中國海洋大學(xué) 化學(xué)海洋學(xué)（海洋化學(xué)） 課程大綱

PAGEPAGE4附件2：中國海洋大學(xué)化學(xué)海洋學(xué)（海洋化學(xué)）課程大綱（ChemicalOceanography）【開課單位】化學(xué)化工學(xué)院 【課程模塊】專業(yè)知識【課程編號】 【課程類別】必修【學(xué)時數(shù)】64（理論64實踐） 【學(xué)分?jǐn)?shù)】4一、課程描述本課程大綱根據(jù)2011年本科人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂或制定。（一）教學(xué)對象面向化學(xué)（海洋化學(xué)）國家理科基地3年級本科生開設(shè)。也可作為化學(xué)（應(yīng)用化學(xué)方向）、海洋科學(xué)、海洋技術(shù)等專業(yè)本科生選修課程。（二）教學(xué)目標(biāo)及修讀要求1．教學(xué)目標(biāo)通過課堂講授和討論，結(jié)合《化學(xué)海洋學(xué)實驗》、《海洋學(xué)和海洋化學(xué)專業(yè)實習(xí)》等教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握海洋化學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本概念和基本理論，包括海洋中各種化學(xué)成分的含量、性質(zhì)、特點、存在形式、分布、遷移變化規(guī)律以及相關(guān)研究方法等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，使學(xué)生了解海洋化學(xué)研究需綜合考慮的因素以及與物理海洋學(xué)、生物海洋學(xué)和海洋地質(zhì)學(xué)等其它海洋分支學(xué)科的聯(lián)系，了解當(dāng)前海洋化學(xué)研究的熱點和發(fā)展方向，了解與資源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的問題，為學(xué)習(xí)其它海洋化學(xué)專業(yè)課程和將來從事海洋科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。2．修讀要求化學(xué)海洋學(xué)是化學(xué)與海洋學(xué)交叉的一門邊緣學(xué)科，是研究海洋各部分的化學(xué)組成、物質(zhì)分布、化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)過程的科學(xué)，是化學(xué)（海洋化學(xué)）方向的專業(yè)基礎(chǔ)課程。學(xué)生應(yīng)掌握無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)（上）和海水分析化學(xué)、海洋學(xué)II的理論知識，掌握無機(jī)化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、物理化學(xué)實驗（上）和海水分析化學(xué)實驗的基本技能。（三）先修課程海洋學(xué)II。二、教學(xué)內(nèi)容第一章 緒論1．主要內(nèi)容1.1化學(xué)海洋學(xué)的內(nèi)容和特點1.2化學(xué)海洋學(xué)的歷史與發(fā)展1.3化學(xué)海洋學(xué)的研究意義和作用2．教學(xué)要求理解化學(xué)海洋學(xué)的主要內(nèi)容和特點，了解海洋化學(xué)的歷史與發(fā)展，及其研究意義和作用。第二章 海洋的形成和海水的組成1．主要內(nèi)容2.1海洋的形成與海水化學(xué)組成的演化2.2海洋中元素的平衡和元素逗留時間2.3海洋中元素的分布2．教學(xué)要求了解地球起源、海洋形成與海水化學(xué)組成的演化，理解海洋中元素的地球化學(xué)平衡，掌握元素逗留時間的概念，掌握海洋中元素保守性與非保守性以及混合過程中元素的行為，掌握海洋中元素分布類型和描述方法。