进行，这一比例关系常被称为比值。
14.营养盐限制：营养盐比例不平衡会导致浮游植物生长受制于某一相对不足的营养盐，通常被称为营养盐限制。
15.氮限制海区：一个海区含氮营养盐含量相对不足，导致浮游植物生长受制于氮营养盐。
16.磷限制海区：一个海区含磷营养盐含量相对不足，导致浮游植物生长受制于磷营养盐。
第一章：海水的化学组成1. 海水中化学成分分成哪几类？如何理解这种分类方式？(1) 海水的元素构成：常量元素：含量大于1mg/kg的元素，共15种。
分别是O、H、Cl、Na、mg、S、Ca、K、Br、C、N、Sr、B、Si、F。
微量元素：含量小于1mg/kg的元素。
(2) 海水中的化学物质组成：主要成分：在海水中浓度大于1mg/kg的成分。
包括Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Cl－、SO42－、Br－、HCO3－(CO32)、F－、H3BO3共11种成分。
营养元素：非保守成分(生原要素或营养盐)N、P、和Si；微量营养元素As、Co、Cu、Fe、Mn、Mo等。
微量元素：在海水中的含量小于1mg/kg的元素。
溶解气体：海水中溶有大量的气体，它们主要来源于大气。
如氧、二氧化碳、氮及惰性气体等。
海水中的有机物质：海水中的有机物质，包括有生命的生物体、生物残体、生物的代谢物、排泄物和溶解有机物。
悬浮颗粒：可以在海水中悬浮数天的固体颗粒。
2. 海水中的常量元素、主要成分都是哪几种？（参看第1题）3. 什么是海水组成的恒定性？是谁首先提出的？1819年，Marcet提出“全世界所有的海水水样都含有同样种类的成分，这些成分之间具有非常接近恒定的比例关系，而这些水样之间只有含盐量总值不同的区别”。
1884年Dittmar仔细地分析和研究了“挑战者”号调查船在环球海洋调查航行期间从世界各大洋中不同深度所采集的77个海水水样，结果证实海水中主要溶解成分的恒比关系，即“尽管各大海各海区海水的含盐量可能不同，但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值。
4. 什么是海水中的溶解气体？海水中的溶解气体主要指溶存形式的气体分子，而不是指“气泡”，前者分布在海水的各个深度，后者集中出现在表层。
海水中的溶解气体种类（1）活性气体和非活性气体。
参与海水中生物和化学反应的气体称为活性气体，又称非保守气体；例如CO2、O2；不参与生物和化学反应，仅受物理过程影响的气体称为非活性气体，又称保守气体；例如惰性气体和氮气。
一．名词解释1.常量元素：即海水的主要的成分。
除组成水的H和O外，溶解组分的含量大于1的仅有11种，包括、2+、2+、和2+五种阳离子，、42-、32-（3-）、和五种阴离子，以及H33分子。
这些成分占海水中总盐分的99.9%，所以称主要成分。
2.营养元素：主要是与海洋生物生长有关的一些元素，通常是指N、P和。
3.主要成分恒比定律：尽管各大洋各海区海水的含盐量可能不同，但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值，这就是海水主要成分的恒比定律，也称为恒比定律。
4.元素的保守性：海水中物质的浓度只能被物理过程（蒸发和降水稀释）而不被生物和化学过程所改变。
5.海水的碱度：在温度为20℃时，1L海水中弱酸阴离子全部被释放时所需要氢离子的毫摩尔数6.碳酸碱度：由32-和3-所形成的碱度7.硼酸碱度：由B()4-所形成的碱度8.海洋低氧现象：对水生生物的生理或行为，如生长速率、繁殖能力、多样性、死亡等产生有害影响的氧环境。
通常把溶解氧浓度不大于2作为缺氧判断临界值。
9.悬浮颗粒物：简称“悬浮物”，亦称“悬浮体”、“悬浮固体”或“悬浮胶体”，是能在海水中悬浮相当长时间的固体颗粒，包括有机和无机两大部分。
