中国海洋大学 化学海洋学（海洋化学） 课程大纲

PAGEPAGE4附件2：中国海洋大学化学海洋学（海洋化学）课程大纲（ChemicalOceanography）【开课单位】化学化工学院 【课程模块】专业知识【课程编号】 【课程类别】必修【学时数】64（理论64实践） 【学分数】4一、课程描述本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。（一）教学对象面向化学（海洋化学）国家理科基地3年级本科生开设。也可作为化学（应用化学方向）、海洋科学、海洋技术等专业本科生选修课程。（二）教学目标及修读要求1．教学目标通过课堂讲授和讨论，结合《化学海洋学实验》、《海洋学和海洋化学专业实习》等教学环节，使学生掌握海洋化学的基础知识、基本概念和基本理论，包括海洋中各种化学成分的含量、性质、特点、存在形式、分布、迁移变化规律以及相关研究方法等内容。在此基础上，使学生了解海洋化学研究需综合考虑的因素以及与物理海洋学、生物海洋学和海洋地质学等其它海洋分支学科的联系，了解当前海洋化学研究的热点和发展方向，了解与资源、环境与可持续发展相关的问题，为学习其它海洋化学专业课程和将来从事海洋科学研究打下基础。2．修读要求化学海洋学是化学与海洋学交叉的一门边缘学科，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，是化学（海洋化学）方向的专业基础课程。学生应掌握无机化学、分析化学、有机化学、物理化学（上）和海水分析化学、海洋学II的理论知识，掌握无机化学实验、分析化学实验、物理化学实验（上）和海水分析化学实验的基本技能。（三）先修课程海洋学II。二、教学内容第一章 绪论1．主要内容1.1化学海洋学的内容和特点1.2化学海洋学的历史与发展1.3化学海洋学的研究意义和作用2．教学要求理解化学海洋学的主要内容和特点，了解海洋化学的历史与发展，及其研究意义和作用。第二章 海洋的形成和海水的组成1．主要内容2.1海洋的形成与海水化学组成的演化2.2海洋中元素的平衡和元素逗留时间2.3海洋中元素的分布2．教学要求了解地球起源、海洋形成与海水化学组成的演化，理解海洋中元素的地球化学平衡，掌握元素逗留时间的概念，掌握海洋中元素保守性与非保守性以及混合过程中元素的行为，掌握海洋中元素分布类型和描述方法。第三章 海洋中的常量元素1．主要内容3.1海洋主要成分和海水组成恒定性3.2海水盐度和氯度3.3海水主要成分的存在形式3.4海水碳酸盐体系2．教学要求掌握海水主要成分的性质、特点和盐度、氯度的概念，掌握海水中离子缔合作用、主要成分存在形式与海水化学模型。掌握海水碳酸盐体系的基本参数、化学平衡与计算法，掌握大洋海水碳酸盐体系的分布变化规律，掌握碳酸钙沉淀－溶解平衡过程特点。第四章 海水中的溶解气体1．主要内容4.1海水中气体的溶解度4.2气体在海－空界面间的交换4.3海洋中的溶解氧4.4海洋中的非活性气体4.5海水中的痕量活性气体2．教学要求掌握海水中气体溶解度的概念，理解影响气体溶解度的因素，掌握气体在海－空界面间的交换模式和影响因素，掌握海水中溶解氧的分布和变化过程，理解海水中非活性气体、痕量活性气体行为与分布特点。第五章 海洋中的营养盐1．主要内容5.1海洋中的磷5.2海洋中的无机氮化物5.3海洋中的硅5.4海洋中营养盐的垂直循环5.5富营养化与赤潮（选读）2．教学要求掌握海洋中营养盐（磷、氮和硅）的性质、特点、分布特征，理解营养盐的形态转化规律、影响因素以及化学计量关系，理解营养盐垂直循环与模型描述。第六章 海洋中的微量元素1．主要内容6.1微量元素的来源、含量和分布类型6.2海洋中微量元素的存在形式氧化－还原平衡微量金属络合物微量元素的存在形式和形态6.3海洋中微量元素的生物地球化学 2．