第三章 海水的物理性质
第三章 地球上的水 第二节 海水的性质
影响海洋渔业活动
概念
分布规律 影响因素 海水温度的主要影响
人类的渔业活动要考虑各海域的水温状况和海洋生物对 水温的要求。
海水的温度
Sea temperature
概念
分布规律 影响因素
影响海洋运输
考察北极月份：7月 考察南极月份：1月 原因：为当地夏季，温度高，暖和； 冰川融化，利于通航； 有极昼。
海水温度的主要影响
纬度较高的海域，海水有结冰期，通航时间较短，在 冰封海域航行需要装备破冰设施
“雪龙”号是我国的极地科学考察船和极地破冰船图为“雪龙”号正在破冰前行
海水的温度
Sea temperature
影响大气温度及沿海地区的气温
概念
分布规律 影响因素 海水温度的主要影响
大尺度：海洋对大气温度起着调节作用，使温差变小。
时令河
3、分析红海、波罗的海与外海连通状况对盐度的影响
狭窄
狭窄
狭窄
红海、波罗的海都比较封闭，与外海海水交换弱，盐度受外海影响小
活动探究
分析红海盐度高、波罗的海盐度低的原因
原因
位于副热带海区，以热带沙漠气候为主， 气候炎热，降水稀少，蒸发旺盛
两岸多干燥的沙漠，几乎没有淡水汇入
海域较为封闭，与低盐度的海水交换少
纬度高，以温带海洋气候为主，气温较 低，降水丰富，蒸发弱 四周陆地河流众多，有大量淡水汇入
海域较为封闭，与高盐度的海水交换少
海水的盐度
Sea salinity
概念
人类对海水的开发利用
人类利用海水晒盐具有悠久的历史，日照充足、降水 较少的沿海地区适宜建造晒盐场。
分布规律 影响因素 海水盐度的开发利用
第三章海水的物理性质和世界大洋的层化结构
第三章：海水的物理特性和世界大洋的层化结构一、海水的主要热学和力学性质（一）水的密度水结冰时，密度减小，体积增大，所以冰总是浮在水面上，这与一般物质的性质“热胀冷缩”不同，是一种反常膨胀。
水的密度随温度的这种不正常的变化，是由水分子的缔合造成的。
（二）水的热性质特殊水的熔点、沸点、比热、蒸发潜热和表面引力值都比氧的同族氢化物高。
其原因就在于熔化和汽化时，缔合分子的溶解需要消耗较多的能量。
（三）海水的盐度海水是含有多种无机盐类的溶液，盐度是其浓度的一种量度，它是描述海水特征的基本物理量之一。
海洋中发生的许多现象都与盐度的分布和变化密切相关。
长期以来，人们对盐度的定义、计算标准和测量技术进行了广泛的研究和讨论，先后有1902年盐度、氯度定义；1969年的电导盐度定义；1978年的实用盐标。
1、1902年盐度、氯度定义大量海水分析结果表明，不论海水中含盐量的大小如何，各主要成分之间的浓度比基本上是恒定的，这种规律称为“海水组成恒定性”又称为马赛特原则。
海水组成恒定性规律的发现，为测定海水的盐度提供了方便条件。
1902年，克努森（Knudsen）等人建立了盐度、氯度定义。
1)盐度：1千克海水中的碳酸盐全部转换成氯化物，溴和碘以氯当量置换，有机物全部氧化之后所剩固体物质的总克数，单位：克每千克，用符号S‰表示。
2)氯度：1千克海水中的溴和碘以氯当量置换，氯离子的总克数，单位是克每千克。
（氯度量稍大于海水中实际氯含量）用硝酸银滴定法测定海水的氯度时，需要知道硝酸银的浓度，为此，配置一种标准的知道其氯度值的标准海水，作为国际统一标准硝酸银溶液的浓度。
国际上统一使用氯度值精确为19.374‰的大洋水作为标准，称为标准海水，其盐度值对应为35.000‰。
2、1969年的电导盐度定义考克斯等1976年对由大洋和不同海区不深于100米的水层内采集的135个水样，准确的测定其氯度值计算盐度，同时测定水样的电导比R15，得除了盐度S‰与电导比之间的关系式：但此种盐度测定仍然未脱离对氯度测定的依赖，直至1978年实用盐标的建立，才使得盐度测定脱离了对氯度测定的依据。
第三章 海水的物理特性
第三章海水的物理特性和世界大洋的层化结构§ 3.1海水的主要热学和力学性质一、海水与纯水研究对象为海水，海水是一种溶解有多种无机盐、有机物和气体，并含有许多悬浮物质的混合液体。
因测定出海水中含有80多种元素，溶解无机盐总量约3.5%，而不同于纯水。
纯水——不包含任何溶解物和悬浮物的纯粹的水，当然也不包括气体。
它有特殊的水分子结构，强溶解性和反常的密度变化，作为海水的主体部分，纯水的这些性质是必要影响到海水特性。
水的强溶解性：由于水的强极性可以吸引溶质表面的分子或离子，使其脱离溶质的表面进入水中。
海水的溶解性强于纯水。
水的反常密度变化：•现象——纯水在大气压力下4℃时密度最大，为1000千克每立方米t > 4 ℃—热胀冷缩，t↘V ↘ρ↗t < 4 ℃—反常膨胀，t ↘ V ↗ρ↘•反常膨胀原因——水分子的缔合水分子缔合成分子晶体，其晶格排列松散，体积增大，故密度减小。
t < 4 ℃时有利于分子的缔合。
0 ℃水结冰时，水分子全部缔合成一个巨大的分子晶体，体积增大，密度减小，所以冰总是浮在水面上。
0 ℃—4 ℃升温过程中，较大的缔合分子离解为较小的缔合分子，体积收缩，密度增大。
二、海水的温度、盐度、密度1、海水温度：物质内部分子热运动激烈的程度。
表征物体冷热程度的物理量，建立在热平衡定律基础上。
