海洋中的元素
海洋营养元素ppt课件
NH2OH 2H 2e NH 3 H2O
HOOCCO (CH 2 )2 COOH ( 酮戊二酸) NH 3 2NADPH HOOCCH(NH 2 )CH 2CH 2COOH (谷氨酸) 2NADP H2O CH3COCOOH (丙酮酸) HOOCCH(NH 2 )CH2CH 2COOH CH3CH(NH 2 )COOH (丙氨酸) HOOCCO(CH 2 )2 COOH
冰期—间冰期大气CO2变化
变化 机制？
Sigman & Boyle, Nature, 2000
共识： 海洋的作用
三个假说
假说一：陆架侵蚀机制（McElroy,Nature,1983; Culter等, EPSL, 2003） 冰期海平面低 陆架区暴露于空气 间冰期累积的有机物风化侵蚀
增加海洋结合态氮储库 促进光合作用 吸收更多大气CO2
营养盐的构成
① 微量/痕量营养盐：Fe、Mn、Co、Zn、Se等 ② 主要营养盐： N、P、Si；海洋初级生产过程和
食物链的基础
二、营养盐循环
含量与分布不均 匀，存在明显的 季节与区域变化
第2节 氮的生物地球化学循环
一、海洋氮循环在气候变化中的作用
生物体重要 组成元素
地球大气的初始氧化
Berman-Frank等, 2003, Res. Microbiol
NH4+）和有机形态（DON、PON）的氮 （2）河流：各种无机（NO3-、NO2-、NH4+）和有
机形态（DON、PON）的氮 （3）大气：N2
海洋氮循环及其关键过程
海洋生物活动及其导致的氮形态转化
海水的成分主要是什么
海水的成分主要是什么海水是地球上最丰富的资源之一，其成分复杂多样，包括了各种元素和化合物。
了解海水的主要成分对于我们更好地理解海洋生态系统和地球水循环具有重要意义。
本文将探讨海水的主要成分是什么，以及这些成分对海洋生态系统和人类活动的影响。
1. 水首先，海水的主要成分是水。
水占据了海水的绝大部分，约占海水总体积的96.5%。
2. 氯化钠除水外，海水中含有大量的氯化钠即盐。
氯化钠是海水中最主要的盐类成分，占据了海水溶解物中的主导地位。
海水中的盐度在全球范围内波动较小，通常为每升35克左右。
3. 氧气海水中还含有氧气。
氧气是海洋生物进行呼吸和生存所必需的气体，对海洋生态系统的健康发展起着至关重要的作用。
4. 二氧化碳二氧化碳是另一个重要的海水成分。
大气中的二氧化碳溶解到海水中，形成碳酸盐，这对于地球上的碳循环尤为重要。
海水中的二氧化碳还会对海洋生物的生存产生影响。
5. 硫酸盐海水中还含有硫酸盐等硫元素的盐类成分。
硫酸盐对海水的酸碱性起着重要的调节作用，同时也参与了海水的各种化学反应。
6. 氮、磷等微量元素海水中还含有各种微量元素，包括氮、磷等。
这些微量元素对于海洋生物的生长发育和生态系统的平衡具有重要作用。
结语综上所述，海水的主要成分包括水、氯化钠、氧气、二氧化碳、硫酸盐以及各种微量元素。
这些成分共同构成了海水的化学组成，对于地球的生态平衡和自然环境起着至关重要的作用。
通过深入了解海水的成分，我们可以更好地保护海洋生态系统，促进可持续发展。
海水有什么成分组成
海水的成分组成海水是地球上最广泛的自然水源之一，它所包含的成分种类繁多。
海水主要由水和溶解在其中的各种化学物质组成，其中包括无机盐类、有机物质、气体和微量元素。
海水的成分组成对海洋生态系统的形成和维持起着至关重要的作用。
1. 水作为海水的主要成分，水占据了绝大部分的比例。
海水中的水分子由一个氧原子和两个氢原子组成，是形成水的基本单位。
海水中的水不仅为海洋生物提供生存的环境，也在全球水循环中扮演重要的角色。
2. 无机盐类海水中主要的无机盐类包括氯化钠、硫酸镁、硫酸钠和碳酸钙等。
这些无机盐类的浓度相对稳定，其中氯化钠是海水中含量最多的无机盐类，占据了其大部分的比例。
无机盐类的存在使得海水具有较高的密度和电导率，对海水的物理性质产生影响。
3. 有机物质海水中还含有各种有机物质，包括有机碳和有机氮等。
这些有机物质来源于海洋生物的新陈代谢和分解产物，对海洋生态系统的平衡和生物多样性维持至关重要。
有机物质的丰富度也影响着海水的营养价值和化学平衡。
4. 气体海水中溶解了大量的气体，包括氧气、二氧化碳、氮气和溴气等。
这些气体对海洋生物的呼吸和新陈代谢发挥着关键作用，海水中的气体含量也受到温度、压力和光照等因素的影响。
