化学海洋学 第二章 海水的组成及其化学成分
海水主要成分有什么
海水主要成分有什么海水是地球上最丰富的自然资源之一，它由多种化学物质组成，其中主要成分包括水、盐类、溶解气体和微量元素。
下面将分别介绍海水的主要成分及其特点。
1. 淡水海水中最主要的成分是水，占据海水总重量的大部分。
水分子由氧原子和氢原子组成，在海水中起着溶剂的作用，使其他物质可以在其中溶解。
海水中的水质受温度、盐度、压力等因素的影响，表现出不同的密度和流动特性。
2. 盐类海水中的盐类是指各种无机物质的离子化合物，主要包括氯化物、硫酸盐、碳酸盐等。
这些盐类物质是海水中的主要溶解物质，占据海水总重量的一小部分，但对海水的盐度和电导率起着重要的影响。
海水中的盐度因地域和气候等因素而有所不同，一般在33-37‰之间。
3. 溶解气体海水中还含有大量的溶解气体，主要包括氧气、氮气、二氧化碳等。
这些气体对海洋生物的呼吸和新陈代谢起着重要作用，同时也影响着海水的酸碱性和溶解度。
海水中各种气体的溶解量受温度、压力、盐度等因素的影响，呈现出复杂的动态平衡关系。
4. 微量元素除了水、盐类和溶解气体外，海水中还含有各种微量元素，如钠、钾、镁、钙等。
这些微量元素对海洋生物的生长和发育至关重要，同时也参与着海水的化学循环和生态系统的稳定。
海水中微量元素的含量受陆源输入、海底沉积、生物作用等因素的影响，具有一定的空间分布和季节变化特点。
综上所述，海水主要成分包括水、盐类、溶解气体和微量元素，它们共同构成了海洋的化学环境，维持着海洋生态系统的平衡和稳定。
对海水成分的深入了解有助于我们更好地保护海洋环境，促进海洋资源的可持续利用和生物多样性的保护。
第二章海洋的化学组成及物理化学特征
第一节 海洋的化学组成
Water is a powerful solvent and we have it everywhere – the hydrological cycle
基本知识回顾：
氯度和盐度：(大致体现了海水中各化学组分总和的浓度）
海水的盐度是衡量海水组成的重要指标，反映了海水的含盐量。 而海水化学组成最大的特点是其主要组分（H和O除外）之间的浓度 比值基本保持恒定。因此，可以以盐度为基础根据其固定比例关系 得出海水中各种主要化学组成的含量。
➢金属元素的生物移出
✓生物对金属元素的摄取符合 Redfield 律: C:N:P:Fe:Zn:Mn:Ni:Cd:Cu:Co:Pb
180:23:1:0.005:0.002:0.001:0.0005:0.0004:0.0002:0.00004
✓金属元素在生物壳体中的 富集 (Ba, Sr, Cu, Ag, Zn, Pb, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni)与生 物种类有关。
元素 > 1ppm
次要元素
Br、C、Sr、B、Si、溶解氧和氟
微量 主微量元素(>10ppb) N、Li、Rb、P、I、Ba、Mo
元素 <1ppm
微量和痕量元素
浓度低于10ppt的其他元素
各主要溶解组分之间比例恒定，海水盐度主要由前6种元素
决定，占总量的99%左右。
海水组成的恒定性
部分地区海水组成不恒定的原因
重要的生 物过程
微生物（例如趋磁性细菌和浮游植物）细 胞生长要靠对Fe的摄取。
极端还原环境的产物极端氧化环境的产物有机质的成岩作用和海洋环境中油气的生成有机质的成岩作用在成岩作用过程中将伴随着有机质的还原脱羧脱氨基脱甲基化环化歧化和芳构化一般将发生于1000m左右沉积柱深度以内的作用都叫做成岩作用其特点是所涉及的温度效应比较低约2550
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。
4海水的化学组成
1. 海水的化学组成
• 营养元素 • 与海洋植物生长有关的要素，通常指N, P, Si 等
• 微量元素 • 海水中含量很低的成分
2. 温室效应
自然温室效应
主要是指大气中原有的温室气体捕 获地表发射的红外辐射的热量，并加 热地表及近地面空气。 温室气体：水汽、二氧化碳、臭氧、 甲烷、氧化亚氮等2. 温室效应2 温室效应• 海洋酸化
•
海水中CO2的含量约为2.2 mmol/kg，大洋水
的pH值变化主要由CO2的增加或减少引起的。
2 CO2 (g) H2O H2CO3 H HCO3 2H CO3
• 化
