讲座2化学古海洋学进展
古海洋生产力与氧化还原指标——元素地球化学综述
其分 配系数 Ｄ 约 为 ４ 。与 其 它 生 产力 指 标 容 易受后 期 改造作 用 的 影 响不 同 ， 酸 盐 中的铁 离 子 碳 被束 缚在 方 解 石 晶格 中 ， 非 发 生 溶 解 和 重 结 晶 ， 除 碳酸 盐 中的铁 不容 易 损 失 ， 生 产 力信 息 可 以 长期 故 保存 。相 比总铁 ， 酸盐 铁 作 为 古 生产 力 指 标 更 为 碳 可 靠 ， 含 量 越 高 ， 体 营 养 越 丰 富 ， 生 产 力 就 其 水 古
７ ８
沉 积 与 特 提 斯 地 质
殖 。铁 的生物 地球 化学循 环 过程 中 ， 定海 洋表 决
元素 重新 释放 到水 体 中。 同样 ， 些 生 物颗 粒 也 可 这
层 浮游 植物 生产 力是 上 层 水 体 的铁 的浓 度 ， 目前 利 用 铁来 研究 海洋 生 物 生产 力 主 要 有 两种 形 态 的铁 ： 总铁 和碳 酸盐铁 。
着深 度为 ２ ０ 以上 水 体 中 ｚ ０ｍ ｎ的浓 度 ｊ 。尽 管 还
存 在某些 争议 Ｊ海 水 中溶 解 Ｚ ， ｎ浓度 的 降低 抑 制
浮 游植物 的生 长
。ｚ ｎ之所 以对 有机 体 生 长重
要 是 因为它 是几 乎 ３０种酶 辅 助 因素 ， 些 酶 包 括 ０ 这 酒精脱 氢 酶 、 脱 水 酶 以及 羧 肽 酶 ， 们 参 与 新 陈 碳 它 代谢几 乎 所 有 的方 面 Ｊ 。总 而 言 之 ， ｕ Ｎ 和 ｚ ｃ 、ｉ ｎ 作为 营养元 素 与 有机 质 结 合 合 物 或形 成 有 机 质 络 沉淀埋 藏下 来 ， 的 Ｃ 、 ｉ ｚ 高 ｕＮ 和 ｎ含量 指
海洋天然产物化学历史
海洋天然产物化学历史海洋是人类的发源地，也是大自然最宝贵的资源之一。
海洋中含有丰富的化学元素、化合物和生物多样性，它们为人类提供了许多宝贵的资源。
本文将简要介绍海洋天然产物化学历史的起源、发展以及现状。
海洋天然产物化学历史的起源可以追溯到人类进化的早期阶段。
早在史前时期，人们就开始利用海洋中的植物、动物和微生物来获取食物和其他生活必需品。
在这个过程中，他们逐渐发现海洋中存在许多有用的化学物质，如盐、海藻、海胆等。
这些天然产物为人类提供了重要的营养和药用价值。
随着科学技术的不断发展，人们对海洋天然产物的认识和利用也在不断深化。
现代的海洋化学研究主要集中在海洋天然产物的化学成分、结构、生物活性以及环境风险等方面。
在这个过程中，人们发现了许多新的化学物质和生物活性化合物，这些化合物对人类的健康和环境产生了重要的影响。
海洋天然产物化学品的应用范围非常广泛。
其中，药物和化妆品是利用海洋天然产物的主要领域。
例如，海洋中的海藻可以提取出多种具有生物活性的化合物，如碘、褐藻酸、海蒿素等，这些化合物被广泛用于治疗各种疾病。
此外，海洋中的盐和水产中的贝类等生物也成为了重要的食品和饲料来源。
然而，海洋天然产物的利用也带来了一些环境和安全问题。
海洋中的化学品和废弃物会对海洋生态系统造成严重的影响，导致海洋生物的死亡和栖息地的破坏。
此外，海洋天然产物中有许多成分具有毒性和过敏性，对人体健康造成了潜在的风险。
因此，在对海洋天然产物进行利用时，必须充分考虑环境和安全性，确保海洋生态系统的可持续发展。
总之，海洋天然产物化学历史是一个源远流长、丰富多彩的过程。
海洋中的化学元素和化合物为人类提供了许多宝贵的资源，但同时也给环境和安全带来了许多挑战。
因此，在开发和利用海洋天然产物时，我们必须坚持可持续发展原则，充分考虑环境、安全等因素，以确保人类能够长期地利用海洋这一宝贵的自然资源。
地球化学指标揭示古环境变化的过程
地球化学指标揭示古环境变化的过程地球化学是研究地球物质组成及其变化规律的学科，通过分析地球各种物质中的元素、同位素以及有机物，可以揭示地球的演化历史和古环境变化的过程。
地球化学指标作为重要的研究手段，为我们了解地球的演化历程提供了关键的线索。
一、地球化学指标的种类及其应用地球化学指标可以分为多种类型，如元素含量、同位素比值、有机质组分等。
每一种指标都承载着特定的信息，通过综合分析不同指标，可以更全面地认识古环境变化的过程。
1. 元素含量：地球化学元素的含量和分布在不同的环境条件下会有所变化。
例如，沉积物中重金属元素的富集程度可以反映气候变化和环境污染的程度。
研究人员可以通过测量沉积物中元素的含量，推测出古环境的变化情况。
2. 同位素比值：同位素是元素具有相同原子序数但质量数不同的核种。
同位素比值的变化往往与地质过程和生物活动相关。
例如，植物吸收不同同位素比值的碳，体现在大气中，可以通过分析大气中的同位素比值，了解古植被覆盖的变化。
3. 有机质组分：有机质是地球表面重要的碳储存库，其组分和组成方式直接反映了古环境的变化。
通过分析有机质中的各种化学组分，可以了解古生态系统的结构和功能的变化。
二、地球化学指标在古环境研究中的应用实例1. 元素含量的应用：锰元素在海洋沉积物中的含量可以反映海洋氧化还原环境的变化。
通过分析锰元素的含量，可以推测出过去海洋环境的亮度和湿度的变化情况。