教学要求掌握海洋中微（痕）量元素的来源、性质、分布和研究中的关键问题，理解海水中氧化－还原作用、配位化合作用及其对微量元素存在形式的影响，理解微量元素的环境与生物地球化学意义。第七章 海洋中的有机物和海洋生产力1．主要内容7.1海洋中有机物的组成7.2海洋中的有机碳7.3海洋生产力2．教学要求理解海洋有机物来源、组成分类和特点，掌握海洋有机碳（氮、磷）的组成、分布与变化，掌握海洋生产力的概念，理解海洋生产力的测定方法、影响因素和分布规律。第八章 海洋中的同位素1．主要内容8.1海洋中的稳定同位素8.2海洋中的放射性核素8.3海洋生产力测定中的同位素方法2．教学要求了解海洋中同位素的分类。掌握同位素分馏的概念和稳定同位素在海洋中的应用。掌握放射性同位素衰变体系及天然和人工放射性核素和在海洋研究中的应用。第九章 海洋化学有原理、模型理论和物质循环1．主要内容9.1海洋化学若干原理9.2海洋化学模型和元素存在形式9.3海洋化学中的界面作用9.4海洋生物地球化学循环和全球变化2．教学要求理解海洋中“四大界面”的有关化学过程及重要性，理解海洋中元素的生物地球化学循环模式及重要性，掌握生物泵的概念和意义。了解资源、环境与可持续发展的关系。第十章 海洋化学资源和可持续发展1．主要内容10.1海洋化学资源及其利用10.2海洋门资源、环境和可持续发展2．教学要求了解资源、环境与可持续发展的关系。三、教学环节及学时分配本课程总学时64学时，分配见下表。化学海洋学课程教学学时分配表教学内容总学时课堂教学学时课外实践*备注理论讲授实践环节*第一章绪论33第二章海洋的形成和海水的组成77第三章海洋中的常量元素*1414第四章海水中的溶解气体77第五章海洋中的营养盐55第六章海洋中的微量元素88第七章海洋中的有机物和海洋生产力77第八章海洋中的同位素66第九章海洋化学有原理、模型理论和

物质循环66第十章海洋化学资源和可持续发展11合计=SUM(ABOVE)64=SUM(ABOVE)64注：1．“实践环节”与“课外实践”其见后附《化学海洋学实验》和《海洋学和海洋化学专业实习》大纲。2．第三章包含海水碳酸盐体系作为第4节，学时较多。四、考核方式及评价体系1．考核方式：闭卷考试2．评价体系：平时成绩：20%，期末考试：80%。五、选用教材及必读参考书1．选用教材张正斌．海洋化学．青岛：中国海洋大学出版社，2004．2．主要参考书Sverdrup,H.U.,Johnson,M.W.,Fleming,R.H.TheOceans.EnglewoodCliffs:Prentice-Hall,1942.W.S.布罗克著，刘光等译．化学海洋学．北京：科学出版社，1981．J.P.赖利等主编，刘光，崔清晨等译．化学海洋学（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.陈敏．化学海洋学．北京：海洋出版社，2009．六、撰写小组成员：李铁、刘春颖 撰写时间：2012年七、审核人：姬泓巍、任景玲八、院（系）学术委员会签章附件3：中国海洋大学化学海洋学实验课程大纲（实验课程）（ChemicalOceanographyExperiment）【开课单位】化学化工学院【课程模块】专业知识【课程编号】072323102265【课程类别】必修【学时数】36【学分数】1一、课程描述本实验课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。1、适用专业：化学（海洋化学），海洋科学，海洋技术2、实验的任务、性质与目标化学海洋学实验是《化学海洋学》课程的实践环节，在学习《海洋学II》和《海水分析化学》基础上，利用物理化学实验和仪器分析实验等综合手段，根据《化学海洋学》课程的相关内容开设实验。本实验课程旨在使学生了解化学海洋学的研究方法与实验设计，初步掌握海洋中化学成分的存在形式、存在形态以及海洋中有关化学平衡、化学过程和化学特征的实验研究方法，并对化学海洋学实验研究的综合性、复杂性和局限性有直接认识和亲身体验。3、实验方式与基本要求课程采用实验室内实验的方法。要求学生在规定的教学时间内，完成要求的所有实验，得到准确的实验结果，进行系统的数据分析并总结讨论，以实验报告的形式上交实验成果。4、先修课程：海水分析化学实验。二、实验内容实验项目名称内容提要实验

