第一篇:《海洋化學》重點總結(精選)
海洋研究的對象宏觀分為三縱向、五橫向分別是:三縱向:
1、化學動力學(化學平衡)
2、物質全球循環(海洋動力學)
3、生態系原理(海洋生物地球化學)
五橫向:
1、海洋界面作用
2、海洋酸堿作用
3、海洋氧化還原作用
4、海洋沉淀溶解作用
5、海洋絡合作用
海洋研究的幾大界面:
1、海洋-大氣界面
2、海水-沉積物(包括懸浮顆粒物)界面
3、河流-海洋界面
4、海水-生物體界面 11種常量元素:Na、Mg、Cl、B、C、F、S、K、Ca、Br、Sr
特點:含量大,性質穩定,不受生物活動影響,各組分濃度間的比值恒定
微量元素:除常量元素和N、P、Si之外的元素。
特點:含量少,參與各種物理、化學、生物過程,在海底沉積物、固體懸浮粒子和海洋生物中高度富集,參與海洋與地球的化學循環,并且參與海洋環境各相界面的交換過程。
其遵守Marcet恒比規律:全世界海水水樣都含有同樣種類的成分,這些成分之間具有非常接近恒定比例關系,而這些水樣之間只有含鹽總值不同的區別。
營養鹽的來源:
1、陸源物質:巖石風化物質、有機物腐解產物、排入河川中的廢棄物、包括大陸徑流、大氣中的灰塵和極區冰川作用等輸入途徑
2、海洋生源有機物質分解(營養鹽再生)
3、火山及熱液活動 N
海洋中N的6中形態:元素-氮(N2)、硝酸-氮(NO3-)、亞硝酸-氮(NO2-)、銨-氮(NH4+)、溶解有機氮(DON)和顆粒氮(PN)。
生物吸收轉化而成的有機氮經排泄或生物體死亡后,被微生物生化分解轉變為無機氮,構成氮的循環。
含量分布的一般規律是:①隨著緯度的增加而增加;②隨著深度的增加而增加;③在太平洋、印度洋的含量大于大西洋的含量;④近岸淺海海域的含量一般比大洋水的含量高。P
總磷TP:溶解磷DTP(溶解有機磷DOP、溶解無機磷DIP);顆粒磷PP 表層海水中的溶解和顆粒有機磷來自于生物分解與排泄產物,近岸海水中的總磷以DOP為主,DIP次之
磷的分布影響因素:生物活動、海洋水文、生物體內存在形態和氧化再生
分布規律:隨緯度增加而增加;隨深度增加而增加;近岸淺海高于大洋 Si
總硅:溶解硅和顆粒硅(粘土礦物 和生源硅)溶解硅主要以H2SO4形式存在氣體溶解度:當氣體在大氣和海水之間達到平衡時,海水中溶解氣體的濃度或飽和含量即為該氣體的溶解度
氣體飽和度:現場溫度、鹽度條件下,某氣體在海水中的實際濃度占該氣體溶解度的百分含量即為氣體的飽和度 海水中的非活性氣體:惰性氣體和氮氣 微量活性氣體 :N20 CH4 CO
影響氣體交換的因素:1溫度2氣體本身的性質3 風速
影響氣體溶解度的因素:1氣體本身性質(通常氣體分子量越大,溶解度越大)。2溫度(溫度增加,氣體溶解度降低)。3鹽度(電解質濃度增加,氣體溶解度降低)4氣體分壓
海洋中氧的來源:1.大氣輸送2.光合作用
海水中氧的消耗過程:1.生物呼吸2.有機物分解3.無機物的氧化作用
絡合容量:絡合單位體積的天然水體所能絡合某種微量重金屬的最大值
離子對:帶相反電荷的正、負離子彼此接近到一定程度時,由于相互間靜電引力作用超過其熱運動能量時而形成的一個新的結構單元稱為離子對
海水PH與CO2的關系:藻類光合作用使CO2減少,碳酸根離子減少,PH值會升高。反之,海洋動物的呼吸會使PH值下降。影響海水PH的因素?:
1、無機碳體系對海水pH值的影響
(1)溫度的影響:當溫度升高時,由于電離常數變大,導致海水pH值降低
(2)鹽度的影響:海水鹽度增加,離子強度增大,海水中碳酸的表觀電離常數變小,海水pH值增加。
(3)壓力的影響:海水靜壓增加,碳酸的表觀電離常數變大,pH值降低。
(4)CaCO3、MgCO3沉淀的形成與溶解:海水中的Ca、Mg等陽離子可
與CO3 2-形成CaCO3、MgCO3沉淀,這些沉淀在一定深度下,受壓力、生物等作用可溶解
2、生物活動對海水pH值的影響
當海洋生物光合作用強于呼吸作用及有機質的分解作用時,海水中出現CO2的凈消耗,pH值升高。當呼吸作用和有機質降解作用強于光合作用時,pH值降低。
海洋有機物對海水物理化學生物性質的影響?
1、對水色的影響
2、對海-氣交換的影響:表面微層及其作用。
3、對多價金屬離子的絡合作用。
4、改變一些成分在海水中的溶解度。
5、對生物過程和化學過程的影響: 表面吸附、濃縮細菌,影響氧化-還原作用,6、對海洋生物生理過程的作用
海洋中有機物存在的特點?