第三章 海洋中的常量元素1．主要內(nèi)容3.1海洋主要成分和海水組成恒定性3.2海水鹽度和氯度3.3海水主要成分的存在形式3.4海水碳酸鹽體系2．教學(xué)要求掌握海水主要成分的性質(zhì)、特點和鹽度、氯度的概念，掌握海水中離子締合作用、主要成分存在形式與海水化學(xué)模型。掌握海水碳酸鹽體系的基本參數(shù)、化學(xué)平衡與計算法，掌握大洋海水碳酸鹽體系的分布變化規(guī)律，掌握碳酸鈣沉淀－溶解平衡過程特點。第四章 海水中的溶解氣體1．主要內(nèi)容4.1海水中氣體的溶解度4.2氣體在海－空界面間的交換4.3海洋中的溶解氧4.4海洋中的非活性氣體4.5海水中的痕量活性氣體2．教學(xué)要求掌握海水中氣體溶解度的概念，理解影響氣體溶解度的因素，掌握氣體在海－空界面間的交換模式和影響因素，掌握海水中溶解氧的分布和變化過程，理解海水中非活性氣體、痕量活性氣體行為與分布特點。第五章 海洋中的營養(yǎng)鹽1．主要內(nèi)容5.1海洋中的磷5.2海洋中的無機(jī)氮化物5.3海洋中的硅5.4海洋中營養(yǎng)鹽的垂直循環(huán)5.5富營養(yǎng)化與赤潮（選讀）2．教學(xué)要求掌握海洋中營養(yǎng)鹽（磷、氮和硅）的性質(zhì)、特點、分布特征，理解營養(yǎng)鹽的形態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律、影響因素以及化學(xué)計量關(guān)系，理解營養(yǎng)鹽垂直循環(huán)與模型描述。第六章 海洋中的微量元素1．主要內(nèi)容6.1微量元素的來源、含量和分布類型6.2海洋中微量元素的存在形式氧化－還原平衡微量金屬絡(luò)合物微量元素的存在形式和形態(tài)6.3海洋中微量元素的生物地球化學(xué) 2．教學(xué)要求掌握海洋中微（痕）量元素的來源、性質(zhì)、分布和研究中的關(guān)鍵問題，理解海水中氧化－還原作用、配位化合作用及其對微量元素存在形式的影響，理解微量元素的環(huán)境與生物地球化學(xué)意義。第七章 海洋中的有機(jī)物和海洋生產(chǎn)力1．主要內(nèi)容7.1海洋中有機(jī)物的組成7.2海洋中的有機(jī)碳7.3海洋生產(chǎn)力2．教學(xué)要求理解海洋有機(jī)物來源、組成分類和特點，掌握海洋有機(jī)碳（氮、磷）的組成、分布與變化，掌握海洋生產(chǎn)力的概念，理解海洋生產(chǎn)力的測定方法、影響因素和分布規(guī)律。第八章 海洋中的同位素1．主要內(nèi)容8.1海洋中的穩(wěn)定同位素8.2海洋中的放射性核素8.3海洋生產(chǎn)力測定中的同位素方法2．教學(xué)要求了解海洋中同位素的分類。掌握同位素分餾的概念和穩(wěn)定同位素在海洋中的應(yīng)用。掌握放射性同位素衰變體系及天然和人工放射性核素和在海洋研究中的應(yīng)用。第九章 海洋化學(xué)有原理、模型理論和物質(zhì)循環(huán)1．主要內(nèi)容9.1海洋化學(xué)若干原理9.2海洋化學(xué)模型和元素存在形式9.3海洋化學(xué)中的界面作用9.4海洋生物地球化學(xué)循環(huán)和全球變化2．教學(xué)要求理解海洋中“四大界面”的有關(guān)化學(xué)過程及重要性，理解海洋中元素的生物地球化學(xué)循環(huán)模式及重要性，掌握生物泵的概念和意義。了解資源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系。第十章 海洋化學(xué)資源和可持續(xù)發(fā)展1．主要內(nèi)容10.1海洋化學(xué)資源及其利用10.2海洋門資源、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展2．教學(xué)要求了解資源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系。