5. 微量元素除了主要的成分外，海水还含有多种微量元素，如铜、锌、锰和钴等。
这些微量元素虽然在海水中的含量很少，但对海洋生物的生长和代谢却有着重要的调节作用，保持了海洋生态系统的生态平衡。
综上所述，海水的成分组成是多样且复杂的，其中的水、无机盐类、有机物质、气体和微量元素相互作用，构成了一个复杂而精密的海洋生态系统。
不同成分的变化和相互影响，使得海水具有独特的物理化学性质，为地球上的生命提供了重要的生存条件。
海水的主要成分及其特点是什么
海水的主要成分及其特点是什么
海水是地球表面覆盖70%的水体，其中包含了丰富的成分，了解海水的主要成分及其特点可以帮助我们更好地理解海洋生态系统和地球的水循环。
1. 主要成分
海水的主要成分包括水分子和溶解在其中的无机盐、气体以及微量元素。
其中，水分子占据海水的绝大部分，约占体积的96.5%。
无机盐主要包括氯化钠、硫酸盐、碳酸盐等，占据了海水的溶解物质中的大部分。
气体主要是氮气、氧气和二氧化碳，微量元素则包括铁、锰、铜等。
2. 特点
•高盐度：海水的平均盐度约为35‰，高于淡水。
这是因为海水中溶解了大量的盐类物质，使得海水呈现咸味。
•高密度：海水的密度通常比淡水高，大约为1.025g/cm³。
这是由于海水中的盐类物质增加了水体的质量，使得海水比淡水更加密集。
•含氧量高：相比淡水，海水中溶解氧气含量更高，这对海洋生物的生存和繁衍起着至关重要的作用。
•含微量元素：海水不仅含有常见的盐类和气体，还包含各种微量元素，这些微量元素是维持海洋生态系统平衡的重要因素。
•pH值稳定：海水的pH值通常维持在约8.1左右，呈碱性，这是由于海水中的碳酸盐溶解平衡的结果。
综上所述，海水作为地球上最重要的水体之一，拥有独特的成分和特点。
深入
了解海水的成分及其特点有助于我们更好地保护海洋环境，维护地球生态平衡。
海水的成分有哪些
海水的成分有哪些
海水是地球上最广泛的水体，也是地球上最重要的自然资源之一。
它的成分复杂多样，主要由水和溶解在其中的各种物质组成。
海水的成分包括以下几个主要部分：
1. 淡水
海水中的主要成分是水，占据了海水总体积的大部分。
这些水分子由氧原子和氢原子组成，是海水中数量最多的部分。
2. 盐类
海水中还含有各种盐类。
氯化钠是最常见的盐类成分，约占海水盐分总量的大部分。
此外，海水中还含有硫酸盐、碳酸盐、溴化物、钾、钠等多种盐类物质。
3. 溶解气体
海水中溶解了大量的气体，其中最多的是氧气和二氧化碳。
这些气体对于海洋生物的呼吸和生存至关重要。
4. 有机物质
海水中还含有各种有机物质，如藻类、浮游生物等。
这些有机物质是海洋生态系统的重要组成部分，对海洋生物的生长和繁殖起着关键作用。
5. 微量元素
海水中还包含一些微量元素，如铁、锰、铜、锌等。
这些元素虽然在海水中的比例很少，但对海洋生物的生长和代谢却有重要影响。
总的来说，海水的成分非常复杂，包含了多种物质，每种成分都对海洋生态系统起着重要作用。
海水的成分不仅对海洋生物具有重要意义，也对我们人类的生活和经济发展起着重要作用。
因此，保护海洋环境，维护海水的质量，对于维持地球生态平衡和促进可持续发展至关重要。
海水中营养盐元素
海水中营养盐元素海水中的营养盐元素主要包括无机盐和有机盐两大类。
无机盐元素包括钠、钾、钙、镁、氯、硫等，而有机盐元素主要包括碳、氢、氧等。
首先，无机盐元素是构成海水中的主要成分之一、海水中钠的含量相当丰富，其浓度约为2.65g/L左右，是海水中最主要的阳离子。
钠离子在人体内起着维持酸碱平衡、细胞电位的建立、神经传导等重要作用。
另外，钾也是海水中重要的一种元素，其浓度约为0.39g/L，同样在维持细胞内外的酸碱平衡和电位平衡上起到重要的作用。
钙离子是维持人体正常生理功能的必需元素，其浓度约为0.41g/L，钙对维持骨骼的发育和稳定性、肌肉收缩、神经传导等功能非常重要。
此外，镁、氯和硫等无机盐元素也在海水中存在着，对人体的生理功能也具有重要影响。
海水中的营养盐元素对生物体的生长和发育具有至关重要的作用。
例如，海水中的钠离子和钾离子可以通过细胞膜的钠钾泵机制维持细胞内外的离子浓度平衡，保证细胞内外的正常代谢活动。
钙离子对骨骼的发育和强度有着重要的影响，维生素D通过促进钙的吸收和利用，促进骨骼的形成与骨骼的修复。
此外，镁离子是人体内多种酶系统的组成部分和辅酶，对机体正常的生化反应有重要影响。
硫离子则是维持人体内部多种物质的含量和组成平衡的重要元素之一然而，海水中的营养盐元素也存在着过量或缺乏的问题。