1、含量低
2、組成復雜
3、在海洋空間分布不均
放射性活度:指放射性元素或同位素每秒衰變的原子數
放射性核素在海洋研究中的應用?1.海水年齡測定2.海流運動示蹤3.沉積速率測定 4.其它應用
●大尺度海洋混合過程●含沙量測量●渾水水深●懸移質斷面輸沙率●泥沙(或物料)顆粒級分配曲線
氣溶膠的形成過程:
1、大風浪花
2、海浪破碎帶入空氣形成氣泡
3、氣泡上升到海洋表面,破裂
懸浮物的幾種類型?即懸浮在水中的固體物質,包括不溶于水的無機物,有機物,泥沙,黏土微生物等
海水的堿度:指在溫度為20攝氏度中和1L海水需要酸的量。
元素的逗留時間:某元素以穩定速率向海洋輸送,將海水中該元素全部置換出來所需要的時間(單位:年)。BOD(生物需氧量):在有氧環境中,由微生物分解1 dm3 天然水中的有機物所需要消耗氧量,通常以mg dm-3表示。COD(化學需氧量):在一定條件下,氧化1 dm3 水體中的還原物質所需要消耗氧的量,以mg dm-3表示(以氧計)。AOU(表觀耗氧量):假設水體在海面時與大氣處于平衡,水體的溶解氧達到飽和,水體下沉后,由于有機物的分解等,溶解氧含量發生變化,二者之差稱為表觀耗氧量。AOU= 表層飽和含氧量-下層含氧量 生物活動指數
第二篇:中藥化學重點總結
強極性溶劑:
水
親水性有機溶劑:與水任意混溶(甲、乙醇,丙酮)
親脂性有機溶劑:不與水任意混溶,可分層(乙醚、氯仿、苯、石油醚)常用溶劑的極性順序:
石油醚—四氯化碳—苯—氯仿—乙醚—乙酸乙酯—正丁醇—丙酮—乙醇—甲醇—水
苯丙素
二、提取分離
1.苯丙烯、苯丙醛、苯丙酸的酯類衍生物具有揮發性,是揮發油芳香族化合物的主要成分,可用水蒸氣蒸餾。
2.苯丙酸衍生物可用有機酸的方法提取。
香豆素
二、理化性質
(一)物理性質
游離香豆素----多有完好的結晶,大多具香味。
小分子的有揮發性和升華性。苷則無。
在紫外光照射下,香豆素類成分多顯藍色或紫色熒光。
(二)溶解性
游離香豆素----難溶于冷水,可溶于沸水,易溶于苯、乙醚、氯仿、乙醇。
香豆素苷----能溶于水、甲醇、乙醇,難溶于乙醚、苯等極性小的有機溶劑。
香豆素遇堿水解
與稀堿水作用可水解開環,形成水溶性的順式鄰羥基桂皮酸的鹽。
酸化,又可立即環合形成脂溶性香豆素而析出。如果與堿液長時間加熱,將轉為反式鄰羥基桂皮酸的鹽,酸化后不能環合。與濃堿共沸,往往得到的是裂解產物——酚類或酚酸。
(三)成色反映
1.異羥肟酸鐵反應
內酯在堿性條件下開環,與鹽酸羥胺縮合,在酸性條件下,與三價鐵離子絡和成紅色。
?
內酯[異羥肟酸鐵反應、鹽酸羥胺(堿性)、紅色] 2.酚羥基反應
?
FeCl3溶液與具酚羥基物質反應產生綠色至墨綠色沉淀
?
若酚羥基的鄰、對位無取代,可與重氮化試劑反應而顯紅色至紫紅色。? 含酚羥基的化合物[三氯化鐵反應、FeCl3、綠色] 3.Gibb?s反應
Gibb?s試劑2,6-二氯(溴)苯醌氯亞胺,在弱堿性條件下,與酚羥基對位活潑氫縮合成藍色化合物。6位無取代的香豆素顯陽性。
? Ph-OH對位無取代[Gibb?s反應,Gibb?s試劑,藍色] 4Emerson反應
Emerson試劑2%的4-氨基安替比林和8%的鐵氰化鉀。其余同Gibb?s。
? Ph-OH對位無取代[Emerson反應,Emerson試劑試劑,紅色] 三.香豆素的提取與分離
(一)提取
利用香豆素的溶解性、揮發性及具有內酯結構的性質進行提取分離。游離香豆素一般可以用乙醚、氯仿、丙酮等提取(香豆素苷可用甲醇、乙醇或水提取)。
堿溶酸沉法提取。
1.溶劑提取法
常用甲醇、乙醇、丙酮、乙醚等提取。
乙醚是多數香豆素的良好溶劑。苷則在正丁醇、甲醇中被提出。
2.堿溶酸沉法
0.5%氫氧化鈉水溶液稍加熱提取,冷后用乙醚除雜質,加酸調PH到中性,適當濃縮,再酸化,則香豆素或苷即可析出,也可用乙醚萃取。
對酸堿敏感的香豆素不可用。3.水蒸氣蒸餾法
小分子的香豆素具有揮發性,可采用水蒸氣蒸餾法提取和分離。如受熱時間過長,則結構可變。
四.香豆素類化合物檢識
(一)理化檢識
1、熒光:紫外光下一般顯藍色或紫色。
7-羥基藍色熒光較強
加堿后更強
羥基甲基化熒光減弱。
2、顯色反應
常用異羥肟酸鐵反應、三氯化鐵、Gibb?s反應 及Emerson。
(二)色譜檢識
薄層色譜法
?
