課程資訊
課程名稱
理論海洋化學
Theoretical Chemical Oceanography 
開課學期
109-2 
授課對象
理學院  海洋化學組  
授課教師
 
課號
Ocean7048 
課程識別碼
241 M2370 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期二1,2,3(8:10~11:10) 
上課地點
海研300 
備註
總人數上限:9人 
 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
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課程概述

化學海洋學是海洋學中最複雜的領域。化學參數提供追蹤與量化水團的來源和循環限制;辨別高低溫/高低壓環境下,風化循環中岩石圈與水圈之間的作用,以及元素與生物群之間的相互作用,生物化學與其影響化學物質的分佈。因此,理論海洋化學課程的核心基本內涵是講解與應用物理化學的理論和方法,研究討論海洋中的化學問題和地球化學過程,海水中各種形態化學元素遷移、轉化過程機理,包括水、海水、懸浮顆粒、沉積物和沉積物間隙水等的組成、物理化學性質和結構。本課程教導學生水的基本熱力學和動力學,以及水對各種理化參數的反應,在自然環境中的基本應用,了解海洋中化學與生物地球化學循環的基本原理與過程,並學習如何解決與天然水中這些反應有關的問題。
Chemical Oceanography is the most interdisciplinary field in oceanography. Chemical parameters provide constraints on the origin and circulation of the water masses; cycles and the interaction between rock and water in the weathering cycle at both high and low temperature/pressure, and marine biota are highly affected by the chemical dependency of organisms and in turn influence the distribution of chemicals. Therefore, for this course, students are expected to learn the fundamental thermodynamic and kinetic controls on the composition of natural waters and the response of natural waters to various physico-chemical parameters. Applications to environmental processes, understand the underlying principles of chemical and biogeochemical cycling in marine systems, identify marine chemical and biogeochemical processes and learn how to solve problems related to these reactions in natural waters. 

課程目標
本課程教授海水中化學反應的原理。重點是發展學生對於生物和地球化學環境知識能力,了解自然和擾動系統水體的反應化學。課程重點主要著重在無機化學,主題包括:基本概念和水循環,熱力學原理和化學平衡,鹽和化學性質,pH值變化和酸鹼化學,溶解氣體和碳酸系統,微量金屬和種態變化,懸浮顆粒和沈澱溶解反應,沉積物和氧化還原反應。
Examination of the principles governing chemical reactions in nature water. Emphasis is on developing the ability to understand the aqueous chemistry of natural and perturbed systems based on knowledge of their biogeochemical setting. Focus is on inorganic chemistry, and topics include: Fundamental concepts and Water Cycle, Thermodynamic principles and chemical Equilibrium, Salts and chemical properties, pH variation and acids/bases chemistry, Dissolved gases and carbonate system, Trace Metals and speciation, Suspended particles and precipitation-dissolution, Sediments and Redox Reactions. 
課程要求
具備普通化學與海洋化學概論基礎 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
An introduction to the chemistry of the sea (by Michael Pilson) 
參考書目
Mark Benjamin (2015) Water Chemistry. 2nd Edition, ISBN 13:978-14786-2308-3
Aquatic Chemistry (By Werner Stumm & James Morgan)
Aquatic Chemistry Concepts (James Pankow)
Introduction to Marine Biogeochemistry (Susan Libes) 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
出席與課堂作業 
30% 
 
2. 
期末考或作業 
40% 
 
3. 
期中考 
30% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
2/23  Introduction & Schedule
 
第2週
3/02  Fundamentals
 
第3週
3/09  Equilibrim & Kinetics
 
第4週
3/16  Physical Properties & Major Constituents
 
第5週
3/23  Day Off (Research Field study at WPS on NOR3)
 
第6週
3/30  Ocean pH & Acid-Base Chemistry
 
第7週
4/06  School Holiday
 
第8週
4/13  Dissolved Gases & Carbonate Chemistry
 
第9週
4/20  Midterm Quiz/Report
 
第10週
4/27  Nutrients & Weathering
 
第11週
5/04  Trace metals & coordinations
 
第12週
5/11  Primary Production & Organic Matter
 
第13週
5/18  Particle Dissolution and Precipitation
 
第14週
5/25  Scanvenging & Radioachemistry
 
第15週
6/01  Anoxic Environments & REDOX reactions
 
第16週
6/08  Sediments & Diagenesis
 
第17週
6/15  Special Topics