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分子发光分析中国·武汉二O一五年六月应化1201杜云飞2012310200117共6页第1页华中农业大学本科课程考试试卷考试课程与试卷类型：分子发光分析姓名：学年学期：2014-2015-2学号：考试时间：班级：一、选择题（选出一个正确答案，将序号填写在【】里。每小题1分，共12分。）1．下列哪一项不是n→π*跃迁的最低激发单重态的性质【】A．是自旋禁阻的跃迁B．摩尔吸光系数小C．激发态寿命长D．S1到T1系间窜越的几率小2．下列哪一种分子的去激发过程是磷光过程?【】A．分子从第一激发三重态的最低振动能级返回到基态B.分子从第二激发单重态的某个低振动能级过渡到第一激发单重态C.分子从第一激发单重态非辐射跃迁至三重态D.分子从第一激发单重态的最低振动能级返回到基态3．荧光属于下列哪一种放光形式【】A．化学发光B．光致发光C．生物发光D．场致发光4．下列关于强荧光物质应具有的特征错误的是【】A．具有大的共轭π键结构B．具有刚性的平面结构C．取代基团为吸电子基团D．具有最低的单线电子激发态S1为π，π1*型5．喹啉在下列哪种介质中荧光强度最高【】A．乙醇B．甲醇C．水共6页第2页D．苯6．下列化合物磷光最强的是【】A．B．C．D．7．下列关于室温磷光法的说法错误的是【】A．固体基质室温磷光法所用的载体可以将分析物束缚在表面或基质中而增加其刚性B．胶束增稳的溶液室温磷光法利用了胶束对磷光团的约束力而减少了内转化和碰撞能量损失C．室温磷光法中分析物的磷光量子产率通常比低温磷光法中的高D．敏化溶液室温磷光法的分析物质本身并不发射磷光，而是引发受体发磷光8．分子荧光分析法比紫外-可见分光光度法的灵敏度高2～4个数量级的原因【】A．荧光物质的摩尔吸光系数大；提高激发光的强度可以提高荧光的强度B．荧光信号是在暗背景下测量的；提高激发光的强度可以提高荧光的强度C．荧光发射的量子产率高；荧光物质的摩尔吸光系数大D．荧光发射的量子产率高；9．在分子荧光分析法中，下面说法正确的是【】A．荧光发射光谱不随激发波长的变化而改变B．荧光发射光谱要随激发波长的变化而改变C．荧光激发光谱与它的紫外－可见吸收光谱互为镜像对称关系D．荧光发射光谱与它的紫外－可见吸收光谱形状相似且波长位置也一样10．在分子荧光测量中，要使荧光强度正比于荧光物质的浓度，必要的条件是什么？【】A．用高灵敏度的检测器B．在稀溶液中测量共6页第3页C．在最大摩尔吸光系数下测量D．在最大量子产率下测量11.Whichfactorhasnoeffectonthefluorescencequantumyieldmolecule?【】A．molecularstructureB．thepresenceofheavyatomsC．theconcentrationofthesolutionD．thetemperatureofsolution12．Whichofthefollowinggroupcanenhancefluorescenceintensity？【】A．—NH2B．—COOHC．—NO2D．—NO二、判断正误题（正确打“√”，错误打“×”，将答案填写在【】内。每题2分，共10分。）1．【】Stokes位移是指分子的荧光发射波长总比其相应的磷光发射波长要长2．【】提高共轭度有利于增加化合物的荧光量子产率并产生红移3．【】有激发光照射时，苯酚在pH=1时无荧光发射，在pH=13时有荧光发射4．【】发生电子转移反应的熄灭剂不限于金属离子。5．【】对于静态猝灭，猝灭剂的存在并没有改变荧光分子激发态的寿命三、名词解释（每小题5分，共20分。）1．：荧光探针2．荧光量子产率3．激发光谱：4．延时荧光四、简答题（简要回答下列各题，要求依据明确、条理清楚。共4小题，共30分。）共6页第4页1．为什么荧光发射光谱和它的吸收光谱呈镜像对称关系?（6分）,2.荧光分光光度计和紫外-可见分光光度计的主要区别是什么?