10.硝酸盐的还原作用：3-被细菌作用还原为2-，并进一步转化为3或4+的过程11.反硝化作用：3-在某些脱氮细菌的作用下，还原为N2或2的过程12.海洋生物固氮作用：通过海-气界面交换进入海水中的溶解N2，在海洋中某些细菌和蓝藻的作用下还原为3、4+或有机氮化合物的过程。
13比值：海洋漂游生物对营养盐的吸收一般按照C：N：106：16:1进行，这一比例关系常被称为比值。
14.营养盐限制：营养盐比例不平衡会导致浮游植物生长受制于某一相对不足的营养盐，通常被称为营养盐限制。
15.氮限制海区：一个海区含氮营养盐含量相对不足，导致浮游植物生长受制于氮营养盐。
16.磷限制海区：一个海区含磷营养盐含量相对不足，导致浮游植物生长受制于磷营养盐。
QA海洋化学资源知识点
1.如何从海水中提取镁盐制取金属单质镁
2.了解可燃冰，锰结核
3.最常用的淡化海水的方法是多级闪急蒸馏法
4.粗盐提纯的操作步骤，阅读下册教材41页多识一点，
5.氨碱法制纯碱的化学反应原理
6.碳酸钠、碳酸氢钠的俗称及用途氢氧化钠与氢氧化钙的用途
7.纯碱的化学性质
8.什么是合金，生铁和钢都是铁合金，
9.钢铁锈蚀的条件，铁锈的主要成分，减缓钢铁制品锈蚀的方法
10.金属的化学性质
11.炼铁的化学方应原理及氧化还原反应
12.铝比铁活泼，但不易生锈、为什么？
13.烧碱的用途：造纸、印染、炼油、制造化学纤维、生产橡胶等
14.熟石灰的用途:生产农药、漂白剂、土木建筑、土壤改良等
15.纯碱在工业生产中用途极广，如石油精
炼、粗盐精制、硬水软化、人造纤维及玻璃生产等，纯碱还广泛应用与冶金、造纸、纺织印染和洗涤剂生产等领域
16.碳酸氢钠在生产和生活中有许多重要用途，在灭火器里，它是二氧化碳发生剂；在食品工业上，它是发酵粉的主要成分；再制造饮料时，它是一种常用原料；在医疗上，它是治疗胃酸过多的药剂之一。
17.酸雨是怎样形成的？
煤燃烧产生的二氧化硫和汽车发动机产生的氮氧化物气体排放到空气中，与大气中的水发生化学方应，生成酸，随雨水降落到地面，便形成酸雨（PH<5.6的降水称为酸雨）。
海洋化学知识点1海洋中存在的一些气体，如氧气、一氧化二氮、一氧化碳、甲烷等，会因为人类活动或其他生物地球化学过程的影响而偏离保守行为，故将其称为非保守的活性气体。
氮气、氩气、氙气等则不受人类活动或生物地球化学过程的影响而偏离保守行为。
2化学耗氧量（Chemical Oxygen Demand，简称COD）是以化学方法氧化水样中的还原性物质，主要是有机物，所消耗的氧化剂以氧表示的量。
3生物需氧量（Biochemical Oxygen Demand，简称BOD）是指在一定期间内，微生物分解一定体积水样中的某些可生化降解的物质，所消耗的溶解氧的量。
4从质量的角度来说，海洋中含量最多的元素是氧，约占海水总质量的85.79％。
5溶解氧在水中的溶解度随温度的升高而降低。
表层海水温度自赤道向两极高纬度地区呈逐渐降低的变化趋势，对溶解氧含量产生显著影响。
6在水体稳定度比较好且生物光合作用较强烈的海区真光层内，在海洋表面以下数十米深度，可观察到由浮游生物光合作用所形成的溶解氧极大值，其出现深度通常与初级生产力最高的层次相一致。
7溶解氧和pH 都是反映水环境健康的主要指标。
当前低氧已经成为世界范围内沿岸物理交换不良水域的一个主要环境问题。
伴随低氧现象而出现的近海局部季节性酸化现象，与开阔大洋相比危害更加显著。
典型的例子如墨西哥湾、长江口、珠江口、渤海湾季节性大范围底层酸化现象。
8pH 指溶液中氢离子的活度的负对数值，海水pH 常用实用标度表示。
在天然海水正常pH范围内，其酸碱缓冲容量的约95％是由二氧化碳碳酸盐体系所贡献。
在几千年以内的短时间尺度上，海水的pH 主要受控于该体系。
9海水的pH 一般在7.5～8.2 变化，属于弱碱性范围。
10通常海洋表层水为弱碱性，pH 在8.0～8.2。