此外，铅元素在湖泊沉积物中的含量可以作为工业活动和人类活动的指示物，用于研究工业化对环境的影响。
2. 同位素比值的应用：氧同位素的变化可以揭示古气候变化的过程。
通过分析沉积物和古生物中氧同位素的比值，可以推测出古气候的湿度和海洋环流的变化。
碳同位素的变化可以反映古植物生理活动和生态系统的演化。
通过分析古植物中碳同位素的比值，可以推断出古植被类型和古环境的变化。
3. 有机质组分的应用：通过研究沉积物中有机质的组分和来源，可以了解陆地生态系统的变化。
海洋科学的研究进展
海洋科学的研究进展作为地球上占据70%的水域，海洋一直是人类关注的重点领域。
海洋科学是研究海洋现象和海洋内部构造的学科，其研究范围涉及海洋物理、海洋化学、海洋生物、海洋地质等多个方面。
在海洋科学领域，随着科技和研究方法的不断进步，我们对于海洋的认识越来越深入。
本文将介绍海洋科学的研究进展，并谈谈其对于人类社会的意义。
一、海洋物理学海洋物理学是研究海洋中的物理现象和规律的学科。
该领域涉及海洋水文、海洋气象、海洋流体动力学等方面，其中海洋流体动力学是重要的研究对象之一。
近年来，海洋流体动力学领域的研究成果不断涌现。
由于海洋中存在着各种温度、盐度、流速等复杂的变化，海洋流体动力学的研究难度很大。
但是，科研人员通过运用计算机模拟、实验与观测等手段，已经取得了不少重要进展。
比如，在海洋环流研究中，由于其复杂性，往往需要大规模的计算机模拟。
科研人员基于大数据的分析与模拟，逐步揭示了海洋中复杂的环流变化和其与气候变化的关系。
这对于预测海洋生态、预防海洋灾害、开发海洋资源等方面具有重要的意义。
二、海洋化学海洋化学是研究海洋中元素、化合物及其反应、交换及分布等问题的学科。
海洋被认为是人类排放物质的“最终汇聚地”，因此海洋污染受到了广泛关注。
在海洋化学领域，科研人员主要关注的是海洋中的营养盐、有机物质、有毒物质等含量的变化和排放源。
在这方面，国内外大量的研究表明：氮、磷是海洋生态系统中的关键元素，它们的过量排放会引发海洋生态系统的破坏。
此外，随着人们对海洋环境保护意识的不断提高，研究海洋环境质量达标的技术手段也得到了不断的发展。
比如，在海洋监控领域，人们开发了各种用于海洋环境监测的设施和技术手段，如传感器、卫星遥感技术等。
这些技术手段可以用于监测海水的化学组成、污染物含量等，为保护海洋环境提供了依据。
三、海洋生物学海洋生物学是研究海洋生物及其相互作用的学科。
海洋生物种类繁多，从单细胞浮游生物到底栖生物，从鲸鱼到细菌，都是海洋生物领域的研究对象。
第十章 古海洋学
（三）成年阶段 大洋盆地演化为成年阶段的实例是大西洋。幼年海洋进一 步张开，两侧大陆愈益分离，逐渐形成宏伟的洋中脊山系 和开阔的深海平原，其两侧发育有被动大陆边缘，大洋的 发展进入成年期。今日的大西洋和印度洋已是浩瀚的成年 大洋，然而在当年，它们也经历过自已的胚胎期和幼年期， 均是从无到有、从小到大逐渐发育起来的。 （四）衰退阶段 随着大洋不断扩张，大洋边缘（或大陆边缘）离开中脊的 距离越来越远，岩石圈不断冷却变重并向下沉陷；同时， 由于被动大陆边缘上接受巨厚沉积物，地壳均衡作用就会 使洋缘的岩石圈下沉、潜没于另一侧之下，随即出现了洋 缘的海沟和板块俯冲带，被动大陆边缘于是转化成为岛弧 可活动大陆边缘。当板块的俯冲作用占优势，即洋壳在海 沟的消减量大于中脊处的新生量时，大洋盆地的演化便进 入衰退期，太平洋即为其实例。
古海洋学是一综合性新学科。涉及地质、生物、化学、水
文、气象等多个学科领域。
1968—1983年的DSDP和1985至今的ODP在古海洋研究方面取
得成果包括： 1、中生代至今洋流格局变化过程及其影响； 2、晚白垩纪以来大洋水温的阶状变冷； 3、大洋和地中海盐度的变化； 4、白垩纪末生物灭绝事件的始末； 5、大洋缺氧沉积特征和意义； 6、新生代大洋海面的变化； 7、海水溶解作用与古CCD线的升降； 8、沉积碳酸盐和大洋生产力变化； 9、综合若干地质事物勾划出新生代古海洋的演化历史。
二、威尔逊旋回 威尔逊（1966，1973）提出的大洋盆地演化 分为六个阶段，从早到晚依次为：胚胎阶 段、幼年阶段、成年阶段、衰退阶段、终 了阶段和遗痕阶段，并对各阶段的主要运 动、特征形态、典型火成岩、典型沉积和 变质作用作了表述： 威尔逊旋回的前三个阶段表征了大洋盆地 的形成和张开，后三个阶段则标示了大洋 盆地的收缩和关闭。
海洋化学发展简史(1)
第一章导论1.1 海洋化学生长简史史前时代制海盐1670年R. Boyle 颁发“关于海水的含盐度的观察和实验”。
1776年Antoine lavoiser 第一个颁发了海水阐发结果。
1778年Marcquer阐发死海之水。
19世纪初，人们对海水密度进行了研究。
1819年Marcet阐发了大西洋、北冰洋、黑海、波罗的海等14个水样，首先提出海洋主要溶解组成有近似恒比干系。
1.1.1海洋化学遵循“实践—理论—再实践—再理论……”的划定，螺旋式上升生长海洋化学沿着“深”、“广”两度辩证统一地生长海洋化学是“全球海洋化学”和“区域海洋化学”相结合地互补生长1.2 海洋化学理论体系海洋化学理论体系的研究目标是：（1）研究海洋中产生地一切化学历程地现象和纪律（2）应用于海洋资源开发和海洋资源情况掩护，包管百姓经济连续生长如图1.1所示，海洋化学的理论体系是以海洋中的无机物和有机物为根本研究工具，以三大理论为纵线，五大作用为横线的两方面理论内容交织编织而成。