•海温，就是海水的温度。
2、海水盐度a、绝对盐度——海水中溶解物质质量与海水质量的比值。
b、盐度的首次定义（1902）1kg海水中将(Br-,I-)以氯置换，碳酸盐分解为氧化物,有机物全部氧化,所余固体物质的总克数。
(480度加热48小时）利用海水组成恒定性性质——不同地域，海水中主要成分的绝对含量不同，但各含量间的比值近似恒定。
测定出其中某一主要成分的含量，便可推算出海水盐度。
Knudsen盐度公式——S‟ = 0.030 + 1.8050Cl‟，其中Cl‟为氯度，1kg海水中的溴和碘以氯当量置换，氯离子的总克数。
第三章 海水的物理性质
3
• 由于水分子的偶极子结构，使其 溶点和沸点大幅提高，否则只能 以气体形式存在，不能形成海洋 和生命！ • 水是地球上唯一可同时存在固、 液、气三态的物质 • 水的溶解力很强 • 水分子有很强的极性，容易吸引 溶质表面的分子或离子，使其脱 离溶质的表面进入水中 • 水可轻易将盐分解为离子状态 • 海水的溶解性和腐蚀性更强
• 海洋的平均盐度为34.7；红海最高36-38；波罗地海最低7-8 • 影响盐度的因素：
外海大洋：蒸发和降雨 沿岸海域：径流
• 低、高纬度海区的盐度，哪一个高？
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盐量的循环
• 海浪破碎会产生大量气泡，气泡上升到海面破碎 形成小水滴，大风时风会直接将波峰撕裂而生成 水滴，水滴在空中蒸发而成为盐粒子，成为海盐 气溶胶进入大气中，饱和水汽以它为凝结核，形 成雨滴落到陆地上，最后汇聚到河流又回到海洋
3 4 5 10.67869 R15 5.98624 R15 1.32311R15
为15ºC，一个标准大气压（101325 Pa）下，水样的电 导率C(S,15,0)与盐度精确为35‰的标准海水电导率C(35,15,0) 之比值，通过测定海水的电导率来推算盐度值 • 国际“海洋学常用表和标准联合专家小组”（JPOTS）于 1969年推荐使用此新定义 • 缺点：
“1kg海水中的碳酸盐全部转换成氧化物，溴和碘以氯当 量置换，有机物全部氧化后所剩固体物质的总克数”。单 位是g/kg，用符号‰表示
• 该方法测定盐度非常繁琐，不适用于海洋调查
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海水的盐度
• Knudsen公式（化学方法） 基于海水组成恒定性规律，用测定海水氯 含量的方法来计算盐度 S ‰ = 0.03 + 1.805 CI ‰
盐度越大越容易结冰吗？
高一地理必修_第一册_《海水的性质》教学设计
第三章地球上的水第2节海水的性质【学习目标】1.理解温度、盐度和密度是海水重要的理化性质。
2.运用图表等资料，说出海水温度、盐度、密度的分布特点及其影响因素。
3.运用图表、实例等资料，说明海水温度、盐度、密度对人类活动的影响。
【素养目标】综合思维：运用图表等资料，归纳海水温度、盐度、密度的分布规律及影响因素。
区域认知：通过图表分析，不同海域海水温度、盐度、密度的差异，找出世界盐度最高和最低的海区，并解释原因。
地理实践力：以现实生活的事项为例，走近海洋，利用地图册和新闻影视资料，让学生更直观地理解有关海洋知识，海水的一些物理、化学性质，由浅入深，增强对知识的理解。
人地协调观：学生通过对海洋的认识，理解人类与海洋的相互关系，合理利用和保护海洋，促进可持续发展。
【教学重难点】本节教学的重点是“说明海水性质对人类活动的影响”，“盐度分布和密度分布”是难点。
【教学过程】课时建议2课时。
实施建议第一课时【导入】教科书以“长尾鲨”号核潜艇事件设计情境，既激发了学生探索海洋世界的兴趣，又巧妙地引出了海水理化性质的学习主题。
实际教学中可以海水的温度、盐度、密度等理化性质之一或者全部为主题，以实例或故事导入。
方式一：从海水的密度导入。
选择教科书案例或者选择类似的案例导入，如1968年以色列“达喀尔号”潜艇“失踪”事件、2014年中国372号潜艇遭遇“海中断崖”成功脱险的故事。
方式二：从海水的温度导入。
①可选择海水温度过低导致鱼群死亡的事件。
例如，2011年1月初，美国马里兰州持续低温，导致沿海地区大约200万条斑鱼死亡。
②可选择海水温度过高导致鱼群死亡的事件。
例如，2000年8月，科威特遭遇高温，海水温度最高达到34℃，造成浅水鱼大批死亡。
再如，秘鲁渔场以冷水性鱼类为主，海水急剧升温会导致鱼群数量锐减。
③介绍学生熟悉的海洋鱼类及其适宜的温度范围，如黄鱼、带鱼、大麻哈鱼、鳕鱼、罗非鱼、石斑鱼、小沙丁鱼、金枪鱼等。
方式三：从海水的盐度导入。
高中地理必修一讲义第三章 第二节 海水的性质
第二节海水的性质课程标准运用图表等资料，说明海水性质和运动对人类活动的影响。
学习目标1.分析影响海水温度、盐度和密度的主要因素。
2.运用图表等资料，归纳总结海水温度、盐度、密度的时空分布规律。
3.联系生产生活实际，说明海水性质对人类活动的影响。
一、海水的温度1．影响因素(1)主要因素：海洋热量的收支情况。
