同位素复习重点
高考化学复习考点元素核素同位素
考点46 元素核素同位素聚焦与凝萃1.了解元素、核素和同位素的含义;2.了解同位素的性质及其应用,掌握核素的表示方法。
解读与打通常规考点1.元素:具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
例:氧(O)元素,氢(H)元素。
特性:主要通过形成的单质或化合物来体现。
2.核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子如1H(H)、2H(D)、3H(T)就各为一种核素。
特性:不同的核素可能质子数相同,或中子数相同,或质量数相同,或各类数均不相同3.同位素:质子数相同而中子数不同的用一元素的不同原子互称为同位素如16O、17O、18O是氧元素的三种核素,互为同位素。
特性:同位素质量数不同,化学性质相同;天然同位素所占原子百分比一般不变;同位素构成的化合物如H2O、D2O、T2O,物理性质不同但化学性质相同4.元素、核素、同位素之间的关系如下图所示:隐性考点1.同位素的六同和三不同2.元素、核素和同位素的概念的比较元素核素同位素(1)元素是宏观概念,对同类原子而言,元素的种类和原子的种类不相等,原子的种类多于元素的种类。
决定元素种类的因素是质子数。
质子数相同的核素属于同一种元素。
一种元素可以有多种核素。
化学变化中不会产生新元素。
(2)同位素是微观概念,对某种元素的几种原子间的关系而言。
同位素的描述对象是原子,即核素。
质子数相同的不同核素互为同位素。
(3)核素是微观概念,对某种元素的原子而言. 4.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较18e -Ar HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH、CH3FCl-、S2-、HS-、O2-2K+、Ca2+融合与应用例1.地球上氦元素主要以4He形式存在,而月球土壤中吸附着数百万吨3He,据估算3He核聚变所释放的能量可供人类使用上万年。
下列说法正确的是( )①3He、4He的化学性质基本相同②3He、4He具有相同的中子数③3He核聚变是化学变化④3He液化是物理变化A.①② B.①④ C.②③ D.③④【答案】B【解析】3He中子数为1,4He中子数为2,②错;核聚变既不属于物理变化,也不属于化学变化,③错。
同位素复习重点
1、区分:放射性同位素:其原值和不稳定,能自发的衰变为其他核的同位素稳定同位素:其原子核稳定,到目前为主,还未发现它们能够衰变成其他核的同位素2、同位素比值:某种元素的两种同位素丰度的比值3、同位素分馏:在一系统中,某种元素的同位素以不同的比值分配发哦两种物质或物相中的现象同位素的分馏系数:a=Ra/Rb(A/B)表示两种物质或者同一物质的两种相态)5、对于稳定同位素和放射性同位素组成,其变化机理是什么?1、主要是由同位素分馏引起的2、同位素分馏3、放射性性衰变类型:α衰变:放射出氦元素和能量β衰变:放射出β粒子的衰变,有正、负粒子两种γ衰变:原子核内部放射出来的电磁辐射,一般伴随着α、β衰变产生电子捕获衰变:原子核从核外电子壳层中俘获电子而发生的放射性衰变核裂变:原子核分裂成两个或两个以上的中等质量碎片,并同时放出中子和能量的过程6、同位素交换反应:在不存在化学反应的前提下,调查各种化合物或不同物相中轻重同位素原子分配比的过程特点:1、可逆反应 2、元素的各种同位素化学性质相同,指在不同化学化合物或物相之间产生轻重同位素原子或分子的分配,而不发生化学反应。
交换前后系统中的同位素原子或分子的总数保持不变 3、交换只限于同一体系中,本质是同位素原子或分子键的断开和重新组合。
4、交换有平衡和非平衡之分,在一定条件下反应总数朝着平衡的方向进行。
7、同位素化学年龄测定的的前提:1. 岩石和矿物自形成以来必须始终对母、子体同位素保持封闭的体系,没有没有因后期地质作用的影响而发生母体或子体同位素的带出或带入2.必须能准确校正岩石或矿物形成时存在的子体同位素的值。
3.放射性母体同位素的半衰期或衰变常数必须能准确测定,而且半衰期不宜过长或过短,4.必须准确知道母体和子体元素的同位素组成及其相对丰度,并能精确而又灵敏的测定母、子体元素的含量.8、适用于等时线法测定的样品,必须满足下列条件:1. 所有样品必须具有相同的初始同位素组成,即具有相同的物质来源;同源性2. 所有样品必须具有相同的年龄,即它们是在相对短暂的时间间隔内形成的;同期性3. 所有样品必须对母、子体同位素保持封闭的化学体系,即样品自形成以来没有受到任何地质作用的迭加改造;封闭性4. 样品要具有合适的母、子体同位素比值.意义及应用:1、可获取等式线年龄 2、可获取初始值同位素的比值9、在U-Pb法测年代体系中选择锆石矿物的主要原因有哪些?1、高硬度,化学性质稳定使其具有较强的抗风化力有利于同位素体系保持相对稳定2、锆石结晶时,选择性富集U(及部分Th),而非排斥Pb,较大程度限定了Pb初始值10、K-Ar法衰变方程计算年龄时应满足以下条件1、岩石或样品形成以来对K-Ar保持封闭。
热点专题7同位素标记法-2025年生物学高考总复习课件