在海内外一般海洋化学著作根本内容的底子上，本书又有自己奇特的编排：（1）将海洋中常量身分的一般海洋化学介绍与我国的盐化工和海水综合利用相结合在一起撰写，强调在百姓经济中的重要性；（2）将海洋中的气体与温室效应、酸雨等重要气候现象相结合；（3）将“海水中营养盐—富营养化—赤潮”，“海水中微量元素—海水重金属污染和防护—情况生态系”，“海洋有机物—海水有机物污染和治理”作为一种系统工程来处置惩罚。
海洋情况化学具体渗透在第1章到第8章之中。
1.3 海洋化学在百姓经济生长中的职位和应用目前，人类正面临着资源和情况的严重挑战，海洋化学在百姓经济生长中的职位即由此而论。
主要涉及以下几个方面：海洋资源开发利用（1）海洋石油及其化工（2）海盐产业和海水综合利用（3）海洋矿物海洋情况问题（1）海洋情况的化学污染（2）海洋生态情况问题——防备物种灭绝（3）海洋在恒久气候变革中的作用1.4 海洋化学与化学海洋学界说：（1）海洋化学是研究海洋及其相邻情况中产生的一切化学历程和变革；（2）化学海洋学是用化学的看法、理论和要领来研究海洋。
科学公开课化学的诞生与发展
科学公开课化学的诞生与发展
化学作为自然科学的一支，对于人类文明的发展起到了非常重要的作用。
它的诞生与
发展贯穿着人类进化史上的各个时期，从最古老的石器时代到现代科技革命，都有其痕迹
和贡献。
本文将重点介绍化学的诞生与发展过程。
化学的起源可以追溯到数千年前的古代，人们在日常生活中通过制造酒、染料、药品、火药等物质，开始了对化学原理的初步探索。
在古希腊时期，世界闻名的学者亚里士多德
提出了“四元素说”，认为火、水、土、气是构成所有物质的基本元素，这对化学学科的
基础奠定起到了极其重要的作用。
在中世纪欧洲，炼金术兴盛起来，炼金术士们通过实践和实验，致力于将小物质转化
为大物质，通过炼金术的实践，人们逐渐掌握了化学实验和技术，这对于化学学科的发展
奠定了很好的基础。
到了17世纪，更加精细的实验和分析工具逐渐出现，法国科学家拉瓦锡提出了“元素”这个概念，认为所有的物质都可以分解成少数几个基本元素，这是化学学科发展史上的一
个重大突破。
随着对元素的研究逐渐深入，元素周期表的提出和完善，化学的体系和基础
理论逐渐成熟起来。
20世纪初，美国化学家奥斯特瓦尔德提出了原子论，认为原子是构成物质的最小单位，这一理论的提出和发展，推动了化学学科的繁荣和壮大。
同时，高级化合物的研究和合成，推动了化学在工业、医药和能源等领域的应用，如石油化工、合成材料、新药开发、能源
材料等重大领域。
另一方面，在现代化学研究中，有很多研究方向是与其他领域密切相关的，如生物化学、环境化学、材料化学等。
这些方向的繁荣，对化学的发展和应用都有着非常重要的作用。
富钴结壳地球化学与古海洋学研究进展
・ 收 稿 日期 ・０ —０ ＂ ２ ０１１ ４８ １
基金 顷 目 ： 国太洋 矿产 资 源研 究开 发 协舍 “ 五” 中 十 国家 专项 课题 （ Ｙ１５０ — ４Ｉ 】 Ｄ ０ －Ｉ 一１ ｏ 作者 简升 ： 毅 华 （ ９ ７ ） 男 ． 蔡 １ ７ － ， 在读 博 士研 究生
维普资讯
２期
蔡毅华 ， 黄奕 普 ： 富钴 结 壳地 球 化 学 与古 海洋 学研 究 进 展
・２ ９ ５
１ １ 富 钴 结 壳 中元 素 的 扩 散 及 与 周 围海 水 的 交换 ．
Ｈ ｎ ｅｓｎ和 Ｂ ｒ ｎ计算 了 Ｕ、 ｈ “、 ｓＳ 、 ｅ Ｎ 、 ｂ Ｈｆ ｅ ｄｒ ｏ ｕｔ ｏ Ｔ 、 Ｏ 、 ｒＢ 、 ｄ Ｐ 、 等元 素在 富钴 结壳 中的有 效 扩 散速 率 （ １… ． 表 ｌ 表 ） 从 可看 出 ， 。 和 Ｓ 在 富钴结 壳 中的扩散 很快 ． ｕ、 Ｓ ｒ 因此 无法 精 确地 保
维普资讯 第２ １卷Fra bibliotek第 ２期
台
湾
海
峡
Ｖｏ ． 【２１． Ｎｏ ２ Ｍ ａ ，２ Ｏ ｙ Ｏ２
２０ ０ ２年 ５月
Ｊ ＯＵ ＲＮ ＡＬ Ｏ Ｆ ＯＣＥＡＮ ＯＧ ＲＡＰＨＹ Ｉ ＴＡＩ ＡＮ Ｓ Ｎ Ｗ ＴＲＡＩ Ｔ
富 钴 结 壳 地 球 化 学 与 古 海 洋 学 研 究 进 展
中 固分 类 号 ： ７ ６ ４ Ｐ ３ ． 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ０８ ６ （ ０ ２ ０ —２ ８０ １ ０ ． １０ ２ ０ ）２０ ５ —７
以往 的古 海洋学 研究 的对 象多为 沉积物岩 心 ， 由于其 沉积 速率快 （ 但 通常认 为 比结壳生 长 速 率 侠 千 倍 ） 导致 研 究 的 时 间 尺 度 往 往较 短 ； 要 获 得 时 间 尺 度 大 的 沉 积 物 岩 心 ， 技 术 要求 ， 而 其
第十章古海洋学全解
第一节 大洋盆地的起源和演化
第二节
第三节
古海水的历史
海洋演化中的若干重大事件