①热量收入：主要来自太阳辐射的热量。
②热量支出：主要是海水蒸发所消耗的热量。
(2)其他因素：海陆分布、大气运动、海水运动。
2．分布规律(1)垂直分布：海水温度随深度增加而变化，1000米以内的海水温度随深度变化幅度较大，而1 000米以下的深层海水温度变化幅度较小。
(2)水平分布：全球海洋表层的水温由低纬向高纬递减。
(3)季节分布：同一海区的表层水温，夏季普遍高于冬季。
3．对地理环境的影响(1)海水温度影响海洋生物的分布。
(2)海水温度影响海洋运输。
(3)从全球尺度来说，海水对大气温度起着调节作用。
判断1．某海域水温高，是因为该海域太阳辐射多。
( × )2．垂直方向上，海水温度的变化幅度较大。
( × )二、海水的盐度1．含义：海水中盐类物质的质量分数，通常用千分比表示。
2．影响因素(1)温度：海水的温度越高，盐度越高。
(2)蒸发量：蒸发量越大，盐度越高。
(3)降水量：降水量越大，盐度越低。
(4)入海径流：有河流注入的海域，海水盐度一般较低。
3．分布规律世界大洋的平均盐度约为35‰，以副热带海域最高，由副热带海域向赤道和两极逐渐降低。
4．对人类活动的影响(1)利用海水晒盐，日照充足、降水较少的沿海地区适宜建造晒盐场。
(2)利用海水制碱，从海水提取镁、溴等资源。
(3)对海水养殖而言，盐度的稳定性极其重要。
(4)随着科技的发展和观念的改变，海水也成为淡水资源的重要补充。
判断1．赤道海域因温度最高，蒸发强烈，盐度最高。
( × )2．一般河流入海口附近的海水盐度较低。
( √ )三、海水的密度1．概念：指单位体积海水的质量。
海水的物性参数
海水的物性参数1. 导言海水是地球上最常见的自然物质之一，它的成分和物性参数对于海洋科学的研究和海洋工程的设计至关重要。
本文将介绍海水的常见物性参数，包括密度、粘度、热容和盐度等。
2. 密度海水的密度是指单位体积海水的质量，通常以千克/立方米（kg/m³）表示。
海水密度的主要影响因素是温度和盐度。
随着温度的升高，海水密度降低；而随着盐度的增加，海水密度增加。
常见海水的密度约为1020-1030 kg/m³之间。
3. 粘度粘度是指流体抵抗相对运动的能力，它决定了流体流动的阻力大小。
海水的粘度主要受温度和盐度的影响。
通常用动力粘度（动力粘度是剪切切应力和剪切速率之比）来表示海水的粘度，单位为m²/s。
海水的粘度随着温度的升高而降低，随着盐度的增加而增加。
在常温下，海水的动力粘度约为1.1 × 10⁻⁶ m²/s。
4. 热容热容是指单位质量物质升高1摄氏度所需的热能，它表示了物质吸热和放热的能力。
海水的热容主要由温度和盐度决定。
海水的热容随着温度的升高而增加，随着盐度的增加而略微增加。
在常温下，海水的热容约为3900 J/(kg·°C)。
5. 盐度盐度是指海水中溶解的盐类物质的质量所占总质量的百分比。
盐度对海水的导热性、电导率和密度等物性参数都有影响。
盐度的常见单位为盐度（psu）或以千分之一为单位的盐度（ppt）。
海水的典型盐度约为34-37 psu之间，即千分之34-37。
6. 声速声速是声波在介质中传播的速度，对于海洋声学和水下通讯等方面具有重要意义。
海水的声速主要由温度、盐度和压力决定。
通常情况下，海水的声速约为1500 m/s。
7. 其他物性参数除了上述常见的物性参数外，海水还有许多其他的物性参数值得研究和讨论，如导热系数、折射率、电导率等。
这些物性参数都对海洋科学的研究和海洋工程的设计起到重要的作用。
结论海水的物性参数包括密度、粘度、热容、盐度和声速等，这些物性参数受温度、盐度和压力等因素的影响。
地球概观
第四节 风海流
一、无限深海风海流（亦称漂流）：南森
2、空间结构： 表层流速最大，流向偏向风向的右方45度； 随深度增加，流速逐渐减小，流向逐渐右偏； 至摩擦深度，流速是表面流速的4.3%，流向与表面流向相反，可忽略； 连接各层流速的矢量端点，构成艾克曼螺旋线。 风海流体积输运 垂直风向输送，北半球在风向的右边，南半球相反。 浅海风海流 四、风海流的附效应 升降流：顺岸风，气旋与反气旋，辐散、聚带等引起
太阳辐射、大洋环流、蒸发降水
深层南北差异减小。
第六章
第一节 第二节
大气环流
大气环流 天气系统
垂直分层、气象要素
气压带和风带分布
季风环流 热带天气系统：热带气旋 温带天气系统：锋面天气系统或温带气旋
第七章 大洋环流及水团结构
第一节 概述 第二节 海流成因 第三节 地转流 第四节 风海流 第五节 惯性流 第六节 大洋环流及水团结构 （一）大洋环流的成因 （二）海洋表层环流的地理分布 （三）大洋表层环流各流系的特征 （四）大洋水团及表层以下环流 第七节 中国海环流 第八节 观测手段、研究方法和应用
海洋中化学特性和生命现象 基本概念
赤潮 生态系统 生物多样性 海洋污染 海洋中化学污染物 海洋资源
三、波动叠加 1、驻波： 2、波群：
群速
风浪和涌浪
一、定义 风浪：当地风产生，且一直处在风的作用之下的海面波动 状态。 涌浪：海面上由其他海区传来的或当地风力减小、平息， 或风向改变后海面上遗留下的波动。 波面特征： 二、决定因素 “风大浪高”“无风不起浪”