工业革命以来海洋吸收了人类排放二氧化碳总量的1/3，对减缓全球变暖具有重要作用，但海洋持续吸收大气二氧化碳会导致pH 下降，即海洋酸化。
海洋化学资源复习提纲海洋化学资源知识点回顾：一、海水淡化→海水淡化的方法（课本P32 实验探究蒸馏法淡化海水）二、海底物质1、可燃冰2、多金属结核（锰结核）三、海水制镁海水或卤水石灰乳氢氧化镁盐酸氯化镁通电镁四、海水制碱一、海水淡化1、海水淡化的方法有、、。
其中普遍采用的方法是。
2、膜法淡化海水在淡化前后溶液各成分如何变化？习题1：海洋是地球上最大的储水库，浩瀚的海洋蕴含着丰富的资源。
我市具有较长的海岸线，海洋资源开发前景广阔。
（1）用一个简易的蒸馏法淡化海水的装置，如何证明得到的水是淡水。
（2）为使水蒸气的冷凝效果更好，你认为应对实验装置做怎样的改进。
二、海水制镁以海水为原料生产单质镁反应的化学方程式有。
它们所涉及到的反应类型是。
你能写出以海水和贝壳为原料制取金属镁的方程式吗？习题2：海水是一种重要的自然资源。
以下是我市对海水资源的部分利用。
(1)从海水中获取淡水。
常用的操作方法是。
（2)从海水中得到金属镁。
下图是从海水中提取镁的简单流程。
上述过程中，沉淀B与试剂C发生的是中和反应，则沉淀B的化学式为，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为。
海水本身就是含有MgCl2的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同：。
三、海水“制碱”氨碱法制取纯碱的原理：氨碱法制取纯碱的生产流程：另：我国化学家侯德榜改进了制碱技术，创立了更先进的联合制碱法（侯氏制碱法），在学习中应掌握用元素守恒分析问题的方法。
习题3：下图是海水“制碱”的部分简单流程。
步骤Ⅲ、步骤Ⅳ反应的化学方程式为：、。
制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。
如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。
这是因为。
自我检测：1、近年来，科学家探明我国南海又巨大的可燃冰带，它是在海底低温高压下甲烷分子和水分子形成的晶体。
关于可燃冰的下列说法正确的是（）OA、它是一种矿物燃料B、它的化学式可写为H2C、他的开采能解决能源问题，不需要再研究新的能源D、由于甲烷无毒，不必关注开采造成的能源问题2、关于多金属结核的叙述正确的是（）A、多金属结核是锰的合金B、多金属结核也称锰结核C 、锰结核中只有一种金属D 、全世界多金属结核含量微乎其微3、为了区分海水和淡水，可以加入下列那种试剂（ ）A 、紫色石蕊试液B 、硝酸银溶液C 、氢氧化钠溶液D 、酚酞试液4、下列关于海水提取镁盐来制取镁的过程中，叙述正确的是（ ）A 、直接蒸发海水得到氯化镁B 、将石灰乳加入海水或卤水中沉淀出氢氧化镁C 、电解氯化镁溶液D 、利用钠将氯化镁中的镁置换出来5．（肇庆）海水中有大量可以利用的化学资源，例如氯化镁、氯化钠、溴化钾等。
营养盐：海洋植物与动物生长所必需的元素H C O N P Si Mg Cl、K、S、Ga、Fe、Zn、Co、Cu、Se海水中营养盐的来源：大陆径流的输入、大气沉降、海底热液作用、海洋生物的分解开阔大洋、沿岸和河口区水体中各种形态氮的分配情况(氮在大洋中和河口区的存在方式) 图：对于海洋的不同区域，各种形态的氮的含量及其之间的分配是不同的，在开阔大洋深层中，氮主要以NO3-和NO2-形式存在，其比例占到92%，其余的以溶解有机氮形态存在。
而对于开阔大洋表层水，氮主要存在于DON中（83%），其次是PON（7%），在接下来是NO3-+NO2-（5%）和NH4+(5%).到沿岸海域和河口区，NO3-+NO2-的比例明显比大洋表层水来得高，其比例分别为45%和31%，DON 所占比例降至18%（沿岸海域）和13%（河口区）。