一、概述 古海洋学 ——60 年代末期开展 DSDP 以来，从深海底 岩芯得到了有关海洋发展演化的许多信息，从而 创立的一门新的学科。 古海洋学是研究海洋体系发展演化的学科 (Kennett，1982)。 主要是根据海洋沉积物研究地质时期里的海洋环 流、海洋化学和海洋生产率、生物地理的演变过 程。 多数学者认为古海洋学是研究“大洋环流、化学、 肥力和生物地理的历史”的科学。
海洋体系包括： 1、海水温度、盐度、密度以及洋流的发展和演化； 2、底层环流格局的演变历史和影响； 3、浮游底栖生物的地理发展； 4、海洋生产力的历史变化及其对沉积物分布的影响； 5、碳酸钙和硅质沉积的溶解历史等。
中国任美锷教授 1984 年提出古海洋学是研究海洋古环境或海
洋地质历史的学科。包括海水温度、生物量、化学、古气候、 古海洋及其与板块的关系、古海洋与现代海洋环境的关系等。 汪品先教授 (1989) 认为古海洋学是海洋地质的一个分支；根 据海洋沉积来研究地质时期里海洋水文、海洋化学及海洋生物 的分布和演化过程。
4、强调事件地质的研究方法。事件地质是指某特定 时期、特定环境下形成特定的与现代环境不协调的地 质体。通常指全球性事件。正地质事件指留下了沉积 物，如洪水泛滥、风暴潮沉积；负地质事件指较大的 沉积间断。古海洋就是依靠若干地质事件的澄清将海 洋演化史串连起来的。
古海洋学与现代物理海洋学有明显的差异：
现存局限性：
1、DSDP/ODP钻孔只限于某些区域，难以真正掌握全球 信息； 2、岩芯采取率仍不理想； 3、年代精度不够； 4、生物扰动干扰了一些地层顺序； 5、沉积物成岩作用在各地有差异，影响对环境的推断。 古海洋学是通过沉积物岩芯来推断全球环境的有关问 题，指导思想： 1、将今论古、比较转化的思想方法。比较沉积学是把 现代环境参数用于古代，分析并解释古代。就是把当 代的比较分析转化到古代沉积物的分析中去。
第一节 海洋化学资源(课件)2024-2025学年鲁教版九年级化学下册
感悟新知
解：（1）由图示可知，海水中含量最多的金 知1－练 属离子为Na+，在海水溶解的盐分中质量分数为30.61%；
（2）镁离子的含量为3.69%； （3）含量最多的非金属离子为Cl-，含量第二多的金 属离子为Mg2+，它们形成化合物的化学式为MgCl2； （4）图中给出的六种离子可以形成如下八种盐： NaCl、Na2SO4、MgCl2、MgSO4、CaCl2、CaSO4、KCl、 K2SO4， 其中含量最多的盐为NaCl。
感悟新知
知1－练
知识链接： (1) 海水中含量最多的金属离子是Na+ ，含量最 多的酸根离子是Cl- ，因此海水中含量最多的盐是 NaCl。 (2) 由于海水中含96.5%的水，所以海水中含量 最高的元素是氧元素。
感悟新知
知识点 2 海水淡化
1. 蒸馏法淡化海水 （1）实验装置
知2－讲
感悟新知
新能源
天然气
知3－导
可燃冰
锰结核
感悟新知
1. 海底矿产资源
知3－讲
（1）常规化石燃料：海底蕴藏着大量的煤、石油、
天然气等化石燃料。
（2）天然气水合物
①可燃冰的形成：由天然气和水在低温、高压的
条件下形成的冰状固体。
感悟新知
感悟新知
知识点 1 海水中的物质
知1－讲
1. 海水 地球表面的71% 被海水覆盖。海水的成分复杂，是 一种混合物，其中水占96.5%，溶解的盐占3.5%。
2. 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Na+、Mg2+、Ca2+、K+等，含量较多的阴离 子有Cl-、SO42- 等。
D. 若想初步检验B 试管中得到的是否为淡水，可向其
化学学科的发展和未来趋势
化学学科的发展和未来趋势化学作为一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学，自诞生以来，已经经历了数个重要的发展阶段。
从古代的炼金术，到现代的分子生物学，化学始终保持着探索未知、创造新知的活力。
本文将简要介绍化学学科的发展历程，并展望其未来趋势。
一、化学学科的发展历程1.古代化学古代化学，主要以炼金术为主，人们试图通过炼金术寻求点石成金的秘术，这一时期的化学研究多为神秘主义，缺乏科学依据。
2.近现代化学近现代化学的发展始于1661年，波义耳提出了化学元素的概念，标志着现代化学的诞生。
此后，原子论和分子学说的提出，使化学逐渐形成了科学的体系。
拉瓦锡、道尔顿、阿伏伽德罗等科学家为近现代化学的发展做出了巨大贡献。
3.20世纪化学20世纪化学的发展进入了黄金时期，量子力学、核磁共振、电子显微镜等先进技术的应用，使化学研究深入到原子、分子层面。
此外，高分子化学、有机合成化学、分析化学等领域取得了重大突破。
4.21世纪化学21世纪化学学科继续保持着快速发展的态势，纳米技术、生物技术、绿色化学等新兴领域成为研究热点。
化学在解决能源、环境、健康等全球性问题中发挥着重要作用。
二、化学学科的未来趋势1.绿色化学绿色化学是21世纪化学的重要发展方向，它强调化学反应的高效、原子利用率的提高，以及 minimize 或 eliminate 副产品生成。
绿色化学旨在实现化学过程的可持续性，减少对环境的影响。
2.生物化学生物化学是化学与生物学的交叉领域，研究生物大分子的结构、功能与相互作用。