随着CO2的增加，海水的pH值降低，海水酸
2. 温室效应
• 一些海洋学家认为，日益变暖的气候和日 渐酸化的海水将对珊瑚礁的生存产生严重威 胁，此后数十年内珊瑚礁的生长将逐渐停止 直至灭亡
3. 全球变暖 • 全球变暖 • 全球变暖指的是在一段时间中，地球的大 气和海洋因温室效应而造成温度上升的气 候变化现象
3. 全球变暖
全球变暖的主要观测事实：
• 20世纪全球地面平均气温增加了0.6℃±0.2℃ • 60年代末以来雪盖面积很可能减少了10％ • 50年代以来北半球春夏海冰面积减少了10－15 ％，厚度也减小 • 20世纪山地冰川广泛消退 • 20世纪全球海平面平均升高了0.1－0.2米 • 近几十年南半球部分海洋和南极大陆部分地区没 有变暖，南极海冰范围未见明显变化。
2. 温室效应
增强温室效应
也被称为人为温室效应，特指工业 化以来由于人类活动引起的大气中 温室气体浓度的迅速增加，从而大 大强化了原有的自然温室效应。
2. 温室效应
2. 温室效应
CO2含量的变化主要是燃烧煤、石油、天然气等 燃料所引起的
海水的主要成分化学式
海水的主要成分化学式
海水是地球上最常见的液体之一，它主要是由各种无机物质组成的。
海水中包
含许多元素和化合物，这些成分对海洋生物和地球生态系统都起着至关重要的作用。
我们来看一下海水的主要成分及其化学式。
主要成分
氯化钠（NaCl）
氯化钠是海水中含量最丰富的物质之一，其化学式为NaCl。
它是普通食盐的主要成分，也是海水中呈现咸味的原因。
氯化镁（MgCl2）
氯化镁是海水中的另一个主要成分，其化学式为MgCl2。
氯化镁在海水中起着
调节细胞内外渗透压的作用，对海洋生物的生存和生长至关重要。
硫酸钠（Na2SO4）
硫酸钠是海水中的一种重要盐类，化学式为Na2SO4。
它可以在海水中与其他
盐类形成沉淀，影响海水的PH值和离子平衡。
硫酸镁（MgSO4）
硫酸镁也是海水中的主要成分之一，其化学式为MgSO4。
硫酸镁在海水中的含量较高，对海洋生物的代谢和生长有重要影响。
其他成分
除了以上主要成分外，海水中还包含微量元素如钾、钙、氟等，以及各种有机
物质和浮游生物。
这些成分共同构成了海水的复杂组成，维持着海洋生态系统的平衡和稳定。
综上所述，海水中的主要成分化学式包括氯化钠、氯化镁、硫酸钠、硫酸镁等，它们共同构成了海水的特有化学特性，对地球生态系统和人类生活都具有重要意义。
对海水成分的研究将有助于更好地理解海洋环境的变化和保护海洋资源的重要性。
《海水中的化学》课件
海水化学反应机制的研究
海水中化学反应的机理研 究
海水中化学反应的速率和 条件研究
海水中化学反应的产物和 影响因素研究
海水中化学反应的应用和 前景研究
海水化学物质的环境行为研究
研究目的：了解海水中化学物质的环境行为，为环境保护提供科学依据 研究内容：包括海水中化学物质的迁移、转化、富集和释放等过程 研究方法：采用实验、模拟和数值模拟等方法进行研究 研究意义：为海水环境保护、资源开发和利用提供科学依据
海水中的沉淀反应是指在海水中发生的化学反应，导致固体物质从溶液中沉淀出 来。 常见的海水中的沉淀反应包括碳酸钙沉淀、硫酸钡沉淀、氢氧化铁沉淀等。
碳酸钙沉淀是指海水中的碳酸氢钙与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀。
硫酸钡沉淀是指海水中的硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀。
氢氧化铁沉淀是指海水中的铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀。
海水中的有机污染物对海洋生态的影响
破坏海洋生态系统：有机污染物进入海洋，影响海洋生物的生存和繁殖 影响海洋生物多样性：有机污染物可能导致某些物种的灭绝，影响海洋生物多样性 影响人类健康：有机污染物通过食物链进入人体，影响人类健康 影响海洋经济：有机污染物可能导致渔业资源减少，影响海洋经济
05 海水化学资源的应用
海水中的有机物主要包括氨基酸、蛋白质、糖类、脂类等 氨基酸是构成蛋白质的基本单位，在海水中含量丰富 蛋白质是构成生物体的主要成分，在海水中也存在一定数量 糖类是生物体的主要能源物质，在海水中也存在一定数量 脂类是生物体的重要组成成分，在海水中也存在一定数量
03 海水中的化学反应