当海水中无机盐元素的浓度过高或过低时，都会对生物体的生长和发育产生不利影响。
例如，海水中钠含量过高会对海洋生物的体液盐度造成负担，从而影响其正常生长。
而缺乏钠元素则会导致多种生理功能障碍，如血压下降、肌肉无力等。
类似地，钾、钙、镁等元素的过量或缺乏也会对生物体的正常生理功能造成一定影响。
而有机盐元素的过量或缺乏也会对海洋生态系统的平衡产生不利影响，如有机污染物对海洋生物的毒性作用等。
因此，海水中的营养盐元素对维持海洋生态系统的平衡和人类健康都起着重要的作用。
合理地利用和保护海洋资源，维护好海洋的生态平衡对于人类的长远发展具有重要意义。
海水中盐类物质主要是什么元素
海水中盐类物质主要是什么元素
海水是地球上最广泛的水域，覆盖着广阔的海洋和海湾。
海水中的盐类物质主
要是由各种元素组成的化合物。
在海水中，占据绝大部分比重的元素是氯和钠，它们共同形成了氯化钠盐类。
氯化钠
氯化钠是海水中含量最多的盐类物质之一，也被称为普通食盐。
氯化钠分解开时，形成氯离子（Cl-）和钠离子（Na+），是海水中主要的阳离子和阴离子。
其他盐类物质元素
除了氯化钠，海水中还包含着各种其他盐类物质元素，如硫酸盐（SO4）、硫
酸氢根（HSO4）等。
在海水中，这些盐类物质元素以不同的浓度存在，共同构成
了海水独特的盐度和化学成分。
海水中盐类物质的作用
海水中的盐类物质元素对海洋生态系统和气候有着重要的影响。
它们参与了海
洋生物的生长和代谢过程，维持了海水中的离子平衡，也影响了海水的密度和热容量。
盐类物质元素还通过海洋循环和蒸发作用，影响着大气中水汽含量和降水模式。
结论
总的来说，海水中的盐类物质主要是由氯化钠等元素组成的化合物，它们在海
洋生态系统和地球气候系统中扮演着重要的角色。
进一步研究海水中盐类物质元素的分布和作用，有助于我们更好地理解海洋环境的复杂性和演变过程。
钪元素海洋生物的生命之源
钪元素海洋生物的生命之源钪元素（Scandium）是一种重要的稀土元素，其在海洋生物体内扮演着重要的角色。
本文将探讨钪元素在海洋生物体内的作用及其在生命过程中的重要性。
1. 引言钪元素是一种稀有的化学元素，由于其在自然界中的含量较少，因而对其研究也较为有限。
然而，在近年的研究中，钪元素在海洋生物体内被发现扮演着重要的作用。
本文将深入探讨钪元素在海洋生物的生命过程中的重要性。
2. 钪元素在生物体内的分布钪元素在海洋生物体内的分布具有一定的特点。
研究发现，钪元素主要存在于海洋中的浮游植物和浮游动物体内，通过它们的食物链传递到其他海洋生物体内。
3. 钪元素的生物功能钪元素在海洋生物体内担任多种重要的生物功能。
首先，它作为一种稀土元素，参与细胞呼吸过程中ATP（腺苷三磷酸）的合成。
ATP是细胞内能量的基本单位，对于维持细胞正常的生命活动至关重要。
4. 钪元素与骨骼发育研究表明，钪元素在海洋生物的骨骼发育中起到重要的作用。
钪元素能够促进海洋生物体内骨骼蛋白的合成，提高骨骼的强度和稳定性。
这对于海洋生物来说至关重要，因为它们需要有强有力的骨骼结构来支撑身体的形态和运动。
5. 钪元素的抗氧化作用钪元素在海洋生物体内还具有较强的抗氧化作用。
氧化是细胞内常见的一种化学反应，会产生自由基和氧化应激，对细胞的结构和功能产生不良影响。
钪元素能够通过与自由基结合，中和其对细胞的损害作用，保护细胞免受氧化应激的侵害。
6. 钪元素与免疫功能研究显示，钪元素在海洋生物体内与免疫功能密切相关。
钪元素能够增强海洋生物体内免疫细胞的活性，提高其对抗细菌和病毒的能力，从而增强海洋生物的免疫力。
7. 结论钪元素在海洋生物体内扮演着重要的角色，参与了细胞呼吸、骨骼发育、抗氧化作用以及免疫功能等生物过程。
对于深入了解钪元素在生命过程中的重要性，需要进一步的研究。
通过对钪元素的理解，我们可以更好地认识海洋生物的生命之源。
（字数：760字）。
海洋中的元素
第四节 海水中的元素
联想•质疑
• 尝过海水的人都知道，海水又苦又咸， 不能直接饮用。看来，海水中除了含有 氢、氧元素外还含有其他元素。那么海 水中还含有哪些元素呢？
• 它们在海水中是以什么形式存在的？它 们在海水中的含量如何？
地球上已发现的百余种元素中，有80 种以上的元素以盐的形式存在于海洋中。 如把这些溶解的盐全部提出平铺在地球的 陆地上，可以陆地增高150米，可见海水 是地球上最大的资源宝库。