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2.与荧光标记法的区别 (1)常用的荧光蛋白有绿色和红色两种:①绿色荧光蛋白(GFP)常用的是 来源于发光水母的一种功能独特的蛋白质,蓝光或近紫外光照射,发射 绿色荧光;②红色荧光蛋白来源于珊瑚虫,是一种与绿色荧光蛋白同源 的荧光蛋白,在紫外光的照射下可发射红色荧光。 (2)运用到荧光标记法的实验:①“细胞融合实验”:这一实验证明了细 胞膜的结构特点是具有一定的流动性;②“基因在染色体上的实验证 据”:通过现代分子生物学技术,运用荧光标记的手段,直接观察到某 一基因在染色体上的位置。
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【解析】蛋白质和DNA中都含有N,用15N标记的噬菌体并没有将蛋白质 和DNA分开,侵染未标记的大肠杆菌,探究控制生物性状的遗传物质时, 不能说明为DNA;胸腺嘧啶脱氧核苷酸只存在于DNA中,用15N或32P标 记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,可研究有丝分裂过程中DNA的复制方式;用 3H标记的亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡细胞中,带标记的亮氨酸能参与 蛋白质的合成,故能研究分泌蛋白的合成、加工和分泌过程;H2O和 CO2是光合作用的原料,用18O标记H2O、14C标记CO2,可分别研究光合 作用中O2的来源和C的转移途径。
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【解析】1941年鲁宾和卡门用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,证明 光合作用释放的氧气来自水;20世40年代,美国科学家卡尔文利用14C标 记CO2,探明了CO2转化成有机物的途径,这一途径就是卡尔文循环; 噬菌体侵染细菌的实验中,分别用32P和35S标记噬菌体,跟踪进入细菌内 的化学物质是蛋白质还是DNA,从而证明DNA是遗传物质;生物学家研 究患者遗传家系推测红绿色盲的遗传方式,没有使用同位素示踪技术。
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高考化学热点知识点:放射性同位素
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高考化学热点知识点:放射性同位素
高考如何复习一直都是考生们关注的话题,下面是的编辑为大家准备的高考化学热点知识点:放射性同位素
日本地震在全世界造成了重大影响,而其中的核泄漏问题极可能变成高考化学的热点,它可以以此为引子考察同位素、核素与元素周期表推断的题,比如:
在这个地区共有4种值得注意的放射性同位素。
碘-131能够被甲状腺迅速吸收,增加儿童甲状腺癌的风险。
铯-137在人体内能够替代钾的作用,积聚在肌肉中。
锶-90的作用类似钙,沉积在骨骼。
钚-239和其它同位素能够在人体内永久沉积,常年对器官进行辐射。
这四种物质在爆炸中移动的距离不同,受质量和熔点影响。
碘-131和铯-137能广泛散布到几百公里之外,而锶-90只停留在距离电站30公里的尘埃中,钚更是只能传播4公里。
例题:核反应中会产生碘原子碘-131,而我们生活中常见的碘原子是碘-127,这两种原子的描述,正确的是(A)
A、两者互为同位素
B、两者互为核素
C、两者中子数相同
D、两者化学性质不同
有关于高考化学热点知识点:放射性同位素就为您介绍完了,编辑将第一时间为您整理全国考试资讯信息,供大家参考!
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初中化学知识点归纳物质的同位素和物质的放射性
初中化学知识点归纳物质的同位素和物质的放射性初中化学知识点归纳:物质的同位素和物质的放射性化学是一门研究物质组成、性质以及变化规律的科学。
在初中化学学习中,有许多重要的知识点需要我们掌握和理解。
本文将对初中化学中与物质的同位素和物质的放射性相关的知识点进行归纳和总结。
一、物质的同位素在自然界中,同一种元素的原子可以具有相同的质子数,但中子数不同,这样的原子称为同位素。
同位素拥有相同的原子序数(即元素的周期表位置),但质量数不同。
同位素的发现对于研究原子核结构和核变化具有重要意义。
同位素的命名一般遵循以下规则:在元素符号后边用上下标注明质量数(A),上标为质子数(Z)。
例如,氢的同位素可以表示为^1H、^2H、^3H,分别代表氢-1、氢-2和氢-3。
同位素的应用非常广泛,例如:1. 放射性同位素的应用:放射性同位素可以用于医学诊断、治疗和工业探测等领域。
例如,碘-131被广泛应用于甲亢的治疗,铯-137用于治疗肿瘤。
2. 碳同位素的应用:碳同位素具有不同的质谱值,可用于碳定位和有机物的同位素示踪,有助于研究物质的转化过程以及环境污染等问题。
二、物质的放射性放射性指的是核反应产生的辐射现象。
Atom的原子核具有不稳定性时,会发生自发的核变化,释放出射线、粒子或能量。
