海洋化學論文
海洋化學論文
海洋化學是研究海洋各部分的化學組成、物質分布、化學性質和化學過程，以及海洋化學資源在開發(fā)利用中的化學問題的科學。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關于海洋化學論文的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!
海洋化學論文篇1
談談提高海洋化學課程建設的建議
摘要：海洋化學知識是培養(yǎng)海洋類人才必備的基礎知識之一，本文通過對課程教學大綱、參考資料和相關實驗教學的分析，以及對學生進行問卷調(diào)查，結合學生課外閱讀，適當增加海洋化學講座，培養(yǎng)學生運用海洋化學手段，并試著解釋一些現(xiàn)在存在的海洋環(huán)境化學方面的問題，提高海洋化學課程的教學效果。
關鍵詞：海洋化學;課程;建設分析
21世紀是海洋的世紀，海洋事關國家安全和長遠發(fā)展，增強海洋意識，大力發(fā)展海洋經(jīng)濟，依靠科技創(chuàng)新，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，海陸聯(lián)動，協(xié)調(diào)發(fā)展，積極發(fā)展島嶼經(jīng)濟，注重海洋生態(tài)保護與可持續(xù)發(fā)展，是今后海洋經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略重點。而作為海洋經(jīng)濟發(fā)展主體的海洋類人才的質量和數(shù)量尤為重要。海洋類大學作為輸送海洋人才的一個重要教育機構，肩負著培養(yǎng)海洋類人才的重大使命。“海洋化學”是海洋類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課，主要存在以下幾方面的問題：原理多、概念復雜、涉及的知識面廣、學科交叉性強等諸多特點，常常出現(xiàn)教師講授困難、學生學習乏味的現(xiàn)象，因此單純、呆板的授課方式很難引起學生的興趣。
一、編制可行的教學大綱
《海洋化學》是海洋類專業(yè)的基礎課程，它在很多領域存在著廣泛的應用，包括海岸帶海洋化學、海洋沉積物界面及深層海水的海洋化學，海氣界面的海洋微表層化學以及極地海洋化學，海洋生物及有機地球化學，等等，涉及范圍廣，化學過程復雜。根據(jù)上述情況，設置合適教學大綱十分必要。
本課程系統(tǒng)介紹了海洋化學的基本概念、學科進展和在國民經(jīng)濟建設中的地位與作用、海洋的形成和海水的化學組成、海洋中的常量元素、海水中的各種氣體組分、海水碳酸鹽體系、海洋中的主要營養(yǎng)鹽及其生物地球化學、海水中微量元素和海洋重金屬污染化學、海洋有機化學和海洋有機污染化學、海洋同位素化學、海洋化學中的重要理論和原理、海水中重要的元素化學形態(tài)及海洋化學模型、海洋界面化學、海洋中幾種重要的元素地球化學循環(huán)、海洋化學資源等。重點向學生傳授各種海洋化學物質組成、分布以及化學變化規(guī)律，海洋化學研究的經(jīng)典理論以及各領域方向的最新研究成果，使得學生對海洋化學基本原理、觀點和各個層面的知識有較為全面的熟悉和了解。然而這些方方面面的知識涉及內(nèi)容繁多，要在短短的一學期之內(nèi)講授給學生，就要進行適當?shù)脑黾踊蛘邉h減。
緒論要求學生熟悉海洋化學基本概念、研究內(nèi)容，了解海洋化學的發(fā)展過程及在國民經(jīng)濟建設中的地位和應用、與人類的關系以及海洋化學學科的發(fā)展簡史，理解并掌握海洋化學的學習內(nèi)容及特點，學時為2～3個。海水的化學組成要求學生了解海洋的形成過程、海水來源以及海洋形成的有關理論，掌握海水的化學組成及其自古至今的變化規(guī)律，熟悉并掌握海水的基本化學組成及其在空間上的分布情況，熟悉并掌握海水的化學組成、鹽度與氯度概念及相關理論，熟悉海水中主要化學元素類型以及海水中元素分布的Marcct-Dittmar恒比定律，了解海洋自形成以來的海水化學成分的變遷及其變遷模型，了解影響海水化學組成的因素和海洋生物地球化學理論。