海水中的氧化还原反应
海水中的化学
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海水成分包括无机盐和什么
海水成分包括无机盐和有机物
海水是地球上最广泛的天然水体，其成分复杂多样。
海水中的主要成分包括无机盐和有机物。
这两类物质构成了海水独特的化学组成，为海洋生物的生存提供了必要的条件。
无机盐
无机盐是海水中最主要的成分之一。
主要的无机盐包括氯化钠（NaCl）、硫酸镁（MgSO₄）、硫酸钙（CaSO₄）、碳酸钠（Na₂CO₃）等。
这些无机盐是从陆地上岩石的风化和海床的火山喷发中流入海洋中的。
其中，氯化钠是海水中含量最丰富的盐类，占据了海水总盐量的大部分。
有机物
有机物是海水中的另一类重要成分。
有机物包括蛋白质、脂肪、碳水化合物等有机化合物。
这些有机物来源于海洋生物的代谢活动、植物残骸的分解以及陆地上的污染物输入等因素。
有机物为海洋生物提供了能量和营养物质，同时也参与了海水的化学循环过程。
海水成分的影响
海水中的无机盐和有机物对海洋生物和海洋环境具有重要的影响。
无机盐的含量影响着海水的密度、结晶度和电导率等性质，对海水的物理化学过程产生影响。
有机物则在海洋食物链中扮演着重要的角色，是海洋生态系统的重要组成部分。
总的来说，海水中的无机盐和有机物相互作用，共同构成了复杂的海洋化学系统。
了解海水的成分对于认识海洋环境、保护海洋资源具有重要意义。
希望人类能够更加关注海洋环境，共同保护我们美丽的蓝色地球。
高一化学海水中的化学知识点
高一化学海水中的化学知识点海水是指地球表面上覆盖着的咸水，它含有多种化学物质。
在高一化学学习中，我们需要了解海水中的一些重要化学知识点。
本文将介绍海水的组成、离子的分布、海水的pH值以及海水的盐度等方面的知识。
一、海水的组成海水主要由水和溶解于其中的各种溶质组成。
其中，溶解在海水中占比较大的有无机盐、溶解气体和有机物。
1. 无机盐：海水中含有大量的无机盐，主要是氯化物、硫酸盐和碳酸盐。
其中，氯化钠（NaCl）是海水中最主要的无机盐，占比约为海水总质量的85%。
此外，硫酸镁、硫酸钾、硫酸钠、碳酸钙等无机盐也存在于海水中。
2. 溶解气体：海水中还溶解了大量的氧气、氮气和二氧化碳。
其中，氧气是海洋生态系统中生物呼吸的重要来源，而氮气则参与了氮循环的过程。
3. 有机物：海水中的有机物是各种生物活动的产物，包括有机酸、蛋白质、脂类等。
它们对海洋生态系统的稳定性和生物多样性起着至关重要的作用。
二、离子的分布海水中溶解的各种离子因其溶解度而呈现不同的浓度分布。
1. 氯离子（Cl-）和钠离子（Na+）是海水中浓度最高的离子，它们共同形成了氯化钠。
氯离子还与其他阳离子如镁离子（Mg2+）、钙离子（Ca2+）等结合形成溶解盐。
2. 硫酸盐离子（SO42-）也是海水中的重要离子。
其中，硫酸镁（MgSO4）和硫酸钠（Na2SO4）是溶解度较高的硫酸盐。
3. 碳酸盐离子（CO32-）和氢碳酸盐离子（HCO3-）是海水中的重要碳酸盐。
它们与钙离子反应形成了碳酸钙，是海洋生物外骨骼和珊瑚礁的重要成分。
三、海水的pH值pH值是反映海水酸碱性的指标，其值与海水中溶解的氢离子浓度有关。
海水的pH值通常在7.5到8.4之间，属于弱碱性。
海洋生物对海水pH值的变化非常敏感。
近年来，由于人类活动导致大气中二氧化碳浓度的增加，海水中的碳酸盐浓度也随之增加，使得海水的pH值发生变化，通常称为海洋酸化。
这对于一些对酸碱度敏感的海洋生物来说是一个严重的威胁。
海水的化学组成-文档资料
四、月亮的形成
年轻的地球与一个火星大小的、高速运动的星体发生碰撞， 冲击力将地球表层掀掉一大块。这块被剥离的熔岩状星体 外壳溅落到太空中，绕着地球的轨道飞行。10亿年后才 被地球引力揉成一个小星球，即为月球。
证据：在月球上发现地球的星体残片以及其他来自地球 的物质。
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五、海洋的形成
地球形成初期，火山活动持续不断，底下熔融的岩浆从地表爆发出 来，释放出CO2、N2、CH4、H2和水蒸汽，此为地球的脱气作用。
海水中含量最多的元素是氢和氧(水)
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（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。