实验 ：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后伸入充满CO2的集
气瓶中。 现象：
①燃着的镁条在CO2中继续燃烧， 产生耀眼的白光
结论或化学方程式：
②产生大量白烟 ③瓶壁有黑色固体附着
思考：
Hale Waihona Puke 2Mg + CO2 点燃 2MgO + C
1、镁着火时能否用干冰或泡沫灭火器灭火？为什么？
不能，因为燃烧的镁能在CO2中继续燃烧。 2.镁在空气中燃烧可能发生的反应？燃烧是否一定要有 O2参加反应?
与盐溶液反应
镁条放入硫酸铜溶液中
跟盐酸的反应：
Mg + 2H+═Mg２＋+H2↑
跟浓硫酸、硝酸反应一般不生成H2 。
④跟水的反应： 在冷水中加入镁粉可观察到只有少量的气泡，加 热后气泡明显增多。
Mg + 2H2O═△Mg(OH)２+H2↑ 由镁引起的火灾能否用水灭火？
不能
⑤跟某些氧化物的反应：
4.下列化学反应，在从海中提取金属镁的过程 中，不会涉及的是（D ）
A、Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓
B、Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O
海水中的常量元素和盐度
§3-1 海水主要成分
三、主要成分中的阳离子
•锶 • 锶是海水常量阳离子中含量最低 10-
3 10-3左右，比近期的0.4约高80％。火 焰光度法的使用得到了较为可靠的结果， 近年来使用原子吸收、中子活化及同位素 稀释法，测定准确度有所提高，特别是后 者。 • 由于核反响产物90Sr进入海洋，需从污染 的角度及作为示踪剂来了解海洋混合过程 ，故海水中锶的研究引起重视。大局部 Sr/Cl比值在0.40~0.42间，但对Sr/Cl值是 否恒定曾有争论。从几个不同区域Sr/Cl的 垂直分布来看，其共第13页，同共42页。规律是表层有低值
0.001317 0.0271
HCO3-,CO32-将在碳酸盐系统中介绍。
氯度比值* 停留时间
0.998910 0.140000 0.00638 0.003740 0.000067 0.001403
1×108 7.9×106 7.9×104 1×108 5.2×105 1.3×107
第14页，共42页。
，这对SO42-的地球化学行为产生极大的影响。
第16页，共42页。
§3-1 海水主要成分 四、主要成分中的阴离子和硼
• 硫酸盐 • 海洋沉积物一般在表层中含氧，往下有机
质的微生物氧化作用，伴随着硫酸盐的复 原生成硫化物。 • 沉积物内部由此产生SO42-的浓度梯度，结 果导致 SO42-由海水向沉积物迁移，海水 中SO42-浓度出现亏损。 • SO42-亏损由高含量(相对于氯化物)的河流 输入得到补充。这些过程不是区域性的， 而在全球范围内出现，又因SO42-的停留时 间比混合时间大得多，所以SO42-对氯度比 值的区域性变化影响非常小(范围小于 0.4
• H3BO3 • 海水中的H3BO3 10-6 10-6。 • 硼在表层水中的含量受到大气降水及蒸发
碘元素在海洋中的存在
碘元素在海洋中的存在
碘元素在海洋中以多种形式存在，包括无机碘和有机碘。
以下是一些碘元素在海洋中存在的形式：
1.碘化物离子（I-）：这是最常见的无机碘形式，在海洋中以
溶解的形式存在。
碘化物是一种重要的微量元素，对于海洋生物的生长和代谢过程至关重要。
2.硫酸盐碘（IO3-）：这是一种无机碘的氧化形式，也被发现
在海洋中。
它通常存在于深海水和富营养化的海域。
3.有机碘化合物：有机碘包括各种有机物质，如碘甲烷
（CH3I）和碘乙烷（C2H5I）。
这些有机碘化合物主要由海洋浮游植物和某些海洋动物合成，并在海洋生物链中扮演重要的角色。
碘元素在海洋环境中的存在与多个因素有关，包括海洋生物的代谢过程、地质作用以及大气和海洋的物理化学过程。
海洋中的碘循环是一个复杂的过程，与生物地球化学循环和海洋生命的演化密切相关。
碘元素在海洋中的分布和浓度也受到水体的化学成分、温度、盐度以及地理位置的影响。
海水中元素含量排名前五
海水中元素含量排名前五
1.氧元素
2.氢元素
3.氯元素
4.钠元素
5.镁元素
海洋中含量最多的元素是氧元素。
海水中含量最多的元素是氧元素，其次是氢元素。
所含化学元素的含量从高到低的排序为:氧,氢,氯,铜镁,硫,钙等,含量最多的元素是氧元素。