这种原子核的不稳定性称为放射性。
常见的放射性现象包括α射线、β射线和γ射线:1. α射线:α射线是由氦核构成的带正电的粒子流,具有较大的电离能力和较小的穿透能力。
常见的放射性元素有氡、铀、钍等,这些元素的核发生α衰变,释放出α射线。
2. β射线:β射线是由带负电的高速电子流组成。
β射线具有较小的电离能力和较大的穿透能力。
常见的放射性元素有碳-14、锶-90等,这些元素的核发生β衰变,释放出β射线。
3. γ射线:γ射线是高能量的电磁辐射,具有较高的穿透能力和较小的电离能力。
γ射线不带电,能够穿透厚重物质,常常与其他放射性射线混合出现。
放射性物质对人体和环境都具有潜在的危害。
高三化学元素同位素知识点
高三化学元素同位素知识点在化学的学习中,元素是起到基础作用的,而同位素则是元素的一种特殊形式。
同位素是具有相同原子序数、但具有不同质子数的一类原子,也可以说是拥有相同的化学性质但质量不同的元素。
下面我将为大家介绍一些关于高三化学元素同位素的知识点。
1. 同位素的定义和性质同位素是指同一种元素的原子,它们的原子核中质子数相同,而中子数不同。
同位素拥有相同的化学性质,但相对原子质量不同。
同位素的存在使得元素能够具有不同的质量数。
2. 同位素的表示方法同位素可以通过元素符号的右上角标记质量数来表示,例如氢的两个同位素可以表示为^1H和^2H。
其中,^1H称为氢的原子核通常形式,质子数为1,中子数为0;^2H称为氘,质子数为1,中子数为1。
3. 同位素的存在形式同位素在自然界中广泛存在,例如氢的同位素有氘和氚,碳的同位素有碳-12和碳-14,钾的同位素有钾-39和钾-40等。
同位素的存在丰度不同,一部分同位素占比较高,而一部分同位素的存在则较为稀少。
4. 同位素在核反应中的应用同位素在核反应中发挥着重要的作用。
例如,核聚变反应中,氘和氚是常用的燃料,通过核反应可以释放出巨大的能量。
核裂变反应中,如铀-235分裂可以释放出更多的能量,也被用于核能的利用。
5. 同位素在放射性的应用一些同位素具有放射性,可以进行放射性示踪和放射性治疗。
放射性示踪利用放射性同位素的放射性衰变特性来追踪物质的流动和反应过程。
放射性治疗则通过利用放射性同位素对异常细胞的杀伤作用,用来治疗一些疾病。
6. 同位素的定位方法同位素的存在和性质可以通过多种方法进行定位。
例如,同位素质量分析仪是一种常用的同位素定位方法,通过测量同位素质谱图,可以确定同位素的存在和丰度。
此外,同位素的放射性特性也可以用于定位的研究。
7. 同位素的应用领域同位素在科学研究和工业领域中有着广泛的应用。
在生物科学研究中,同位素可以用于示踪生物体内物质的转移和代谢过程。
高考生物同位素标记法专题复习 (共17张PPT)
6、若用含18O的氨基酸在甲状腺细胞 内的代谢过程中产生了H218O,那么 水中的18O最可能来自于氨基酸的下
列哪一个基团 ( A )
A.羧基 B.R基 C.羟基 D.酮基
9、用放射性元素氚标记细胞内的 某化合物,把这些细胞固定并用显 微镜镜检,用放射性自显影技术可 发现放射性元素集中在叶绿体、线 粒体及细胞核区域。由这些信息可
一 蛋白质合成的研究
1、探究蛋白质合成的场所
例1、 如图为某动物细胞结构示意图。如果让该 细胞吸收含放射性同位素15N标记的氨基酸,同 位素示踪可以发现,这种氨基酸首先出现在图中
哪一序号所示的细胞器中( A )
2、探究分泌蛋白的合成、加工和 运输过程
豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解
例2、下图表示用3H-亮氨酸标记细胞内的分泌蛋 白,追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在
例5、让一只实验鼠吸入18O2,该鼠体 内产生的物质不可能出现放射性的是
( A)
①丙酮酸 ②二氧化碳
③水
④葡萄糖
A①④
B②④
C②③
D①②
四 噬菌体侵染细菌
经典实验回顾 赫尔希--蔡斯实验
35S 35S
四 噬菌体侵染细菌
经典实验回顾 赫尔希--蔡斯实验 结论:DNA是遗传物质 32P
32P
例6、若用15N、32P、35S标记噬
菌体后,让其侵染细菌,在产生的子
代噬菌体的组成结构成分中,能找到
的放射性元素为
( B)
A、可在外壳中找到15N和35S
B、可在DNA中找到15N和32P
C、可在外壳中找到15N
D、可在DNA中找到15N、32P、 35S
五、DNA复制的研究
高三生物同位素标记专题复习.doc
08届高三生物同位素标记专题复习本专题涉及物质基础、结构基础、细胞代谢、细胞增殖与发育、遗传与变异等,答案以红色字表示1.如图为某动物细胞结构示意图。
如果让该细胞吸收含放射性同位素15N 标记的氨基酸,同位素示踪可以发现,这种氨基酸首先出现在图中哪一序号所示的细胞器中 A2.放射性同位素示踪法是生物学研究过程中常采用的技术手段。