吸附劑:硅膠
? 展開劑:
游離香豆素: 正(環)已烷:乙酸乙酯(5:1~1:1)
氯仿:丙酮(9:1)
苷類:
氯仿-甲醇不同比例
? 規律:
母核上羥基取代數目愈多(極性增大),則Rf值愈小
羥基變為甲氧基(極性減?。?,則Rf值增大。
? 顯色:紫外光下觀察熒光----藍色或紫色 ?
異羥肟酸鐵試劑
木脂素
理化性質 1.物理性狀
木脂素多為無色結晶
游離木脂素偏親脂性,難溶于水,能溶于苯、氯仿、乙醚、乙醇等 與糖成苷后,溶解性增大。
提取與分離
游離的木脂素----親脂性的,易溶于三氯甲烷、乙醚等溶劑,但在石油醚中溶解度極小。具內酯結構可按堿溶酸沉法。
? 一般采用甲醇或丙酮提取后,濃縮成浸膏,依次用石油醚、乙醚、乙酸乙酯等萃取,再用色譜柱進一步分離純化。
? 注意!
與大量樹脂狀物共存,在溶劑處理過程中容易樹脂化。
堿溶酸沉:具有酚羥基或內酯。注意異構化。
四、木脂素的檢識 Labat反應
具有亞甲二氧基—O—CH2—O—的木脂素加濃硫酸,再加沒食子酸,可產生藍綠色。
對象-亞甲二氧基[Labat反應、濃硫酸+沒食子酸、藍綠色] 以變色酸代替沒食子酸,保溫70~80度,產生藍紫色-Ecgrien 對象-亞甲二氧基[Ecgrien 反應、濃硫酸+變色酸、藍紫色]
黃酮
廣義的---兩個苯環通過三個碳原子相互聯結而成的一系列化合物,C6-C3-C6 狹義的:基本母核為2-苯基色原酮的一系列化合物
一、性狀
1、性狀
苷元為結晶性固體,苷為無定形粉末。
2、顏色
與交叉共軛體系及助色團(羥基、甲氧基)等的數目、類型以及位置有關。
在4?-或7-位引入供電子基,因形成P-π共軛,具有推電子作用,促進電子轉移,使化合物顏色加深。
黃酮、黃酮醇及其苷---灰黃~黃色
查爾酮---黃~橙黃色
二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷醇---不顯色
異黃酮----微黃色 花色苷及苷元
PH<7 紅色
PH 8.5紫色
PH>8.5 藍色
二、旋光性
苷元只有二氫黃酮(醇),黃烷醇有。
苷均有旋光性,且多為左旋。三.溶解性
1、游離苷元易溶于甲,乙醇,醋酸乙酯,乙醚及稀堿液中,不溶或難溶于水。
其中在水中的溶解度
花色苷>二氫黃酮(醇)>黃酮(醇),查耳酮
原因:
平面型分子
包括黃酮醇、黃酮、查爾酮。分子為平面型結構,排列緊密,分子間引力大,不易溶于水
非平面型分子
二氫黃酮,二氫黃酮醇,異黃酮。半椅式結構,排列不緊密,引力降低,利于水分子進入。
花色苷為離子型化合物。
2、黃酮苷類易溶于熱水,甲醇,乙醇。難溶或不溶親脂性有機溶劑中。
一般多糖苷在水中的溶解度大于單糖苷。3-羥基苷水溶性大于7-羥基苷
四.酸堿性
1、酸性
黃酮類化合物分子中具有酚羥基,故顯酸性。
酸性強弱順序:7,4?-二羥基>7或4?-羥基> 一般酚羥基 > 5-羥基
5%碳酸氫鈉
5%碳酸鈉
0.2%NaOH 4%NaOH
五.顯色反應
與分子中的酚羥基及γ-吡喃酮環有關。
1、還原反應
(1)HCl-Mg 方法:將樣品的甲醇或乙醇液,加入少許鎂粉振搖,再滴加幾滴濃鹽酸,即可。
現象:泡沫處呈紅色。
應用:黃酮,黃酮醇,二氫黃酮(醇)橙紅——紫紅。B環(1’—6’)上有-OH或OCH取代。顏色加深。
花青素及部分橙酮,查耳酮等在濃鹽酸下會發生色變,故預先需對照排除。(2)鈉汞齊反應
乙醇液中,加入鈉汞齊,放置數分鐘或數小時,過濾,用鹽酸酸化,則……
試劑:鈉汞齊
結果:黃酮、二氫黃酮、異黃酮、二氫異黃酮--紅色;二氫黃酮醇類---棕黃色(3)四氫硼鈉反應
方法:樣品的甲醇液,加等量2%NaBH4的甲醇液,加濃鹽酸或硫酸,成紫色或紫紅色。
應用:二氫黃酮類專屬反應
2、與金屬鹽類試劑的絡合反應
分子中具有:3-羥基,4-羰基 或5-羥基,4-羰基 或 鄰二酚羥基的黃酮類化合物。(1)三氯化鋁顯色
應用:定性及定量分析
方法:樣品的乙醇液和1%三氯化鋁乙醇液,通過紙斑反應觀察。
現象:鮮黃色熒光
(4?-OH或7,4?-OH顯天藍色熒光)
(2)鋯鹽-枸櫞酸反應
應用:區分3-OH或5-OH黃酮
方法:加2%Zrocl2/MeOH +樣品的甲醇液,產生:黃色鋯絡合物