海盐中的氯元素和钠元素，海水中还含有许多有价值的元素，如镁溴、碘等。
飞机、舰艇、导弹、宇宙飞船的制造，无一不与金属镁有关。
海水来源
起初，科学家们坚信，海水是地球固有的。
它们开始以结构水、结晶水等形式贮存在矿物和岩石之中。
以后，随着地球的不断演化，它们便从矿物、岩石中释放出来，成为海水的来源。
然而，一些科学家却有不同看法。
他们认为，这些“初生水”就是从地面渗入的。
近代兴起的天体地质研究表明，在地球的近邻中，无论是距太阳最近的金星、水星，还是距太阳更远一些的火星，都是贫水的，唯有地球得天独厚，拥有如此大量的水。
所有这些，都让科学家倍感奇怪，纷纷探讨地球水的
真正来源。
其实，所有这些观点还都是猜测，离真正揭开地球水源之谜的日子还很遥远。
随着海洋化学的发展，人们逐渐认识了海水，已经确定海水含有80多种元素。
这些元素在海水中的含量差别很大。
根据其含量的多少，大体上分为三类：每升海水中含有100毫克以上的常量元素；含有1毫克-100毫克的微量元素；含有1毫克以下的痕量元素。
中海大海洋化学课件06海洋中的微量元素
§ 6- 1 微量元素的来源、含量和分布类型
三、海洋中微量元素的含量和分布类型
1. 海水微量元素的含量 (Bruland, 1983 ) O微量元素(Minor elements)： 0.05－50 μ mol dm－3 (7个)
Li+ 、Rb+ 、Ba2+ 、Mo (MoO42－ )、 I (IO3 － )； N (NO3 － )、 P (H2PO4- ) O痕量元素(Trace elements)：＜0.05－50 nmol dm－3 (57个) －22种元素平均浓度在0.05－50 nmol dm－3之间(大部分为第四周期元 素)： Al 、 (Ti) 、 V 、Cr、Mn 、Fe 、Ni 、Cu 、Zn 、Cd 、Ga 、Tl、 Ge 、As 、Sb 、Se 、Cs 、Y 、Zr、W －35种元素平均浓度小于0.05 nmol ·dm－3：Be 、Sc 、La 、Hf、Nb 、Ta、 Tc 、Re 、Co 、Ag 、Au 、Hg 、Sn 、Pb 、Bi 、Ce 、Pr、Nd 、Pm 、Sm、 Eu 、Gd 、Tb 、Dy 、Ho 、Er、Tm 、Yb 、Lu 、Th 、Pa量和分布类型
二、海洋中微量元素的特点
4. 研究难度大 O含 量 低
微量元素的含量(10－9－10－12 , w/w)小于测定方法或仪器检出限； O取 样 沾 污 问 题 严 重
采水器需要使用具有TPFE衬里的或是由TPFE制作， …； O样 品 贮 存 或 固 定 难 度 大
§ 6- 1 微量元素的来源、含量和分布类型
二、海洋中微量元素的特点
2. 含量低 海水中微量元素的含量小于1mg kg－1，其总量小于总盐量的0. 1%。
3. 循环和迁移变化复杂 O水 动 力 迁 移
海洋试验与海洋元素地球化学研究
海洋试验与海洋元素地球化学研究海洋试验（ocean testing）是一项重要的科学研究活动，旨在通过对海洋环境中不同元素的地球化学研究，探索地球系统的演化过程、生态系统的健康状况以及气候变化的影响。
海洋是地球上最大的生态系统之一，具有丰富的元素组成和复杂的化学过程。
因此，通过海洋试验可以更好地理解和预测地球的变化趋势，为环境保护和资源管理提供科学依据。
海洋元素包括一系列的化学元素和化合物，如氧气、氮气、盐（氯化物）、硫酸盐、磷酸盐等等。
这些元素在海洋中具有重要的生物地球化学循环作用。
例如，氧气是海洋中的氧气吸收和释放的关键，直接影响海洋生态系统的健康状况。
氮气在海洋中起着重要的营养盐循环作用，控制着海洋植物和藻类的生长。
盐和矿物质的循环影响着海水的盐度和渗透压，对海洋动植物的存活和分布具有重要影响。
海洋试验以实地采集和野外观察为基础，通过采样和分析海洋水、沉积物和生物样品，来研究海洋元素的地球化学过程。
这种从实际观测中获取数据的方法使得海洋试验成为了地球科学研究中不可或缺的环节之一。
通过多样化的海派示踪实验和模型模拟，科学家们可以了解和预测海洋元素的循环和演变过程，有助于揭示地球上各种自然现象的本质。
海洋试验还广泛应用于气候变化研究中。
海洋是地球气候系统中的重要组成部分，其表面有着广阔的能量储备和辐射吸收能力。
通过研究海洞中的温度、盐度和化学元素的变化，科学家们可以推断出海洋对气候变化的响应和适应机制。
海洋试验还可以帮助我们了解海平面的升降、海洋酸化、海洋生态系统的演变等问题，从而进一步预测和应对气候变化的影响。
