傳感器習(xí)題答案

1、第一章習(xí)題第一章習(xí)題1. 填空題填空題（1）傳感器通）傳感器通常由常由敏感元件敏感元件和和轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件組成。組成。（2）傳感器中敏感元件的主要任務(wù)是）傳感器中敏感元件的主要任務(wù)是感受或響應(yīng)被測量感受或響應(yīng)被測量。（3）傳感器中轉(zhuǎn)換元件的主要任務(wù)是）傳感器中轉(zhuǎn)換元件的主要任務(wù)是將敏感元件感受或響應(yīng)將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分。（4）根據(jù)工作機(jī)理不同，傳感器可分為）根據(jù)工作機(jī)理不同，傳感器可分為物理傳感器、化學(xué)傳物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器感器和生物傳感器。（5）傳感器檢測的準(zhǔn)確度一般用）傳感器檢測的準(zhǔn)確度一般用誤差

2、誤差來衡量。來衡量。（6）傳感器檢測的精確度一般用）傳感器檢測的精確度一般用偏差偏差來衡量。來衡量。2. 判斷題判斷題（1）鼻子不是傳感器（）鼻子不是傳感器（ X ）。）。（2）傳感器的響應(yīng)時間越短越好（）傳感器的響應(yīng)時間越短越好（ ）。）。（3）傳感器的恢復(fù)時間越長越好（）傳感器的恢復(fù)時間越長越好（ X ）。）。（4）傳感器的使用壽命越長越好（）傳感器的使用壽命越長越好（ ）。）。（5）傳感器的靈敏度越高越好（）傳感器的靈敏度越高越好（ ）。）。（6）傳感器的檢出限越低越好（）傳感器的檢出限越低越好（ ）。）。（7）傳感器的線性范圍越寬越好（）傳感器的線性范圍越寬越好（ ）。）。3. 簡答題

3、簡答題（1）簡述物理、化學(xué)、生物傳感器的不同點。）簡述物理、化學(xué)、生物傳感器的不同點。 物理傳感器是物理傳感器是利用物理反應(yīng)或物理效應(yīng)利用物理反應(yīng)或物理效應(yīng)，把待測量轉(zhuǎn)換成便于處理的信號的裝，把待測量轉(zhuǎn)換成便于處理的信號的裝置；化學(xué)傳感器是置；化學(xué)傳感器是利用化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)效應(yīng)利用化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)效應(yīng)，把待測量轉(zhuǎn)換成便于處理的信號，把待測量轉(zhuǎn)換成便于處理的信號的裝置；生物傳感器是的裝置；生物傳感器是以生物活性物質(zhì)（酶、抗原抗體、生物組織、微生物等）以生物活性物質(zhì)（酶、抗原抗體、生物組織、微生物等）為敏感元件為敏感元件的一類特殊的傳感器。的一類特殊的傳感器。（2）簡述分子識別的概念、實質(zhì)和實現(xiàn)途徑

4、。）簡述分子識別的概念、實質(zhì)和實現(xiàn)途徑。 概念：概念：指分子間特異性結(jié)合的相互作用指分子間特異性結(jié)合的相互作用 實質(zhì)：實質(zhì)：分子間精密的交換信息，彼此相互認(rèn)識的過程分子間精密的交換信息，彼此相互認(rèn)識的過程 實現(xiàn)途徑：實現(xiàn)途徑：靜電作用、親疏水作用、化學(xué)鍵作用、分子間作用力、酶催化底物、靜電作用、親疏水作用、化學(xué)鍵作用、分子間作用力、酶催化底物、 抗原與抗體的特異性結(jié)合等抗原與抗體的特異性結(jié)合等（3）試畫出傳感器的響應(yīng)機(jī)理示意圖。）試畫出傳感器的響應(yīng)機(jī)理示意圖。第二章習(xí)題第二章習(xí)題1. 填空題填空題（1）傳感器中換能器的主要任務(wù)是：）傳感器中換能器的主要任務(wù)是：將敏感元件感受或響應(yīng)將敏感元件感受