要求实验

类型实验

时数每组

人数化学海洋学实验原理和实验设计介绍课程和所有实验的原理、步骤和注意事项等总体情况。必做演示424实验一、电位法测定氟镁离子对缔合常数海水中常量元素离子对形成常数的测定方法，利用氟离子选择电极测定氟镁离子对缔合常数。必做综合性42实验二、海水碳酸盐体系综合实验（A）采用Gran滴定法精确测定和计算海水总碱度和碳酸盐总量，并对碳酸盐体系分量进行计算和讨论。必做综合性62实验三、海水碳酸盐体系综合实验（B）利用碳酸钙溶解-沉淀平衡法测定海水pH变化，计算和讨论近表层海水的碳酸钙饱和度。结合实验4进行对比讨论。必做综合性42实验四、海水中锌的羟基络合物研究海水中微量金属元素无机配位作用，利用阳极溶出伏安法测定锌的羟基络合物稳定常数，讨论海水中锌的存在形式。必做综合性62实验五、海水络合容量了解海水络合容量的概念，通过向海水中添加铜和阳极溶出伏安法测定研究海水对铜的络合容量，了解金属（有机）络合生成作用。必做综合性62实验六、海水中汞的形态以过滤操作和消解法区分海水中金属的颗粒/溶解-无机/有机存在形态，利用冷原子荧光光谱法测定海水中汞的形态并讨论其环境效应为。必做综合性62备注：1.实验项目名称：能全面反映实验的基本内容。课程内实验项目须与课程教学大纲中的实验项目名称保持一致。2.实验类型：技能训练性、演示性、验证性、综合性、设计性等实验。3.实验要求：填必做或选做。三、实验报告要求写清楚实验要求、实验原理、实验结构、数据处理和分析讨论及注意事项等内容。要求字迹清晰，行文调理，数据可靠，分析合理。四、考核方式与评价指标考核方式为平时成绩（包括日常考核和操作考核）和实验报告成绩，二者各占50%，总成绩以分数的形式给出。五、实验课的配套教材、讲义与指导书实验讲义：《化学海洋学实验》，中国海洋大学海洋化学课程教学团队编（已立项出版）。主要参考书：1．J.P.赖利等主编，刘光，崔清晨等译，1982。化学海洋学（1、2卷），海洋出版社，北京。2．张正斌主编，2004。海洋化学。中国海洋大学出版社，青岛。3．Stumm,W.,Morgan,S.S.,1996.AquaticChemistry,3rdedition.JohnWiley&Sons,NewYork.六、撰写小组成员：谭丽菊，李铁 撰写时间：2012年4月10日七、审核人：姬泓巍、任景玲八、院（系）学术委员会签章附件4：中国海洋大学海洋学和海洋化学专业实习课程大纲（实习课程）（SpecializedPracticalTrainingforOceanographyandMarineChemistry）【开课单位】化学化工学院 【课程模块】工作技能【课程编号】 【课程类别】必修【学时数】4周 【学分数】4一、课程描述本课程教学大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。1．适用专业：面向化学（海洋化学）国家理科基地3年级本科生开设。也为化学（应用化学方向）、海洋科学、海洋技术等专业本科生选修。2．教学目标：通过海洋现场观测与调查研究，使学生熟悉并了解海洋调查船的工作环境和海洋现场的工作条件，学习并掌握海洋学和海洋化学观测调查分析和研究的基本方法，培养学生开展海洋观测调查和研究的基本技能，巩固并加深学生对海洋学和海洋化学的专业基础知识理解。