NH4+的比例随离岸距离的减少越来越大（沿岸海域为34%，河口区为48%）沿岸海域与河口区POM所占比例与开阔大洋表层水差别不是很大，分别占3%（沿岸海域）和8%（河海洋氮的循环：（122）氮营养盐的空间分布和垂直分布（图）全球海洋表层水中no3-的空间分布,在中、低纬度大部分海域，表层水中的no3-的浓度均很低，但在南大洋、亚北极太平洋与北大西洋，表层水具有高浓度的no3-，浮游植物的光合作用无法完全利用这些营养盐，使其在任何季节呈现缺乏的状态，这些区域被称为高营养盐、低叶绿素海域（HNLC区）垂直分布图给出了北大西洋与北太平洋no3-垂直分布的典型特征，表层水中no3-浓度很低，而深层水中较高，no3-浓度在真光层底至1000m之间的深度存在明显的浓度梯度，且北太平洋深层水no3-浓度高于北大西洋深层水。
沿全球热盐环流的路径，深海水中的硝氮含量是逐渐增加的，原因在于伴随着水体年龄的变“老”，积累了由有机物再矿化释放的硝氮海洋生物固氮：是指海洋中的某些原核生物通过固氮作用将N2转化为N化合物的过程深水层中，硝化和反硝化作用是控制氮循环的的主要过程硝化作用：在氧化性海水中，氨极易通过海洋细菌的作用被氧化成NO2-，并进一步被氧化成NO3-的过程反硝化作用：在溶解氧不饱和的海水中，一些异氧细菌会将NO3-作为电子接受体以代谢有机物，从而将部分no3-还原为no2-，并进一步还原为n2，该过程称为反硝化作用发生的条件：（1）亚氧或缺氧；（2）大量的有机物存在海水中的总磷（TP）可分为颗粒磷（PP）和总溶解磷（TDP），在大多数开阔海洋环境中，TDP储库一般远远超过PP储库。
第三单元海水中的化学第一节海洋化学资源知识点一海水中的物质1.海水中的盐:盐在海水中以离子的形式存在,其中含量较多的阳离子有、、Ca2+、K+等,含量较多的阴离子有、等。
2.海水制镁:流程相应的化学方程式、反应类型①（）②（）③（）知识点二海底矿物1.海底矿产资源:(1)常规化石燃料:海底蕴藏着大量的、、等化石燃料。
(2)天然气水合物:它是由天然气和水在、的条件下形成的冰状固体,因其极易燃烧,又称为“”。
由于燃烧后不产生任何残渣或废气,故属于能源。
(3)多金属结核:也称,含有、、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素，是。
2.保护海洋资源:世界各国采取了多种措施保护海洋资源,如、、、等。
知识点三海水淡化1.海水淡化主要方法是和,膜法又称,热法中较为常用的是和。
2.海水淡化的检验方法。
对应训练：一、单选题1.海洋是人类宝贵的自然资源。
下列说法错误的是A. 海水淡化--利用物质的溶解度不同进行蒸馏分离B. 海水晒盐--利用太阳能和风能蒸发水分得到粗盐C. 海水制镁--利用碱将镁元素富集，提纯后电解D. 海水“制碱”--利用氨碱法以食盐等原料制取纯碱2.实验室用如图所示的装置蒸馏海水，下列说法正确的是( )A. 蒸馏烧瓶中加入瓷片的作用是防止暴沸B. 实验时冷却水应从a进入，从b流出C. 锥形瓶中能收集到高浓度的氯化钠溶液D. 该装置不需要石棉网3.海水中镁元素的总储量约为2.1x1015T，可用于生产金属镁，目前世界生产的镁60%来自海水。
利用海水提取镁的工业流程如图所示。
下列说法错误的是( )A. 沉淀槽中总的化学方程式为：B. 在上述流程中，元素的化合价均没有发生变化C. 反应器中发生的化学反应类型为中和反应D. 由贝壳制取生石灰的反应条件是高温4.规范的实验操作是实验成功的关键．下列实验操作错误的是( )A. 过滤B. 溶解C. 取固体药品D. 蒸发5.下列方法不能淡化海水的是( )A. 多级闪急蒸馏B. 使海水结冰脱盐C. 加热蒸馏D. 过滤6.下列图示正确的是为( )A. 化学反应分类B. 物质分类C. 海洋元素含量D. 钙三角7.海水淡化一直是重要的研究课题，膜技术的引入使研究有了突破性进展。