加2%枸櫞酸,仍呈鮮黃色(3-OH,或3,5-二OH)黃色溶液顯著褪去(5-OH)(3)氨性氯化鍶
檢識---具有鄰二酚羥基的黃酮。
試劑----氯化鍶的甲醇液和氨氣飽和的甲醇液。
結果----產生綠~棕色~黑色沉淀。
3.硼酸顯色
具有5-羥基黃酮和6?-羥基查耳酮結構。
試劑:草酸條件下,與硼酸反應(枸櫞酸-丙酮)現象:黃色并有綠色熒光。
(黃色無熒光)
4.與堿的反應
黃酮類化合物溶于堿水中顯黃色、橙色或紅色,化合物類型不同,顯色情況不同。
黃酮—黃-橙
查耳酮或橙酮—紅-紫紅
二氫黃酮類在冷堿性條件下—黃-橙
放置后開環變成查耳酮---紅-紫紅
黃酮醇類---黃-棕
三個OH相鄰—暗綠-藍綠 5.與五氯化銻
鑒別查耳酮,生成紅或紫紅色沉淀。
條件:無水 第四節
黃酮類化合物的提取分離
一、提取
黃酮苷和極性較大的苷元:甲醇,乙醇,甲醇-水(1:1),丙酮,醋酸乙酯。
多糖苷:沸水
花色苷:0.1%鹽酸進行提取。
苷元:氯仿,乙醚,醋酸乙酯。
注意:苷類提取防止酶解。
(一)乙醇或甲醇提取法
(二)熱水提取
冷后
苷類 沉淀析出 除雜:石油醚除去葉綠素,胡蘿卜素等脂溶性色素,水溶液中加入濃醇,除去蛋白質,多糖.(三)堿提酸沉法
常用堿水:石灰水,Na2CO3,稀NaOH,堿性稀醇。酸沉:鹽酸
注意:酸堿濃度不宜過高。
堿性過強,破壞黃酮母核;酸性過強,生成烊鹽,影響產率。
石灰水:可除去鞣質,果膠,粘液質,有利于純化。但浸出效果不及NaOH,且有些黃酮可與鈣結合成不溶性沉淀。稀NaOH:浸出效率高,但雜質多。
二、分離方法
分離的基本依據:極性差異、酸性強弱、分子大小和特殊結構。
(一)溶劑萃取法:自浸膏中先用乙醚萃取苷元,再用醋酸乙酯反復萃取苷,最后用正丁醇萃取極性較大的苷。
(二)PH梯度法:用不同濃度的堿分離。
(三)硼酸絡合法:具有鄰二pH-OH的黃酮類化合物可與硼酸絡合生成易溶于 水的化合物。
(四)柱色譜法
(1)聚酰胺柱色譜
適于黃酮類化合物的分離。
規律:A:與酚羥基的數目有關,數目越多,吸附力越強。
B:與酚羥基的位置有關,如果酚羥基所處的位置易形成分子內氫鍵,則吸附力減弱。C:分子內芳香化程度越高,共軛雙鍵越多,則吸附力越強。
查耳酮>二氫黃酮,黃酮>二氫黃酮
D:不同類型黃酮類化合物,被吸附的強弱順序為:黃酮醇>黃酮>二氫黃酮>異黃酮。
E:苷元相同,以含水移動相洗脫,被吸附的強弱順序為:苷元>單糖苷>雙糖苷>雙糖鏈苷。注意:以含水移動相(甲醇-水)作洗脫劑,苷比苷元先洗脫。
用有機溶劑(氯仿-甲醇)作洗脫劑,苷元比苷先洗脫。
后一種是因為聚酰胺具有“雙重色譜”性能之故,分子中既有非極性的脂肪鍵,又有極性的酰胺基團。
當用有機溶劑洗脫時,苷元比苷的極性小,在類似正相分配色譜柱上,苷元更易洗脫 F:與溶劑介質有關
由弱到強:水<甲醇或乙醇<丙酮<稀氫氧化鈉或氨水<甲酰胺<二甲酰胺<尿素水溶液。
注意:聚酰胺色譜常常存在流速慢及低分子雜質混入的問題。通常可通過預先過篩除去細粉或與硅藻土混合制粒,而低分子雜質的干擾,可在裝柱時用5%甲醇或10%鹽酸預洗除去。
(2)硅膠柱色譜法
適于分離異黃酮,二氫黃酮(醇)和高度甲基化或乙?;狞S酮及黃酮醇類。
分離苷元時:氯仿-甲醇混合溶劑洗脫。
分離苷時:氯仿-甲醇-水或醋酸乙酯-丙酮-水(3)葡聚糖凝膠色譜法
凝膠類型:Sephadex LH-20和Sephadex G兩種類型的凝膠。
分離苷元時:利用吸附作用,游離酚羥基數目越多,則吸附力越強,越難洗脫。分離苷時:主要靠分子篩,洗脫時按苷分子量由大到小的順序依次被洗脫出柱體。第五節黃酮類化合物的檢識
一、理化檢識
HCl-Mg——黃酮(醇)、二氫黃酮(醇)四氫硼鈉——二氫黃酮(醇)五氯化銻——查爾酮
鋯鹽-枸櫞酸——區別3-OH、5-OH黃酮 氨性氯化鍶——鄰二酚羥基黃酮
二、色譜檢識
1、紙色譜:雙向展開,少用。
2、硅膠薄層色譜:主要用于檢識極性較小的黃酮。氯仿-甲醇或正丁醇-醋酸-水等系統展開。
3、聚酰胺薄層色譜:各種黃酮
游離黃酮——氯仿-甲醇、氯仿-甲醇-丁酮 黃酮苷——甲醇-乙酸-水、甲醇-水
第三篇:國家海洋局海洋-大氣化學與全球變化重點實驗室
附件二:
國家海洋局海洋-大氣化學與全球變化重點實驗室
開放基金管理辦法(暫行)