水密度随温度的变化
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（3）水是极好的溶剂
NaCl在水中的溶解
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（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
冰点与最大密度温度与盐度的关系
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（5）水中盐分的增加导致渗透压增加
水中的高离子浓度使海水较纯水具有高的渗透压。渗 透压的差异会导致水分子跨越半透膜从低盐区域向高 盐区域扩散，当两边盐浓度相同时，水的净扩散就停 止了。最典型的天然半透膜就是细胞膜，许多海洋生 物细胞内体液的盐含量与海水是接近的，这就是他们 几乎不用耗费多的能量来维持体内与海水之间的盐浓 度平衡。哺乳动物血液中的盐浓度与海水也是接近的 （3.5% wt/v），这并不奇怪，因为生物看来是在海 洋中演化起来的。
种矿物所构成的颗粒无机物； （2）胶体物质：多糖、蛋白质等构成的胶体有机物和Fe、
海水的化学组成(化学海洋学)
钙与其他阳离子不同，它的浓度可能受到固相的溶解与沉淀作用的控制。锶也是这样的！
02
钙在海水中的含量及其分布情况，科学家曾进行了大量的研究工作，但在早期的研究中，分析方法多采用草酸盐沉淀法，但分析结果受到锶的干扰，测定值实际上是表示Ca＝Ca+Sr，并不是钙的真实含量。
02
结果显示，钠含量(单位为克钠/千克海水)对氯度的平均比值为0.5555。用同一样品进行多次分析确定分析误差，得到一次分析的标准偏差为0.0007。
赖利和德田(1967)采用重量法，即将所有碱金属以硫酸盐形式测定，钾用四苯基硼重量法测定，而后扣除钾，就得到钠的含量。
陈国珍曾测过中国标准海水的Na/C1值，此水采自南黄海，平均值为0.5616。对黄渤海和北黄海的水样测定，渤黄海的Na/C1值为0.5610。
H2和水蒸汽，此为地球的脱气作用。
约40亿年前，大气层中以水蒸气、CO2为主，随着地球的继续冷却，聚集在大气中的水蒸气转化为一场持续几百万年的滂沱大雨，加上带有冰的彗星不断地落在地球上。水蒸气的冷凝及冰的融化形成液态水，水累积在低洼地带，形成海洋。
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五、海洋的形成
五、海洋的形成
海洋形成时间： 38亿年前。
自地球上海洋形成起，就进行着蒸发—冷凝构成的水循环。水对其接触的岩石进行风化，岩石变成了碎屑，各种元素溶于水中，由此形成了海水。
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原始海水组成可视为由0.3 M HCl溶液与岩石接触，溶解Ca、Mg、K、Na、Fe、Al等元素，中和后，Fe、Al等以氢氧化物沉淀，把无机物和有机物沉积到海底。
（2）异常的密度变化
对于中纬度地区水中生物的生存 具有重要意义。当冬季接近的时 候，表层水变冷，密度的增加导 致这些水往深层下沉。此过程不 断连续进行直至水温降低至4℃ 以下，在更低温度的时候，进一 步的冷却使水的密度降低，此时 下沉停止了。如果气温达到 0℃，冰首先在表层形成，并成 为下覆水体与大气冷却的屏障， 延缓深层水的结冰。因此，结冰 是从表层往下进行的。这也就保 护了水中鱼类等生物免于被冻死。
海水的成分和海洋化学
海⽔的成分和海洋化学⼈类从海⽔中获取⾷盐的⼯艺，可追溯到新⽯器时代。
中国海⽔制盐历史悠久，从福建省出⼟的古代熬盐⼯具证明，早在仰韶⽂化时期，当地就已⽤海⽔煮盐；远在3000多年前姜太公就教导齐国⼈开发⼤海，捕鱼，晒盐。
春秋时期，管仲为齐国的丞相时，专设盐官管理盐务；据天津府志记载，到了汉代，塘沽⼀带的制盐实况是“近海之区，预掘⼟沟，以待海潮浸⼊，注满晒之”。
在《宁河乡⼟志》中，也有“⽤⼋尊风车，将潮⽔车⼊沟内，使之⼊池，曝晒即成盐”的记载。
海⽔含⼤量盐，平均1千克海⽔中约含盐35克。
条条江河通⼤海，江河流经岩⽯，⼟壤易溶于⽔的矿物质和⽐重轻的物质被带⼊⼤海，海⽔⽔分不断蒸发，则海⽔⾥就淤积愈来愈多这些流⼊的矿物质。