风速：风力大小； 风时：状态相同的风持续作用在海面上的时间； 风区：状态相同的风作用的海域的范围。
2 海水物理性质
水温测定
测定表层水温一用海水表面温度表、电测 表面温度计及其他的测温仪器，在卫星上 通常用红外线表面温度计测量海表水温， 在海洋浮标上一装有自记的仪器。 深层水温的测定，主要用常规仪器(如CTD) 及一些自容式温盐深自记仪器(如STD、 CTD)等。
粘滞性
由于海水分子的不规则运动，相邻水层内 的分子便要产生交换作用，如果相邻的水 层具有速度梯度，那么这种交换作用便将 引起动量的转移，从而就在海水水层中出 现摩擦应力，对于x方向，相邻水层之间单 位面积上的摩擦应力为
海水样品中所溶解的固体物质的总质量除以该 样品的质量。源自传统盐度定义的条件：
所有碳酸盐转变为氧化物、全部溴和碘被氯置换、所 有有机物被氧化。
这种测定方法的操作繁杂，为了应用方便，在海 水组成恒定原理基础上，自北海、波罗的海、红 海等海区采集了 9个表层水样，测定了它们的盐 度和氯度，从这些数据归纳出盐度和氯度(Cl)的关 系式 S‰=0.030+1.8050Cl‰ 后来，又将其改为： S‰=1.80655Cl‰
独特的分子结构
O= H+ H+
纯水的物理特性
极性分子 可形成缔合分子 溶解力强 沸点高 密度反常
海水温度
海水含有盐分， 导致海水的冰点 和最大密度温度 发生变化。 海水温度在-5～ 33℃之间。 在海洋深层，温 度一般都很低， 大体在-1～4℃间。
海表温度与表皮温度
估算声速，经验公式
C 1449.2 4.6t 0.055t 2 0.00029t 3 1.34 0.010t S 35 0.016z
深海声速垂直分布
第三单元-海水中的化学-知识点
第三单元海水中の化学一、海洋化学资源1、海水中の物质（1）海水由96.5%の水和3.5%の溶解の盐组成。
①海水中主要有4种金属离子（Na+、Mg2+、Ca2+、K+）和2种酸根离子（Cl-、SO42-）。
当把海水蒸干时，任一金属离子和酸根离子都可以结合构成一种盐，故海水中主要の盐有：Na2SO4、NaCl、MgSO4、MgCl、CaSO4、CaCl、K2SO4、KCl。
②海水之最：含量最多の金属离子：Na+，含量最多の非金属离子或酸根离子：Cl-含量最多の非金属元素：O，含量最多の金属元素：Na海水盐分中含量最多の非金属元素：Cl。
（2）海水制镁Ⅰ.流程：Ⅱ.化学方程式：①MaCl2+Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓+CaCl2②Mg(OH)2+2HCl＝2H2O+MgCl2③MgCl通电Mg+Cl2↑注意：①海水中原本就有氯化镁，为什么要先加石灰乳生成氢氧化镁沉淀，再加盐酸得到氯化镁呢？海水中氯化镁の含量很低，要想得到它，首先要设法使之富集。
提取镁时，如果直接以海水为原料，则将其中の氯化镁转化为沉淀の过程就是为了使镁元素富集；如果以卤水为原料，则在海水晒盐阶段就经过了一次富集，转化为沉淀の目の即可使镁元素进一步富集，又可除去其中の氯化钠等杂质。
②从海水中提取镁时，选择石灰乳做沉淀剂の原因是什么？因为石灰乳价廉易得，大海中富含贝壳，它们の主要成分为碳酸钙，可就地取材通过大海制得石灰乳，反应の化学方程式为：CaCO高温CaO+CO2↑、CaO+H2O＝Ca(OH)22、海底矿物（1）可燃冰①可燃冰——天然气水合物——固体——极易燃烧②形成：由天然气（主要成分是CH4）和水在低温、高压条件下形成の冰状固体。
③优点：燃烧产生の热量比同等条件下の煤或石油产生の热量多得多。
燃烧后几乎不产生任何残渣或废气，被科学家誉为“未来能源”、“21世纪能源”。
注意：①纯净の天然气水合物呈白色，形似白雪，可以像固体酒精一样直接被点燃，被形象の称为“可燃冰”。
海水的温度盐度密度的分布规律
海水的温度盐度密度的分布规律一、海水的基本性质海水是指地球表面被覆盖的水体，通常来自海洋、海湾、海峡等大面积的水域。
海水是由淡水和盐水混合而成的，其主要成分包括水分子、钠离子和氯离子，还有少量的镁离子、钾离子、硫酸根离子等。
海水的温度、盐度和密度是描述海水物理性质的三个重要参数，它们相互影响，共同决定了海水的状态和特性。
1. 温度海水的温度是指海水中各点的温度值。
海水的温度受到多种因素的影响，如季节变化、地理位置、海洋环流等。
通常情况下，海水的温度会受到太阳辐射的影响，表现为昼夜温度差异大，白天温度高，夜晚温度低的特点。
海水的温度会影响海水的密度，影响海水的流动状况，还会对海洋生物的生长和分布产生重要影响。
2. 盐度海水的盐度是指海水中各点的盐度值。
海水的盐度主要来源于地表径流和海底地形的影响，是海水中溶解的各种盐类和矿物质的总和。
海水的盐度会受到降水、蒸发和河流径流等因素的影响，通常情况下海水的盐度在全球各地都有一定的变化范围。
盐度高的海水通常密度较大，而盐度低的海水密度较小，影响海水的流动和热交换。
3. 密度海水的密度是指海水的质量与体积的比值，通常以千克/立方米（kg/m³）为单位。