下面是几个放射性同位素示踪实验,对其结果的叙述不正确...的是 D A .给玉米提供14CO 2,则14C 的转移途径大致是14CO 2→14C 4→14C 3→(14CH 2O )B .用含有3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养液培养洋葱的根尖,可以在细胞核和线粒体处检测到较强的放射性,而在核糖体处则检测不到C .要得到含32P 的噬菌体,必须先用含32P 的培养基培养细菌D .小白鼠吸入18O 2后呼出的二氧化碳不会含有18O ,但尿液中会含有少量的H 218O3.下面是几个放射性同位素示踪实验,对其结果的叙述不合理的是 D ( )A .给玉米提供14CO 2,14C 在玉米光合作用中的转移途径大致是:14CO 2→14C 4→14C 3→14C 6H 12 O 6B .在含葡萄糖(C 6 H 12 O 6)和乳糖(14C 12H 22O 11)的培养液中培养大肠杆菌,需一段时间后才会出现含14C 的细菌细胞C .给水稻叶片提供C 18O 2,水稻根细胞中可产生含18O 的酒精D .小白鼠吸入18O 2后呼出的二氧化碳一定不含18O ,而尿液中有H 218O4.用32P 标记玉米体细胞所有染色体上DNA 分子的两条链,再将这些细胞转入不含32P 的培养基中进行组织培养。
这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期,一个细胞中被32P 标记的染色体条数和染色体上被32P 标记的DNA 分子数分别是A32表示325.同位素标记法是生物学研究中的常用方法,若以3H 标记的腺嘌呤脱氧核苷酸为实验材料进行某项研究,该研究可能是 ACDA .测定肺癌细胞的分裂速率B .C .研究生物细胞中腺嘌呤的代谢途径D .比较不同组织细胞DNA 复制的情况6、生物学研究所选择的技术(方法)正确的是:前中后 前中后 相对含量 前中后 前中后 相对含量 前中后 前中后相对含量前中后 前中后 A B C DA 、 用层析液提取叶绿体中的色素B 、 用标记重捕法进行鼠的种群年龄结构的调查C 、 动物细胞的融合和植物细胞的融合均可用聚乙二醇作促融剂D、用3H 标志的尿嘧啶核糖核苷酸研究DNA 的复制7.科学家提供踮S 标记的氨基酸培养哺乳动物的乳腺细胞,测量细胞合成并分泌乳腺蛋白过程中各种膜结构的面积变化,结果如下图。
初中地理同位素知识点总结
初中地理同位素知识点总结同位素是指具有相同原子序数但质量数不同的同一元素的不同种类。
地理上的同位素主要应用在石油、矿产、环境、气候等领域,通过同位素的测定可以探究地球演化、地质过程、自然界的功能等。
一、同位素的定义和基本知识1. 同位素的概念:同位素是指具有相同原子序数(即原子核中质子的数目相等)但质量数不同(即原子核中质子与中子的总数不同)的同一元素的不同种类。
例如,氢的同位素有氘(质量数为2)和氚(质量数为3)。
2. 同位素的命名:同位素的命名以元素符号后加上质量数来表示,如氧的三个同位素分别为氧-16、氧-17和氧-18。
3. 同位素的相对丰度:地球上不同同位素的相对丰度是可以测定的。
例如,自然界中碳元素主要存在于两种同位素形式,碳-12(约占98.9%)和碳-13(约占1.1%)。
4. 同位素的稳定性和放射性:同位素可分为稳定同位素和放射性同位素两类。
稳定同位素指在地球上存在时间极长,可以长期稳定存在的同位素,如氢-1、氧-16等;放射性同位素指存在于地球上时间较短,通过自发核变而释放掉额外粒子和能量的同位素,如铀-235、铀-238等。
二、同位素在地质研究中的应用1. 同位素年代学:同位素年代学是地质学中常用的一种年代测定方法。
通过测定岩石或化石中的同位素含量,可以推断它们的年代。
例如,锆石中含有稳定的铀同位素和放射性的铅同位素,测量二者的相对丰度可以确定锆石的年龄。
2. 同位素地球化学:同位素地球化学研究地球上各个部分同位素的分布、转化和迁移,探究地球演化过程中的地质作用和环境变化。
例如,通过测量大气中氡同位素的含量,可以研究大气对氡同位素的吸附和释放过程。
3. 同位素地貌学:同位素地貌学研究地貌形成机制、历史演变和现代地理过程,利用同位素测定土壤、矿物、水体等中的同位素含量。
例如,通过测量河流水体中氧同位素的含量,可以揭示水文循环的过程和特点。
三、同位素在环境科学中的应用1. 同位素示踪技术:同位素示踪技术是环境科学研究中常用的一种方法,通过标记特定同位素来追踪和分析物质在环境中的迁移、转化和作用过程。
医用同位素示踪学复习题及答案
名词解释:1、放射性示踪(radioactive trace):利用放射性核素或其标记物作为示踪剂研究体内外各种生物物质或生命现象,应用辐射检测仪器进行物质动态变化规律的追踪、定位或定量分析。
2、放射性核素(radionuclide):可自发地发生核衰变并射出一定类型和能谱的射线,由一种核衰变成另一种核的核素。
核衰变以其特有的方式和速度进行,不受任何化学和生物作用的影响。
3、同位素(isotope):具有相同原子序数但质量数不同的核素。
如11H,12H,13H。
分为:稳定性同位素(stability isotope)和放射性同位素(radioactive isotope)4、同质异能素(isomer):具有相同质量数和原子序数,处于不同核能态的一类核素,处于亚稳态或激发态的原子与其相应的基态原子互称为同质异能素。