第三部分要求學生熟悉并掌握淺層海水中主要氣體的組分類型、它們在海水中的溶解性，特別是海洋中的溶解氧，熟悉海洋中非活性氣體和微量活性氣體類型以及它們的化學特性，了解中國近海的CO2循環(huán)和碳的化學反應特點。海水中二氧化碳―碳酸鹽體系(4學時)：熟悉海洋碳酸鹽體系的重要性、海水堿度與PH值特點，熟悉海水中碳酸鹽體系及其化學作用與化學平衡、碳酸鹽體系的沉淀與溶解平衡，掌握海水二氧化碳―碳酸鹽體系各個分量的計算方法，了解二氧化碳―碳酸鹽體系全球循環(huán)對人類的意義。主要生源要素的生物地球化學循環(huán)要求學生熟悉并掌握淺層海洋中主要營養(yǎng)鹽的組分類型，它們在海水中的化學形態(tài)、化學轉化作用、時空分布、所參與的海洋生物地球化學循環(huán)，熟悉海洋中富營養(yǎng)化特征與評價方法，了解海洋中的赤潮及其發(fā)生情況。海洋中的痕量金屬要求學生熟悉并掌握海水中微量元素的含量和分布情況，以及它們在海洋微量元素的生物地球化學行為，熟悉海洋中主要重金屬污染類型及狀況，了解海水中金屬的腐蝕作用原理和影響金屬腐蝕的因素。海洋有機地球化學要求學生重點熟悉并掌握海水中有機碳的來源、時空分布特點和在海洋中的循環(huán)特點，了解海水中的有機磷和有機氮化學，理解并掌握海洋中初級生產(chǎn)力及其影響因素，概要了解中國近海及主要河口的有機物質分布情況。同位素海洋化學要求學生重點熟悉并掌握海洋中穩(wěn)定同位素類型及其在大洋水圈中的變化情況，以及氫氧同位素在海洋科學中的應用，了解海洋中放射性同位素類型及其在海洋科學中的應用，概要了解海洋新生產(chǎn)力的估算及其方法。
總之，該課程的學習對開展海洋科學、海洋環(huán)境保護與污染治理，以及海洋資源的綜合利用等領域的基礎和應用研究具有重要的指導作用。
二、海洋化學參考資料的選擇
在課程教材方面，根據(jù)學科的設置選擇合適的教材是必不可少的。目前，關于本門課程的教材相對較少，有關授課內(nèi)容和實驗相結合以及有關計算的思考題還是比較欠缺的，在制定教學大綱和授課的過程中，教師根據(jù)具體情況設置合適的大綱是十分必要的。本門課程的參考教材主要有張正斌教授編著的《海洋化學》和陳敏教授編著的《化學海洋學》，內(nèi)容主要包括海洋的組成、海水的組成、海洋中的常量、微量元素、海洋中的營養(yǎng)鹽、海洋中的二氧化碳以及海洋中的同位素化學以及界面化學等內(nèi)容。這兩本教科書都是很好的教材，在此基礎上適當?shù)匮a充一些內(nèi)容，例如最近幾年的一些關于海洋化學問題的最近研究成果，讓學生在學習理論的基礎上對當下的一些情況有一定程度的了解。
三、實驗課中實驗的選擇
海洋化學實驗可根據(jù)課程進度適當?shù)陌才艑嶒?，原來的實驗主要包括海水中的溶解氧的測定、PH值測定、總堿度的測定、磷酸鹽和硝酸鹽的測定等，但是還存在一些缺點，例如海水中的微量元素以及同位素這一塊的實驗基本沒有涉及，然而有一些客觀條件使測得的存在可能這塊比較欠缺。根據(jù)教學大綱課程的安排，結合學校的實際情況，適當分組安排學生去參觀一些精密儀器，例如電感耦合等離子體質譜儀、同位素質譜儀等，讓學生對有關課程有一個實質性的認識。針對學院設置，海洋環(huán)境的學生對海洋化學方面的要求比較高，可以將海洋化學課程和海洋化學實驗分開來，讓學生在掌握海洋化學知識的基礎上，能夠熟練掌握海洋化學類的實驗技巧。 四、學生問卷調(diào)查結果
學生是國家海洋發(fā)展的未來，也是教學的主體，了解學生對本門課程的興趣、掌握程度是十分必要的，對此我們進行了一次學生調(diào)查，調(diào)查結果如下表所示。從調(diào)查結果不難發(fā)現(xiàn)，學生希望在學習這門課程方面有更自由的空間。作為基礎專業(yè)課，基礎理論知識的講授必不可少，實例以及專題的講解可以在一定程度上進行分析講解。然而，眾口難調(diào)，加之學生的知識儲備不一，在學習時，還要進一步進行課程的革新。例如適當增加海洋化學知識講座，可以將最新的研究成果以介于科普與專業(yè)知識之間的難度介紹給學生。實踐證明：學生對這一教學形式興趣濃厚，如此也得以適應海洋化學學科不斷發(fā)展的現(xiàn)狀。