实习任务主要是海洋学和海洋化学观测调查分析和研究。实习要求学生通过处理观测调查数据资料，结合海水分析化学、海洋化学调查方法与数据处理和化学海洋学等专业基础课程，从中学习、发现、分析并研究海洋学和海洋化学的科学问题，培养学生热爱海洋的工作热情和不怕吃苦的工作精神，以达到人才培养基地的培养目标。3．实习实训地点（基地）说明：“东方红2”4．先修课程：海洋学II，海水分析化学实验。二、实习内容模块一、海洋学和海洋化学调查研究方案制定和准备1．主要内容方案制定：观测调查目的、观测调查区域（包括站位布设和航线）、观测调查项目、观测调查方式和方法、数据汇总计划。物品准备：出海用器材、试剂，安全防用品，生活用品。2．实习实训要求了解海洋学和海洋化学现场观测调查研究的基本要求，学习和实践对现场观测调查研究进行总体规划。准备部分出海用物品。模块二、海洋水文和气象背景观测调查研究1．主要内容海洋水文观测：水深，水温，海流（流速、流向），水色、透明度。海洋气象观测：海况，能见度、气温、湿度、气压，天气现象、风（风速、风向），云（云量、云高）。2．实习实训要求学习和了解海洋学现场观测调查的基本手段，学习和实践调查设备如绞车、采水器、各类水文和气象观测仪器的操作和使用方法。实践并掌握目标海域海洋水文和气象背景资料的现场观测和调查方法，分析讨论影响因素。模块三、海水化学基本要素观测调查研究1．主要内容海水化学观测调查要素：盐度，溶解氧，pH和总碱度2．实习实训要求实践并掌握目标海域海水盐度、溶解氧、pH和总碱度的空间分布和时间变化的现场观测调查方法，分析讨论主要影响因素。模块四、海洋污染化学观测调查研究1．主要内容海洋污染化学观测调查要素：海水化学需氧量，污染石油烃；沉积物取样。2．实习实训要求实践并掌握目标海域部分海洋污染化学要素的空间分布、时间变化的现场观测调查方法，分析讨论相关影响因素。学习和了解表层沉积物样品采集、处理和贮存方法。模块五、海洋生源要素与生态化学观测调查研究1．主要内容海洋生源要素与生态化学观测调查要素：溶解磷酸盐，溶解硅酸盐，溶解硝酸盐、亚硝酸盐、铵，叶绿素，浮游植物取样和观察。2．实习实训要求实践并掌握目标海域海水营养盐的空间分布和时间变化的现场观测调查方法，结合叶绿素和浮游生物观测分析讨论海水营养要素的生态功能和影响因素学习和了解浮游生物网的操作使用方法。模块六、海水自动分析技术及其应用1．主要内容海水营养盐样品分样和贮存，海水营养盐自动分析。2．实习实训要求现场采集、分取和贮存海水样品，学习和实践营养盐自动分析仪的操作使用方法。模块七、海洋学和海洋化学观测调查数据汇总和报告1．主要内容现场观测与作业记录，采样记录，分析记录，分析结果报表，要素分布变化图，实习报告。2．实习实训要求实践并掌握海洋现场观测调查数据汇总方法和报表编制，实践和掌握要素分布变化图的绘制，撰写实习报告。实习进程表实习项目实习形式时间安排模块一、海洋化学调查研究方案制定教师指导，学生实践。1周模块二、海洋水文和气象背景观测调查研究学生实践，教师指导。船上实习分“实习项目训练”和“现场观测、采样与分析研究实习”二阶段进行。“实习项目训练”阶段是通过分组轮训使学生了解和熟悉全部项目观测、调查分析方法。“现场观测、采样与分析研究实习”是实习的主要部分，是实习调查研究方案的具体实施阶段。实习学生按观测调查项目分配定岗，在目标海域进行大面和连续海洋学与海洋化学观测调查。2周模块三、海水化学基本要素观测调查研究模块四、海洋污染化学观测调查研究模块五、海洋生源要素与生态化学观测调查研究模块六、海水自动分析技术及其应用模块七、海洋学和海洋化学观测调查数据汇总和报告学生实践，教师指导。现场观测调查项目的数据结果汇集和整理在船上完成。要素分布变化图、实习