5、或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分。（2）根據(jù)檢測信號不同，電化學(xué)換能器可分為）根據(jù)檢測信號不同，電化學(xué)換能器可分為電勢型電勢型、電流、電流型和電阻型型和電阻型三種三種。（3）電化學(xué)池有兩種，分別是原電池和電解池，從能量轉(zhuǎn)換）電化學(xué)池有兩種，分別是原電池和電解池，從能量轉(zhuǎn)換角度來講，原電池是將角度來講，原電池是將化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成電能電能，電解池是將電解池是將電能電能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成化學(xué)能化學(xué)能；從電極反應(yīng)的自發(fā)性來講，原電池中的反應(yīng)；從電極反應(yīng)的自發(fā)性來講，原電池中的反應(yīng)是是自發(fā)的自發(fā)的，電解池中的反應(yīng)，電解池中的反應(yīng)是是非自發(fā)的非自發(fā)的

6、。（4）能斯特方程能斯特方程是電勢型化學(xué)與生物傳感器的定量依據(jù)，其是電勢型化學(xué)與生物傳感器的定量依據(jù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為數(shù)學(xué)表達(dá)式為RxaanFRTEEOln（5）法拉第定律法拉第定律是電流型化學(xué)與生物傳感器的定量依據(jù)，其是電流型化學(xué)與生物傳感器的定量依據(jù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為數(shù)學(xué)表達(dá)式為 Q = nzF 。（6）在導(dǎo)體中，承擔(dān)導(dǎo)電任務(wù)的是其結(jié)構(gòu)中的）在導(dǎo)體中，承擔(dān)導(dǎo)電任務(wù)的是其結(jié)構(gòu)中的自由自由電荷電荷，在在半導(dǎo)體中，承擔(dān)導(dǎo)電任務(wù)的是其結(jié)構(gòu)中的半導(dǎo)體中，承擔(dān)導(dǎo)電任務(wù)的是其結(jié)構(gòu)中的空穴和電子空穴和電子。（7）光化學(xué)和生物傳感器中，光電器件的主要任務(wù)是）光化學(xué)和生物傳感器中，光電器件的主要任務(wù)是進(jìn)行進(jìn)行光光

7、電轉(zhuǎn)換或?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)變成電信號電轉(zhuǎn)換或?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)變成電信號。（8）根據(jù)折射率在橫截面上的分布形狀劃分，光纖可分為）根據(jù)折射率在橫截面上的分布形狀劃分，光纖可分為階階躍型躍型和和漸變型漸變型兩種；根據(jù)光纖中傳輸模式的多少，可分為兩種；根據(jù)光纖中傳輸模式的多少，可分為單單模光纖模光纖和和多模光纖多模光纖兩種。兩種。（9）朗伯朗伯-比爾定律比爾定律是光吸收型化學(xué)與生物傳感器的定量分析是光吸收型化學(xué)與生物傳感器的定量分析依據(jù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：依據(jù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： A=CL 。（10）根據(jù)激發(fā)能量來源不同，分子發(fā)光可分為）根據(jù)激發(fā)能量來源不同，分子發(fā)光可分為光致發(fā)光、化光致發(fā)光、化學(xué)發(fā)光和生物發(fā)光學(xué)發(fā)光

8、和生物發(fā)光三種三種。2. 判斷題判斷題（1）光的波長越短，頻率越大，能量越高（）光的波長越短，頻率越大，能量越高（ X ）。）。（2）熒光比磷光持續(xù)時間長（）熒光比磷光持續(xù)時間長（ X ）。）。（3）夜明珠發(fā)光現(xiàn)象屬于熒光現(xiàn)象（）夜明珠發(fā)光現(xiàn)象屬于熒光現(xiàn)象（ X ）。（4）螢火蟲發(fā)光屬于生物發(fā)光（）螢火蟲發(fā)光屬于生物發(fā)光（ ）。）。（5）光電極是基于外光電效應(yīng)而制得的光電元件（）光電極是基于外光電效應(yīng)而制得的光電元件（ X ）。）。3. 簡答題簡答題（1）簡述液接電勢的概念及產(chǎn)生條件和原因。）簡述液接電勢的概念及產(chǎn)生條件和原因。 概念：概念：在兩種不同離子的溶液或離子相同而活度不同的溶液接觸界