第六单元 海水中的化学（复习） 第一节海洋化学资源1、 海洋资源类型：、、、2、 海水中含量最多的阳离子 最多的阴离子 最多的盐.3、 海水提镁的过程为：反应的方程式为：①②③ ______________________________3、 天然气的主要成分是，化学式是，燃烧的化学方程式是4、 天然气水合物是由 ___________ 和水在 _______________ 条件下形成的冰状固体，因极易燃烧，又称。
5、 海底蕴藏着一种含多金属的矿物质 --------- 多金属结核，也称。
6、 如何区别海水和淡水。
7、 淡化海水最常用的方法是。
【在线测试】：海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如图所示（A 、B 、C 表示主要成分）请回答下列问题： ⑴书写化学式A B C⑵写出题中相应的化学方程式： ①②③ ④⑤⑶整个过程中没有涉及的反应类型是（分解反应、化合反应、置 换反应、复分解反应）第二节海水晒盐1、 在一定,在一定量的 _________________ 里，不能再继续溶解某种物质的溶液，就是该溶质的。
2、 从海水中提取食盐的方法主要为,盐田通常分为 和 两部分。
3、 海水晒盐的过程为：先将海水引入,经日晒蒸发水分至一定程度，再导入，继续日晒，海水成为食盐的,再晒就会逐渐析出食盐，这时得到的晶体就是,剩余的液体为（也称）。
4、 结晶：固体物质从它的 溶液以 形式析出的过程；结晶分为 结晶和 结晶。
石灰乳5、粗盐中的杂质、（、、）提纯步骤为：①②③_____________________________ 三步，都用到的玻璃仪器是;除去NaCl中的NazSCU ,加入，除去NaCl中的MgCl?,加入,除去NaCl中的CaCh,加入。
6、固体溶解度是指：在 ___ 下，某固体物质在______ g溶剂（通常为水）中，达到状态时所溶解的质量；把握四个要素：、、、。
7、根据溶解性把物质分为、、、8、根据曲线回答:（1）a中混有少量b时用什么方法提纯a（2）b中混有少量a时用什么方法提纯btl温度广C【在线测试】：1、粗盐中往往含有难溶与水的泥沙，某同学利用下列实验流程图对粗盐进行提纯看图并回答问题：操作A 操作B 操作C粗盐固体------ ►浑浊液体--------- 澄清液体------ ►食盐固体（1）__________________________________________________ 操作A的名称叫做,该操作一般在进行。
2. 海水中的微量元素本章概要•微量元素研究的两大改进•海水中微量元素的分类•海水中微量元素的地球化学过程•河口水体中微量元素的行为1）、微量元素的含义：是指海水中含量小于1 mg/kg的元素。
这与通常意义的“微量元素”含义不同。
另外，把含量小于1 nmol/dm3（纳摩尔）的元素称为痕量元素。
2）、微量（痕量）元素研究的特别意义：微量元素与常量元素的区别不仅仅在于含量的大小的差别。
海水中常量元素含量高，性质稳定，而且它们之间在各大海洋都具有恒比关系，这基本已成定论。
但微量元素却不同，它们含量虽少，但也参与各种物理、化学、生物过程。
研究这些过程中的微量元素含量、存在状态和分布变化情况，可从中发现新问题，这将推动海洋化学学科理论和实践的发展。
微量元素还因①其与环境污染有重要关系、IDOE②分析检测难度大而备受化学海洋学领域的重视。
2.1 微量元素研究的改进2.1.1 微量元素研究的改进海水中所含元素，多数含量极低（甚至低于蒸馏水中的含量），对分析技术的依赖是化学海洋学理论研究的特点之一。
采样、储存、容器的污染均会产生很大误差。