随着生物学技术的不断发展，生物化学在药物研发、基因编辑、蛋白质工程等方面具有广泛的应用前景。
3.纳米化学纳米化学研究纳米尺度下的物质性质与变化规律。
纳米材料具有独特的物理、化学性质，广泛应用于电子、能源、环保等领域。
未来，纳米化学将在材料科学、催化科学等领域取得更多突破。
4.能源化学能源化学关注新能源的开发和利用，如燃料电池、太阳能电池等。
海洋学基础知识
海洋生态系统的平衡对全球气候和环境有重要影响，因此保护和恢复海洋 生态系统是当前的重要任务。
海洋气候
01
海洋气候是指海洋及其周围大气之间相互作用所产 生的气候现象。
02
海洋气候对全球气候有重要影响，如调节全球气候、 影响天气系统等。
海洋化学是研究海水中化学物质的存 在、分布、来源和迁移转化规律的科 学。
海洋化学的研究对于人类了解地球环 境和预测环境变化等方面都有重要意 义。
海水中的主要化学成分包括溶解氧、 盐类、二氧化碳、营养盐等，这些成 分对海洋生态系统和全球气候都有重 要影响。
03 海洋生物
海洋植物
海洋藻类
包括绿藻、褐藻、红藻等，是海洋生态系统的重 要生产者，通过光合作用产生氧气和有机物质。
海洋学的历史与发展
古代
人类对海洋的认识主要基于神话和传说，如古希腊神话中的波塞冬。
中世纪
随着航海技术的发展，人们对海洋的认识逐渐增加，如发现新大陆等。
18-19世纪
随着资本主义工业革命的发展，人们对海洋的兴趣逐渐增加，开始进 行系统的海洋观测和调查。
20世纪至今
随着科技的不断进步，海洋学研究领域不断扩大，涉及的学科越来越 多，如物理学、化学、生物学、地质学等。
海洋环境
海洋科学研究关注海洋环境的变化，包括气候变化、污染物排放、海平面上升 等，对全球环境变化有重要影响。
资源利用
海洋科学研究不仅关注环境保护，也致力于开发利用海洋资源，为人类可持续 发展提供支持。
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03
海洋气候的变化对人类社会和自然环境都有重要影 响，因此需要密切关注和研究。
古水深的地球化学恢复方法及在层序地层划分中的应用
古水深的地球化学恢复方法及在层序地层划分中的应用地球化学恢复方法是一种通过研究地球上已经存在的岩石、沉积物和地球化学特征等资料，来推测古环境、古地理和古水深的科学手段。
它可以通过研究元素、同位素比值、有机质组成等地球化学指标，来分析和判断不同时期、不同地点的水体性质，了解古地理环境的演化过程。
在层序地层划分中，地球化学方法可以提供重要的证据和支持，并有效地辅助地质学者进行古水深的恢复和流域演化研究。
研究古水深的地球化学方法主要有以下几种：1.元素地球化学方法：通过研究元素的地球化学特征，可以推测古水体的成分和类型。
比如，镁含量可以用来判断水的盐度和水体的咸淡程度，铝、钛和铁的含量可以用来推测陆源物质的输入强度，硅、钠和钙的含量可以用来判断水的碱性。
2.同位素地球化学方法：同位素地球化学方法是一种通过研究同位素的比例来推测古水体的演化和起源的方法。
比如，氧同位素（δ18O）可以通过研究沉积物中的碳酸盐矿物来推测古水体的温度和盐度，碳同位素（δ13C）可以用来判断水体的有机碳源，硫同位素（δ34S）可以用来推测水体的还原环境。
3.有机质地球化学方法：有机质地球化学方法是一种通过研究有机质的组成、类型和化学特征等来推测古水体的方法。
比如，藻类植物生物标志物可以用来推测古水体的营养状况，脂类生物标志物可以用来推测古水体的氧化还原条件，双酮类和醇类生物标志物可以用来判断水体中有机质的溶解程度。
在层序地层划分中，地球化学方法可以为古水深的恢复提供支持和证据，为层序地层划分提供定量的依据。
通过研究沉积物中的同位素组成、元素分布、有机质组织、生物标志物等地球化学指标的变化，可以划分出不同的层序地层单元。
例如，在海洋中，通过研究沉积物中的碳酸盐矿物的氧同位素组成可以判断出不同时期水体的温度和盐度变化，从而可以划分出不同的沉积体系和层序地层。
通过研究沉积物中有机质的组成和类型，可以推测出水体中有机质的源和环境条件，并划分出不同的古水体。
2024版化学发展史完整ppt课件
具有高活性、高选择性和可调控性，应用于烯烃聚合、不对称合 成等。
金属有机框架（MOFs）
具有多孔性、大比表面积和可设计性，应用于气体存储、分离和催 化等。
有机金属光电材料
具有优异的光电性能，应用于有机发光二极管（OLED）、太阳能 电池等。
高分子科学和材料科学交叉融合
高性能高分子材料
元素周期律和周期表的发现，是化学史上的一个重要里程碑。它们为科学家研究元素性质提 供了有力的工具，也为新元素的发现和预测提供了理论依据。同时，元素周期律和周期表也 对其他学科如物理学、生物学等产生了深远的影响。
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有机化学领域突破与进展
有机物概念提出及早期研究困难
18世纪末，有机物被定义为 “由生命体产生的物质”，与无
03
挑战与机遇
尽管纳米科技在化学领域应用前景广阔，但仍面临一些挑战，如纳米材
料的安全性问题、大规模制备技术等，需要进一步加强研究和探索。
人工智能技术在化学研究中应用
人工智能技术在化学中应用