9、面上在兩種不同離子的溶液或離子相同而活度不同的溶液接觸界面上 所存在的微小的電勢差，簡稱溶接電位所存在的微小的電勢差，簡稱溶接電位 產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：相互接觸的兩液間存在濃度梯度相互接觸的兩液間存在濃度梯度 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：各種離子具有不同的遷移速率或擴(kuò)散速度，因此溶接電位也各種離子具有不同的遷移速率或擴(kuò)散速度，因此溶接電位也 可稱為擴(kuò)散電位。可稱為擴(kuò)散電位。（2）簡述參比電極的特點。）簡述參比電極的特點。 電位不受試液組成變化的影響，具有恒定的數(shù)值電位不受試液組成變化的影響，具有恒定的數(shù)值（3）P型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體各有什么特點？型半導(dǎo)體各有什么特點？P-N結(jié)是如何形結(jié)是如何

10、形成的？成的？ P型半導(dǎo)體的特點型半導(dǎo)體的特點是：其空穴濃度遠(yuǎn)大于自由電子濃度；是：其空穴濃度遠(yuǎn)大于自由電子濃度； N型半導(dǎo)體的型半導(dǎo)體的特點特點是：其自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度；當(dāng)是：其自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度；當(dāng)p型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體這型半導(dǎo)體這兩個區(qū)域共處一體時，這兩個區(qū)域之間的交界層就是兩個區(qū)域共處一體時，這兩個區(qū)域之間的交界層就是p-n結(jié)結(jié)。在。在p型區(qū)中型區(qū)中空穴的濃度大，在空穴的濃度大，在n型區(qū)中電子的濃度大，所以把它們結(jié)合在一起時，型區(qū)中電子的濃度大，所以把它們結(jié)合在一起時，在它們交界的地方便要發(fā)生電子和空穴的擴(kuò)散運動。由于在它們交界的地方便要發(fā)生電子和空穴的擴(kuò)散運

11、動。由于p區(qū)有大量可區(qū)有大量可以移動的空穴，以移動的空穴，n區(qū)幾乎沒有空穴，空穴就要由區(qū)幾乎沒有空穴，空穴就要由p區(qū)向區(qū)向n區(qū)擴(kuò)散。同樣區(qū)擴(kuò)散。同樣n區(qū)區(qū)有大量的自由電子，有大量的自由電子，p 區(qū)幾乎沒有電子，所以電子就要由區(qū)幾乎沒有電子，所以電子就要由n區(qū)向區(qū)向p區(qū)擴(kuò)散。區(qū)擴(kuò)散。隨著擴(kuò)散的進(jìn)行，隨著擴(kuò)散的進(jìn)行，p區(qū)空穴減少，出現(xiàn)了一層帶負(fù)電的粒子區(qū)；區(qū)空穴減少，出現(xiàn)了一層帶負(fù)電的粒子區(qū)；n區(qū)電子區(qū)電子減少，出現(xiàn)了一層帶正電的粒子區(qū)。結(jié)果在減少，出現(xiàn)了一層帶正電的粒子區(qū)。結(jié)果在pn結(jié)的邊界附近形成了一結(jié)的邊界附近形成了一個空間電荷區(qū)，個空間電荷區(qū)，p型區(qū)一邊帶負(fù)電荷的離子，型區(qū)一邊帶負(fù)電荷的離

12、子，n型區(qū)一邊帶正電荷的離子，型區(qū)一邊帶正電荷的離子，因而在結(jié)中形成了很強(qiáng)的局部電場，因而在結(jié)中形成了很強(qiáng)的局部電場，方向由方向由n區(qū)指向區(qū)指向p 區(qū)區(qū)。 （4）什么是正壓電效應(yīng)？什么是逆壓電效應(yīng)？）什么是正壓電效應(yīng)？什么是逆壓電效應(yīng)？ 正壓電效應(yīng)：正壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷，內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，它又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)外力去掉后，它又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)； 逆壓電效應(yīng)：逆壓電效應(yīng)：當(dāng)在