1、開放基金課題的立項、遴選和管理工作遵循“公平、合理、民主”的原則,執行回避和保密的有關規定,接受科技界和社會的監督。對外單位課題申請者予以優先資助。
2、開放基金課題申請經實驗室學術委員會審核批準后,課題即列入我室的研究計劃。開放基金課題的評定結果由實驗室主任簽發,由實驗室辦公室通知所有申請者。獲得資助的申請者,接到通知后,應就研究的具體立項依據目標、研究方法、技術路線等情況向本實驗室提交課題執行計劃書。實驗室據此創造合理的實驗條件,以便申請者利用課題基金按照計劃來開展研究工作。
3、開放基金每項課題的資助強度為2~3萬元,研究年限為2年,要求至少發表1篇核心以上刊物論文。從獲得批準的日期起開始執行。取得突出研究成果的項目可以考慮申請課題延續,本實驗室優先給予資助。
4、開放基金課題實施過程中,一般不允許隨意更改原定的研究內容和研究目標。如有變動,必須由申請人在課題研究期限的一年前提出申請,報實驗室主任審批。
5、在開放基金課題實施過程中,課題研究人員每年(10月)提交一次課題進展報告,實驗室學術委員會對報告審查后提出評審意見。開放課題研究期滿,必須在3個月內提交結題報告,并附相關的研究成果證明和正式發表的論文。
6、開放基金課題的研究成果由申請人及所在單位和本實驗室共享。開放基金課題資助發表的論文、專著和專利等研究成果的作者單位必須標注有“國家海洋局海洋—大氣化學與全球變化重點實驗室”,同時,研究成果必須標注“國家海洋局海洋—大氣化學與全球變化重點實驗室開放基金課題(編號為GCMAC****)資助”(The project was supported by the Fund of Key Laboratory of Global Change and Marine-Atmospheric Chemistry, SOA,(GCMAC****))。
聯系方式
地 址: 廈門市大學路178號,國家海洋局第三海洋研究所
國家海洋局海洋-大氣化學與全球變化重點實驗室
郵 編: 361005
電 話: +86-592-2195661
傳 真: 86-592-2195982,2195661
E-mail: xiufancat@163.com
聯系人:顏秀花
第四篇:環境化學重點
簡答
1光化學煙霧(洛杉磯):①定義(含有氮氧化物和碳氫化合物等一次污染物的大氣,在陽光照射下發生光化學反應而產生二次污染物,這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象),②性質(氧化型煙霧,藍色,由汽車排氣引起。)③污染物(碳氫化合物,氮氧化物,臭氧,PAN,醛類),④形成條件(a大氣中有氮氧化物和碳氫化物存在。b大氣溫度較高,24℃以上。c有較強的陽光照射d濕度低e臭氧濃度高。),⑤日變化曲線(白天生成,傍晚消失,污染高峰在中午或稍后)⑥燃料(汽油,煤氣,石),⑦易發季節(夏,秋),⑧毒性(對眼和呼吸道有強刺激作用,臭氧等氧化劑具有強氧化破壞作用,嚴重時可導致死亡)。硫酸型煙霧(倫敦煙霧):①定義(由于燃煤而排放出來的二氧化硫,顆粒物以及由二氧化硫氧化所形成的硫酸鹽顆粒物所造成的大氣污染現象)②性質(還原型煙霧,黃色,由燃煤引起。)③污染物(顆粒物,二氧化硫,硫酸霧等)④形成條件(白天夜間連續出現。氣溫低4℃以下,濕度較高,日光較弱,臭氧濃度低。)。⑤易發季節(冬季。)⑥毒性(對呼吸道有刺激作用,嚴重時導致死亡。)
2離子交換吸附與專屬吸附區別和特點:區別:①非專屬吸附(發生吸附的表面靜電荷為負;金屬離子作用為反離子;吸附時所發生的反應為陽離子交換;吸附時體系PH>零電位點;吸附發生在擴散層;對表面電荷無影響。)②專屬吸附(發生吸附的表面靜電荷為正,0,負;金屬離子作用為配位離子;吸附時所發生的反應為配體交換;吸附時體系PH為任意值;吸附發生在內層;對表面電荷的影響為負電荷減少,正電荷增加)。特點:①離子交換吸附:定義(由于環境中大部分膠體帶負電荷,容易吸附各種陽離子,在吸附過程中,膠體每吸附一部分陽離子,同時也放出等量的其他陽離子,因此把這種吸附稱~),屬于物理化學吸附,是可逆反應,而且能夠迅速的達到可逆平衡。該反應不受溫度影響,在酸堿條件下均可進行,其交換吸附能力與溶質的性質,濃度,及吸附劑性質等有關。