三、教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配本課程總學(xué)時64學(xué)時，分配見下表。化學(xué)海洋學(xué)課程教學(xué)學(xué)時分配表教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時課堂教學(xué)學(xué)時課外實踐*備注理論講授實踐環(huán)節(jié)*第一章緒論33第二章海洋的形成和海水的組成77第三章海洋中的常量元素*1414第四章海水中的溶解氣體77第五章海洋中的營養(yǎng)鹽55第六章海洋中的微量元素88第七章海洋中的有機(jī)物和海洋生產(chǎn)力77第八章海洋中的同位素66第九章海洋化學(xué)有原理、模型理論和

物質(zhì)循環(huán)66第十章海洋化學(xué)資源和可持續(xù)發(fā)展11合計=SUM(ABOVE)64=SUM(ABOVE)64注：1．“實踐環(huán)節(jié)”與“課外實踐”其見后附《化學(xué)海洋學(xué)實驗》和《海洋學(xué)和海洋化學(xué)專業(yè)實習(xí)》大綱。2．第三章包含海水碳酸鹽體系作為第4節(jié)，學(xué)時較多。四、考核方式及評價體系1．考核方式：閉卷考試2．評價體系：平時成績：20%，期末考試：80%。五、選用教材及必讀參考書1．選用教材張正斌．海洋化學(xué)．青島：中國海洋大學(xué)出版社，2004．2．主要參考書Sverdrup,H.U.,Johnson,M.W.,Fleming,R.H.TheOceans.EnglewoodCliffs:Prentice-Hall,1942.W.S.布羅克著，劉光等譯．化學(xué)海洋學(xué)．北京：科學(xué)出版社，1981．J.P.賴?yán)戎骶?，劉光，崔清晨等譯．化學(xué)海洋學(xué)（1、2、8卷）．北京：海洋出版社，1982－1992．Broecker,W.S.,PengT.-H.TracersintheSea.(NewYork:Lamont-DohertyGeologicalObservatory,)Palisades:EldigioPress,1982.Stumm,W,MorganJ.J.AquaticChemistry,3rded.Wiley-Interscience,NewYork,1996.Millero,F.J.ChemicalOceanography,3rded.BocaRaton:CRCPress,2005.Libes,S.M.AnIntroductiontoMarineBiogeochemistry,2nded.Amsterdam:AcademicPress,2009.陳敏．化學(xué)海洋學(xué)．北京：海洋出版社，2009．六、撰寫小組成員：李鐵、劉春穎 撰寫時間：2012年七、審核人：姬泓巍、任景玲八、院（系）學(xué)術(shù)委員會簽章附件3：中國海洋大學(xué)化學(xué)海洋學(xué)實驗課程大綱（實驗課程）（ChemicalOceanographyExperiment）【開課單位】化學(xué)化工學(xué)院【課程模塊】專業(yè)知識【課程編號】072323102265【課程類別】必修【學(xué)時數(shù)】36【學(xué)分?jǐn)?shù)】1一、課程描述本實驗課程大綱根據(jù)2011年本科人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂或制定。1、適用專業(yè)：化學(xué)（海洋化學(xué)），海洋科學(xué)，海洋技術(shù)2、實驗的任務(wù)、性質(zhì)與目標(biāo)化學(xué)海洋學(xué)實驗是《化學(xué)海洋學(xué)》課程的實踐環(huán)節(jié)，在學(xué)習(xí)《海洋學(xué)II》和《海水分析化學(xué)》基礎(chǔ)上，利用物理化學(xué)實驗和儀器分析實驗等綜合手段，根據(jù)《化學(xué)海洋學(xué)》課程的相關(guān)內(nèi)容開設(shè)實驗。