海水的密度受到温度和盐度的影响，通常情况下海水的密度在不同地区有一定的差异。
密度较大的海水往往在深水区，而密度较小的海水则通常在浅水区。
海水的密度差异会影响海水的流动和环流过程，还会对海洋生物的生长和分布产生重要影响。
二、海水的温度、盐度和密度分布规律海水的温度、盐度和密度在不同地区和深度都有一定的分布规律，这些规律主要受到海洋环流、地形地貌、气候变化等因素的影响。
下面将分别介绍海水的温度、盐度和密度的分布规律及其影响因素。
1. 温度分布规律海水的温度在不同地区和深度有着不同的分布规律，主要受到以下因素的影响：（1）季节变化：海水的温度会受到季节变化的影响，通常情况下夏季海水温度较高，冬季海水温度较低，造成昼夜温度差异大，影响海水的热交换和环流过程。
高中地理必修一 第3章第2节 海水的性质教学设计
第三章地球上的水第二节海水性质本节是有关海洋的一些基础知识，有人说21世纪将是海洋开发的世纪，海洋是人类扩大生存空间的理想场所。
海洋被誉为生命的摇篮、风雨的故乡、贸易的通道、国防的前线、资源的宝库，随着人口的增加，人们越来越深刻地认识到解决人类面临的人口、资源、环境问题，拓宽生存空间，开发利用海洋资源势在必行，为此，我们首先需要认识海洋。
海洋水体是大气水和陆地水的主要来源，也是大气的主要热源；海洋与陆地的相互作用，从海洋对陆地的作用这方面来看，一方面是海洋水体运动的影响；因此，研究海洋水体的性质和运动特征及其对人类环境的影响，在海洋环境对人类的发展日益重要的“海洋时代”，具有非常重要的意义。
海洋中的许多自然现象与海水的理化性质有关，其中海水温度和盐度是表示海水性质的重要指标.1.人地协调观：学生通过对海洋的认识，理解人类与海洋的相互关系，合理利用和保护海洋，促进可持续发展。
2.综合思维：运用图表等资料，归纳海水温度、盐度、密度的分布规律及影响因素。
3.区域认知;通过图表分析，认识不同海域海水温度、盐度、密度的差异，找出世界盐度最高和最低的海区，并解释原因。
4.地理实践力：以现实生活的事象为例，走近海洋，利用地图册和新闻影视资料，让学生更直观地理解有关海洋知识，海水的一些物理、化学性质，由浅入深，增强对知识的理解。
重点：海水温度、盐度、密度的分布规律。
难点：海水温度、盐度、密度的分布规律原因分析。
多媒体自制教具（一）引入课题浩瀚的海洋，被誉为生命的摇篮、资源的宝库。
海洋既是人类未来发展的重要空间场所，也是影响地理环境发展演化的重要因素。
海洋水体以及海洋中的各种组成物质，构成了对人类生存和发展有着重要意义的海洋环境。
中国海域辽阔，海洋资源十分丰富，对今后的社会和经济发展必将起着巨大的推动和促进作用。
下面我们学习有关海洋的知识内容。
过渡：介绍美国海军“长尾鲨”号核潜艇事故，过渡到海水的性质一、海洋基本情况介绍（一）海洋是地球的水库人类赖以生存的地球，海洋面积辽阔，水深巨大。
海水的物理性质
Lehodey,P. et al., 2000. El Nino Southern Oscillation and tuna in the western Pacific. Science
Temperature distribution in California coastal area
长江水的扩展
热性质特殊
沸点(boiling point)和融点(melting point)、比热(specific heat)、蒸发潜热 (latent heat of vaporization)等热性质比氧的同族化合物高
2.2 温度、盐度和密度的概念及关系 Temperature, Salinity and Density
• Ocean and Sea
– Four Principle Ocean – Hydrological features of ocean, sea, fjord(bay), strait(channel)
§2 海水的物理性质 Physical Properties of Sea Water
2.1 Water
– ITS-90: the International Temperature Scale of 1990 – ITS-68: the International Temperature Scale of 1968
• At 0℃ they are the same, and above ℃ its-90 is slightly cooler. • t90－t68 = -0.002 at 10 ℃; -0.005 at 20 ℃, -0.007 at
The effect of Temperature
The effect of Salinity
新教材高考地理一轮复习第三章地球上的水第8讲海水的性质课件新人教版
拓展 盐场的形成条件 (1)气候干旱，降水少，晴天多，利于晒盐。 (2)地处低纬，气温高，蒸发旺盛。 (3)广阔、平坦的泥质海滩利于晒盐。 (4)盐度较高、水质较好的海区。
点拨 海洋中深度越大，海水密度不一定越大 影响海水密度的因素主要有温度、盐度和深度(压力)，在垂直方向上，海 水密度随着深度的增加而增大。但是有时候随着深度的增加，海水密度会 突然变小，称为“海中断崖”。 点拨 海水密度对海洋航行的影响 同一艘船在不同密度的海洋上航行，船的吃水深度不同，海水密度越大， 浮力越大，船的吃水深度越小。
