2025年大學(xué)《化學(xué)測量學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——熒光解析光譜法在化學(xué)測量中的應(yīng)用研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題3分，共30分。請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.分子從激發(fā)單重態(tài)返回基態(tài)時，以下哪種躍遷方式會發(fā)射熒光？（）A.振動能級之間的躍遷B.電子自旋方向發(fā)生改變C.從較高電子激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)D.從最低激發(fā)單重態(tài)返回基態(tài)2.導(dǎo)致熒光量子產(chǎn)率ΦF小于1的主要原因是？（）A.激發(fā)光源強(qiáng)度不夠B.分子內(nèi)非輻射躍遷過程C.樣品濃度過高D.檢測器響應(yīng)噪聲3.在熒光猝滅法分析中，利用靜態(tài)猝滅原理進(jìn)行測量的前提條件是？（）A.猝滅劑與待測物形成非熒光配合物B.猝滅劑與待測物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.猝滅過程伴隨熒光強(qiáng)度急劇下降D.熒光壽命顯著縮短4.下列哪種熒光技術(shù)主要通過測量熒光衰減曲線來提高分析選擇性？（）A.時間分辨熒光法（TRF）B.同步熒光法（SF）C.熒光偏振法D.激發(fā)/發(fā)射掃描法5.當(dāng)熒光分子所處環(huán)境極性增強(qiáng)時，其熒光發(fā)射波長通常會發(fā)生？（）A.向長波方向移動（紅移）B.向短波方向移動（藍(lán)移）C.熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)D.熒光量子產(chǎn)率不變6.測量生物大分子（如DNA）的熒光強(qiáng)度主要取決于？（）A.生物分子的總質(zhì)量B.生物分子的濃度和熒光量子產(chǎn)率C.生物分子的解離常數(shù)D.生物分子所處的溶液pH值7.設(shè)計用于檢測特定金屬離子的熒光探針時，通常需要考慮的關(guān)鍵因素包括？（）A.探針分子與目標(biāo)離子的結(jié)合能力B.結(jié)合前后探針熒光信號的變化（增強(qiáng)或猝滅）C.探針在目標(biāo)環(huán)境中的穩(wěn)定性和生物相容性（如適用）D.以上所有因素8.在使用熒光分光光度計進(jìn)行定量分析時，選擇合適的激發(fā)波長應(yīng)主要考慮？（）A.待測物最大吸收波長B.待測物最大發(fā)射波長C.待測物熒光信號最強(qiáng)且背景干擾最小的激發(fā)波長D.儀器光源的強(qiáng)度9.熒光增強(qiáng)分析法的基本原理是？（）A.利用化學(xué)反應(yīng)將非熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)化為熒光物質(zhì)B.通過加入試劑使待測物熒光猝滅，通過測量熒光恢復(fù)量進(jìn)行定量C.待測物與增強(qiáng)劑形成具有更高熒光強(qiáng)度的配合物D.利用偏振光激發(fā)選擇性地增強(qiáng)特定方向發(fā)射的熒光10.將熒光法與高效液相色譜（HPLC）聯(lián)用進(jìn)行分離檢測時，熒光檢測器主要用于檢測？（）A.柱效B.流動相組成C.與特定化合物結(jié)構(gòu)相關(guān)的熒光信號D.進(jìn)樣量二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填入橫線處）1.熒光強(qiáng)度與樣品濃度在一定的范圍內(nèi)遵循______關(guān)系。2.影響熒光強(qiáng)度的內(nèi)源性因素包括分子結(jié)構(gòu)、______、溶劑極性、pH等。3.熒光猝滅主要有______猝滅和靜態(tài)猝滅兩種主要機(jī)制。4.常用的熒光增強(qiáng)劑例如______、某些鄰二氮菲類化合物等。5.時間分辨熒光法（TRF）能夠有效區(qū)分分析物信號和______信號。6.用于檢測生物分子相互作用的熒光技術(shù)主要有______和______。