本實驗課程旨在使學(xué)生了解化學(xué)海洋學(xué)的研究方法與實驗設(shè)計，初步掌握海洋中化學(xué)成分的存在形式、存在形態(tài)以及海洋中有關(guān)化學(xué)平衡、化學(xué)過程和化學(xué)特征的實驗研究方法，并對化學(xué)海洋學(xué)實驗研究的綜合性、復(fù)雜性和局限性有直接認(rèn)識和親身體驗。3、實驗方式與基本要求課程采用實驗室內(nèi)實驗的方法。要求學(xué)生在規(guī)定的教學(xué)時間內(nèi)，完成要求的所有實驗，得到準(zhǔn)確的實驗結(jié)果，進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析并總結(jié)討論，以實驗報告的形式上交實驗成果。4、先修課程：海水分析化學(xué)實驗。二、實驗內(nèi)容實驗項目名稱內(nèi)容提要實驗

要求實驗

類型實驗

時數(shù)每組

人數(shù)化學(xué)海洋學(xué)實驗原理和實驗設(shè)計介紹課程和所有實驗的原理、步驟和注意事項等總體情況。必做演示424實驗一、電位法測定氟鎂離子對締合常數(shù)海水中常量元素離子對形成常數(shù)的測定方法，利用氟離子選擇電極測定氟鎂離子對締合常數(shù)。必做綜合性42實驗二、海水碳酸鹽體系綜合實驗（A）采用Gran滴定法精確測定和計算海水總堿度和碳酸鹽總量，并對碳酸鹽體系分量進(jìn)行計算和討論。必做綜合性62實驗三、海水碳酸鹽體系綜合實驗（B）利用碳酸鈣溶解-沉淀平衡法測定海水pH變化，計算和討論近表層海水的碳酸鈣飽和度。結(jié)合實驗4進(jìn)行對比討論。必做綜合性42實驗四、海水中鋅的羥基絡(luò)合物研究海水中微量金屬元素?zé)o機(jī)配位作用，利用陽極溶出伏安法測定鋅的羥基絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)，討論海水中鋅的存在形式。必做綜合性62實驗五、海水絡(luò)合容量了解海水絡(luò)合容量的概念，通過向海水中添加銅和陽極溶出伏安法測定研究海水對銅的絡(luò)合容量，了解金屬（有機(jī)）絡(luò)合生成作用。必做綜合性62實驗六、海水中汞的形態(tài)以過濾操作和消解法區(qū)分海水中金屬的顆粒/溶解-無機(jī)/有機(jī)存在形態(tài)，利用冷原子熒光光譜法測定海水中汞的形態(tài)并討論其環(huán)境效應(yīng)為。必做綜合性62備注：1.實驗項目名稱：能全面反映實驗的基本內(nèi)容。課程內(nèi)實驗項目須與課程教學(xué)大綱中的實驗項目名稱保持一致。2.實驗類型：技能訓(xùn)練性、演示性、驗證性、綜合性、設(shè)計性等實驗。3.實驗要求：填必做或選做。三、實驗報告要求寫清楚實驗要求、實驗原理、實驗結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理和分析討論及注意事項等內(nèi)容。要求字跡清晰，行文調(diào)理，數(shù)據(jù)可靠，分析合理。四、考核方式與評價指標(biāo)考核方式為平時成績（包括日?？己撕筒僮骺己耍┖蛯嶒瀳蟾娉煽?，二者各占50%，總成績以分?jǐn)?shù)的形式給出。五、實驗課的配套教材、講義與指導(dǎo)書實驗講義：《化學(xué)海洋學(xué)實驗》，中國海洋大學(xué)海洋化學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊編（已立項出版）。主要參考書：1．J.P.賴?yán)戎骶?，劉光，崔清晨等譯，1982?；瘜W(xué)海洋學(xué)（1、2卷），海洋出版社，北京。2．張正斌主編，2004。海洋化學(xué)。中國海洋大學(xué)出版社，青島。3．Stumm,W.,Morgan,S.S.,1996.AquaticChemistry,3rdedition.JohnWiley&Sons,NewYork.