采样技术与分析技术同等重要。
随着科学技术的进步，微量元素研究在上述的两方面也获得了更多的技术支持。
由于分析技术的改进，许多微量元素的测定值有较大变化，总的趋向是：重新测定的浓度要比以前的公认值低，甚至低2个数量级。
以致于以前对微量元素化学行为的研究也失去了价值。
2.1.2海洋学上的一致性，是1975年以来微量元素研究的一个重要的标准“海洋学上的一致性”是波义耳和埃德蒙[10]1975年（E.A.Boyle And J.M.Edmond）提出的判断微量元素测定数据是否可靠的一个标准。
即这些数据必须与海洋学上已知的生物过程、物理过程和地质过程相一致。
或者说海洋中经过相同物质循环过程的微量元素间，应有较好的相关关系，他们在海水中的含量应有类似的分布。
例如：如果Zn参加生物循环，则它的分布应与参加生物循环的P、N、Si等营养元素相类似。
第一章：海水的化学组成1. 海水中化学成分分成哪几类？如何理解这种分类方式？(1) 海水的元素构成：常量元素：含量大于1mg/kg的元素，共15种。
分别是O、H、Cl、Na、mg、S、Ca、K、Br、C、N、Sr、B、Si、F。
微量元素：含量小于1mg/kg的元素。
(2) 海水中的化学物质组成：主要成分：在海水中浓度大于1mg/kg的成分。
包括Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Cl－、SO42－、Br－、HCO3－(CO32)、F－、H3BO3共11种成分。
营养元素：非保守成分(生原要素或营养盐)N、P、和Si；微量营养元素As、Co、Cu、Fe、Mn、Mo等。
微量元素：在海水中的含量小于1mg/kg的元素。
溶解气体：海水中溶有大量的气体，它们主要来源于大气。
如氧、二氧化碳、氮及惰性气体等。
海水中的有机物质：海水中的有机物质，包括有生命的生物体、生物残体、生物的代谢物、排泄物和溶解有机物。
悬浮颗粒：可以在海水中悬浮数天的固体颗粒。
2. 海水中的常量元素、主要成分都是哪几种？（参看第1题）3. 什么是海水组成的恒定性？是谁首先提出的？1819年，Marcet提出“全世界所有的海水水样都含有同样种类的成分，这些成分之间具有非常接近恒定的比例关系，而这些水样之间只有含盐量总值不同的区别”。
1884年Dittmar仔细地分析和研究了“挑战者”号调查船在环球海洋调查航行期间从世界各大洋中不同深度所采集的77个海水水样，结果证实海水中主要溶解成分的恒比关系，即“尽管各大海各海区海水的含盐量可能不同，但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值。
4. 什么是海水中的溶解气体？海水中的溶解气体主要指溶存形式的气体分子，而不是指“气泡”，前者分布在海水的各个深度，后者集中出现在表层。
海水中的溶解气体种类（1）活性气体和非活性气体。
参与海水中生物和化学反应的气体称为活性气体，又称非保守气体；例如CO2、O2；不参与生物和化学反应，仅受物理过程影响的气体称为非活性气体，又称保守气体；例如惰性气体和氮气。
（2）微量气体。
以空气中的含量为区分标准，除N2、O2、Ar、CO2外的气体，例如：甲烷和一氧化碳。
（3）放射性气体。
例如；3H、222Rn、3He。
5. 海水是怎样形成的？海水物质的来源？(1) 最初的海水是伴随地球本身的形成，较轻物质从接近地核的中心向地表迁移形成大气和海水雏形；(2) 在地球地质结构成熟(15亿年)以前，原生火成岩中易溶物质和频繁的火山喷发带来的酸性挥发物质溶于地表水中，汇成海水；(3) 在地球地质状况进入稳定期后，陆地岩石风化后淋滤水携带溶解物质通过径流入海是海水物质的主要来源。
海洋中大部分的阳离子和一小部分阴离子看来似乎是来源于火成硅酸盐的风化和火山的排出物，并由河流带入海洋。
也有一部分来自海底的水热作用产物。