一、海水的温度 1．影响因素 (1)主要因素：海洋热量的___收__支_____情况。 ①热量收入：主要来自_太_阳__辐__射__。 ②热量支出：主要是_海__水__蒸_发__消耗热量。 (2)其他因素：海陆分布、大气运动、海水运动等。
2．分布规律
垂直 分布
总趋势
水平 分布
同一海区 相同纬度海区 不同纬度海区
[提示] 1.D 纬度带位于副热带海区附近，炎热少雨，蒸发量大于降水量， 所以盐度高。C 纬度带位于赤道附近，附近海域虽然温度高，蒸发量大， 但降水丰沛，降水量大于蒸发量，所以盐度低。 2．A 纬度带位于北纬 60°附近，陆地面积大，四周有众多河流注入海洋， 因此该纬度带海洋表层盐度较低；E 纬度带位于南半球，大部分区域为海 洋，缺少河流注入，盐度较高。 3．我国北方地区降水少，晴天多，有利于海水蒸发；南方降水较多，不 利于海水蒸发。
海水的盐度
【命题情景】 材料一 下图是年降水量与海洋表层盐度纬度分布图。
材料二 这里可见一望无垠的银白色盐海，渠道纵横有序，盐田银光闪闪， 景象十分美丽。6－9 月是太阳光线最强、气温最高的时候，同样也是晒盐 的黄金季节。
海水的物理特性和世界大洋的层化结构
混合溶液=淡水+无机盐+有机物+悬浮质+……
5、海冰漂流的影响因素：风，海流 2、水平衡对盐度的影响
❖ 格陵兰岛是北半球主要冰山发源地
1盐度：1kg海冰融化后海水的盐度。
6、海冰物理性质 ❖ 印度洋次之，太平洋最少。
此时膜两边的压力差，称为渗透压。 3比热：比纯水冰大，且随盐度增高而增大。
6.2密度：与S有关，与冰内的气泡有关。浮在海面 ❖ 绝热下沉时，压力增加，体积减小，对力对海水微团做功，增加其内能使温度增加。
3）低纬度海区：降水大于蒸发,P-E>0,S低。
上 热容：海水温度升高1K所吸收的热量。
高纬度海区小（温度低，水汽含量少）；
❖ 2、海水的热力学性质 ❖ 1)热容、比热容 ❖ 热容：海水温度升高1K所吸收的热量。（单位：J/K） ❖ 比热容：单位质量海水的热容。单位：J/(Kkg) ❖ 定压比热容Cp:在一定压力下测定的比热容。 ❖ 定容比热容C体和液体物质中是名列前茅的：对气候
的运动速度小于大气
❖ 3)压缩性绝热变化，位温 ❖ 压缩系数：单位体积海水，压力增加1Pa体积的负
增量。随温度、盐度和压力的增大而减小。 ❖ 若海水微团在被压缩时，因和周围海水有热量交换
而得以维持其水温不变，则称为等温压缩。 ❖ 若海水微团在被压缩过程中，与外界没有热量交换，
则称为绝热压缩。
❖ 绝热变化：绝热提升时，压力减小，体积膨胀，对 外做功，消耗内能导致温度降低；绝热下沉时，压 力增加，体积减小，对力对海水微团做功，增加其 内能使温度增加。
❖ 4、海冰的分布： 绝热变化：绝热提升时，压力减小，体积膨胀，对外做功，消耗内能导致温度降低；
第三章 第二节 海水的性质 课件—人教版(2019)地理必修一(共47张PPT)
探究一
探究二
探究三
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课堂篇主题探究
图1 图2
探究一
探究二
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结合材料探究: (1)图1中显示出的海洋表层温度的分布特征是什么? (2)图2中显示出的海水温度垂直变化的规律是什么? (3)结合图1,判断图2中三个观测站纬度的高低,并说明理由。 提示:(1)海洋表层温度由低纬向高纬递减。 (2)海水温度随深度增加而递减,1 000米以下的深层海水温度变化 幅度较小。 (3)三个观测站中,③站的纬度最高,①站的纬度最低。因为海水温 度随纬度增高而递减。
动的影响,树立保护海洋环境的意识。(人地协调观)
知识建构
必备知识
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课前篇自主预习
一、海水的温度 1.影响因素 (1)主要因素:海洋
热量的收支情况
热量收入——太阳辐射 热量支出——海水蒸发
(2)其他因素:海水深度、纬度位置、季节、海陆分布、大气运动、 海水运动等。
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3.世界特殊海域盐度的特征及原因 (1)世界上盐度最高的海域:红海,盐度超过40‰。红海盐度高的主 要原因:①位于副热带海域,降水少而蒸发旺盛,蒸发量大于降水量; ②红海两岸是干燥的沙漠地区,几乎没有陆地河流注入;③红海海 域较封闭,与低盐度的海域交换少。 (2)世界上盐度最低的海域:波罗的海,盐度不超过10‰。其盐度低 的主要原因:①波罗的海海域降水较多而蒸发量小,蒸发量小于降 水量;②四周陆地河流众多,有大量的淡水注入;③海域较封闭,高盐 度的海水流入少。 (3)南纬60°附近海域盐度比北纬60°附近海域盐度高,是因为南纬 60°附近为大面积的海洋,而北纬60°附近海域周围陆地广阔,陆地上 有河流注入海洋,起到稀释的作用。