(答出两点即可)（6分）3.荧光强度与荧光物质浓度的关系为F=Kc。满足F=Kc公式的条件有哪些？（8分）4.从荧光衍生法、荧光猝灭法、荧光增强法、敏化荧光法和荧光偏振免疫分析法中选择两个分别简要说明其原理。（10分）五、英文翻译（本大题共1小题，共10分。）Fluorescencespectraldataaregenerallypresentedasemissionspectra.Afluorescenceemissionspectrumisaplotofthefluorescenceintensityversuswavelength(nanometers)orwavenumber(cm-1).TwotypicalfluorescenceemissionspectraareshowninFigure1.3.Emissionspectravarywidelyandaredependentuponthechemicalstructureofthefluorophoreandthesolventinwhichitisdissolved.Thespectraofsomecompounds,suchasperylene,showsignificantstructureduetotheindividualvibrationalenergylevelsofthegroundandexcitedstates.Othercompounds,suchasquinine,showspectradevoidofvibrationalstructure.共6页第5页六、计算题（写出主要计算步骤及结果。本大题共1小题，共10分。）1.用荧光分析法测定食品中维生素B2的含量：称取2.00g食品，用10.0mL氯仿萃取（萃取率100%），取上清液2.00mL，再用氯仿稀释为10.0mL。维生素B2氯仿标准溶液浓度为0.100µg•mL-1。测得空白溶液、标准溶液和样品溶液的荧光强度分别为：Fo=2.0，Fs=62.0，Fx=59.0，求该食品中维生素B2的含量（µg•g－1）。七：改错题（8分）下面是荧光分析法定量检测维生素B2的试验步骤，其中有3处错误，请指出来并解释原因。1、系列标准溶液的制备取维生素B2标准溶液(10.0µg/mL)0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL分别置于25mL的容量瓶中，各加入去离子水稀释至刻度，摇匀。得浓度依次为0.20µg/mL、0.40µg/mL、0.60µg/mL、0.80µg/mL、1.00µg/mL的一系列维生素B2标准溶液。待测。2、激发光谱和荧光发射光谱的绘制设置λem＝540nm为发射波长，在500~1000nm范围内扫描，记录荧光发射强度和激发波长的关系曲线，便得到激发光谱。从激发光谱图上可找出其最大激发波长λex。从得到的激发光谱中找出最大激发波长，在此激发波长下，在250-500nm范围内扫描，记录发射强度与发射波长间的函数关系，便得到荧光发射光谱。从荧光发射光谱上找出其最大荧光发射波长λem。3、标准溶液及样品的荧光测定固定任意一个激发波长和荧光发射波长。测量上述系列标准维生素B2溶液的荧光发射强度。数据记录于表中。以溶液的荧光发射强度为纵坐标，标准溶液浓度为横坐标，制作标准曲线。在同样条件下测定未知溶液的荧光强度，并由标准曲线确定未知试样中维生素B2的浓度，计算待测样品溶液中的维生素B2的含量。共6页第6页华中农业大学本科课程考试试卷参考答案与评分标准考试课程与试卷类型：分子发光分析姓名：学年学期：2014-2015-2学号：考试时间：班级：一、选择题（每小题1分，共12分。）1-5：DABCC6-10：BCDAB11-12：CA二、判断正误题（每题2分，共10分。）1-5：×√×√√三、名词解释（每小题XX分，共XX分。）1．：荧光探针与蛋白质或其他大分子结构非共价相互作用而使一种或几种荧光性质发生改变的小分子物质。