不同海域含盐量不同，波罗的海1千克海⽔含盐7到8克，是世界上最淡的海，这是由于它的海⽔温度低，空⽓湿度⾼，并有多条⼤河将淡⽔注⼊所造成。
⽽中东死海由于降⽔量⼩，蒸发量⼤，⽔中含盐量特别⼤，⼈躺在⽔⾥很长时间，也不会淹死。
令⼈惊奇的是古巴东北部不远的⼤西洋⾥，还有⼀个淡⽔区，这是由于它的海底下有⼀个巨⼤的泉眼，每秒钟涌出的泉⽔可达40万⽴⽅⽶，不断涌出的泉⽔把海⽔排开，形成⼀个稳定的淡⽔区。
海⽔是⼀种化学成分复杂的混合溶液，包括⽔、溶解⼲⽔中的多种化学元素和⽓体。
迄今已发现的化学元素达80多种，依其含量可分为三类：、常量元素、微量元素和痕量元素。
有时，后两类也通称微量元素。
每升海⽔超过100毫克的元素．称为常量元素。
最主要的常量元素有氧、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、氟11种，约占化学元素总含量的99.8～99.9 ％。
其他化学元素含量极少，其中，每升海⽔含有l～100毫克的元素．称为微量元素。
如铁、钼、钾、铀、碘等。
每升海⽔含有1毫克以下的元素称为痕量元素。
如⾦、银、镉等．溶解于海⽔中的化学元素绝⼤多数是以盐类离⼦的形式存在的，其中卤化物最多，占88.6%，硫酸盐占10.8%。
海⽔中的常量元素之间的浓度⽐例⼏乎不变．具有恒定性，这对于研究海⽔浓度具有重要意义．海⽔盐类组成成分，每千克海⽔中的克数，所占盐类百分⽐如下;氯化钠 27.2 克77.7％，氯化镁 3.8克 10.9％，硫酸镁 1.7克 4.9 ％，硫酸钙 1.2 克3.6 ％，硫酸钾 0.9克 2.5％，碳酸钙 0.1克 0.3％，溴化镁及其他 0.1克 0.3％，总计 35.0 克100.0％，海⽔中的⽓体主要由氮、氧和⼆氧化碳组成。
海水的化学组成主要有哪些
海水的化学组成主要有哪些
海水是地球上最丰富的水资源之一，其化学组成相对稳定，含有丰富的矿物质
和盐类。
海水主要由水分和溶解在其中的各种物质组成。
1. 主要成分
1.1 水分
海水中的水分占据了绝大部分，约占海水总重量的96.5%。
水分是海水的基础
成分，起着溶解和传递其他物质的作用。
1.2 盐类
海水中含有多种盐类，主要包括氯化钠（NaCl）、硫酸钠（Na2SO4）、硫酸
镁（MgSO4）和碳酸钙（CaCO3）等。
这些盐类是海水呈现咸味的主要原因，其中
氯化钠是最主要的成分，占海水总盐量的约85%。
1.3 溶解气体
海水中还含有氧气、二氧化碳、氮气等多种气体，其中氧气是水生生物呼吸的
气体来源，而二氧化碳则有助于维持海水的酸碱平衡。
2. 微量元素
除了上述主要成分外，海水中还含有多种微量元素，包括钠、镁、钙、钾、硼、锶、氟、铁、锌等。
这些微量元素对海洋生物的生长和生存至关重要，一些微量元素也在地球空气等其他自然环境中多有分布。
3. 总结
海水的化学组成主要包括水分、盐类和微量元素，这些成分共同构成了海水的
特殊性质。
通过了解海水的化学组成，我们能更好地理解海洋生态系统的形成和演变，促进海洋资源的合理利用和保护。
海水的主要成分是什么和氯化镁
海水的主要成分及氯化镁的作用
海水是地球上最丰富的水体，其中包含着各种元素和化合物。
海水的主要成分
包括水分子、氯化钠、硫酸镁、硫酸钙、氯化镁等。
本文将会重点介绍海水中的主要成分以及氯化镁在海水中的作用。
海水的主要成分
1.水分子：海水中最主要的成分是水分子，约占海水总质量的96.5%。
2.氯化钠：也就是我们常说的盐分，占海水总质量的约
3.5%。
氯化钠
是使海水呈咸味的主要成分之一。
3.硫酸镁：海水中含有大量的硫酸镁，它是海水中的第二大盐类成分。
4.硫酸钙：硫酸钙也是海水中重要的盐类成分之一，对海洋生物的生
长发育起着重要作用。
5.氯化镁：氯化镁是海水中的重要成分之一，它对维持海水的盐度和
渗透压起着至关重要的作用。
氯化镁在海水中的作用
氯化镁是海水中的重要盐类成分，它在海水中有着多种重要作用：
1.维持海水的盐度：氯化镁是维持海水盐度的重要组成部分，保持了
海水的味道和浓度。
2.调节海水的渗透压：氯化镁能够调节海水中的渗透压，维持海水和
海洋生物体内的渗透平衡，保证了海洋生物的正常生理活动。
3.影响海水的化学性质：氯化镁还会影响海水的化学性质，参与海水
的酸碱平衡和离子平衡，保持海水的稳定性。