從概念上解釋膠體顆粒表面對水和金屬離子的吸附是有用的,但是對于那些在吸附過程中表面電荷改變符號,甚至可使離子化合物吸附在同號電荷的表面上的現象無法解釋。②專屬吸附:定義(是指在吸附過程中除了化學鍵的作用外,尚有加強的憎水鍵和范德華力或氫鍵在起作用。)專屬吸附作用不但可使表面電荷改變符號,而且可使離子化合物吸附在同號電荷的表面上。在水環境中配合離子,有機離子,有機高分子和無機高分子的專屬吸附作用特別強烈。吸附發生在膠體雙電層的Stern層,被吸附的金屬離子只能被親和力更強的金屬離子取代,或在強酸性條件下解吸。專屬吸附在中性表面甚至在與吸附離子帶相同電荷符號的表面也能進行。
3分配作用與吸附作用區別(水中有機污染物遷移轉化):分配作用,即在水溶液中土壤有機質對有機物的溶解作用,而且在溶質的整個溶解范圍內,吸附等溫線都是線性的,與表面吸附位無關,只與有機物的溶解度相關,放出的吸附熱量小。吸附作用,即在非極性有機溶劑中,土壤礦物質或干土壤礦物質對有機物的表面吸附作用,前者主要靠范德華力,后者則是各種化學鍵力,如氫鍵,離子偶極鍵,配位鍵,π鍵。吸附等溫線是非線性的,并存在競爭吸附,吸附過程要放出大量熱。
4活性酸度與潛性酸度的關系:兩者是同一個平衡體系的兩種酸度。兩者可以互相轉化,在一定條件下處于暫時平衡狀態,土壤活性酸度是土壤酸度的根本起點和現實表現,土壤膠體是氫離子和Al離子的貯存庫,潛性酸度是活性酸度的儲備。
5沉積物中重金屬的二次釋放誘發因素:a鹽濃度升高(堿金屬和堿土金屬陽離子可將被吸附在固體顆粒上的金屬離子交換出來,這是金屬釋放主要途徑之一)b氧化還原條件的變化(沉積物中耗氧物質使一定深度以下沉積物中的氧化還原電位急劇下降,并將使鐵錳氧化物部分或全部溶解,故被其吸附或與之共沉淀的金屬離子也被釋放)c降低PH(金屬離子釋放量隨PH升高而降低。PH降低,導致碳酸鹽和氫氧化物溶解,氫離子的競爭作用增加了金屬離子的解吸量)d增加水中配合劑的含量(配合劑可以與重金屬形成可溶性配合物,使重金屬從固體顆粒上解吸。)名詞解釋
1生物富集:指生物通過非吞食方式,從周圍環境(水,土壤,大氣)蓄積某種元素或難降解的物質,使其在機體內濃度超過周圍環境中濃度的現象。
2生物放大:指在同一食物鏈上的高營養級生物,通過吞食低營養級生物蓄積某種元素或難降解物質,使其在機體內的濃度隨營養級數提高而增大的現象。
3生物積累:就是生物從周圍環境(水土壤大氣)和食物鏈蓄積某種元素或難降解物質,使其在機體中的濃度超過周圍環境中濃度的現象,生物放大和生物富集是屬于生物積累的一種情況。
4毒物的聯合作用:協同作用(是指聯合作用的毒性>其中各毒物成分單獨作用毒性的總和。eg:四氯化碳與乙醇,臭氧與硫酸氣溶膠)相加作用(=。eg:丙烯腈與乙腈,稻瘟凈與樂果)拮抗作用(<。eg:二氯乙烷與乙醇,亞硝酸與氰化物,硒與汞,硒與鎘)獨立作用(指各毒物對機體的侵入途徑,作用部位,作用機理等均不相同,因而在其聯合作用中各毒物生物學效應彼此無關,互不影響。即獨立作用的毒性低于相加作用,但高于其中單項毒物的毒性。eg:苯巴比妥與二甲苯)
5土壤酸度:活性酸度(是土壤中氫離子濃度的直接反映,又叫有效酸度,用PH表示。氫離子來源主要是土壤中二氧化碳溶于水形成的碳酸和有機物分解產生的有機酸,以及土壤中礦物質氧化產生的無機酸,大氣酸沉降是活性酸度的一個重要來源)潛性酸度(來源是土壤膠體吸附的可代換性氫離子和鋁離子,當這些離子處于吸附狀態時是不顯酸性的,當通過離子交換作用,進入土壤溶液后可增加土壤溶液的氫離子濃度使土壤PH降低。只有鹽基不飽和土壤才有潛性酸度)
6汞的生物甲基化:在好氧和厭氧條件下,水體底質中某些微生物能使二價無機汞鹽轉變為甲基汞和二甲基汞的過程。(微生物利用體內的甲基鈷氨蛋氨酸轉移酶來實現甲基化的。該酶的輔酶是甲基鈷氨素,屬于含三價鈷離子的一種咕啉衍生物)
7效應:毒理學把毒物劑量(濃度)與引起個體生物學的變化,如腦電,心電,血象,免疫功能,酶活性等的變化稱為效應。
8反應:把引起群體的變化,如腫瘤和其他損害的發生率,死亡率等變化稱為反應。
9氮的微生物轉化:同化(綠色植物和微生物吸收硝態氮和銨態氮,組成機體中蛋白質,核酸等含氮有機物質的過程)氨化(所有生物殘體中的有機氮化合物,經微生物分解成氨態氮的過程)硝化(氨在有氧條件下通過微生物作用,氧化成硝酸鹽的過程)反硝化(硝酸鹽在通氣不良條件下,通過微生物作用而還原的過程)固氮(通過微生物的作用,把分子氮轉化為氨的過程)