人工智能技术为化学研究提供了新的工具和方法，如机器学习、深度学习和自然语言处理等，可以用于化合 物性质预测、反应优化和数据处理等。
元素周期律发现与周期表编制
元素周期律内容
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。这个规律又做元素周期律。
元素周期表编制
门捷列夫根据元素周期律编制了第一张元素周期表，将已知元素按照原子序数大小排列起来， 使得性质相似的元素处于同一列中。周期表揭示了元素之间的内在联系和规律性。
元素周期律与周期表意义
THANKS
感谢观看
立体化学在药物设计、材料科学 和生物化学等领域具有广泛应用， 对于理解生命过程中的分子识别
海水资源的开发与利用-ppt课件
巩固提升
5.从海带中提取碘，设计如下实验方案 灼烧海带
(1)实验步骤①会用到下列仪器中的_a_c_d_(填字母)。
a.酒精灯 b.漏斗
c.坩埚 d.泥三角
(2)步骤③操作的名称是_过__滤__。 分离得到海带灰悬浊液中的溶液
(3)步骤④中反应的离子方程式为2__I－__＋__H__2_O_2_＋__2__H_＋__=_I_2_＋__2_H__2O_。
程，下列方法中不可用来进行海水淡化的是（ B ）
A.蒸馏法
B.过滤法
C.电渗析法
D.反渗透法
蒸馏法
原理：加热到水的沸点，使水汽化变成水蒸气，再冷凝得 淡水。
装置：
直形冷凝管
蒸馏烧瓶
牛角管 锥形瓶
பைடு நூலகம்
传统海水蒸馏原理示意图
蒸馏操作注意事项： ➢蒸馏烧瓶不能直接加热，需垫上石棉网 ➢烧瓶中所盛液体体积一般介于蒸馏烧瓶容
积的1/3~2/3之间 ➢温度计的水银球位于蒸馏烧瓶支管口处 ➢冷凝管的冷却水应从下口进上口出
二、海水化学资源和开发利用
1.海水提钠
实质：粗盐的提纯
海水
（浓缩结晶） 富集
粗盐
加入除杂 试剂
NaCl 溶液
蒸发 结晶
纯净 NaCl
通电
钠
请写出最后一步的反应方程式
巩固提升
2.粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，可
二、海水中获取开发利用 (1)从海水提取铀和重水，用于核能开发。 (2)开发潮汐能、波浪能等新型能源。
课堂小结
巩固提升
4.海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综
合利用的说法正确的是（ C ）
A.海水中含有钾元素，只需经过物理变化就能得到 钾单质 B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 C.从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Na D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
讲座14 GEOTRACES国际合作研究计划简介
processes, both in nature and in the laboratory.
发展基于沉积通量的古海洋学示踪剂
确定什么情况下，水体中 230Th 的产生通量与其迁出至沉积 物的通量相同；什么情况下会发生偏离？偏离程度有多少？ 以及产生偏离的因素是什么？INTERNET EXPLORER
环流作用的影响
评估海盆间及区域海洋的
TEIs交换通量
评估沿岸海域内部及沿岸海
域与开阔大洋之间TEIs的交
换通量，包括具有高生物生
产力及次表层氧极小值特征
的海域 TEIs有关的模型研究
主题3: 过去变化的指标
了解控制海洋中感兴趣示踪剂含量的过程Biblioteka 了解控制海洋中感兴趣示踪剂分布的过程
循环和全球变化的影响。 深入了解影响古海洋学研究重要 指示物的海洋学过程。
重要海洋学过程及相关痕量金属元素
三个主题
主题1: 海洋界面的过程与通量 主题 2: 内部循环 主题 3: 过去环境变化的指示物（古海洋学）
主题1: 海洋界面的过程与通量
大气沉降 大陆径流 沉积物—水界面 海洋—地壳界面
variables in the water column and the TEI record in
biogenic and authigenic phases, both within the water
column and in surface sediments. These relationships will
《海洋化学进展》讲座14
化学海洋学(海洋化学) 第一章 绪论
学
）
海水中常量成分
海水中微量成分
ห้องสมุดไป่ตู้
海水中气体
海水中营养成分
海水中有机物质
海洋同位素化学
§1-1 化学海洋学的内容和特点
二、化学海洋学的主要内容
中国大百科全书（1987）
Chemical Oceanography
■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。
Chemical Oceanography
中国大百科全书（1987）
■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。