总的来说，海水中的氯化镁是非常重要的，它不仅维持了海水的化学平衡，还
对海洋生物起着关键性的作用。
通过了解海水的主要成分和氯化镁的作用，我们可以更加深入地了解海水的特点，以及海洋生物与海水之间的关系。
海洋是地球上最重要的生态系统之一，保护海洋资源，维护海洋生态平衡是我们共同的责任。
海水的化学组成与特征
女儿国之谜
❖ 曾在广东某一山区的村寨里，数年前连续出生的尽是女孩，
有位风水先生开言道：“地质队在后龙山寻矿，把龙脉破坏了”
原来是在探矿的时候，钻机把地下含铍的泉水引了出来，扩散
了铍的污染，使饮用水的铍含量大为升高，长时间饮用这种水，
❖ 二硫化碳水溶性较差
❖ 海洋浮游植物活动中的代谢产物二甲亚砜DMSP，在酶的催 化下分解得到DMS
甲烷：
❖ 缺氧水中较多，细菌可以把一氧化碳和二氧化碳还原为甲烷
❖ 含量最高值在南极辐聚区，随深度增加而降低
2021/3/8
18
氮和惰性气体
❖ 氢气：表层海水中处于饱和状态，因为微生物的问 题。
❖ 一氧化二氮：发现在高纬度处于不饱和状态，在中 低纬度处于饱和状态
❖ 表层和深层海水之间存在的缓慢磷交换作用
❖ 少部分在底层未被分解的进入海底沉积物，经过漫长的地质过程返回陆 地，参加新一轮的磷循环
2021/3/8
22
❖ 4.3 硅 ❖ 主要存在形式：溶解硅酸盐和悬浮二氧化硅
❖ 循环：
❖ 春季：因浮游植物繁殖而被吸收，海水中的硅被消 耗。
❖ 夏、秋季：植物生长缓慢，海水中的硅有所回升
❖ 热液过程：1965年在红海中央裂缝区域深达2000米 的海水中，出现了热盐水，其最深处的温度达到59.2 C，其中微量元素的组成和一般海水有很大的差异； 东太平洋的加拉帕戈斯裂缝，有海底热泉喷射，向海 水输送了大量的各种元素，使东太平洋海隆和加拉帕 戈斯裂缝附近的观测站处，海水中溶解态的锰的总含 量，明显地随深度的增加而升高。
❖ *1.2.3目前研究面临的主要问题：分析测定
海水组成成分
海水组成成分
海水是地球表面覆盖最广泛的水体，在地球上覆盖了约71%的表面积。
它是一种复杂的溶液，含有多种元素和化合物。
海水的组成成分主要包括水和各种溶解盐。
1. 水的组成
海水中最主要的组成成分是水，约占海水总质量的96.5%。
水分子由一个氧原
子和两个氢原子组成，具有无色、无味、无臭的特性。
海水中的水含有一定量的氧气和二氧化碳，这些气体的存在对海洋生物起着重要的作用。
2. 溶解盐
海水中还含有各种溶解盐，其中最主要的是氯化钠（食盐）。
除氯化钠外，海
水中还含有硫酸盐、氯化镁、硫酸钠、碳酸钙等多种盐类。
这些盐是海水呈现出咸味的主要原因。
3. 其他元素
海水中还包含了多种元素，包括钾、钙、镁、硫、氧、碳等元素。
这些元素对
海洋生物的生长和繁殖起着至关重要的作用。
此外，海水中还含有微量元素和放射性元素，如铁、锌、镧等。
总的来说，海水是一种复杂的溶液，其中含有多种元素和化合物。
海水的组成
成分对地球生态系统起着重要的调节作用，维持着地球生物圈的稳定。
对海水组成成分的深入研究，有助于我们更好地了解地球环境和生物圈的运行机制。
化学高一海水知识点归纳总结
化学高一海水知识点归纳总结海水是地球上最重要的水资源之一，其中蕴含着丰富的化学成分。
了解海水的成分和性质，对于学习化学知识以及环境保护具有重要意义。
本文将对高一化学中与海水相关的知识进行归纳总结，帮助读者更好地理解海水的组成和特性。
一、海水的组成1. 盐类成分：海水中含有多种盐类物质，主要包括氯化物、硫酸盐、碳酸盐等。
其中，氯化钠（NaCl）是最主要的成分，占海水中盐类总量的约85%。
2. 溶解氧：海水中含有溶解氧，这对海洋生物的生存至关重要。
溶解氧的含量受到温度、盐度和水动力等因素的影响。
3. 微量元素：海水中还含有一些微量元素，如铁、锌、铜等。
这些元素虽然含量很低，但对生物的生长和代谢具有重要作用。
二、海水的性质1. 密度：海水的密度通常比纯水高，这是因为海水中的盐类和其他溶质增加了其质量。
海水的密度与温度和盐度密切相关，一般随着温度升高密度下降，随着盐度升高密度增加。
2. 味道和呈色：海水的味道较咸，这是因为其中的氯化物和硫酸盐等盐类成分。
此外，海水呈现蓝绿色，这是由于水分子吸收了较长波长的红光，而反射了短波长的蓝绿光。
3. 冰点和沸点：由于海水中的盐类以及其他溶质的存在，其冰点和沸点较纯水要低。
一般情况下，海水的冰点约为-2°C，沸点约为100.7°C。