13、電介質(zhì)的極化方向上施加電場，這些電介質(zhì)會發(fā)生變當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，這些電介質(zhì)會發(fā)生變形，電場去掉后，電介質(zhì)的變形隨之消失形，電場去掉后，電介質(zhì)的變形隨之消失 （5）簡述石英晶振的原理及主要應(yīng)用。）簡述石英晶振的原理及主要應(yīng)用。 原理：原理：如果在晶片的兩極上加如果在晶片的兩極上加交變電壓交變電壓，晶片就會產(chǎn)生，晶片就會產(chǎn)生機(jī)械振動機(jī)械振動，同時，同時 晶片的晶片的機(jī)械振動機(jī)械振動又會產(chǎn)生又會產(chǎn)生交變電場交變電場。在一般情況下，晶片機(jī)械振。在一般情況下，晶片機(jī)械振 動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當(dāng)外加交變電壓的頻率動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當(dāng)外加交變電壓的頻率 等于晶

14、體諧振器的固有頻率時，振幅就會明顯增大，這種現(xiàn)象叫等于晶體諧振器的固有頻率時，振幅就會明顯增大，這種現(xiàn)象叫 壓電諧振壓電諧振。 應(yīng)用：應(yīng)用：用于制備質(zhì)量傳感器。用于制備質(zhì)量傳感器。（6）光電效應(yīng)可分為哪幾類？基于不同光電效應(yīng)所制備的常）光電效應(yīng)可分為哪幾類？基于不同光電效應(yīng)所制備的常用光電元件各有哪些？用光電元件各有哪些？ 分為三類，分別為：分為三類，分別為：外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。 基于基于外光電效應(yīng)外光電效應(yīng)的光電元件有光電管、光電倍增管等。的光電元件有光電管、光電倍增管等。 基于基于內(nèi)光電效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng)的光電元件有光敏電阻、光敏晶體管等。

15、的光電元件有光敏電阻、光敏晶體管等。 基于基于光生伏特效應(yīng)光生伏特效應(yīng)的光電元件有光電池等。的光電元件有光電池等。 （7）簡述太陽能中的光電極與化學(xué)和生物傳感器中的光電極）簡述太陽能中的光電極與化學(xué)和生物傳感器中的光電極之間的異同點。之間的異同點。 太陽能電池中的光電極：屬于太陽能電池中的光電極：屬于物理變化的物理變化的光電效應(yīng)光電效應(yīng) 化學(xué)與生物傳感器中的光電極：化學(xué)與生物傳感器中的光電極：與生物化學(xué)反應(yīng)相關(guān)的與生物化學(xué)反應(yīng)相關(guān)的光電效應(yīng)光電效應(yīng)（8）簡述光纖的結(jié)構(gòu)組成及各部分的功能。）簡述光纖的結(jié)構(gòu)組成及各部分的功能。 涂覆層涂覆層：保護(hù)光纖不受水汽腐蝕和機(jī)械擦傷，同時增加光纖的柔韌性，：

16、保護(hù)光纖不受水汽腐蝕和機(jī)械擦傷，同時增加光纖的柔韌性， 延長光纖壽命。延長光纖壽命。 包層包層：使光的傳輸性能相對穩(wěn)定。：使光的傳輸性能相對穩(wěn)定。 纖芯纖芯：光波的主要傳輸通道。：光波的主要傳輸通道。4. 計算題：計算題： 有一原電池，負(fù)極為飽和甘汞電極，正極為一支浸入鋅離子溶液有一原電池，負(fù)極為飽和甘汞電極，正極為一支浸入鋅離子溶液的鋅棒，在的鋅棒，在298 K的溫度下，測得該原電池的電池電動勢為的溫度下，測得該原電池的電池電動勢為-1.06V。求鋅離子的濃度。已知。求鋅離子的濃度。已知EZn2+/Zn= -0.763 V, ESCE=0.2438 V E原電池原電池 = E正極正極 E負(fù)極