它一方面通过海洋调查、实验分析和理论方法，研究海洋中物质的 组成、含量分布、输送通量、化学形态和各种化学过程；
另一方面，研究这些化学过程与海洋生物、海洋地质和物理海洋等 领域中各种运动过程的关系。
学科体系 (张正斌等, 1999)
C化he学mical Oceanography
海洋化学 化学海洋学
海洋科学
§1-1 化学海洋学的内容和特点
一、“化学海洋学”与“海洋化学”
张正斌（1999 ）
■海洋化学是研究海洋及其相邻环 境中发生的一切化学过程和变化。
Chemical Oceanography
Chemical Oceanography
化学海洋学/海洋化学
§１ 绪 论
Chemical Oceanography
参考书目：
1. 张正斌，海洋化学，中国海洋大学出版社； 2. 郭锦宝，化学海洋学，厦门大学出版社； 3. 陈敏，化学海洋学，海洋出版社(厦门大学)。
Chemical Oceanography
海洋化学起源说
海洋化学起源说
海洋化学起源理论是一种有关植被的生物地质学的观点，认为植被影响海洋中
各种气体的分布。
航海发现新大陆时，人们开始对这一理论研究，认为海洋是植被逐渐从陆地迁移而来的。
经过多年研究，这一理论被质疑，有人认为真正的海洋化学起源并不是植被的迁移，而是由动物引发的过程。
在这一理论的基础上，有一些新的观点声称，实际上这种海洋化学起源可以包
括动物和植物在内的综合成分。
特别是那些生活在海洋中的动物，如海豹、海胆等，可以通过氧化作用，分解水中各种溶剂成分，伴随着植物素供体的添加而形成海洋化学物质，从而形成海洋化学起源，使得海洋大气化工作。
另一方面，有一种概念认为，海洋化学起源的发生和人类的活动也有关系：由
于大量的活动导致了大量的废气排放，导致海洋中的水体有负面影响。
持续长久的海洋化学污染，会使原本具有生态功能的海洋受到影响，这与海洋化学起源之间有着联系，也需要人类努力着来保护好我们宝贵的海洋化学起源。
高校和高等教育研究领域，对这一理论进行系统研究，分析不同植物和动物在
海洋化学起源过程中的作用，并发展出针对植物和动物的新的保护措施，以减少海洋化学污染，保护我们的海洋环境。
有效的管理和治理，可以减少海洋化学起源的影响，充分利用海洋化学起源的正面效益，并在此基础上促进人类实现可持续发展。
海洋的前世今生选修课的总结
海洋的前世今生一、海洋的起源与演变1. 地球形成与海洋的初现• 1.1 地球形成的过程• 1.2 海洋的初现2. 海洋的演化历程• 2.1 古海洋时代• 2.2 现代海洋时代二、海洋的地理分布1. 世界海洋的划分• 1.1 大洋的分类• 1.2 海洋的面积分布• 1.3 海域的划分2. 中国海洋的特点• 2.1 中国的海洋疆域• 2.2 中国海洋的资源• 2.3 中国海洋的环境三、海洋生物多样性与生态系统1. 海洋生物的分类与分布• 1.1 海洋生物的分类系统• 1.2 海洋生物的分布规律• 1.3 海洋生物的典型代表2. 海洋生态系统的形成与演变• 2.1 海洋生态系统的组成要素• 2.2 海洋生态系统的能量流动• 2.3 海洋生态系统的脆弱性与保护四、人类活动对海洋的影响1. 海洋污染与生态破坏• 1.1 油污染与海洋生物• 1.2 垃圾污染与海洋环境• 1.3 化学物质污染对海洋生态的影响2. 气候变化与海洋的关系• 2.1 温室效应与海洋的变化• 2.2 海平面上升与珊瑚礁灭绝• 2.3 酸化海洋与海洋生物五、海洋资源的利用与保护1. 海洋能源的开发利用• 1.1 海洋石油与天然气• 1.2 海洋风能与潮汐能• 1.3 海洋能源的环境影响2. 海洋资源的保护与可持续发展• 2.1 保护与恢复海洋生态系统• 2.2 合理利用海洋资源• 2.3 国际合作与海洋保护六、展望未来的海洋1. 科技与海洋的结合• 1.1 海洋观测技术的发展• 1.2 深海探索与海洋科学研究• 1.3 人工智能与海洋科技创新2. 未来海洋的挑战与机遇• 2.1 资源争夺与海洋纷争• 2.2 海洋灾害与应急管理• 2.3 海洋经济与可持续发展海洋是地球上最广阔的领域之一，承载着无数的生物和资源。
本文从海洋的起源与演变、海洋的地理分布、海洋生物多样性与生态系统、人类活动对海洋的影响、海洋资源的利用与保护以及展望未来的海洋等多个角度，对海洋的前世今生进行了全面深入的探讨。
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启示
可以进行实验室模拟实验的科学家是非常幸运 的，古海洋学家只能想象将地球放入一个巨大的试 管中，然后往其中大气充入几亿吨的CO2，来观察 该过程对生命与气候变化的影响。
存疑
生物灭绝的周期性：伴星理论，3200万年？
陨石坑在哪里？ （直径150 km；印度洋？）
几次碰撞？ 彗星还是小行星？ 火山的作用如何？
启示
如果6500万年前的一次偶然碰撞真的抹去地球上一半 的生命，那么这种灾难在我们星球的生命演化史上一 定扮演着重要角色，成功的物种不仅仅是适应的，也 应该是幸运的。
嫌疑犯是谁？
（1）海水盐度变化：北冰洋（湖）淡水的输入 ——无法解释恐龙和许多陆生植物的灭绝。
（2）气候变化和海平面变化 ——发生的时间较长，且时间上无法和大灭绝