六、撰寫小組成員：譚麗菊，李鐵 撰寫時間：2012年4月10日七、審核人：姬泓巍、任景玲八、院（系）學(xué)術(shù)委員會簽章附件4：中國海洋大學(xué)海洋學(xué)和海洋化學(xué)專業(yè)實習(xí)課程大綱（實習(xí)課程）（SpecializedPracticalTrainingforOceanographyandMarineChemistry）【開課單位】化學(xué)化工學(xué)院 【課程模塊】工作技能【課程編號】 【課程類別】必修【學(xué)時數(shù)】4周 【學(xué)分?jǐn)?shù)】4一、課程描述本課程教學(xué)大綱根據(jù)2011年本科人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂或制定。1．適用專業(yè)：面向化學(xué)（海洋化學(xué)）國家理科基地3年級本科生開設(shè)。也為化學(xué)（應(yīng)用化學(xué)方向）、海洋科學(xué)、海洋技術(shù)等專業(yè)本科生選修。2．教學(xué)目標(biāo)：通過海洋現(xiàn)場觀測與調(diào)查研究，使學(xué)生熟悉并了解海洋調(diào)查船的工作環(huán)境和海洋現(xiàn)場的工作條件，學(xué)習(xí)并掌握海洋學(xué)和海洋化學(xué)觀測調(diào)查分析和研究的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生開展海洋觀測調(diào)查和研究的基本技能，鞏固并加深學(xué)生對海洋學(xué)和海洋化學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識理解。實習(xí)任務(wù)主要是海洋學(xué)和海洋化學(xué)觀測調(diào)查分析和研究。實習(xí)要求學(xué)生通過處理觀測調(diào)查數(shù)據(jù)資料，結(jié)合海水分析化學(xué)、海洋化學(xué)調(diào)查方法與數(shù)據(jù)處理和化學(xué)海洋學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課程，從中學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)、分析并研究海洋學(xué)和海洋化學(xué)的科學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生熱愛海洋的工作熱情和不怕吃苦的工作精神，以達(dá)到人才培養(yǎng)基地的培養(yǎng)目標(biāo)。3．實習(xí)實訓(xùn)地點（基地）說明：“東方紅2”4．先修課程：海洋學(xué)II，海水分析化學(xué)實驗。二、實習(xí)內(nèi)容模塊一、海洋學(xué)和海洋化學(xué)調(diào)查研究方案制定和準(zhǔn)備1．主要內(nèi)容方案制定：觀測調(diào)查目的、觀測調(diào)查區(qū)域（包括站位布設(shè)和航線）、觀測調(diào)查項目、觀測調(diào)查方式和方法、數(shù)據(jù)匯總計劃。物品準(zhǔn)備：出海用器材、試劑，安全防用品，生活用品。2．實習(xí)實訓(xùn)要求了解海洋學(xué)和海洋化學(xué)現(xiàn)場觀測調(diào)查研究的基本要求，學(xué)習(xí)和實踐對現(xiàn)場觀測調(diào)查研究進(jìn)行總體規(guī)劃。準(zhǔn)備部分出海用物品。模塊二、海洋水文和氣象背景觀測調(diào)查研究1．主要內(nèi)容海洋水文觀測：水深，水溫，海流（流速、流向），水色、透明度。海洋氣象觀測：海況，能見度、氣溫、濕度、氣壓，天氣現(xiàn)象、風(fēng)（風(fēng)速、風(fēng)向），云（云量、云高）。2．實習(xí)實訓(xùn)要求學(xué)習(xí)和了解海洋學(xué)現(xiàn)場觀測調(diào)查的基本手段，學(xué)習(xí)和實踐調(diào)查設(shè)備如絞車、采水器、各類水文和氣象觀測儀器的操作和使用方法。