17、負(fù)極 E原電池原電池 = EZn2+/Zn ESCE EZn2+/Zn = EZn2+/Zn + (RT/nF)lncZn2+= EZn2+/Zn + (0.059/2)lgcZn2+ E原電池原電池 = EZn2+/Zn + (0.059/2)lgcZn2+ ESCE -1.03 = -0.763 + 0.0295lgcZn2+ 0.24 lgcZn2+ = -0.915 cZn2+ = 10-0.915 = 0.12 (mol/L) 第三章習(xí)題第三章習(xí)題1. 填空題填空題（1）敏感元件通常由敏感元件通常由基體材料基體材料、成膜材料成膜材料和和敏感功能材料敏感功能材料組成。組成。（2）敏感元

18、件通常有三種敏感模式，分別）敏感元件通常有三種敏感模式，分別是是分子識別、離子識別分子識別、離子識別和和生物識別。生物識別。（3）制備）制備LB膜，通常有三種方法，分別是膜，通常有三種方法，分別是垂直拉提法、水平附垂直拉提法、水平附著法著法和和亞相降低法。亞相降低法。（4）兩親性兩親性分子可用于制備分子可用于制備LB膜（親水性膜（親水性/疏水性疏水性/兩親性）。兩親性）。（5）根據(jù)光器件的不同，化學(xué)修飾光器件可分為）根據(jù)光器件的不同，化學(xué)修飾光器件可分為化學(xué)修飾玻璃化學(xué)修飾玻璃和和化學(xué)修飾光纖化學(xué)修飾光纖兩類。兩類。（6）光器件的常用化學(xué)修飾方法為）光器件的常用化學(xué)修飾方法為溶膠凝膠法溶膠凝膠

19、法。（7）丁達(dá)爾現(xiàn)象丁達(dá)爾現(xiàn)象可用于區(qū)分膠體和溶液?？捎糜趨^(qū)分膠體和溶液。2. 名詞解釋名詞解釋 化學(xué)修飾電極，溶膠，凝膠化學(xué)修飾電極，溶膠，凝膠 化學(xué)修飾電極：化學(xué)修飾電極：在導(dǎo)體或半導(dǎo)體制作的電極表面進(jìn)行分子設(shè)計，將具在導(dǎo)體或半導(dǎo)體制作的電極表面進(jìn)行分子設(shè)計，將具有優(yōu)良性能的分子、離子、聚合物以化學(xué)薄膜的形式固定在電極表面，有優(yōu)良性能的分子、離子、聚合物以化學(xué)薄膜的形式固定在電極表面，使電極具有某種特定的化學(xué)、電化學(xué)以及光學(xué)性質(zhì)。使電極具有某種特定的化學(xué)、電化學(xué)以及光學(xué)性質(zhì)。 溶膠：溶膠：是具有是具有液體特征液體特征的膠體體系，分散的粒子是固體或者大分子，的膠體體系，分散的粒子是固體或者大

20、分子，分散的粒子大小在分散的粒子大小在1100nm之間。之間。 凝膠：凝膠：是具有是具有固體特征固體特征的膠體體系，被分散的物質(zhì)形成連續(xù)的網(wǎng)狀骨的膠體體系，被分散的物質(zhì)形成連續(xù)的網(wǎng)狀骨架，骨架空隙中充有液體或氣體，凝膠中分散相的含量很低，一般在架，骨架空隙中充有液體或氣體，凝膠中分散相的含量很低，一般在13之間。之間。3. 簡答題簡答題（1）通常情況下，敏感元件由哪幾部分組成？各部分的功能是什）通常情況下，敏感元件由哪幾部分組成？各部分的功能是什么？么？ 由由基體材料、成膜材料基體材料、成膜材料和和敏感功能材料敏感功能材料組成，基體材料是敏感組成，基體材料是敏感功能材料的載體，成膜材料用于固定