4. pH值：海水的pH值一般介于7.5至8.4之间，表明其为碱性溶液。
这是由海水中的碳酸盐和其他碱性物质引起的。
三、海水与环境保护1. 淡化海水：由于淡水资源的不足，科学家们研发了海水淡化技术。
这种技术可以将海水中的盐类和其他杂质去除，从而得到可供人们使用的淡水资源。
然而，由于淡化海水的能耗较高且成本较高，因此目前主要用于海岛、沙漠地区等特殊地域。
2. 海水污染：近年来，随着工业化和城市发展的加速，海洋污染问题日益严重。
海水污染主要包括水体中溶解氧降低、富营养化、重金属污染等。
这对海洋生态系统和人类健康产生了重大影响，因此需要加强海水环境保护和治理工作。
海洋化学-第2章海洋的形成和海水的组成
在1升现代海水中加入H2
MnO2→Mn2+ FeOOH→Fe3O4 SO42-→FeS2 N2→NH4+ HCO3-→C(s) C(s) →CH4 FeS2→FeS
14 12 10 8 6 4 2
O2－H2O (NO3－－N2) MnO2－Mn2+
在1升现代海水中加入H2
pe
FeOOH－Fe3O4
表2.11 项目比较 约30亿年前海水化学组 成 现代海水组成 30亿年前海水化学组分与现代海水的比较 阳离子含量（%） Mg2+ 13~24 10.7 Ca2+ 23~29 3.2 Na+ 30~47 83.1 K+ 17 3.0 合计 100 100
（引自：Mackenzie，1996；陈镇东，1994）
§2-1 海洋的形成和海水化学组成的演化
三、海水化学成分的演化
1. 原始海水的化学组成 原始海水因溶解原始大气的成分（如HCl、CO2、 H2S等），呈现为酸性和还原性为主的化学特征，近 似为0.5 mol dm-3 HCl溶液。
2. 现代海水的化学组成 现代海水除组成水的氢和氧元素外，Cl-、Na+、 SO42-、 Mg2+、Ca2+、K+、 HCO3- (CO32-)、 H3BO3、 Br-、 Sr2+、F-、为构成海水盐分的主要化学成分。 海水pH约为8.2左右，含氧。 各主要成分之间保持非常接近的比例关系。
一、海洋中元素的地球化学平衡
1. 现代海水化学组成的地球化学平衡
表2.7 主要成分的离子 钠离子（Na+） 钾离子（K+） 氯离子（Cl－） 硫酸根离子（SO42－） 钙离子（Ca2+） 镁离子（Mg2+） 磷酸根离子（PO43－） 碳酸根（CO32－） 氟离子（F－） 氢离子（H+） 海水中主要成分及与其对应的矿物一览表 矿物种类 Na-蒙脱石 K-伊利石 0.5（给定的）
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失去还原剂
生物作用
（占主导作用） 与光合作用相反
可逆反应
现代海水是氧化性的，如果假设成立，利用还原剂理论上可以转换为原始海水
定量化
顺序：氧化-还原电位高的优先还原
硝酸盐-氮气；水合氧化铁（Fe2O3·H2O）Fe3O4
一个电池由两个电极及夹于其间的电解质组成。电化学反应的特点是共轭的氧 化反应和还原反应分别在两个电极界面上进行，阳极氧化反应所放出的电子经 外电路输送给阴极，发生还原反应。电解质中由离子传递电荷，从而形成电流 回路。这两个相对独立的电极(包括金属部分及其紧邻的电解质部分)可看成电 池的一半，故称半电池。
14C法测定为1600年。大洋水循环——表层到深层，深层水大洋环流再 回到表层。上述元素进入海洋，到离开海洋的时间很长，但以混合多次 并均匀。
不参与化学生物作用，主要受物理作用控制。
除个别元素（Rb、Cs、Ra等 ，基本为海水中主要成分） 主族元素逗留时间一般比较 长，过渡元素一般较短
\
平均海洋逗留时间
输入量主要有河流输送、大气输送等。如果某元素以 河流输入为主，则
元素逗留时间
元素在海洋中的总量 元素输入速率
海洋总体积 河流全年流量
元素在海水中平均浓度 元素的世界河流平均浓
度
元素的世界河流平均浓度需要进行大量调整，而且是多年平 均基础，是统计平均概念，数值进行不断修正。
量很少，在前表中为给出，
19.5
4 埋藏和间隙水输出 如Na+和Cl5 逆风化作用
粘土矿物+HCO3-+Si(OH4)-+阳离子=富阳离子铝硅酸盐CO2+H2O (但是遭到一些学者的质疑）
6 板块构造和水热活动水及成岩作用
对于保守要素， R为0，个别变化 为涡动扩散项，
也为0.
