分子发光分析试卷概述

分子发光分析

中国·武汉 二O 一五 年 六 月

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

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

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. Which factor has no effect on the fluorescence quantum yield molecule?【】

A．molecular structure

B．the presence of heavy atoms

C．the concentration of the solution

D．the temperature of solution

12．Which of the following group can enhance fluorescence intensity ？

【】A．—NH

2

B．—COOH

C．—NO

2

D．—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。）

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。）

Fluorescence spectral data are generally presented as emission spectra. A fluorescence emission spectrum is a plot of the fluorescence intensity versus wavelength (nanometers) or wavenumber (cm-1). Two typical fluorescence emission spectra are shown in Figure 1.3. Emission spectra vary widely and are dependent upon the chemical structure of the fluorophore and the solvent in which it is dissolved. The spectra of some compounds, such as perylene, show significant structure due to the individual vibrational energy levels of the ground and excited states. Other compounds, such as quinine, show spectra devoid of vibrational structure.

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：F o=2.0，F s=62.0，

F x=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。

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：DABCC 6-10：BCDAB 11-12：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 = k

f [S

1

]/吸光速率 = I

f

/I

a

，，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。）

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(fluorescence polarization immunoassay，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

数（cm

）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-1

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=23.75μg?g－1 （10

分）

七：改错题（8分）

1.第二步测定激发光谱的扫面范围错误，应该在近紫外和可见光范围区域，通常为250-500nm（3分）

2.测定发射光盘时，应该在可见光和近红外范围内扫描，通常为450-700nm（3分）

3.第三步应该选择在最大激发波长和最大荧光发射波长下进行测定（2分）

第五章分子发光分析法习题答案

第五章分子发光分析法 2、简述影响荧光效率的主要因素 答：荧光效率（Ψ?）＝发荧光的分子数/激发态分子总数。荧光效率越高，辐射跃迁概率越大，物质发射的荧光也就越强，则Ψ?＝K?/( K?+∑Ki)， 一般来说，K?主要取决于物质的化学结构，而∑Ki则主要取决于化学环 境，同时也与化学结构有关，其影响因素有： ①分子结构：发荧光的物质分子中必须含有共轭双键这样的强吸收基 团，且共轭体系越大，л电子的离域性越强，越易被激发而产生荧光。 随着共轭芳环增大，荧光效率提高，荧光峰向长波方向移动。 ②a其次，分子的刚性平面结构有利于荧光的产生，有些有机配位剂与金属离子 形成螯合物后荧光大大增强；b给电子取代基如－OH、－NH 2、－NR 2 和-OR等可 使共轭体系增大，导致荧光增强；吸电子基如－COOH、－NO和－NO 2 等使荧光减弱，c随着卤素取代基中卤素原子序数的增加，物质的荧光减弱，而磷光增强。 ③环境a溶剂的极性增强，对激发态会产生更大的稳定作用，结果使物质的荧光波长红移，荧光强度增大；b对于大多数荧光物质，升高温度会使非辐射跃迁概率增大，荧光效率降低；c大多数含酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质受溶液PH的影响很大；d溶液中表面活性剂的存在减小非辐射跃迁的概率，提高荧光效率；e溶液中溶解氧的存在，使激发态单重态分子向三重态的体系间窜跃速率加大，会使荧光效率减低。 3、试从原理和仪器两方面比较吸光光度法和荧光分析法的异同，并说明为什么 荧光法的检出能力优于吸光光度法 答：原理：紫外－可见吸收光谱法是根据溶液中物质的分子或离子对紫外和可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法，而荧光分析法是由于处于第一激发单重态最低能级的分子以辐射跃迁的形成返回基态各振动能级时产生的荧光的分析方法，两者的区别在于前者研究的是吸收光谱，且电子跃迁为激发态的振动能级到基态的振动能级间的跃迁。 仪器：荧光分析仪器与分光光度计的主要差别有：a 荧光分析仪器采用垂直测量方式，即在与激发光相垂直的方向测量荧光，以消除透射光的影响；b 荧光分析器有两个单色器，分别用于获得单色器较好的激发光和用于分出某一波长的荧光，消除其它杂散光干扰。 因为荧光分析法的灵敏度高，其检出限通常比分光光度法低2～4个数量级，选择性也比分光光度法好，这是由于：a 荧光分析仪器在与激发光相垂直的方向测量荧光，与分光光度在一直线上测量相比，消除了透射光的影响，测量更为准确，灵敏度高；b 吸光光度法只采用一个单色器，而荧光分析仪器有两个单色器，