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第三章海水的物理性质•••纯水的特性•••纯水的特性•水的溶解力很强•水分子有很强的极性，容易吸引溶质表面的分子或离子，使其脱离溶质的表面进入水中•水可轻易将盐分解为离子状态纯水的特性••Array••••运动增强，导致体积膨胀，密度减小纯水的热性质••海水中的溶质•••主要成份海水组成恒定性•尽管不同样品的主要成分绝对量不同，但它们的比值不变。
即任何两种溶于海水中的主要成分比值不变，如CI-1/SO42-，Na+/K+•••••••••••••不是保守量，取决于植物和动物的丰富性和活动海水中的溶质••••最初的盐度定义：1kg海水中所包含的溶质•••Knudsen公式（化学方法）S ‰= 0.03 + 1.805 CI ‰CI ‰为氯度，即1kg海水中的溴和碘以氯当量置换，氯离子的总克数••1966年修改为S ‰= 1.80655 CI ‰海水的盐度（电导方法）••‰=为••有人认为这不是盐度的新定义，而只是给出了氯度是海水电导率与标准海水电导率之比的函数5154153152151532311.198624.567869.10 80832.1229720.2808996.0R R R R R −+−++−15R实用盐度标度•••32.C15)0,4356实用盐度计算公式••1/21515153/225/2151515150.00800.169225.3851 14.09417.0261 2.7081(,15,0)/(,15,0)242S KK KK K K C S C KCI S =−++−+=≤≤实用盐度计算公式•Lewis （1980）给出任意温度的盐度公式•上面公式又进一步推广到任意压力（Millero ，1996）1/23/225/21/23/225/20.00800.169225.3851 14.09417.0261 2.708115[0.00050.00560.00660.037510.0162(15)0.06360.0144](t t t t t t t t t t t S KK K K K St S K K K t K KK C S =−++−++Δ−Δ=−−−+−−−=00,,0)/(,,0)235t C KCI t C t C <<关于实用盐度•••世界各地海水盐度的测定••盐量的循环•由于海浪破碎或被风撕裂，形成海盐气溶胶进入大气中，饱和水汽以它为凝结核，形成雨滴落到陆地上，最后归聚河流又回海洋海洋海水的热容和比热容•海水温度升高（降低）1K （或1ºC ）时所吸收（放出）的热量称为热容，单位是焦尔每开尔文（J/K ）•单位质量海水的热容称为比热容，比热容又分为定压比热容（c p ）和定容比热容（c v ）•一般而言，c p /c v = 1~1.02•比热容是海水温度、盐度和压力的函数，一般而言，c p 随盐度的增大而减小，低温、低盐时，c p 随温度升高而减小，高温、高盐时，c p 随温度升高而增大海水的比热容•海水的比热容约为3.89X103J·kg-1·ºC-1,密度约为1025kg·m-3，而空气的比热容约为1.0X103J·kg-1·ºC-1，密度为1.29kg·m-3•海水和大气的比热容相差不大，而热容量相差巨大•1m3海水降低1ºC放出的热量可使3100m3的空气升高1ºC海水的膨胀•体积热膨胀系数为单位质量海水的体积，在海洋学上称为比容Sp Sp t t V V ,,11⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂=⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂=ααηηα海水的膨胀•••34231102.0101.1100.295.3(max)−−−−×+×−×−=S S S t ρ海水的压缩性•单位体积的海水，当压力增大1Pa 时，其体积的负增量称为压缩系数•定盐等温压缩系数•海水的压缩系数随温度、盐度和压力的增大而减小，海水压缩系数一般很小•海水的压缩性是声波传播的关键tS t p ,1⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂=ααβ海水的绝热变化•什么叫绝热变化？•海水绝热下沉时，压力增大使体积缩小，温度升高，绝热上升时，压力减小使体积膨胀，导致温度降低。
•海水绝热温度变化随压力（深度）的变化率称为绝热温度梯度。
海洋的绝热温度梯度平均为0.11ºC/km海水的位温•位温和位密海洋中某一深度的海水微团，绝热上升到海面时所具有的温度称为该深度海水的位温，海水微团此时相应的密度称为位密。
•海水的位温显然比其现场温度低。
为什么？世界大洋深层水的位温和盐度柱状图盐度变化小，位温变化较大海水的蒸发潜热•比蒸发潜热使单位质量海水化为同温度的蒸汽所需的热量，称为海水的比蒸发潜热L。