多数主要阴离子是来源于挥发性物质。
6. 理解表1.2与Goldschmidt模型的关系。
图1-4 Goldschmidt 地球化学平衡模型示意表1.2 海水中常量元素的种类和含量7. 会计算元素或某中成分在海水中的停留时间。
掌握几种主要元素的平均停留时间：富集元素：Cl 、Br 、Na 、Mg 、K 、S 、B 、Sr 、Rh 、U 、Ca 、C 、F预平衡元素：N 、P 、Si 、I贫乏元素：Al 、Fe 、Mn 、Cu 。
Q 、R ：元素y 输入、输出海洋的速率M ：元素y 在海洋中的总量显然：dMy /dt = Qy －Ry经无数次循环，海洋与地壳岩石间元素分布基本平衡。
所以有：dM y /dt = Q y －R y = 0该式称为稳定海洋假设，即对同一种元素y 而言：Q y = R y ；但不同元素之间的 Q 或R 各不相同。
海水中某种元素y 的平均停留时间定义如下：t y = My / Q y利用平均停留时间定义式，可以进行各种元素平均停留时间的计算，风化总量Ai 元素浓度a i 形成沉积量B i 元素浓度b i海水总量Ci 元素浓度c i Aa i = Bb i R 输入也可以对海水中其他组分（例如海水中的水分）进行这种计算；海洋中水的停留时间t W≈ 4000年（这里海水平均深度 4000 m、以海水平均蒸发量1 m/yr作为海洋中水的输出速率）。
8. 对维持海水化学组成的机制的理解：⑴影响海水化学组成的本质因素是元素的特性，主要是元素的水溶性和元素在海水中的地球化学活性；另外，元素在地球体系中的总存在量也制约着元素在海水中的浓度。
解释：元素在海水中以溶解态存在的前提是该元素存在形式是水溶性的，水溶性越强，海水中含量越多；在海水体系中，某元素的地球化学活性越弱，海水中含量越多。
不同元素的特性相异，导致海水各元素的含量差异。
如果一种元素在地球中本来存在量就小，那么它在海水中的浓度也不会大。
⑵维持海水化学组成的机制，有几种理论进行解释。
A.元素的地球化学循环平衡过程作为维持机制。
即：海水中某种元素的多少，是由该元素在地球各储库间的大循环、大平衡所决定的。
地球进入稳定期（距今15亿年）以来，各元素在各储库间已达到了地球化学循环的平衡，作为储库之一——海水的化学组成无实质变化。
这意味着各种元素已经在海水与地壳岩石、海水与大气间建立了化学平衡。
相比之下，海水中生物循环过程只对局部海水的元素构成产生影响，但实际上它只是内部循环，短时间尺度有影响；长时间尺度看，不能作为整体海水化学组成的维持机制。
B. 海水中的其它化学过程作为维持机制。
包括酸-碱反应，氧化还原反应，溶解-沉淀反应，络合反应，气-液和液-固反应。
但是，在这些反应过程，有的属于海水的内部循环，短时间尺度有影响；其余属于元素地球大循环（即①）的组成部分。
C. 溶存元素-矿物平衡过程作为维持机制。
克雷莫（Kramer，J.R.1965）提出的理论。
他研究了海水中的10种主要成分，H+，Na+，K+，Ca2+，Mg2+，PO43-，SO42-，Cl-，F-，CO2。
认为这些溶存组分和在海底沉积物中出现的矿物之间存在着化学平衡，海水中这些元素的浓度就是由这种化学平衡关系来决定的。
该理论还有待验证。
显然溶存元素-矿物平衡属于元素地球大循环（即①）的组成部分。
综上所述，维持海水化学组成的因素有两方面：⑴本质因素是元素的特性，主要是元素的水溶性、元素在海水中的地球化学活性和元素在地球体系中的总存在量。
⑵过程因素是元素的地球化学循环平衡过程。
9.元素的（分离）分配系数和电负性函数关系如何？两者的定义和物理意义？(答案提示：分离分配系数与电负性函数的关系要强调线性递减（负相关）关系，同时注意电负性函数不等同于电负性。
)分离分配系数的物理意义：它反映了海水中的目标元素浓度与其在地壳岩石中浓度的相对大小。