五、教學方法和形式上的注意事項
能使學生對課程產(chǎn)生濃厚的興趣，認真學習本門課程是教師授課的初衷，靈活多變的教學方法十分重要。在教學方法上和形式上，根據(jù)授課的情況總結為以下幾個方面：
(1)教師可以充分利用多媒體教學手段，激發(fā)學生的學習興趣。在上課之前可以對本次課要講的內(nèi)容先做一個引導，例如一個簡短的視頻、一些實際生活中的圖片，都能激發(fā)起學生的興趣。
(2)在課堂開始時，先對上一次課所講授的知識點進行簡單的復習，讓學生對上堂課所講的內(nèi)容有一個簡單回顧和復習，克服“狗熊掰玉米”的學習方式。
(3)在上課的過程中，通過互動式教學，鼓勵學生積極的回答問題并積極的提出問題，就學生感興趣的相關內(nèi)容結合理論知識進行分析。
(4)下課前對本次課程的有關內(nèi)容進行一個簡單的小結，在正常的課堂教學之外，部分主要章節(jié)講授完之后，對有關的內(nèi)容布置適當?shù)淖鳂I(yè)，鞏固學過的知識。有關章節(jié)結束的時候，適當?shù)牟贾靡恍┧伎碱}或者文獻閱讀，讓學生自由討論，目的是讓學生對所學知識有一個全面的理解和掌握，同時把握本門課程的最新進展。
(5)培養(yǎng)學生的實際觀察和動手能力。可以讓學生根據(jù)自己所學的理論知識，設計實驗方案，并通過某些實驗試著來解釋某些海洋里的現(xiàn)象。
(6)提高學生的主動性，鼓勵學生針對某個專題，通過查閱文獻、整理資料，在課堂上進行講解，對一些爭議性的問題提出自己的觀點。
(7)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。要積極鼓勵學生，通過已有的海洋化學知識，結合實際情況參與一些創(chuàng)新活動，做到學以致用，而不是墨守成規(guī)，被動的接受。總之，在靈活教學基礎上讓學生活學活用，最后能學以致用才是學習這門課的最終目標。
六、結語
通過近年來課程建設與教師在實際教學中的經(jīng)驗，結合教學內(nèi)容與課程特點并切實結合學生問卷調(diào)查，提出了在教學過程中遇到的問題以及提高教學質量的幾點建議，但是要把這門課程建設成精品課程仍然是一項長期艱巨的任務，需不斷的進行教學改革，使得學生在掌握基本理論的基礎上做到與時俱進。
參考文獻：
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海洋化學論文篇2
淺析化學方式防腐在海洋調(diào)查中的作用
摘 要：隨著國防建設、工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸?shù)陌l(fā)展，我國的采油平臺、鋼鐵輪船、海洋設備日益增多，這些金屬構件無時無刻不在遭受著海水的腐蝕。由于海水中含有溶解氧、有機物以及幾乎全部的化學物，使得海水成為天然的電解質。在海水和空氣的不斷作用下，金屬設備極容易發(fā)生破壞和變質，造成巨大的經(jīng)濟損失，所以說加快海洋防腐的研究，開發(fā)信的防腐材料和方法刻不容緩。
關鍵詞：化學方式防腐 海洋調(diào)查 作用
海洋調(diào)查是人類了解、研究海洋最主要的方式。隨著現(xiàn)代海洋調(diào)查的發(fā)展，海洋調(diào)查船所攜帶的測量儀器、導航設備、監(jiān)視設備越來越精細化、尖端化，無論是調(diào)查船還是其附屬設備對防腐都有較高的要求。而海洋防腐所使用的方法和材料大多和化學防腐有關，該文首先論述了化學防腐在海水中的防腐能力，接著分析了不同化學防腐方式的不同用途。
1 化學防腐在海水中的防腐能力
目前，海洋防腐的方法和材料有很多，具有代表性防腐方法有：涂裝、有機襯、包覆金屬，如表1所示。