•L受盐度影响很小，可只考虑温度的影响Dietrich(1980)给出如下计算公式（0~300C）×≤≤(3DL2502t=t−)30C9.J/kg.272010海水的饱和水汽压•饱和水汽压对纯水而言，饱和水汽压是指水分子有水面逃出和同时回到水中的过程达到平衡时，水面上水汽所具有的压力。
•对海水而言，由于盐度存在，则单位面积海面上平均水分子数目要少，限制了海水蒸发，使饱和水汽压降低•海面的蒸发量与海面上水汽压与饱和水汽压的差成正比，饱和水汽压小不利于蒸发海水蒸发与天气••为何不见海面降低？••生成海水的热传导•相邻海水温度不同时，由于海水分子或海水块体的交换，会使热量由高温向低温处转移，称为热传导•单位时间内通过某一截面的热量，称为热流率。
•单位面积的热流率称为热流率密度，单位Wm -2.为热传导系数nt q ∂∂−=λλ海水的传导性•由分子的随机运动引起的热传导，称为分子热传导，海水分子热传导系数为10-1量级•若海水的热传导是由海水块体运动的随机运动所引起，称为涡动热传导或湍流热传导，其热传导系数的量级为102~103•涡动热传导与海水的运动状况有关•海水盐量扩散与上述情形类似，但分子盐扩散系数仅为分子热传导系数的0.01左右（为什么？）海水的沸点升高和冰点下降•海水最大密度温度随盐度增加而降低•海水沸点和冰点与盐度有关•随着盐度增大，沸点升高而冰点下降•在海洋中更关心冰点随温度的变化（如下式）pS S S t f 8242/331053.710154996.210715023.10575.0−−−×−×−×+−=海水的粘滞性•海水的粘滞性当相邻两层海水做相对运动时，由于水分子的不规则运动或海水块体的随机运动（湍流），在两层海水之间便有动量传递，产生切应力为动力学粘性系数，单位为Pa·s为运动学粘性系数，单位为m 2/s•单纯由分子运动引起的粘性系数非常小，一般可忽略，而湍流引起的涡动粘性系数较大•分子粘性对海-气界面物质交换过程非常重要nv ∂∂=μτμρμ/海水的力学性质•海水的渗透压被半渗透膜（）分开的海水和淡水，由于淡水一侧的水慢慢地渗向海水一侧，使海水一侧的压力增大，直到达到平衡状态，此时膜两边的压力差，称为渗透压，它随海水盐度的增高而增大•海洋生物的细胞壁就是一种半渗透膜，渗透压对海洋生物的生存十分重要！•海水的表面张力在液体的自由表面上，由于分子之间的吸引力所形成的合力，使自由表面趋向最小，这就是表面张力。
海水的表面张力随温度的升高而减小，随盐度的增大而增大•表面张力对海面毛细波和海浪的生成至关重要！海水的密度•海水密度•海水比容•上述二者均为海水温度、盐度和压力的函数•密度超量ρρα1=-3m kg 1000•−=ργ海水的密度和状态方程•比容偏差•热比容偏差•海水状态方程是海水状态参数温度、盐度、压力与密度或比容之间相互关系的数学表达式•一个大气压下国际海水状态方程•高压国际海水状态方程),0,35(),,(p p t S ααδ−=)0,0,35()0,,(),(αα−=Δt S t S 22/3)0,,(CS BS AS w t S +++=ρρ1)0,,(),(⎥⎤⎢⎡−=np t S p S ρρ海冰•定义：••海冰的分类•••••海冰•海冰的形成•当盐度大于24.695时，海冰冰点高于最大密度温度，只有当对流混合层的温度同时达到冰点时，海水才会结冰(为什么？)•海水的结冰→纯水冻结→盐分排出→冰下海水密度增大→对流增强→冰点降低，同时冰层阻碍其下海水热量的散失→减缓冰下海水继续冻结的速度•结冰时，一些海水被困在冰中，结冰速度越快，俘获的海水越多海洋中的海冰••••••1/4～1/3。
•流冰会影响船舰航行和危害海上建筑物海冰的盐度••••••导致盐度降低，在极地的多年老冰中，盐度几乎为零。
••••的蒸发失热大为减少，从而形成了海洋的保护层。
••••射率平均只有0.07，而海冰可高达0.5～0.7。
海冰的漂移••无风时，漂移方向与速率大致与海流相同•单纯由风引起的漂移速度约为风速的1/50~1/40，方向偏风矢量之右（北半球）或之左（南半球）（为什么？）•1912年4月14日，269米长的Titanic游轮在纽芬兰岛南部被冰山撞沉，2224人中1513人遇难。
1985年9月，Woods Hole海洋研究所的Robert Ballard在3844米水下发现沉船位置。
海冰的分布••••••入海而成的。
出现在南半球水域里的冰山，长宽可达有几百公里，高几百米。
海冰的分布•格陵兰岛是北半球冰山的主要发源地，每年约有7500座冰山由此进入海洋•北极冰山向南运动的平均界限为400N。
•南大洋海域经常有22万座冰山，太平洋、印度洋和大西洋的流冰界限分别为500S 、450S、430S。
•南大洋中冰山的平均寿命为13年，是北半球冰山平均寿命的4倍多海冰与海况•结冰过程利于铅直对流混合→表层高溶解氧海水向下输送→底层含营养盐类的海水上升→利于生物的大量繁殖•海冰对潮汐、潮流和波浪影响极大•南极大陆架上海水的大量冻结，使冰下海水增盐、低温且高密，沿陆架下沉可至底层，并向三大洋散布•对人类活动的影响：航行、港口（泰坦尼克号1912.4.12）2006年1月，莱州湾遭遇20多年来未遇的冰冻。