对于非保守要素， R不等与0，只能 明R和涡动扩散项 相互抵消
•
s 、s 、s 均为0，海洋中要素S无浓度梯度，均匀分布， x y z
即使流动也无扩散。
(Kx s )、 (Ky s )、 (Kz s ), x x y y z z 如果一阶偏微分是常数。 则二阶偏微分为0.也会满足情况。 说明海洋中虽然存在浓度梯度， 但在任意位置浓度梯度相同。
整个河口空间扩 散常数不变
全微分和偏微 分一样，只是x 的函数
平流项只考虑x方向上。但实际过程垂直方向上也会有分层现 象
河口区C随位置x的分布情况
∞ 365/5 (1/year）
垂直方向流速很低，主要考虑氧的消耗（与有机 物浓度相关），呈指数衰减
各元素含量不随时间改变
海洋中各元素的含量（供给和从海水中去除）处 于一种动态平衡的状态。
• 假设在地球历史之初，形成海洋时就有着 “蒸发——凝聚”的水循环，风对其接触 的岩石进行风化，岩石变成碎屑，元素溶 于水，形成海水。再由海洋生物地球化学 过程，生产沉积物和成岩作用等二次过程。 上述过程反复循环。因此、岩石被风化、 溶解由河流带入海洋的物质的量，等于海 水中溶解物质形成沉积物、成岩等作用而 消耗的量，使得海洋处于动态平衡。
表层消耗。深度增加，生 物作用减弱，有机物分解 为主，以无机形式回到水 体
表层输入，深度增加， 主要由于化学作用（也 包括生物）凝聚为颗粒 物
溶解氧由于光合作用产 生，在消耗大量营养盐 的同时释放。同时海水 表面与大气平衡溶解部 分氧气。
深水中洋气过度消耗。 有机无消耗产生营养盐， 呈对称关系。
表面限制型元素， 表面耗尽，几乎为 零。比如海洋生物 生长所需N、P主要 来源于深层水上升 流和大气输送。河 流也会输送一些。 但生物生长使其表 面耗尽（真光层 内），深层再生。
• 而且海洋中水平变化往往比垂直变化显著。 • z以米计，x、y通常以海里计算，尺度不同。
矢量？标量
z方向上浓度梯度， 标量？矢量？
全微分，除时间的偏 微分外，其他变量也 要考虑
偏微分，其他变量不
变。 S ( t )x,y,z
海上调查，船停在某一位置，间隔 时间采样测量，得到要素的局部变 化。（实际上船的位置很难保持一 定）个别变化需跟踪水质点，不易 直接测量。
易形成沉淀
沉淀
河水中颗粒物中表面附着，在 海水中其他阳离子含量升高，
需要进行分段判断
P
A2-P外推到A3， 可以认为是A3和A2发生混合。A1与A3混合为P，得到 上图中结果。
主要元 素和部 分微量 元素
突起为光合作 用强烈导致， 没有即使扩散 到大气，形成 积累，过饱和
海水运动
海水不运动，静态 不多见
稳态只有变量t，全微分和偏微分无区别
只与物理运动有关
假设状态，实 际情况下要素 C不可能在此
处截断
单位时间通过单位 截面的物质的量
负号表示方向相反，扩散通量方向 与浓度梯度方向相反（扩散由高浓 度向低浓度，由于化学势不同）
通量（mol/m2s,kg/m2s）
aweiawei
沉积过程锶和钙共沉淀，不同时期的贝类从海水 中利用钙生成贝壳，同时转移锶，转移量和其海 水中的锶钙比值有关。因此，如果海水化学成分 发生变化，其锶钙比值也会变化。
借助计算机技术
氯化氢、硫化氢、水、CO2等
空气很轻，质量平衡成立 为现代海洋提供氧气
硅酸盐，到一定深 度总体不再减少
生物中等限制，表 层利用但未耗尽。 主要为微量成分和 过渡元素，构成海 洋生物有机组织和 骨骼。
物理作用（海 水运动、空间 转移）
(
S t
)
x,
y
,z
dS
dt
海洋是在地球表面，直角坐标是否可行？
• 水平位移相对垂直位移大很多，海洋最深 11000米，相对地球弧度很小，而研究的范 围水平尺度很大。
扩散作用（diffusion）
A面和B面对 小体积要素 贡献不一致， B面增加MB， A面移出-MA
平流 （ad
vecti on）
移出 移入
负号：一般 规定箭头前 面的减去箭 头后面的为 正
箭头为 正方向
生物吸收、光合作用、放 射性元素衰变、沉积等
关键所在。比如对于放 射性元素，用一级反应 动力学表达。氧消耗用 指数函数表达。