5、放射性示踪剂(radioactive tracer):是以放射性为其鉴别特性的示踪剂,它是化合物分子中,同一位置上的稳定同位素的原子被同一元素的放射性同位素的原子所取代,在分子的性质和结构上没有任何变化6、α衰变:原子核放出α粒子的放射性衰变。
α粒子即氦原子核(24He),由2个质子和2个中子组成,带2个正电荷,质量较大。
7、β衰变:原子核放射出β粒子或俘获轨道电子的放射性衰变。
分为β-衰变和β+衰变β粒子是从零到全部衰变能的连续能谱组成的粒子流,质量很小8、γ衰变:当不稳定的核分裂或衰变成稳定的核时,多余能量以γ线放出。
γ是一种电磁辐射,不带电,具有一定的质量和能量。
9、三种辐射比较:2MeV a粒子,空气射程0.01m,软组织中0.01m,体内电离密度6000/mm,行经末端形成Bragg peak。
2MeV β粒子:空气射程1.0m,软组织1.0m,体内电离密度6/mm。
2MeV γ射线:空气射程:100.0m,自由通过人体,体内电离密度0.1/mm。
10、Tp、Tb、Te及其相互关系:Tp:物理学半减期:在单一的放射性核素衰变过程中,放射性活度降至原有值一半时所需要的时间。
有关同位素标记的考点归纳
高中生物同位素标记的考点归纳同位素标记法能较直观地反映出生物体内物质动态变化的过程和途径,是高考生物命题的重要背景材料。
复习时将课本中有关同位素示踪知识进行整合再生,对于学生深刻理解基础知识,培养分析解决问题能力是大有裨益的。
现将高中生物学课本中同位素标记法的应用归纳如下:1.研究细胞的分裂或分化[例]将数量相同的两组小鼠肝细胞,用含有标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养,甲组加入某种物质,乙组不加,经过一段时间培养后,洗去培养液分别取出两组的全部细胞,测量每组的总放射性强度,结果甲组明显大于乙组。
甲组加入的物质的作用是()A. 促进细胞分裂B. 促进细胞分化C. 促进细胞衰老D. 促进细胞癌变分析:在细胞分裂的过程中,发生了DNA的复制,此时,细胞对组成DNA的原料需要量会增加。
而在细胞停止分裂,发生分化、发育的时候,细胞对组成RNA的原料需要量会增加,利用同位素分别标记组成DNA和RNA的特定碱基,可判断细胞所处的状态。
答案:A2.研究新陈代谢2.1光合作用利用同位素14C、3H、18O分别标记参与光合作用的CO2、H2O,根据光合作用中的物质转变过程,可得到元素转移的方向如下:(1)3H2O→〔3H〕→C3H2O (2)H218O→18O2→周围大气(3)14CO2→14C3→14CH2O2.2呼吸作用由于有氧呼吸过程中物质转变与光合作用刚好相反,由光合作用中的物质转变途径可推知有氧呼吸的物质转变:(1)18O2→H218O (2)186126182182C H OC OH O⎫⎪→⎬⎪⎭综合以上光合作用与呼吸作用中元素转移途径,可总结出绿色植物体内同位素标记18O的转移途径:有氧呼吸Ⅲ阶段有氧呼吸Ⅱ阶段光合作用暗反应18O2 H218O C18O2CH218O 光合作用光反应光合作用暗反应有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ阶段无氧呼吸[例]将生长旺盛的绿色植物置于玻璃钟罩内并向其提供充足18O2(如图)。
在适宜条件下光照1小时。
同位素地球化学复习题
同位素地球化学复习题1.1同位素地球化学的基本任务1)研究自然界同位素的起源、演化和衰亡历史;3)利用放射性同位素的衰变定律建立一套行之有效的同位素计时方法,测定不同天体事件和地质事件的年龄,并作出合理的解释,为地球和太阳系的演化确定时标。
4)研究同位素分馏与温度的关系,建立同位素温度计,为地质体的形成与演化研究提供温标。
1.2同位素地球化学的一些基本概念核素同位素同量异位素稳定同位素放射性同位素重稳定同位素轻稳定同位素2.1质谱仪的基本结构四个部分:进样系统离子源质量分析器离子接收器2.2衡量质谱仪的技术标准有哪些质量数范围分辨率灵敏度精密度与准确度2.3固体质谱分析为什么要进行化学分离具相同质量的原子和分子离子的干扰;主要元素基体中微量元素的稀释;低的离子化效率;不稳定发射。
2.5同位素稀释法是用于元素含量分析还是用于同位素比值分析?元素含量分析2.6氢气的制取方法?(有哪些还原剂)U-还原法Zn-还原法Mg-还原法Cr-还原法2.7氧同位素的制样方法有哪些?1.大量水样氧同位素制样方法?2.硅酸盐氧同位素的BrF5法制样原理?3.碳酸盐样品的磷酸盐制样法(McCrea法)2.8水中溶解碳的提取与制样McCrea法2.9硫化物硫同位素直接制样法2.10硫酸盐的硫同位素制样法(直接还原法)把硫酸盐、氧化铜、石英粉按一定比例混合(置于石英管中)在真空条件下加热到1120℃左右时,硫酸盐被还原而转变成二氧化硫。
