海水的化学组成省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

第二章海水的化学组成第1节引言第2节海洋的形成二、太阳的形成
距近约50亿年前，一块由气体和尘埃组成的巨大烟云在万有引力的重压下崩塌瓦解。由于原子核发生熔化，使得云团中心处的温度变得非常高，密度也很大，太阳由此形成。三、地球的形成三、地球的形成四、月亮的形成五、海洋的形成地球的演化历史第3节海水的化学组成（1）异常高的冰点与沸点，导致其高的热容量：水所具有的高热容量对于维持地球的气候与生命具有重要意义。夏天的时候，热被储存在海洋中，而到冬天的时候再将其辐射回大气，由此使地球的气候较为舒适。这也是为何沿海地区夏天没有内陆地区来得热，而冬天没有内陆地区来得冷的原因。（2）异常的密度变化：（3）水是极好的溶剂（4）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（5）水中盐分的增加导致渗透压增加第3节海水的化学组成30亿年前海水化学组成与现代海水的比较二、海水化学组成的变迁三、现代海水的化学组成海洋物质的粒径区分标准各种物质粒径大小及对应的分离方法2、海水的元素组成海水化学组成（以浓度高低排序）3、海水主要成分（常量元素）组成的恒定性Marcet-Dittmar恒比规律不管盐度从一个地方到另一个地方如何变化，开阔大洋水中的常量元素的比值几乎是恒定的。海水中常量元素恒定的原因恒比规律的引论：③恒比规律不适用于微量或痕量组分。
④恒比规律没有历史继承性，并非指海水之过去和未来都有相似的规律。
⑤恒比规律表明常量组分具有保守性质，并不是说这些组分未经任何化学等反应，仅仅是因为它们的浓度大到足以掩盖这些过程的效应。4、海水常量组分组成非恒定性的影响因素（2）缺氧海盆：细菌的还原作用，使SO42-被还原为H2S，进而可通过形成FeS2、ZnS、CuS等沉淀将硫迁出水体，由此导致海水中的SO42-/Cl-非常低，偏离恒比规律。
（3）海冰的形成：海冰形成时，仅少量离子结合进入海冰，导致盐卤水常量组分比值偏离恒比规律。海冰形成时，SO42-结合进入冰体，导致海冰具有高SO42-/Cl-比值，而残余水的SO42-/Cl-比值较低。海冰形成过程中，CaCO3沉淀在海冰中的形成也会导致Ca/Cl比值的变化。（4）矿物的沉淀与溶解：
海洋中文石或方解石的沉
淀会导致海水中Ca2+浓度
的减少，而文石或方解石
在深层水中的溶解可导致
Ca2+浓度增加约1%，这
就导致海水中Ca/Cl比值
的变化。（5）海底热液的输入：热液的注入对绝大多数海水主要成分的影响很小，但最近对海底热液的研究显示，一些常量组分也会发生变化，如Si和Ca浓度的增加，Mg、K、B和SO42-浓度的降低等。此外，在大西洋海脊处观察到高的F/Cl比值，也被归因于海底火山气体的注入。（6）与盐卤水的混合：不同矿物，如NaCl（食盐）CaCO3（文石）CaSO4·2H2O（石膏）是在蒸发的不同阶段形成，即在不同时间以不同的速率迁出。（7）海-气界面物质的交换：每年通过气泡释放至大气中的离子高达109吨，其中的绝大多数直接或间接地返回海洋。在此过程中，由于气泡会将部分溶解组分和颗粒物选择性地富集在其表面并离开海洋，导致元素组成发生分馏。
由风引起的海水飞沫的搬运：Cl、Br、F
海面的蒸发：I、Br、S、H2BO3
气体溶入海水中：CO2、SO2、CH4（8）沉积物间隙水的影响：第4节盐度与氯度对海水进行完全的化学分析是唯一可靠的测定海水实际含盐量的方法，但是这个方法实在是太复杂，难以实现常规的监测。
寻找与海水盐度具有相关关系，而又能方便、准确测量的其它要素就成为海洋学家努力的方向。一、克纽森盐度公式克纽森盐度并非完全等同于原始海水中溶解固体物质的总含量氯度：在1kg海水中，当溴和碘为等摩尔的氯所取
代，所含氯的克数。
单位：g/kg，以符号Cl‰表示。
盐度与氯度之间的关系：
测定氯度，再根据海水主要成分组成的恒定性
规律来计算盐度：
S‰=0.030+1.8050×Cl‰二、1969年电导盐度定义三、1978年实用盐度（psu）定义：在1个标准大气压下，15oC的环境温度下，海水样品与标准KCl溶液的电导比。以符号S表示，为无量纲的量。

对于任意温度下：

由于海水离子组成，同一海水样品以氯度滴定测得的绝对盐度SA与78实用盐度的关系如下：
SA=a+b·S
其中a、b为常数，依赖于海水组成。对于国际标准海水，
a=0、b=1.00488×10-3。海水状态方程（参考相关书籍）
密度表示方法：sigma-t（σt）
σt=(ρ-1)×1000
其中ρ为海水密度（g/cm3）。
理论计算海水密度与实际密度的差别：
对于S=35、温度为4oC的海水，查表得其σt为27.81，
因此，海水密度为：
ρ=σt/1000+1=27.81/1000+1
=1.02781g/cm310