實踐并掌握目標(biāo)海域海洋水文和氣象背景資料的現(xiàn)場觀測和調(diào)查方法，分析討論影響因素。模塊三、海水化學(xué)基本要素觀測調(diào)查研究1．主要內(nèi)容海水化學(xué)觀測調(diào)查要素：鹽度，溶解氧，pH和總堿度2．實習(xí)實訓(xùn)要求實踐并掌握目標(biāo)海域海水鹽度、溶解氧、pH和總堿度的空間分布和時間變化的現(xiàn)場觀測調(diào)查方法，分析討論主要影響因素。模塊四、海洋污染化學(xué)觀測調(diào)查研究1．主要內(nèi)容海洋污染化學(xué)觀測調(diào)查要素：海水化學(xué)需氧量，污染石油烴；沉積物取樣。2．實習(xí)實訓(xùn)要求實踐并掌握目標(biāo)海域部分海洋污染化學(xué)要素的空間分布、時間變化的現(xiàn)場觀測調(diào)查方法，分析討論相關(guān)影響因素。學(xué)習(xí)和了解表層沉積物樣品采集、處理和貯存方法。模塊五、海洋生源要素與生態(tài)化學(xué)觀測調(diào)查研究1．主要內(nèi)容海洋生源要素與生態(tài)化學(xué)觀測調(diào)查要素：溶解磷酸鹽，溶解硅酸鹽，溶解硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨，葉綠素，浮游植物取樣和觀察。2．實習(xí)實訓(xùn)要求實踐并掌握目標(biāo)海域海水營養(yǎng)鹽的空間分布和時間變化的現(xiàn)場觀測調(diào)查方法，結(jié)合葉綠素和浮游生物觀測分析討論海水營養(yǎng)要素的生態(tài)功能和影響因素學(xué)習(xí)和了解浮游生物網(wǎng)的操作使用方法。模塊六、海水自動分析技術(shù)及其應(yīng)用1．主要內(nèi)容海水營養(yǎng)鹽樣品分樣和貯存，海水營養(yǎng)鹽自動分析。2．實習(xí)實訓(xùn)要求現(xiàn)場采集、分取和貯存海水樣品，學(xué)習(xí)和實踐營養(yǎng)鹽自動分析儀的操作使用方法。模塊七、海洋學(xué)和海洋化學(xué)觀測調(diào)查數(shù)據(jù)匯總和報告1．主要內(nèi)容現(xiàn)場觀測與作業(yè)記錄，采樣記錄，分析記錄，分析結(jié)果報表，要素分布變化圖，實習(xí)報告。2．實習(xí)實訓(xùn)要求實踐并掌握海洋現(xiàn)場觀測調(diào)查數(shù)據(jù)匯總方法和報表編制，實踐和掌握要素分布變化圖的繪制，撰寫實習(xí)報告。實習(xí)進(jìn)程表實習(xí)項目實習(xí)形式時間安排模塊一、海洋化學(xué)調(diào)查研究方案制定教師指導(dǎo)，學(xué)生實踐。1周模塊二、海洋水文和氣象背景觀測調(diào)查研究學(xué)生實踐，教師指導(dǎo)。船上實習(xí)分“實習(xí)項目訓(xùn)練”和“現(xiàn)場觀測、采樣與分析研究實習(xí)”二階段進(jìn)行?！皩嵙?xí)項目訓(xùn)練”階段是通過分組輪訓(xùn)使學(xué)生了解和熟悉全部項目觀測、調(diào)查分析方法?！艾F(xiàn)場觀測、采樣與分析研究實習(xí)”是實習(xí)的主要部分，是實習(xí)調(diào)查研究方案的具體實施階段。實習(xí)學(xué)生按觀測調(diào)查項目分配定崗，在目標(biāo)海域進(jìn)行大面和連續(xù)海洋學(xué)與海洋化學(xué)觀測調(diào)查。2周模塊三、海水化學(xué)基本要素觀測調(diào)查研究模塊四、海洋污染化學(xué)觀測調(diào)查研究模塊五、海洋生源要素與生態(tài)化學(xué)觀測調(diào)查研究模塊六、海水自動分析技術(shù)及其應(yīng)用模塊七、海洋學(xué)和海洋化學(xué)觀測調(diào)查數(shù)據(jù)匯總和報告學(xué)生實踐，教師指導(dǎo)?，F(xiàn)場觀測調(diào)查項目的數(shù)據(jù)結(jié)果匯集和整理在船上完成。要素分布變化圖、實習(xí)