2.11了解下列质谱仪1.热电离质谱仪(MAT260,261,262,Triton,GV354)2.气体质谱仪(MAT251,252,253,DeltaPlu,GVIoprime等)3.惰性气体质谱仪,如MM1200、MI1201-IG、GV54004.MC-ICP-MS(LA-MC-ICP-MS):如Neptune、NuPlama5.SHRIMP:SHRIMPII离子探针质谱本章重点同位素分析结果的表达方式稳定同位素(C、H、O、S)的国际标准同位素分馏基本理论–热力学分馏–动力学分馏分馏系数α及其与δ值之间的关系同位素相对富集系数(△)及其加和性同位素地质温度计3.1同位素分析结果的表达方式δ‰=(R样-R 标)/R标某1000=(R样/R标-1)某1000δ‰=(R样-R标)/R标某1000=(R 样/R标-1)某10003.3分馏系数α及其与δ值之间的关系1.定义:αA-B=RA/RB2.1000lnα≈△A-B=δA-δB3.4同位素相对富集系数(△)及其加和性某同位素在A-B-C三种矿物中有δA>δB>δC,则△A-C=△A-B+△B-C△B-C=△A-C-△A-B△A-B=△A-C-△B-C3.5同位素地质温度计同位素分馏方程1000lnα=A某106/T2+B同位素馏分曲线注意:分馏方程中T为绝对温度(OK)3.5同位素地质温度计1000lnα石英-水=3.38某106/T2-3.401000lnα石英-方解石=0.6某106/T21000lnαPy-Gn=1.03某106/T21000lnαPy-Sp=0.3某106/T24.本章重点1.氢-氧同位素的纬度效应、大陆效应、高度效应、季节效应6.火成岩的氢氧同位素组成特征、演化规律及其与矿物序列的关系?7.影响火成岩氢氧同位素组成特征的因素有哪些?8.Z=2.048(δ13C+50)+0.498(δ18O+50)是利用碳氧同位素来判别碳酸盐岩的沉积环境的判别方程,临界值是120。
专题复习-同位素标记法
同位素标记法专题复习同位素示踪法是利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法。
一、同位素示踪法基本原理和特点:同位素示踪所利用的放射性核素(或稳定性核素)及它们的化合物,与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的,只是具有不同的物理性质。
因此,可用同位素作为一种标记,制成含有同位素的标记化合物(如标记食物,药物和代谢物质等)代替相应的非标记化合物。
利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质,就可以用核探测器随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等,稳定性同位素虽然不释放射线,但可以利用它与普通相应同位素的质量之差,通过质谱仪,气相层析仪,核磁共振等质量分析仪器来测定。
放射性同位素作为示踪剂不仅灵敏度,测量方法简便易行,能准确地定量,准确地定位及符合所研究对象的生理条件等特点:二 、教材中同位素标记法应用:1、判断光合作用和呼吸作用过程中原子转移途径;2、判断细胞的结构和功能;3、判断物质在植物体内运输途径;4、测定物质代谢过程中元素转移途径;5、证明DNA 的复制方式;6、证明DNA 是遗传物质;7、判断动物胚胎发育过程中的元素的转移;8、判断矿质代谢中矿质元素在植物体内的分布与利用;三、教材中同位素标记法运用事例及放射性元素在试题中应用归类:用放射性元素标记的化合物,化学性质不改变。
根据这种化合物的性质,对有关的一系列化学反应进行追踪,即同位素标记法。
广泛应用于生物实验中。
如教材中探究光合作用释放的氧气全部来自水,分泌蛋白的形成途径,C 4植物光合作用途径,噬菌体浸染细菌实验等。
这种方法在试题中也广泛的应用,通常涉及到14C 、35S (或32S )、18O 、3H 、32P (或31P )、15N 等。
下面就这些标记的元素进行归类:1、 14C【例1】 光照下,供给玉米离体叶片少量的14CO 2,随着光合作用时间的延续,在光合作用固定CO 2形成的C 3化合物和C 4化合物中,14C 含量变化示意图正确的是( )【例2】 某科学家用含有同位素14C 的CO 2来追踪光合作用中C 原子,其转移的途径是( )A CO 2→叶绿素→ATPB CO 2→C 5→C 6H 12O 6C CO 2→C 3→C 6H 12O 6D CO 2→C 2H 5OH →C 6H 12O 6 2 18O【例3】 用含18O 的葡萄糖进行有氧呼吸,其过程中18O 转移的途径是( )A 葡萄糖→丙酮酸→水B 葡萄糖→丙酮酸→氧气C 葡萄糖→氧气→水D 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳【例4】 把一盆绿色植物放在密封的容器中,供给18O 2,让它进行呼吸作用和光合作用。
同位素标记相关知识综合复习完整版课件
(3) 同位素测量方法的选择
3.同位素示踪必须要考虑的三大问题:
探究光合作用中O2来源
探究DNA分子复制方式
研究噬菌体侵染细菌实验中DNA、蛋白质外壳的去向
追踪分泌蛋白的合成、加工和运输的途径
追踪光合作用碳反应中碳原子的途径
类型
实验名称
同位素
被标记的化合物
检测方法
Байду номын сангаас
稳定性同位素标记
一、同位素:
放射性同位素:
二、同位素示踪
如 3H、14C、32P、35S、131I、24Na
如 2H、13C、18O、15N
种类
稳定同位素:
1.种类
明析概念
研究分泌蛋白的合成和运输
探究光合作用中元素的转移