分子发光分析试卷

分子发光分析 中国·武汉 二O 一五 年 六 月

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2分，共24分。） 1.非辐射跃迁的衰变过程中，不包括那个过程？【】 A 振动松弛B内转化C 系间窜越D系间转化 2．下面那个不是有效的荧光猝灭剂。【】 A 对二氰基苯 B N,N-二甲基苯胺 C N,N-二乙基苯胺 D 苯胺 3 下列那个不是市场上常见的荧光分光光度计。【】 A 美国Cary Eclipse（瓦里安） B 日本Hitachi(日立) C 岛津CF-5301PC等系列 D 上海F95/96等系列 4 常规的荧光分析法中，间接测量法不包括下面中的那个? 【】 A 荧光衍生法 B 荧光猝灭法 C 荧光吸收法 D 敏化荧光法 5 下列哪位人物没有提出同步荧光分析法。【】 A Clack B Inman C Winefordner D Stern 6 延迟荧光的主要类型不包括下面哪种？【】 A E-型迟滞荧光 B 简单荧光 C P-型迟滞荧光 D 复合荧光 7 动力学分析法不包括下面哪个类型。【】 A 酸催化法 B 非催化法 C 催化法 D 酶催化法 8 下列哪种检测方式不属于单分子荧光检测形式。【】 A 光子爆发检测 B 多分子图像记录 C 单分子图像记录 D 单分子光谱测绘 9 下列哪个不是测定铜的荧光分析方法？【】 A 直接荧光法 B 间接荧光法 C 荧光猝灭法 D 荧光滴定法 10 下列哪个物质不曾用于钒的荧光测定？【】 A 间苯二酚 B 苯甲酸-锌汞齐 C 1-氨基-4-羟基蒽醌 D 桑色素 11 下列哪个pH值会使铁离子与氨基酚反应的产物具有相对较强的荧光？【】

四川大学仪器分析第八章 分子发光分析法答案说课材料

四川大学仪器分析第八章分子发光分析法 答案

第八章分子发光分析法 基本要求：了解荧光的产生和影响荧光强度的因素， 掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点， 重点：荧光光谱法的定量关系、应用特点。 难点：荧光的产生和影响荧光强度的因素。 参考学时：3学时 作业参考答案 1.简述荧光法产生的基本原理。具有什么样结构的物质最容易发荧光？ 答：物质受电磁辐射激发后，被激发的分子从第一电子激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光，基于测量化合物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。 芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。 2.解释下列名词：单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失 活、系间窜跃、荧光量子产率、激发光谱、荧光光谱 答：单重态：电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。 三重态：有两个电子自旋不配对而同方向的状态。 荧光：受光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射； 振动弛豫：由于分子间的碰撞，振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级，多余的振动能以热的形式失去的过程。 内转换：在相同激发多重态的两个电子能级间，电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的分子内过程。 外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。 失活：激发态分子不稳定，他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态，这就是激发态分子的失活。 系间窜跃：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。 荧光量子产率：表示物质分子发射荧光的能力。荧光量子产率＝发射荧光的分子数/激发态的分子数＝发射的光子数/吸收的光子数 激发光谱：在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度，将荧光强度对激发光波长作图，即得到激发光谱，实际为荧光物质的吸收光谱。 荧光光谱：如果将激发光的波长固定在最大激发波长处，测量不同荧光波长处荧光的强度，将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱（或称发射光谱）。

分子发光分析法总结

第12章分子发光分析法 12.1.0发射光谱 物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子M*，当从激发态过渡到低能态或基态时产生发射光谱，多余能量以光的形式发射出来：M*→M+hν 通过测量物质的发射光谱的波长和强度来进行定性和定量分析的方法叫做发射光谱分析法。分子荧光和磷光分析法属于发射光谱法。 12.1.1分子荧光和磷光分析法 1.荧光和磷光的产生 1)Jablonski能级图 2)多重度：M=2s+1（s为电子自旋量子数的代数和，其值为0或1） 单重态（S）：分子中全部轨道里的电子自旋配对，即s=0，M=1 三重态（T）：电子在跃迁过程中自旋方向改变，分子中出现两个自旋不配对的电子，即s=1，M=3 三重态能级比相应单重态能级略低。