可用于研究大分子物质的性质和行为。2．荧光量子产率定义为荧光发射量子数与被物质吸收的光子数之比，也可表示为荧光发射强度与被吸收的光强之比，或表示为荧光发射速率与吸收光速率常数之比，或者用公式表示：荧光量子产率=荧光发射量子数/吸收的光子数=kf[S1]/吸光速率=If/Ia，，只要给出一种定义即可。3．激发光谱：在一定条件下，固定发射波长（λem），扫描激发波长（λex），记录荧光强度（F），以荧光强度F对激发波长λex作图得到的曲线为激发光谱。激发光谱说明不同激发波长的辐射引起物质发射某一波长荧光的相对效率。激发光谱形状与吸收光谱相似。4．延时荧光分子受到激发后，处于激发单重态，通过内转换、振动弛豫和体系间跨越，跃迁到第一激发三重态的最低振动能级，如果分子再次受激发，又回到激发单重态，然后以辐射形式回到基态的各个振动能级发射的光。四、简答题（简要回答下列各题，要求依据明确、条理清楚。共4小题，共30分。）共6页第7页1．基态（S0态）到S1态为激发谱,S1态到S0态为荧光谱.一般而言,S0和S1的振动能级相对比较接近能级间距比较近,所以光谱的形状比较相似；另外,从S0态到S1的振动态的吸收光谱与S1的振动基态到S0的各个振动能级的能量要高,所以,荧光光谱线对于激发谱要有所红移,于是形成了镜像。意思正确即可。2.（1）荧光分光光度计有两个单色器,而紫外只有一个单色器（2）荧光分光光度计的光源和检测器是成直角分布的,而紫外是成一条直线的.（3）荧光分光光度计是以氘灯做为光源,而紫外是以氢灯或氘灯作为紫外区光源,钨灯或卤钨灯作为可见光区的光源（4）荧光分光光度计的比色皿是四壁均为光学面,而紫外仅为两面为光学面.3.（1）入射光为单色光；（2）Ecl≤0.05；（3）入射光的强度I0一定；（4）样品池厚度一定。（答出一个1分，两个3分，三个4分，四个5分。）4.（下面任意答出一种得5分）荧光衍生法：是运用某种手段将自身不发荧光的分析物，转变成一种发荧光的化合物，再通过测定该化合物的荧光强度，以间接测定分析物。荧光猝灭法：有些分析物本身不发荧光，但却能使某种荧光试剂的荧光发生猝灭，且荧光猝灭的程度与分析物的浓度有着定量的关系，通过测定该荧光试剂荧光强度的下降程度，便可间接地测定该分析物。荧光增强法：有些分析物本身不发荧光，但却能使某种荧光试剂的荧光发生增强，且荧光增强的程度与分析物的浓度有着定量的关系，通过测定该荧光试剂荧光强度的增强程度，便可间接地测定该分析物。敏化荧光法：若分析物不发荧光，可通过选择合适的荧光试剂作为能量受体，在分析物受激发后，通过能量转移的过程，将激发能传递给能量受体，使能量受体分子被激发，再通过测定能量受体所发射的荧光强度，可以对分析物进行间接测定。荧光偏振免疫分析法(fluorescencepolarizationimmunoassay，FPIA)：是一种定量免疫分析技术，其基本原理是荧光物质经单一平面的蓝偏振光(485nm)照射后，吸收光能跃入激发态，随后回复至基态，并发出单一平面的偏振荧光(525nm)。偏振荧光的强弱程度与荧光分子的大小呈正相关，与其受激发时转动的速度呈反相关。五、英文翻译（本大题共1小题，共10分。）荧光光谱数据通常用发射光谱表示。一个荧光发射光谱是用荧光强度对波长（nm）或波共6页第8页数（cm-1）的曲线图表示。图1.3表示的是两个典型的荧光发射光谱。发射光谱变化很大，其取决于荧光团的化学结构和溶解荧光物质所用的溶剂。某些化合物，如苝的光谱，其重要的结构决定其在基态和激发态的各个振动能级的不同。其它化合物，如奎宁，显示的光谱表明其结构的振动能级较少。六、计算题（写出主要计算步骤及结果。本大题共1小题，共10分。）1.解：Fs-Fo=KCs（3分），Fx-Fo=KCx（3分）将Fo=2.0，Fs=62.0，Fx=59.0，Cs=0.100µg•mL－1代入方程中，解得Cx=0.095µg•mL－1（8分）则食品中维生素B2的含量=Cx×10.0×10.0/2/2µg•g－1=