证明DNA是遗传物质----噬菌体侵染细菌
探究DNA分子半保留复制的特点
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N-14N-DNAD.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的
B
4. (2018.4 浙江选考 23)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述,正确的是A.噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质D.烟草花叶病毒感染和重建实验中用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质
同位素地球化学复习资料
14、硫、碳同位素分馏作用? 答:Ⅰ、S ⑴、化学动力学分馏:主要指硫在氧化-还原反应过程中所产生的硫同位素分馏; ⑵、生物动力学分馏:自然界硫同位素组成变化重要原因之一是厌氧细菌引起硫酸盐离子的还原作 用; ⑶、平衡分馏:高氧化的硫富34S,SO42- >SO32- >SO2 >Sx > H2S > S2-(原因:键强)。 Ⅱ、C ⑴、氧化-还原反应:CH4 +2H2O <=> CO2+4H2 ⑵、光合作用:6CO2 +6H2O => C2H12O6+6O2(有机物中将富集 12C) ⑶、同位素交换反应:13CO2(气) +12CO32-(液) <=> 12CO2(气) +13CO32-(液) 一般规律: δ13C‰:CO<CH4<C<CO2<CO32-即:还原态、有机物富集12C, 氧化态、无机物富集13C。
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1、区分:
放射性同位素:其原值和不稳定,能自发的衰变为其他核的同位素
稳定同位素:其原子核稳定,到目前为主,还未发现它们能够衰变成其他核的同位素
2、同位素比值:某种元素的两种同位素丰度的比值
3、同位素分馏:在一系统中,某种元素的同位素以不同的比值分配发哦两种物质或物相中的现象同位素的分馏系数:a=Ra/Rb(A/B)表示两种物质或者同一物质的两种相态)
5、对于稳定同位素和放射性同位素组成,其变化机理是什么?
1、主要是由同位素分馏引起的
2、同位素分馏
3、放射性性衰变类型:
α衰变:放射出氦元素和能量
β衰变:放射出β粒子的衰变,有正、负粒子两种
γ衰变:原子核内部放射出来的电磁辐射,一般伴随着α、β衰变产生
电子捕获衰变:原子核从核外电子壳层中俘获电子而发生的放射性衰变
核裂变:原子核分裂成两个或两个以上的中等质量碎片,并同时放出中子和能量的过程
6、同位素交换反应:在不存在化学反应的前提下,调查各种化合物或不同物相中轻重同位素原子分配比的过程
特点:1、可逆反应 2、元素的各种同位素化学性质相同,指在不同化学化合物或物相之间产生轻重同位素原子或分子的分配,而不发生化学反应。
交换前后系统中的同位素原子或分子的总数保持不变 3、交换只限于同一体系中,本质是同位素原子或分子键的断开和重新组合。
4、交换有平衡和非平衡之分,在一定条件下反应总数朝着平衡的方向进行。
7、同位素化学年龄测定的的前提:
1. 岩石和矿物自形成以来必须始终对母、子体同位素保持封闭的体系,没有没有因后期地质作用的影响而发生母体或子体同位素的带出或带入
2.必须能准确校正岩石或矿物形成时存在的子体同位素的值。
3.放射性母体同位素的半衰期或衰变常数必须能准确测定,而且半衰期不宜过长或过短,
4.必须准确知道母体和子体元素的同位素组成及其相对丰度,并能精确而又灵敏的测定母、子体元素的含量.
8、适用于等时线法测定的样品,必须满足下列条件:
1. 所有样品必须具有相同的初始同位素组成,即具有相同的物质来源;同源性
2. 所有样品必须具有相同的年龄,即它们是在相对短暂的时间间隔内形成的;同期性
3. 所有样品必须对母、子体同位素保持封闭的化学体系,即样品自形成以来没有受到任何地质作用的迭加改造;封闭性
4. 样品要具有合适的母、子体同位素比值.
意义及应用:1、可获取等式线年龄 2、可获取初始值同位素的比值
9、在U-Pb法测年代体系中选择锆石矿物的主要原因有哪些?
1、高硬度,化学性质稳定使其具有较强的抗风化力有利于同位素体系保持相对稳定
2、锆石结晶时,选择性富集U(及部分Th),而非排斥Pb,较大程度限定了Pb初始值
10、K-Ar法衰变方程计算年龄时应满足以下条件
1、岩石或样品形成以来对K-Ar保持封闭。
2、样品中不存在过剩Ar并对过剩Ar合理扣除
3、样品中具有正常K同位素组成,除了K40衰变外,没有同位素分馏作用或其他过程的影响
11、适用于K-Ar年龄测定的样品:
1、云母类矿物:K含量多,矿物晶体结构有利于K-Ar的保存,但由于封闭下低。
样品受轻微加热会发生丢失。
2、角闪石:K含量低,但对Ar的保存性好及封闭温度高
3、钾长石、海绿石、伊利石、辉石:过剩Ar海绿石成分不稳定,钾长石保存能力差,所以选择此类矿物要慎重
4、是用于年轻的细粒中基性火山岩,尤其是玄武岩K-Ar年龄测定
12怎样根据矿物沉淀时的化学环境来估计热液的硫同位素组成?