3)去活化：处在激发态的不稳定分子返回基态的过程。 振动弛豫：分子吸收光辐射后从基态的最低振动能级跃迁到激发态的较高振动能级，然后失活到该电子能级的最低振动能级上。 内转换：相同多重度等能态间的无辐射跃迁。 外转换（猝灭）：激发分子通过与溶剂或其他溶质间的相互作用导致能量转换而使荧光或磷光强度减弱或消失。 系间跨越：不同多重度等能态间的无辐射跃迁。 荧光发射：单重激发态最低振动能级至基态各振动能级的跃迁。 磷光发射：三重激发态最低振动能级至基态各振动能级的跃迁。 2.激发光谱和发射光谱及其特征 激发光谱：以激发波长为横坐标，荧光强度为纵坐标作图。 发射光谱：以发射波长为横坐标，荧光强度为纵坐标作图。 荧光发射光谱的特点： 1)Stokes位移：在溶液中，分子荧光的发射峰相比吸收峰位移到较长的波长。 2)荧光发射光谱与激发波长的选择无关。 3)镜像规则：荧光发射光谱和激发光谱镜像对称。 12.1.2荧光量子产率和分子结构的关系 荧光量子产率（荧光效率/量子效率）：表示物质发射荧光的能力，

四川大学仪器分析第八章分子发光分析法答案

第八章分子发光分析法 基本要求：了解荧光的产生和影响荧光强度的因素， 掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点， 重点：荧光光谱法的定量关系、应用特点。 难点：荧光的产生和影响荧光强度的因素。 参考学时：3学时 作业参考答案 1.简述荧光法产生的基本原理。具有什么样结构的物质最容易发荧光 答：物质受电磁辐射激发后，被激发的分子从第一电子激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光，基于测量化合物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。 芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。 2.解释下列名词：单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失活、系间窜跃、 荧光量子产率、激发光谱、荧光光谱 答：单重态：电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。 三重态：有两个电子自旋不配对而同方向的状态。 荧光：受光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射； 振动弛豫：由于分子间的碰撞，振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级，多余的振动能以热的形式失去的过程。 内转换：在相同激发多重态的两个电子能级间，电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的分子内过程。 外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。 失活：激发态分子不稳定，他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态，这就是激发态分子的失活。 系间窜跃：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。 荧光量子产率：表示物质分子发射荧光的能力。荧光量子产率＝发射荧光的分子数/激发态的分子数＝发射的光子数/吸收的光子数 激发光谱：在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度，将荧光强度对激发光波长作图，即得到激发光谱，实际为荧光物质的吸收光谱。 荧光光谱：如果将激发光的波长固定在最大激发波长处，测量不同荧光波长处荧光的强度，将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱（或称发射光谱）。 3.溶液中，溶剂的极性、pH值及温度是如何影响荧光强度的。 答：溶剂的影响：随着溶剂极性增加，荧光物质的n—π*跃迁能量增大，π—π*跃迁的能量降低，从而导致荧光强度增加，荧光波长红移。溶剂若能和荧光物质形成氢键或使荧光物质的电离状态改变，会使荧光强度、荧光波长改变。含重原子的溶剂（碘乙烷、四

仪器分析作业03参考答案(第三、五章紫外可见分光光度法+分子发光分析法)华南理工大学仪器分析

01. 溶液有颜色是因为它吸收了可见光中特定波长范围的光。若某溶液呈蓝色，它吸收的是什么颜色的光？若溶液无色透明，是否表示它不吸收光？ 答：溶液呈蓝色，表明其吸收了蓝光的互补光，即黄光（若答是吸收了黄光外的所有可见光，不能说错，但是这样的情况过于巧合，少见！）。若溶液无色透明，仅能说明其不吸收可见波段的光。 2. 分别在己烷和水中测定某化合物UV-Vis 光谱，发现该化合物的某个吸收峰由285 nm （己烷）蓝移至275 nm （水），（1）判断产生该吸收峰的跃迁类型；（2）试估算该化合物与水生成氢键的强度。 答：（1）溶剂极性增大，λmax 蓝移，表明该吸收峰是由n →π*跃迁产生的。 （2）()()? ?? ? ??λ-λ??=己烷氢键max O H max A 1 1hc N E 2 ? ?? ??????????=--99834-23102851-102751100.31063.61002.6 1mol J 28.15-?= 3. 按从小到大顺序对下列化合物的λmax 排序，并简单说明理由（不要想得太复杂） A. NO 2 B. NO 2 t-C 4H 9 t-C 4H 9 C. NO 2CH 3 D. NO 2 C 2H 5 答：B