21、敏感功能材料，敏感功能功能材料的載體，成膜材料用于固定敏感功能材料，敏感功能材料材料是傳感器的核心組成，能直接感受被測對象的非電量信息是傳感器的核心組成，能直接感受被測對象的非電量信息部分部分（2）生物敏感元件的固定技術(shù)需要滿足哪些條件？）生物敏感元件的固定技術(shù)需要滿足哪些條件？ 固定化后的生物敏感組分仍能固定化后的生物敏感組分仍能保持良好的生物活性保持良好的生物活性，生物膜，生物膜與基體材料應(yīng)緊密接觸，且與基體材料應(yīng)緊密接觸，且能適應(yīng)多種測試環(huán)境能適應(yīng)多種測試環(huán)境，固化層要有，固化層要有良好的穩(wěn)定性和耐用性良好的穩(wěn)定性和耐用性，減少生物膜中生物組分的相互作用，減少生物膜中生物組分的相互作用，

22、以以保持其原有的高度選擇性保持其原有的高度選擇性。（3）簡述吸附法、共價鍵合法、包埋法、交聯(lián)法、微膠囊法、夾心）簡述吸附法、共價鍵合法、包埋法、交聯(lián)法、微膠囊法、夾心法各自的優(yōu)點和缺點。法各自的優(yōu)點和缺點。 吸附法，吸附法，優(yōu)點：優(yōu)點：方法簡單，操作條件溫和，對生物分子活性影響方法簡單，操作條件溫和，對生物分子活性影響小，生物分子不易發(fā)生變性；缺點：表面結(jié)合力弱，穩(wěn)定性差，小，生物分子不易發(fā)生變性；缺點：表面結(jié)合力弱，穩(wěn)定性差，易脫附，重現(xiàn)性差，靈敏度低。易脫附，重現(xiàn)性差，靈敏度低。 共價鍵合法，共價鍵合法，優(yōu)點：結(jié)合牢靠，穩(wěn)定性好，重現(xiàn)性好，使用壽命優(yōu)點：結(jié)合牢靠，穩(wěn)定性好，重現(xiàn)性好，使用壽

23、命長；缺點：反應(yīng)步驟多，操作復(fù)雜，可能降低生物分子的活性。長；缺點：反應(yīng)步驟多，操作復(fù)雜，可能降低生物分子的活性。 包埋法，包埋法，優(yōu)點：實驗條件溫和，穩(wěn)定性好，對生物組分活性影響優(yōu)點：實驗條件溫和，穩(wěn)定性好，對生物組分活性影響??；缺點：分子量大的底物擴(kuò)散困難。小；缺點：分子量大的底物擴(kuò)散困難。 交聯(lián)法，交聯(lián)法，優(yōu)點：操作簡單，結(jié)合牢靠，穩(wěn)定性好；缺點：會降低優(yōu)點：操作簡單，結(jié)合牢靠，穩(wěn)定性好；缺點：會降低生物分子的活性。生物分子的活性。 微膠囊法，微膠囊法，優(yōu)點：條件溫和，可以有效保持生物分子的活性；缺優(yōu)點：條件溫和，可以有效保持生物分子的活性；缺點：生物分子的擴(kuò)散受到一定的限制點：生物分子

24、的擴(kuò)散受到一定的限制 夾心法：夾心法：優(yōu)點：操作簡單，固定量大，響應(yīng)速度快，重現(xiàn)性好，優(yōu)點：操作簡單，固定量大，響應(yīng)速度快，重現(xiàn)性好，不需要任何化學(xué)處理；缺點：生物材料的用量較大。不需要任何化學(xué)處理；缺點：生物材料的用量較大。（4）制備化學(xué)修飾電極之前，為什么要對基底電極進(jìn)行表面處理？）制備化學(xué)修飾電極之前，為什么要對基底電極進(jìn)行表面處理？ 兩個原因：兩個原因： 電極表面具有一定的表面能，這造成其晶體的棱面原電極表面具有一定的表面能，這造成其晶體的棱面原子上具有未飽和的價態(tài)，且表面能分布不均勻，易造成電極污染；子上具有未飽和的價態(tài)，且表面能分布不均勻，易造成電極污染； 電極表面都能被化學(xué)的或者