通过海洋试验，地球科学家们可以更好地了解和预测地球系统的演化过程。
这不仅有助于我们更好地管理地球资源，还为环境保护和可持续发展提供了科学依据。
例如，通过研究海洋元素地球化学，我们可以更好地了解海洋污染的传播和影响，提出科学合理的应对措施。
此外，海洋试验还可以推动海洋科技的发展，推动海洋资源的开发和利用，促进经济社会的可持续发展。
深海元素循环
深海元素循环
深海元素循环是指由元素在海洋中进行自然循环的过程，它是海洋生态系统中不可或
缺的一部分，为海洋生物生长提供关键的营养物质。
所有的元素在海洋环境中都有其循环的路径，不同的元素具有不同的循环路线和生物
的参与程度，但它们均经历着深海元素循环的相同步骤。
深海元素循环是由有机物，无机物，生物，以及岩浆组成。
有机物在海洋生态系统中
也有着显著的作用，它们是植物和动物体内的关键元素，是植物和动物繁殖过程中所需要
的营养物质。
无机物是海洋里唯一稳定存在的物质，它们主要包括水，气体和矿物质。
水是海洋中
最重要的元素，它滋养着海洋生物，同时也是深海元素循环的重要的组成部分。
岩浆作为深海元素循环的最后一阶段，它是海洋生态系统中能够进行元素分解的最重
要方式。
岩浆有助于元素循环，将一些元素重新进入海洋，使得海洋元素循环能够保持平衡。
总之，深海元素循环是指由元素在海洋中进行自然循环的过程，有机物，无机物，生物，以及岩浆组成，而它是海洋生物生长的关键，同时也是深海元素循环的重要的组成部分。
深海元素循环的平衡是海洋生态系统的关键，为海洋生物提供了不可缺少的营养物质，因此研究和保护深海元素循环对于整个海洋生态系统至关重要。
3海水中的营养元素
3.4 营养盐与生物的关系
3. 海水中的营养元素
3.4.1 生物体的化学构成
浮游动植物约占海洋生物总量的90%；由弗莱明（R.H. Fleming，1940）给出的生物体中平均组成（原子比）[1]：
CN 浮游植物 108 15.5 浮游动物 103 16.5
平均 106 16
P Si O 分解耗氧
元素
C
N
Si
P
β
0.015
330
60
180
2、营养盐-生物食物链
生物量的消长直接引发
营养
浮游
浮游
营养盐含量的长消。
盐
植物
动物
营养盐、浮游植物和浮 游动物的食物链关系：
残体分解
3 春与 季本 繁底 盛浓 期度 浮差 游值 生 物 与 营 养 盐 的 理 想 关 系
磷 浮游植物 浮游动物
0
营养盐消耗 速率最大点
3. 海水中的营养元素
1、磷酸盐随季节的变化（胶州湾某站）
PO4-3-P µmol/dm3
0.8
0.7
表层海水 0~1米
各层平均
0.6
0.5 0.4
0.3
0.2
0.1
0
时间[月]
10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
3. 海水中的营养元素
2、硝酸盐的季节变化（以英吉利海峡为例）：
影响海水中硝、磷、硅酸盐的分布的因素： 生物活动，海水环流以及大陆径流，季节降水， 海底温泉（火山），沉积作用
生原要素在海水中垂直分布的最显著的特点：
比例
1 Si[OH]4 99% HCO3- 87% B(OH)3
80%
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第四节 海水中的元素
联想•质疑
• 尝过海水的人都知道，海水又苦又咸， 不能直接饮用。看来，海水中除了含有 氢、氧元素外还含有其他元素。那么海 水中还含有哪些元素呢？ • 它们在海水中是以什么形式存在的？它 们在海水中的含量如何？
地球上已发现的百余种元素中，有80
种以上的元素以盐的形式存在于海洋中。
1.认识海洋是化学元素的宝库 2.海水提镁的工业流程 3.镁的性质 （1）镁的物理性质 （2）镁的化学性质
Mg+2H +=Mg 2+ +H2↑ Mg+Cu 2+=Cu + Mg 2+ 点燃 2Mg+O2===2MgO 2Mg+CO2===2MgO+C
点燃
1.下列元素属于海水中的微量元素的是（D）
3、中国现代化工之母——氯碱工业
2NaCl + 2H2O
通电
2NaOH + H2↑+ Cl2↑
阴极产物 阳极产物
饱和食盐水
氢气
盐酸
氯气
氢氧化钠 漂白剂 造纸、玻璃、 肥皂、纺织等
冶炼金属等
合成农药等
[设问]
海水中镁的含量一般为 1.28g/L，属常量元素。目前世界 上有60%的镁来自海水，人们是怎 样提取镁的