电负性函数的物理意义：以氧为参比元素，综合表征了元素（地球）化学性质的差异。
10. 海水中富集、贫乏和预平衡元素划分的具体标准是什么？若以c s、c r分别表示元素y在海水和河水中平均浓度（单位µmol/kg）。
可将海水中元素粗略划分如下：(1) 海水富集元素： c s＞10c r在漫长的地质年代里不断聚集，充分混合，相互间的浓度比例基本保持恒定(变化在±10%以内)。
(2) 海水贫乏元素： c s＜0.1c r与河水比较，海水中这些组分含量少，一旦进入迅速从海洋中离去，因此在整个海洋中的分布是不均匀的，不同海区浓度差异常常很大。
(3) 预平衡元素： 10c r＞c s＞0.1c r在河水和海水中的浓度相近，流入海洋的该元素似乎是被河水“预平衡”的。
11.盐度与氯度的定义和单位？如何测定？海水的盐度和氯度（范围）分别是多少？盐度定义为：在1千克海水中，所有的溴化物和碘化物为等摩尔的氯化物所取代，所有的碳酸盐全部转换为氧化物，有机物全部被氧化以后所含固体物质的总克数，以克/千克为单位，用符号S‰表示。
氯度定义为：在1千克海水中，当溴和碘为等摩尔的氯取代后，所含氯的克数。
以克/千克为单位，用符号Cl‰表示。
新定义为：沉淀0.3285234千克海水中卤素所需银的克数。
测定方法：（1） 1902年国际海洋学委员会规定下列操作方法：取一定量的海水，用HCl酸化以后，再加氯水，在水浴上蒸干，而后放在150℃烘干24小时，最后先后在380℃及480℃分别烘烧48小时至恒重，称出每千克海水残留固体物的重量。
（2）电导法测定。
第二章海水中的微量元素1. 微量元素的界定值。
研究微量元素的意义。
微量元素的界定值：1 mg/kg研究微量元素的意义：(1) 微量元素虽然含量少，但也参与了海洋中的各种生物化学过程；(2) 相同的海洋过程对微量元素的含量的影响要比常量元素更明显，或者说同一海洋过程所造成的微量元素的相对变化幅度要大于常量元素，这使我们更容易发现问题。
2.叙述1970s后期海水微量元素研究的变化。
变化的背景是什么？这种变化表现在两个方面：1）采样更科学和分析技术更精确。
采样技术的改进使得我们可以在尽可能地避免样品沾污的条件下采集海水样品；分析技术的改进后得到的分析仪器和分析方法的检测限更低、能够得到更为精确的微量元素含量值。
2）海洋学界公认的微量元素含量值普遍比之前低1～2个数量级。
经过海洋学上的一致性检验的微量元素含量数据普遍降低。
3. 什么是“海洋学上的一致性”？痕量元素的浓度的时空变化与海洋中已知的生物过程、物理过程、地质过程相一致。
或者说，海洋中经过相同的物质循环过程的微量元素间应有较好的相关关系。
他们在海水中应有类似的分布。
或者说，实测数据能用海洋中已知的生物过程、物理过程、地质过程解释。
4. 布鲁兰分类法的优点是什么？其他分类方式有哪些？(1) 直观地描述了微量元素的空间分布。
(2) 其他分类方式：1）根据平均停留时间分类法——角皆静男等于1983年提出的。
2）根据与生物的关系的分类法——Broecker和彭宗宏于1982年提出的。
3）根据痕量元素在海水中的垂直分布进行分类——Bruland于1983年提出的。
5. 海洋中微量元素的输入和再生方式有哪些？哪种输入量最大？输入方式：（1）两种主要的外部来源：A.大气或河流把陆地岩石风化的产物输入到海洋中。
B.通过海水的相互作用在海脊伸展中心引入矿物，形成海洋地壳玄武岩，经由高温热液活动和低温的相互作用重新释放痕量元素。
（2）热液活动，海底高温的热液活动把痕量元素引入海水中。
（3）伴随中层、深层颗粒物质的氧化分解及浮游生物外壳骨骼（硅酸、CaCO 3 ）的溶解而发生的再生过程。
（4）伴随沉到海底的沉积物的重新溶解而发生的再生过程。
海水中微量元素的再生：（1） 颗粒相的再生作用：颗粒物质的产生、沉降、分解是控制海洋中微量元素分布的重要因素。