25、電化學(xué)的方法氧化，易形成惰化層。電極表面都能被化學(xué)的或者電化學(xué)的方法氧化，易形成惰化層。這兩個原因都會造成電極重現(xiàn)性差。這兩個原因都會造成電極重現(xiàn)性差。第第四四章習(xí)題章習(xí)題1. 填空題填空題（1）根據(jù)根據(jù)所檢測電信號的不同，電化學(xué)傳感器可分為所檢測電信號的不同，電化學(xué)傳感器可分為電勢型電勢型、電流型電流型和和電阻型電阻型三類。三類。（2）燃?xì)馊細(xì)庑孤﹫缶鲗儆谛孤﹫缶鲗儆陔娮枋诫娮枋交瘜W(xué)傳感器。（電量式、電化學(xué)傳感器。（電量式、電勢式、電流式、電阻式）勢式、電流式、電阻式）（3）Fe2O3各種晶型中，各種晶型中， 型型Fe2O3具有氣敏特性。（具有氣敏特性。（/）（4）半導(dǎo)體氣體傳感器，按其

26、結(jié)構(gòu)不同，可分為）半導(dǎo)體氣體傳感器，按其結(jié)構(gòu)不同，可分為燒結(jié)型燒結(jié)型、薄薄膜型膜型和和厚膜型厚膜型三類。三類。（5）N型半導(dǎo)體一般用于制備型半導(dǎo)體一般用于制備還原性氣體還原性氣體傳感器，傳感器，P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體一般用于制備一般用于制備氧化性氣體氧化性氣體傳感器。（氧化性傳感器。（氧化性/還原性）還原性）（6）pH/F-/Ca2+/CO2/電極屬于電極屬于玻璃膜玻璃膜/晶體膜晶體膜/多孔膜多孔膜/透氣膜透氣膜電電極。極。2. 簡答題簡答題（1）簡述）簡述SnO2半導(dǎo)體陶瓷氣體傳感器與半導(dǎo)體陶瓷氣體傳感器與Fe2O3系氣敏傳感器響應(yīng)機(jī)系氣敏傳感器響應(yīng)機(jī)理的異同點。理的異同點。 相同點：相同點：都

27、屬于電阻式傳感器都屬于電阻式傳感器 不同點：不同點： SnO2半導(dǎo)體陶瓷氣體傳感器中電阻的變化是由于還原性半導(dǎo)體陶瓷氣體傳感器中電阻的變化是由于還原性氣體與氣體與吸附氧吸附氧的作用而引起；的作用而引起； Fe2O3系氣敏傳感器中電阻的變化系氣敏傳感器中電阻的變化是由于還原性氣體使得是由于還原性氣體使得鐵離子的化合價發(fā)生變化鐵離子的化合價發(fā)生變化而引起。而引起。（2）簡述半導(dǎo)體型氣體傳感器三種結(jié)構(gòu)類型各自的優(yōu)缺點。）簡述半導(dǎo)體型氣體傳感器三種結(jié)構(gòu)類型各自的優(yōu)缺點。 燒結(jié)型燒結(jié)型，優(yōu)點：操作簡單；缺點：，優(yōu)點：操作簡單；缺點：重現(xiàn)性差，機(jī)械強(qiáng)度不好。重現(xiàn)性差，機(jī)械強(qiáng)度不好。 薄膜型，薄膜型，優(yōu)點：

28、元件一致性好，機(jī)械強(qiáng)度好；缺點：設(shè)備要求高。優(yōu)點：元件一致性好，機(jī)械強(qiáng)度好；缺點：設(shè)備要求高。 厚膜型，厚膜型，優(yōu)點：制作方法簡單；元件一致性好，機(jī)械強(qiáng)度好。優(yōu)點：制作方法簡單；元件一致性好，機(jī)械強(qiáng)度好。第四章習(xí)題第四章習(xí)題1. 填空題填空題（1）根據(jù)根據(jù)檢測對象不同，場效應(yīng)晶體管電化學(xué)傳感器可分為檢測對象不同，場效應(yīng)晶體管電化學(xué)傳感器可分為離子敏感場效應(yīng)晶體管離子敏感場效應(yīng)晶體管和和氣體敏感場效應(yīng)晶體管氣體敏感場效應(yīng)晶體管兩類。兩類。（2）雙極型晶體管由）雙極型晶體管由多數(shù)載流子多數(shù)載流子和反極性的少數(shù)載流子和反極性的少數(shù)載流子參與參與導(dǎo)電，單極型晶體管由導(dǎo)電，單極型晶體管由多數(shù)載流子多數(shù)載