10硫的微生物轉化:硫化(硫化氫,單質硫等在微生物作用下進行氧化,最后生成硫酸的過
2-程。硫桿菌和硫磺菌最重要。H2S→S→SO4)反硫化(硫酸鹽,亞硫酸鹽等在微生物作用下
2-進行還原,最后生成硫化氫的過程。脫硫弧菌最重要。SO4→H2S)
11.ED50(半數有效劑量)/EC50(半數有效濃度):毒物引起一群受試生物的半數產生同一毒作用所需的毒物劑量/毒物濃度。數值越小,受試物質的毒性越高。
12.LD50(半數致死劑量)/LC50(半數致死濃度):半數有效劑量/半數有效濃度,若以死亡率作為毒作用的觀察指標則稱為~。
13土壤鹽基飽和度:土壤交換性陽離子中鹽基離子所占的百分數。
注意:離子電荷數越高,陽離子交換能力越強,同價離子中,半徑越大,能力越強。
1八大公害:富山事件(Cd中毒,痛痛病);米糠油(多氯聯苯);水俁病事件(甲基汞污染水體);四日市哮喘事件(石油冶煉和工業燃油產生廢氣);倫敦煙霧事件(燃煤);洛杉磯光化學霧煙事件(氮氧化物和碳氫化合物);馬斯河谷事件(SO2及SO3引起);多諾拉事件(二氧化硫及其氧化物作用的產物)
1.大氣層結構:對流層,平流層,中層,熱層,散逸層。
2.大氣溫度層結:由于地球旋轉作用以及距地面不同高度的各層次大氣對太陽輻射吸收程度上的差異,使得溫度,密度等氣象要素在垂直方向上呈不均勻的分布。
3.大氣垂直遞減率r:表征大氣溫度層結。對流層(r>0)等溫層(r=0)逆溫層(r<0)(逆溫現象發生在較低層中,這時氣層穩定性特強,對大氣垂直運動起阻礙作用。)
4.逆溫分為:①近地面層的逆溫(輻射,平流,融雪,地形),②自由大氣的逆溫(亂流,下沉,鋒面)
5.輻射逆溫:①地面因強烈輻射而冷卻降溫形成的。②多發生在距地面100-150米高度內。③最有利發展的條件是平靜而晴朗的夜晚。④有云和有風都能減弱逆溫。⑤風速超過2-3m/s,逆溫就不易形成。⑥溫度下降,逆溫層厚度變厚,清晨最厚;溫度上升,逆溫層近地面處首先破壞,自下而上變薄,最后完全消失。
6.大氣穩定度:①由密度層結和溫度層結共同決定,②與大氣垂直遞減率r和干絕熱垂直遞減率rd 有關:穩定(r
9.大氣顆粒物分類:總懸浮顆粒物TSP(<100μm);降塵(>10μm);飄塵(<10μm);可吸入粒子(≤10μm).10大氣顆粒物的三模態:愛根核模(Dp≤0.05μm);積聚模(0.05μm<Dp<2μm);粗粒子模(Dp>2μm)。
001.吸附等溫線分類:H型,F型,L型(G=G*c/(A+c))G為單位表面上達到飽和時間的最大吸附量。
2.等溫線:①溶質濃度甚低時,初始階段為H型,濃度較高時,曲線可能為F型,但統一起來都是L型的不同區段。②顆粒物對重金屬吸附量隨PH↑而↑。
3.氧化物,氫氧化物的溶解規律:固體的氧化物和氫氧化物具有兩性的特征,它們和質子或羥基離子都發生反應,存在一個PH值,在該值下溶解度為最小值。在堿性或酸性更強的PH值區域內,溶解度都會變得更大。
4.pE↓,電子濃度↑,體系提供電子的傾向就越強,還原性越強;pE↑,電子濃度越↓,體系接受電子的傾向就越強,氧化性越強。5.腐殖質分類:腐殖酸:(溶于稀堿,不溶酸),富里酸(溶于酸和堿),腐黑物(不溶于酸,堿)。1.土壤可交換性陽離子分類:①致酸離子(H+,Al3+)②鹽基離子(Ca2+,Mg2+,K2+,Na+,NH4+)2.土壤中氧化還原體系:鐵體系,錳體系,硫體系,有機碳體系,氮體系。
3.土壤的氧化還原電位Eh:①旱地Eh>水田,②Eh>700mV(土壤完全處于氧化條件,有機物迅速分解);Eh=400-700mV(氮素主要以NO3-存在);Eh<400mV(反硝化開始);Eh<200mV(NO3-開始消失,NH4+大量出現);Eh=-100mV(土壤漬水,Fe2+濃度超過Fe3+);Eh<-200mV(H2S大量產生,Fe2+變成FeS沉淀)③pH↑,則Eh↓,氧化性↓。
4.植物對重金屬污染的耐性機制:①植物根系作用②重金屬與植物細胞壁結合③酶系統作用④形成重金屬硫蛋白或植物絡合素。