碘易升华 —— 密封保存在棕色试剂瓶中。 碘锤加热，观察发生现象 碘受热直接变成紫色蒸气。 物质从固态直接变成气态的过程叫升华。 如何把混在氯化钠固体中的单质碘分离出来？ 加热使碘变成蒸气挥发，然后再冷凝。
碘水
淀粉溶液
碘单质能使淀粉溶液变蓝色。
1/4/2016
Cl2 、Br2 、I2氧化性的比较
2.海水中化学元素的存在形式
大部分以盐的形式存在 氯化钠占80%以上
“能源金属”锂是用于制造氢弹的重要原料， 锂还是理想的电池原料，含锂的铝镍合金在航 天工业中占有重要位置。 铀是高能量的核燃料，1000克铀所产生的 能量相当于2500吨优质煤。
碘元素与人体内的一种激素——甲状腺素合 成有关，而甲状腺素对人体的智力发育有影响， 因此被称为“聪明的元素”。儿童缺乏得呆小症， 成年缺乏得大脖子病。 我国政府规定：在食盐中必
一起研究。它们都属于卤族元素（简称卤素）。
物理性质
溴单质
碘单质
颜色
状态 水中 溶解性和 溶液的颜 色 酒精中
深红棕色 液态 微溶 橙黄色 易溶 橙红色 易溶 橙红色
紫黑色 固态 微溶 棕黄色 易溶 棕褐色 易溶 紫 色
四氯化碳中
[实验1] CCl 4
振荡
水层
溴水
CCl4层
CCl4
振荡
水层
碘水
CCl4层
实例：用苯或四氯化碳作萃取剂将溴或 碘从它们的水溶液中提出来。酒精不能 作萃取剂。因为酒精和水互溶。苯和四 氯化碳与水不互溶，苯的密度比水小， CCl4的密度比水大。
仪器:分液漏斗
如何从碘水中提取碘单质？
检漏
装液
振荡
静置
分液
溴易挥发，有毒，具有强烈 的腐蚀性。 保存：密封保存 ，不能用 橡皮塞，加适量水起水封作用 以减少溴的挥发。 水封液溴会呈现三层颜色： 上层：红棕色（溴蒸气） 中层：橙红色（溴水） 下层：深红棕色（液溴）
2.金属镁—“国防金属”
（1）镁的物理性质： 银白色的金属，密度小，硬度小， 熔点低。可与其他金属构成合金。 镁铝合金的强度高，机械性能 好。 。
（2）化性：
活泼金属，具有强的还原性。 ①与非金属单质反应
2Mg+O2
N2 + 3Mg
点燃 点燃
2MgO
Mg3N2
镁条在空气中燃烧的产物是什么？
与盐溶液反应
如把这些溶解的盐全部提出平铺在地球的
陆地上，可以陆地增高150米，可见海水
是地球上最大的资源宝库。
* 海水中(质量比)：纯水占了96.5% 无机盐占了3.5%
一、海水——化学元素宝库
1.海水中化学元素的种类 常量元素： 含量大于1mg/L 氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟 微量元素： 锂、碘、铀等。 含量小于1mg/L
（1）、海水提镁最基本的方法就是往海水里加碱，得到氢 氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化 镁；之后，经过滤、干燥、电解，就可得到镁。
（2）、贝壳起到提供碱-消石灰的作用。主要成分发生的化 学变化有： 高温
CaCO3
CaO+ CO2↑
CaO+H2O = Ca(OH)2
（3）、经历的化学变化有：
海 带
灼烧
海 带 灰
溶解
过滤
（含I
-）
残渣
碘（I2）
海带提碘实验设 讨论 计
除去有机物
1、把海带灼烧成海带灰的作用是什么? I 2、碘元素以什么形态存在于海带灰中? （化合态或游离态） 3、如何把I-变为I2？ 加入氧化剂 4、常见的氧化剂有哪些? Cl2、O2、H2O2、HClO... 5、如何把水溶液中的I2提取出来？
振荡
或
橙红 紫
海水提溴
工 艺 流 程
NaCl
海 水
晒盐
苦卤
Cl2
溴水
热空气Br- + Cl2 = Br2 + 2Cl-
溴的用途
溴 的 用 途
工业：大量用来制造燃料的抗爆剂；见光容易分 解的AgBr常被用做感光材料。 农业：常使用含溴的杀虫剂 医药方面：红药水的主要成分是含溴和汞的有 机 化合物,溴化钠和溴化钾长被用做镇静剂。
高温
通电
【作业】写出实现下列转化的化学方程式。
④ Mg ① MgO ② MgCl2 ③ ⑤ ⑥ Mg(OH)2
三、溴和海水提溴
溴是海水中重要的非金属元素。地球上
99%的溴元素以溴离子的形式存在于海水中，
所以人们也把溴称为“海洋元素”。
溴和氯、碘等元素在原子结构和性质方
面具有一定的相似性，化学上常把它们放在
碘酸钾 。 须加入一定量的______ KIO3 。 (化学式_______)