7.熒光分析法通常具有______、靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點。8.為了獲得準(zhǔn)確的熒光定量分析結(jié)果，必須扣除______和______帶來的熒光信號。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述影響熒光強(qiáng)度的外源性因素有哪些？2.簡述熒光偏振法的基本原理及其在痕量分析中的應(yīng)用優(yōu)勢。3.簡述設(shè)計一個用于水體中痕量重金屬離子檢測的熒光探針時需要考慮的關(guān)鍵科學(xué)問題。四、計算題（共15分）假設(shè)用熒光猝滅法測定某水樣中Cu2?的濃度。實驗采用固定濃度的熒光猝滅劑，測定了不同濃度Cu2?溶液的熒光強(qiáng)度（F0為無Cu2?時的熒光強(qiáng)度，F(xiàn)為有Cu2?時的熒光強(qiáng)度）。數(shù)據(jù)如下：|Cu2?濃度(c,μg/mL)|熒光強(qiáng)度F(arbitraryunits)||:------------------|:---------------------------||0|100||2|80||4|60||6|45||8|35||10|30|請根據(jù)上述數(shù)據(jù)：（1）繪制F-c關(guān)系圖，并判斷其線性范圍。（8分）（2）若樣品測得的熒光強(qiáng)度為50arbitraryunits，求樣品中Cu2?的濃度。（7分）五、論述題（15分）結(jié)合具體實例，論述熒光解析光譜法在生物分析（如疾病診斷、藥物研發(fā)）領(lǐng)域中的一個重要應(yīng)用，并分析該方法的優(yōu)點和潛在局限性。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.A4.A5.A6.B7.D8.C9.C10.C二、填空題1.線性2.環(huán)境3.動態(tài)4.8-羥基喹啉5.背景熒光6.熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）,原位熒光檢測（如F?rster效應(yīng)）7.操作簡便8.自身熒光,溶液熒光三、簡答題1.答：影響熒光強(qiáng)度的外源性因素主要包括：光源強(qiáng)度和光譜特性、單色器性能、樣品池厚度和材質(zhì)、溶液的濁度與散射、溫度、溶劑極性、pH值、存在其他物質(zhì)（如猝滅劑、增敏劑）等。2.答：熒光偏振法利用偏振光作為激發(fā)光源，通過測量發(fā)射光的光偏振狀態(tài)（偏振度）來進(jìn)行分析。其原理是分子旋轉(zhuǎn)或運動狀態(tài)會影響發(fā)射光的偏振度，因此偏振熒光法可以用于研究分子動態(tài)、檢測構(gòu)象變化、分析分子間相互作用等。應(yīng)用優(yōu)勢在于具有極高的選擇性，可以有效消除非偏振熒光干擾，提高檢測限，適用于痕量分析，尤其在生物大分子相互作用研究中有重要應(yīng)用。3.答：設(shè)計用于水體中痕量重金屬離子檢測的熒光探針時需要考慮的關(guān)鍵科學(xué)問題包括：探針分子與目標(biāo)離子結(jié)合的特異性與選擇性（避免與其他離子或基質(zhì)發(fā)生干擾反應(yīng)）、結(jié)合常數(shù)足夠大以確保有效猝滅或增強(qiáng)熒光信號、良好的水溶性、在目標(biāo)分析環(huán)境（如模擬水體條件）中的化學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定性、低的檢測限（滿足痕量分析要求）、對環(huán)境因素（pH、共存離子等）不敏感或具有適應(yīng)性、良好的生物相容性（如用于生物成像時）以及易于合成和功能化等。四、計算題（1）答：繪制F-c關(guān)系圖，以Cu2?濃度為橫坐標(biāo)，熒光強(qiáng)度F為縱坐標(biāo)，將給出的數(shù)據(jù)點繪制在坐標(biāo)紙上并連接成線。從圖可見，F(xiàn)-c關(guān)系在c=0μg/mL至c=4μg/mL范圍內(nèi)近似呈線性關(guān)系。（2）答：根據(jù)（1）中繪制的線性關(guān)系或根據(jù)前兩點（0,100)和（2,80)計算線性回歸方程（F=F0-k*c），斜率k