從根本上可歸結為兩種：化學防腐和物理防腐，所有涉及化學反應產(chǎn)生新物質的防腐都可稱作化學防腐。有機襯的防腐功能是通過隔絕海水和空氣實現(xiàn)的，是物理防腐;涂裝因含有比鐵更加活潑的金屬鋅，使得海水首先與鋅發(fā)生化學反應形成鋅的化合物，繼而實現(xiàn)保護金屬構件的目的，是化學防腐;包覆金屬因鈦、鉻、鎳比較穩(wěn)定，與海洋環(huán)境中氯離子、氧的化學反應非常緩慢或形成一層致密的氧化膜阻礙進步一的化學反應，繼而實現(xiàn)保護金屬構件的目的，是化學防腐。相對于包覆金屬，涂裝的防腐能力更強。
2 不同化學防腐方式的不同用途
按方式，化學防腐分為光致陰極防腐和光陽極防腐。
2.1 光致陰極防腐
隨著半導體光催化技術的發(fā)展，其在金屬的光電化學防腐蝕上展現(xiàn)出越來越高的應用價值。盡管該領域已成為當今研究的熱點之一，但還處于探索階段，主要的研究對象是TiO2光催化劑，對金屬的光致陰極防腐的爭論還比較大。本節(jié)主要以TiO2光催化劑為切入點來論述光致陰極防腐。在20世紀90年代中期，Tsujikawa等[1]發(fā)現(xiàn)：在紫外光照下，TiO2涂層可陰極保護碳鋼、不銹鋼以及金屬銅。經(jīng)過相關學者的進一步研究，人們發(fā)現(xiàn)：在γ射線或紫外光的照射下，TiO2可對不銹鋼進行光致陰極保護。Leng等[2]在研究TiO2光催化劑對機污染物的降解作用時，不經(jīng)意發(fā)現(xiàn)鎳表現(xiàn)出較強的惰性，不易被腐蝕。在20世紀末，Tsujikawa組建了研究組，對TiO2涂層光致陰極防腐的機理進行了系統(tǒng)的研究和闡述，且還發(fā)現(xiàn)其具有一定的自潔凈功能，使得TiO2涂層不僅能保護304不銹鋼免于被腐蝕，還能確保戶外不銹鋼材料的干凈、清潔。而Choi等的研究則發(fā)現(xiàn)即使水中沒有有機物，水的電離電子同樣會繼續(xù)腐蝕碳鋼，對TiO2的光致陰極防腐的研究，使得他們認為催化劑陽極-金屬陰極耦合可以遠程光保護地下金屬，但這種設想只停留在理論論述中，無法得到實驗驗證。在國內(nèi)，對光致陰極防腐的研究的代表是沈嘉年，其主要的研究成果是：TiO2可經(jīng)陽極氧化法制備;在無紫外光照時，TiO2-碳鋼耦合體系能加速碳鋼的腐蝕?？偟膩碚f，光致陰極防腐具有較大的局限性，可供選用的金屬材料并不多，因這些材料必須滿足腐蝕電流密度小、腐蝕電位正的要求。當前，對X70管線鋼光陰極保護的研究較多，也展現(xiàn)出一定的效果，當其應用價值并沒有充分挖掘，對條件的要求也較高。
2.2 光陽極防腐
由于具有較高的穩(wěn)定性和效率，光陰極的防腐還比較依賴于TiO2。而在光陽極的防腐上，SnO2、ZnO和SrTiO3等寬禁帶半導體的應用也取得了不錯的成績。從熱力學角度分析，對腐蝕電位比較負金屬的保護能借助于電位比較負的催化劑實現(xiàn)，這也是寬禁帶半導體尤其是導帶邊緣得到大部分學者重視的原因之一。在Subasri等的研究中，SnO2和TiO2按1∶1制備的半導體SnO2-TiO2能顯著提升光電轉換效率，這是因為此時半導體不單具有光致儲能效果，還具有較佳的光電流，這就是說對Cu的保護作用并不會隨著光照停止而停止[3]，實驗結果也證明了這一點，當光照停止時保護作用還能維持數(shù)小時。通過對TiO2-WO3復合半導體的研究，則進步一說明了由于光致儲能效應半導體電極在光照停止后還具有一定的緩蝕作用，對于化學防腐意義重大。
3 結語
我國具有較長海岸線，無論是經(jīng)濟發(fā)展還是國防建設都要與海洋打交道，而海洋環(huán)境不同于陸地，其更加的復雜多變，對海洋設備的腐蝕也更加的劇烈。化學防腐是海洋防腐的重點之一，盡管我國相關的研究落后于發(fā)達國家，但相信隨著我國海洋事業(yè)的發(fā)展，我國海洋防腐的能力一定會不斷提高。
參考文獻
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