克汀病
甲状腺肿大
资料2：食盐的作用：人体必需的物质，对 人体的血液循环和新陈代谢都有着重要 作用。人体缺盐会感到头晕、全身无力 等，但过多摄入又会引发肾脏疾病和高 血压等。（成人每天2~6g为最佳） 食盐不仅是常用的调味品，是人体必需 的物质，更被誉为“化学工业之母”在 工业上，主要通过氯碱工业被综合利用
萃取、分液
A、 H B、Mg C、Na D、Li
2.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原 料。工业制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却， 下列可作为冷却气体的是（ C ）
①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2 A、①② B、②③ C、③④ D、④⑤
3、下列反应体现了CO2的氧化性是（ AD ） A．CO2 + C ==2CO B．2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O C．Na2O + CO2 == Na2CO3 ． 点燃 D. 2Mg+CO2 == 2MgO +C
变成蓝色， Cl2 + 2 KI =2 KCl + I2
Cl 、Br 、I 的检验
方法一： － Cl － Br － I
AgCl ↓白 AgBr↓淡黄
－
－
－
AgNO3
AgI↓黄
都 HNO3 不 溶 解
Cl 、Br 、I 的检验
方法二： － Cl － Br － I
无 橙黄
－
－
－
Cl2
淀粉
无 蓝
棕褐
CCl4
二、镁和海水提镁
1.海水中提镁的工业流程
[交流讨论]
（1）、简述海水提镁的基本方法和工业流程。 （2）、海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么，贝壳在生产 流程中起什么作用？其主要成分发生了怎样的化学变化？ （3）、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？ （4）、在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提 高经济效益？这对你有什么启示？
点燃
思考： 1、镁着火时能否用干冰或泡沫灭火器灭火？为什么？ 不能，因为燃烧的镁能在CO2中继续燃烧。 2.镁在空气中燃烧可能发生的反应？燃烧是否一定要有 O2参加反应?
2Mg + CO2
2MgO + C
（3）用途：
镁的密度小，其合金的强度高、机械性能好， 是制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得 “国防金属”的美誉。在冶金工业上，金属镁常用 做还原剂和脱氧剂。镁还可用于制造照明弹、闪光 灯和焰火。
点燃
4.下列化学反应，在从海中提取金属镁的过程 中，不会涉及的是（D ）
A、Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓ B、Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O
C、MgCl2 ══ Mg+Cl2↑
D、Mg(OH)2 ═ MgO+H2O 5.用于飞机制造业的重要材料是（ C） A．不锈钢 C．Mg—Al合金 B．Cu—Sn合金 D．Al—Si合金
分液和萃取 分液： 把两种互不相溶、密度也不相同 的液体分离开的方法。 操作要求：在分液漏斗中进行，将下层 液体从下端管口放出，上层液体从上口 倒出。 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶 萃取： 解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另 一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方 法。 选择的萃取剂应符合下列要求：和原溶液中的溶剂互 不相溶；溶质在萃取剂中的溶解度要比它在原溶剂的 溶解度大很多，溶质与萃取剂不能反应。
选用下列试剂设计实验，探究Cl2 、Br2 、I2这
三种单质氧化性的强弱。 试剂：氯水、溴水、碘水、NaCl溶液 NaBr溶液、 KI溶液、 四氯化碳