吻合。在地球历史上重复发生，但为什么没有全部 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ伴随大灭绝。 （3）火山爆发
——印度德干岩群的巨大火山爆发。发生时间 持续0.5 Ma，与大灭绝不吻合；证据不可能全球分 布；强度无法解释观察到的现象。
古海洋学与古气候学的重要进展
5. 冰期热带海域海表温度到底降低了多少仍是一个谜： 1950s，Emiliani指出，海洋有孔虫18O记录显示， 冰期热带海域表层水温度下降了7-8C； 1960s中叶，对冰芯的研究又表明，期间热带海域表 层水温度是相对恒定的，其变化不超过2 C； 1980-1990s，对冰芯、山峰雪分界线等的研究表明， 其变化为4-6 C。
化学古海洋学示踪剂
1. 碳酸盐示踪剂： 载体：有孔虫 （1）海洋表、底层均存在； （2）大多数海域的沉积物中均存在； （3）个体相对较大，可用普通显微镜分离； （4）较好的封闭体系，即化学组成相对恒定。
碳酸盐中常用示踪剂
87Sr、86Sr：大陆岩石风化、海底热液的贡献。 87Sr/86Sr： 河流输送陆源物质：0.7046~0.7384 海底热液物质： 0.7035
化学古海洋学发展概况
过去30年古海洋学取得了巨大的进展，可以说是发 展最快的学科之一。标准方法与新发展的技术极大地 推进了我们对全球气候变化的深入了解。高时间分辨 率的研究使我们对地球气候变化的快速程度感到惊讶。 一些看来无望解决的科学问题得到了解决，而一些看 来已经解决的问题又产生了新的疑问。
化学古海洋学研究内容
《海洋化学进展》讲座2
化学古海洋学进展
陈敏 厦门大学海洋与环境学院
恐龙灭绝之谜
“恐龙世纪”
事件描述
在白垩纪最晚期至第三纪最早期（距今 6500 万年）， 大量生物突然灭绝： （1）陆地爬虫类的属数（包括恐龙属）由 54个 降为 23 个； （2）海洋浮游生物从 298 属减到 173 属； （3）海洋底栖生物从 332 属减少到 99 属。
碳酸盐中常用示踪剂
Sr/Ca比：珊瑚化石Sr/Ca比与海水温度相关, 据此得出 冰期热带海域表层水温度比现在低~5 C。
Cd/Ca比：1980-1990s，有孔虫Cd/Ca比作为海洋Cd历 史变化的示踪剂，即可表征海洋磷的记录
Ba/Ca比：海洋中Ba的分布与Si、总碱度相似，研究表 明，有孔虫Ba/Ca比可作为海洋Ba历史变化 的示踪剂，进而可构筑总碱度的历史变化。
古海洋学与古气候学的重要进展
3. 海洋钻探项目对沉积物岩心的研究使我们对较长时 间尺度地球气候变化有了新的认识： 首次提供了地球上陆地与海洋重新分布的证据，老 的海洋消失、新的海洋形成、海盆之间的通道或被 开放或被关闭。
古海洋学与古气候学的重要进展
4. 过去10年，对高时间分辨率沉积物及极地冰芯的 研究证明，地球气候变化从冰期的寒冷到间冰期 的温暖，有时仅几十年的时间。 这一发现的重要启示是，即使在外部条件恒定的 情况下，地球气候也可能不是恒定的。显然，预 测未来气候变化是一个非常复杂、艰难的课题。
成常规的测定技术，现在全世界每年有成千上万个18O 数据产生。
（2）微古化石技术：从几个种类的半定量研究发展 为多种类的基于统计平均的定量研究。
14C测年法、U系测年法和古地磁测年法得到很大的 发展和完善。
古海洋学与古气候学的重要进展
2. 1950s，Emiliani测定了有孔虫化石中的18O，发现 气候存在周期变化，并提出了轨道隔热理论加以解 释。但直到1970s，U系测年技术、K-Ar测年技术给 出新的证据后，该理论才被广泛接受。 （1）由珊瑚化石获得的海平面变化与轨道参数变化 相吻合； （2）1970s CLIMAP 项目获得大量沉积物岩心的同 位素与其他要素的证据。
在白垩纪最晚期，地球生物属的一半以上突然消失， 真正灭绝的属数可能更多。
事件经历的时间
大灭绝用了多长时间？它是一次短暂的只持续数年 或数个世纪的事件，还是经过数百万年的漫长历程？
白垩纪与第三纪岩层之间的黏土层（1 cm），地 磁反转记录显示，其时间间隔为1000年，其后一 些研究结果显示为 50 年。
嫌疑犯是谁？
（4）地外物质的碰撞：
矿物学（冲击石英）证据 Ir元素异常
187Re-187Os同位素异常
灭绝生物的手段是什么？
直径数十公里的彗星或小行星碰撞地球，产生 数亿个百万吨级的大爆炸。相当于全世界现有 核武库（10000个百万吨核弹头）的10000倍。
大碰撞冬天：产生的灰尘遮蔽整个世界，缺少阳光，光 合作用无法进行，导致食物链崩溃，温度降到极低。 过冷与过热：温室气体（H2O、CO2）导致在大碰撞冬 天之后的过热阶段 酸雨：导致海洋无脊椎动物和植物的大规模灭绝 火焰山：碳黑证据，现有一半森林燃烧
（1）新的地球化学示踪剂的发展和应用 （2）过去地球化学环境的变化
A world in rapid transition
温度的年代际变化?
Ivany et al., Nature, 2000
温度的季节变化!
温度的季节变化幅度
古海洋学与古气候学的重要进展
1. 两个新技术日趋成熟，并成为古海洋学研究的标准 工具： （1）氧稳定同位素技术：从少量实验室的研究演化