1.物質通過生物膜方式:膜孔濾過,被動擴散,被動易化擴散,主動轉運(消耗能量),胞吞和胞飲。
2.N的微生物轉化:①同化②氨化③硝化④反硝化(條件:厭氧環境,環境氧分壓減小,反硝化加強。有豐富的有機物為碳源和能源)⑤固氮
2-2-3.S的微生物轉化:①硫化(H2S→S~SO4)以硫桿菌,硫磺菌最重要。②反硫化(SO4→H2S)以脫硫弧菌最重要。
1.Cr:①pH>4,Cr3+沉淀②強堿性介質中,遇氧化性物質,Cr3+→Cr6+,在酸性條件下,六價鉻被亞鐵離子還原成三價鉻。
第五篇:海洋化學資源說課稿
海洋化學資源說課稿
青島開發區第八中學 馬曉蕾
一、教材分析
1、地位和作用
本節課是第六單元第一節內容,本單元旨在幫助學生初步了解海洋中蘊藏的豐富資源及其利用,而本節課首先引領學生認識海洋化學資源,初步滲透科學合理開發資源的觀點,然后引導學生探究海洋中的淡水資源和食鹽資源的開發利用等,起到了很好的導入作用。
2、教學目標(1)知識與技能
①知道海洋蘊藏著豐富的資源,能說出海洋資源包括那些資源,認識海洋資源的開發對人類進步的重要作用。
②了解海水及海底所蘊藏的主要物質。
③了解海水淡化的方法——蒸餾法、結晶法、膜法。(2)過程與方法
通過對海水淡化的實驗研究,知道蒸餾法是海水淡化最常用的方法。
(3)情感態度與價值觀
通過教學,培養學生關注社會和人類生存環境的責任感,使學生認識到在合理開發海洋資源的同事,更應該關注對海洋的保護,學會用辯證的方法分析問題,學習用發展的眼光看問題。
3、重點:
了解海洋資源及其開發和利用的方法及價值;利用海水支取鎂,海水的淡化方法——蒸餾法。
4、難點:
海水制鎂及“多級閃急蒸餾法”的原理。
二、學情分析
我們是沿海地區,相對來說對海洋比較熟悉,這就為學生的學習打下了良好的基礎,但是他們可能不會從資源的角度認識海洋,在他們的頭腦中儲存的關于海洋的信息更多的是海的壯觀和美麗,因此,教學中藥充分利用學生對大海的美好情感,使他們對本節課的內容產生濃厚的興趣,進而深刻體會化學在資源開發和利用中的重要價值。
三、教學方法
1、教法: ⑴利用多媒體增加學生的感性認識讓學生從中發現問題、提出問題引發學生學習的興趣。
⑵實驗探究法:引導學生正確的操作實驗。
2、學法:
⑴實驗探究法:讓學生有目的進行思維和觀察,并對實驗現象進行正確的分析,得出實驗結論。
⑵歸納總結法:通過閱讀資料及探究實驗體會化學對生活的重要性。
四、教學過程: 【創設情境】:多媒體展示:大海及豐富的海洋資源
海洋是人類的母親,是人類千萬年來取之不盡、用之不竭的巨大資源寶庫。海洋被人們譽為“天然的魚艙”、“藍色的煤海”、“鹽類的故鄉”、“能量的源泉”,具有巨大的開發潛力。(使學生從更多層面,更深入的了解大海)【問題導入】:提出問題:海水的滋味是什么樣的,你知道其中的原因嗎?同時觀察教材中的圖標,激發學生的興趣,導入新課?!緦W生活動】交流并總結海水中溶有大量的鹽類物質等。【導讀思考題一】
1、如何從海水中提取金屬鎂,其工藝流程是什么?
2、海水中本來就有氯化鎂,為什么不直接提取,而是先加石灰乳生成氫氧化鎂沉淀,再加鹽酸得到氯化鎂? 【過渡】:不僅海水中含有大量的化學資源,海底也是個巨大的寶藏?!緦ёx思考題二】
1、海底蘊藏著那些礦物資源?
2、為什么“可燃冰”被譽為21世紀能源?目前為什么還沒有對“可燃冰”進行大規模的開采?
3、什么是錳結核,錳結核里主要含有那些元素?
4、海洋資源包括哪些?海洋中的資源可以再生嗎?在開發和利用海洋資源的同事應如何保護海洋資源? 【歸納小結】 【實驗探究】(過渡)海洋是巨大的資源寶庫,除海水中的化學資源和海底礦產資源外,海蘊藏著豐富的生物資源和海洋動力資源,海洋開發水平已經成為衡量各國綜合國力的重要標志之一。如海水淡化就是其中一方面。指導學生進行分組實驗探究——用蒸餾法淡化海水,培養學生動手操作和解決實際問題的能力。【問題】從哪些方面對裝置進行改進,可以提高水蒸氣的冷凝效果?蒸餾法在石油化工生產上還有什么應用?蒸餾和蒸發有什么不同? 【投影】多級閃急蒸餾流程,分析其原理 【歸納總結 感悟收獲】 【布置作業】
五、板書設計
一、海水中的物質
1、海水中溶有的物質
2、海水制鎂 2 3海洋化學資源
二、海底礦物、可燃冰
1、錳結核
2三、海水淡化、蒸餾法、結晶法、膜法