分子发光分析法

第7章分子发光分析法 【7-1】解释下列名词。 （1）单重态；（2）三重态；（3）荧光；（4）磷光；（5）化学发光；（6）量子产率；（7）荧光猝灭；（8）振动弛豫；（9）系间跨越；（10）内转换；（11）重原子效应。 答：（1）单重态：在给定轨道中的两个电子，必定以相反方向自旋，自旋量子数分别为1/2和-1/2，其总自旋量子数s=0。电子能级的多重性用M=2s+1=1，即自旋方向相反的电子能级多重性为1。此时分子所处的电子能态称为单重态或单线态，用S表示。 （2）三重态：当两个电子自旋方向相同时，自旋量子数都为1/2，其总自旋量子数s=1。电子能级的多重性用M=2s+1=3，即自旋方向相同的电子能级多重性为3，此时分子所处的电子能态称为三重态或三线态，用T表示。 （3）荧光：分子受到激发后，无论处于哪一个激发单重态，都可通过振动弛豫及内转换，回到第一激发单重态的最低振动能级，然后以辐射形式回到基态的各个振动能级发射的光。 （4）磷光：分子受到激发后，无论处于哪一个激发单重态，都可通过内转换、振动弛豫和体系间跨越，回到第一激发三重态的最低振动能级，然后以辐射形式回到基态的各个振动能级发射的光（5）化学发光：化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射。 表示。（6）量子产率：激发态分子发射荧光的光子数与基态分子吸收激发光的光子数之比，常用 f （7）荧光猝灭：指荧光物质分子与溶剂分子之间发生猝灭，荧光猝灭分为静态猝灭和动态猝灭。（8）振动弛豫：处于激发态最高振动能级的外层电子回到同一电子激发态的最低振动能级以非辐射的形式将能量释放的过程。 （9）系间跨越：处于激发态分子的电子发生自旋反转而使分子的多重性发生变化的过程。即分子由激发单重态以无辐射形式跨越到激发三重态的过程。 （10）内转换：相同多重态的两个电子态之间的非辐射跃迁。 （11）重原子效应：使用含有重原子的溶剂（如碘乙烷、溴乙烷）或在磷光物质中引入重原子取代基，都可以提高磷光物质的磷光强度，这种效应称为重原子效应。 【7-2】试从原理和仪器两方面比较分子荧光、磷光和化学发光的异同点。 答：（1）在原理方面：荧光分析法和磷光分析法测定的荧光和磷光是光致发光，均是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态，测量的是由激发态回到基态产生的二次辐射，不同的是荧光分析法测定的是从单重激发态向基态跃迁产生的辐射，磷光分析法测定的是单重激发态先过渡到三重激发态，再由三重激发态向基态跃迁产生的辐射，二者所需的激发能是光辐射能。而化学发光分析法测定的是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射，所需的激发能是化学能。

四川大学仪器分析第八章 分子发光分析法答案

第八章分子发光分析法 基本要求: 了解荧光的产生与影响荧光强度的因素, 掌握分子荧光光谱法的定量关系与应用特点, 重点: 荧光光谱法的定量关系、应用特点。 难点: 荧光的产生与影响荧光强度的因素。 参考学时: 3学时 作业参考答案 1.简述荧光法产生的基本原理。具有什么样结构的物质最容易发荧光？ 答:物质受电磁辐射激发后,被激发的分子从第一电子激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光,基于测量化合物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。 芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。 2.解释下列名词:单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失活、系间窜跃、 荧光量子产率、激发光谱、荧光光谱 答:单重态:电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。 三重态:有两个电子自旋不配对而同方向的状态。 荧光:受光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射; 振动弛豫:由于分子间的碰撞,振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级,多余的振动能以热的形式失去的过程。 内转换:在相同激发多重态的两个电子能级间,电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的分子内过程。 外转换:激发态分子与溶剂或其她溶质间的相互作用与能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。 失活:激发态分子不稳定,她要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态,这就就是激发态分子的失活。 系间窜跃:激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。 荧光量子产率:表示物质分子发射荧光的能力。荧光量子产率＝发射荧光的分子数/激发态的分子数＝发射的光子数/吸收的光子数 激发光谱:在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度,将荧光强度对激发光波长作图,即得到激发光谱,实际为荧光物质的吸收光谱。 荧光光谱:如果将激发光的波长固定在最大激发波长处,测量不同荧光波长处荧光的强度,将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱(或称发射光谱)。 3.溶液中,溶剂的极性、pH值及温度就是如何影响荧光强度的。 答:溶剂的影响:随着溶剂极性增加,荧光物质的n—π*跃迁能量增大,π—π*跃迁的能量降低,从而导致荧光强度增加,荧光波长红移。溶剂若能与荧光物质形成氢键或使荧光物质的电离状态改变,会使荧光强度、荧光波长改变。含重原子的溶剂(碘乙烷、四溴化碳)能使荧光减弱。溶剂纯度对荧光强度的影响也很大。当溶剂中含卤素或重金属原子时,荧光强度降低。 pH值的影响:pH值对荧光强度的影响就是可逆的,含酸、碱性取代基的芳香化合物的荧光一般都与pH值有关,一些荧光物质在酸性或碱性溶液中会发生水解。而不会离解的荧光物质在任何pH值均产生荧光。 温度的影响:温度降低会增加荧光强度,因为降低了碰撞与非辐射失活的概率。