①在高氧逸度条件下,出现重晶石或重晶石—赤铁矿—黄铁矿
组合为标志,重晶石δ34S值大致相当于或略大于热液的δ34S的值。
②在低氧逸度条件下,以出现石墨和磁黄铁矿为标志,磁黄铁
矿的δ34S值大约相当于热液δ34S值。
13.说明稀土元素配分模式(LREE富集、亏损)与εNd 的关系。
说明稀土元素配分模式(LREE)与εNd的关系。
a 地壳岩石富集轻稀土,sm/nd值低于球粒陨石均一储库的值,起εnd<0;
b 亏损地幔富集重稀土sm/nd值高于球粒陨石均一储库的值其εnd>0.
14.岩浆岩中石英一般比钾长石具有更高的18O/16O,控制矿物18O/16O比值大小的原因:
18O富集程度的递降序列的出现同矿物的晶体结构有关,不同键位与18O的亲和力大小有关,石英中每个氧原子在两个硅原子之间都是十分强烈的键合原子,因而Si-O最强的化学键Si-O-Al 比Si-O-Si键型矿物的&18O低,Si-O-Mg比Si-O-Al键型的矿物&18O低。
石英:Si-O-Si 100% 钾长石Si-O-Si 50% Si-O-Al 50%
钙长石:Si-O-Al 100%
15.蒸发和凝聚过程中,氢氧同位素分馏趋势。
蒸发相富集1H和16O,液相富集2D和18O,原因:水分子的蒸
汽压与其分子量成反比,所以H216O比D218O蒸汽压高,水分子蒸汽压高,蒸发的快,蒸汽压低的慢,因此蒸发结果,使水蒸气复含1H和16O,剩余的水富含2D和18O
蒸汽相富集1H和16O,冷凝相富集2D和18O,原因:水分子的蒸汽压与其分子量成反比,所以H216O比D218O蒸汽压高,水分子蒸汽压高,蒸发的快,蒸汽压低的慢,因此蒸发结果,使蒸汽相复含1H和16O,冷凝相富含2D和18O。
16.岩浆水来源成矿热液的特征有哪些,判断成矿热液来源时应该注意什么?
岩浆水来源成矿热液的特征1成矿热液的δ18O值明显依赖于岩浆源区的T组成;重熔岩浆水的δ18O纸通常高于地幔来源的出生岩浆水的值;在重熔岩浆水中,由沉积岩部分熔融形成的重熔岩浆水的δ18O又高于由火成岩部分熔融形成的(I型)重熔岩浆水的值2.成矿热液的氢氧T组成不随矿床所处的地理位置变化而变化,一般也与围岩成分的变化无关,在δD-δ18O图上,位于岩浆水范围内或其附近3蚀变岩石的δ18O通常高于新鲜岩石4成矿温度高,共生矿物T组成处于平衡状态;成矿热液δ34S 为千分之(0+=3),δ13C为千分之(-7+=2)5成矿热液盐度高沸腾可达千分之40.6矿物共生组合特征明显依赖于岩浆源区的物质组成7矿床一般赋存于火成岩体内或其内外接触带中,岩矿时差小。
注意的问题成矿热液在演化中会受到各种因素的影响,为了防止因数据作用简单解释而得出与成矿地质特征相矛盾的结论,在判断其来源时应注意1成矿地质特征分析,如果矿床形成在时间空间上都与花岗岩关系密切,成矿热液主要由岩浆水组成;如只在空间上与某种岩石有关在形成时间上相差明显,,则可能是由雨水(或海水,地热水)演化而来2一般成矿热液中会混入雨水等,其特点是δDH2O和δ18OH2O值具有较大变化范围,结合矿床的地质和地化特征分析,确定成矿热液的来源3在其演化过程中,与周围岩石的T交换使原有的T组成发生明显变化,此时可以结合其它T研究更加有助于确定来源4当成矿热液氢氧T组成在
δD-δ18O图上位于岩浆水区域和雨水线之间时,分两类讨论1)数据点不仅位于岩浆水与雨水线之间,且位于代表赋矿火成岩的岩浆水与成矿时期当地雨水的两端元组分连接线上时:如成矿作用在时间和空间上与花岗岩密切相关,成矿热液可能由岩浆水和雨水混合而成;如在时间上与花岗岩活动无关,可能主要由雨水演化而来2)数据点虽位于岩浆水与雨水线之间,但并不位于代表赋矿火成岩的岩浆水与成矿时期当地雨水的两端元组分连接
线上时,成矿热液可能主要由岩浆水或雨水组成5蚀变岩石氧T 组成研究是判断成矿热液来源的一个有效手段,雨水的出事
δ18O总是低负值,岩浆水的初始δ18O总是高正值,当温度高于260度蚀变岩石δ18O低于新鲜岩石值,当低于260时高于,当等于时是相同。