29、流子參與導(dǎo)電。參與導(dǎo)電。（3）電流型化學(xué)傳感器可分為三類，分別為）電流型化學(xué)傳感器可分為三類，分別為電解型電解型、燃料電燃料電池型池型和和伏安型伏安型。第四章習(xí)題第四章習(xí)題2. 簡答題簡答題（1）電流型氣體傳感器一般由哪幾部分組成？各自的功能是）電流型氣體傳感器一般由哪幾部分組成？各自的功能是什么？什么？提供反應(yīng)場所提供反應(yīng)場所第四章習(xí)題第四章習(xí)題（2）對于）對于H2O2電流型傳感器，為什么要用修飾電極來代替裸電流型傳感器，為什么要用修飾電極來代替裸電極？電極？ 因為裸電極用于過氧化氫檢測時，因為裸電極用于過氧化氫檢測時，電勢過高，靈敏度低，選電勢過高，靈敏度低，選擇性差擇性差。（3）簡述酶傳

30、感器和無酶傳感器各自的優(yōu)缺點。）簡述酶傳感器和無酶傳感器各自的優(yōu)缺點。 酶傳感器酶傳感器的優(yōu)點：催化高效性，專一性；缺點：使用壽命短的優(yōu)點：催化高效性，專一性；缺點：使用壽命短，受溫度影響較大。，受溫度影響較大。 無酶傳感器的優(yōu)點：穩(wěn)定性好，使用壽命長；缺點：選擇性無酶傳感器的優(yōu)點：穩(wěn)定性好，使用壽命長；缺點：選擇性差差第五章習(xí)題第五章習(xí)題1. 填空題填空題（1）根據(jù)根據(jù)所固定生物活性成分不同，生物傳感器可分為所固定生物活性成分不同，生物傳感器可分為酶傳酶傳感器、免疫傳感器、基因傳感器、組織傳感器感器、免疫傳感器、基因傳感器、組織傳感器和和微生物傳感微生物傳感器器五類。五類。（2）電化學(xué)電化學(xué)

31、傳感器中的三電極系統(tǒng)通常由傳感器中的三電極系統(tǒng)通常由工作電極、對電極工作電極、對電極和和參比電極參比電極構(gòu)成。構(gòu)成。（3）影響電極反應(yīng)的兩個最主要因素影響電極反應(yīng)的兩個最主要因素為為物質(zhì)傳遞速率物質(zhì)傳遞速率和和電子電子轉(zhuǎn)移速率轉(zhuǎn)移速率。（4）電流型化學(xué)或生物傳感器中，用于定性分析的是）電流型化學(xué)或生物傳感器中，用于定性分析的是峰電位峰電位，用于定量分析的是，用于定量分析的是峰電流峰電流。2. 判斷題判斷題（1）電流型化學(xué)或生物傳感器檢測的電流信號為電解電流，）電流型化學(xué)或生物傳感器檢測的電流信號為電解電流，而不是充電電流。（而不是充電電流。（ ）（2）隨著時間延長，充電電流幾乎不發(fā)生變化。（）

32、隨著時間延長，充電電流幾乎不發(fā)生變化。（ X ）（3）當(dāng)電子轉(zhuǎn)移速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳質(zhì)速率時，電極反應(yīng)為不可）當(dāng)電子轉(zhuǎn)移速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳質(zhì)速率時，電極反應(yīng)為不可逆過程。（逆過程。（ X ）（4）當(dāng)電子轉(zhuǎn)移速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳質(zhì)速率時，電極反應(yīng)為不可）當(dāng)電子轉(zhuǎn)移速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳質(zhì)速率時，電極反應(yīng)為不可逆過程。（逆過程。（ ）3. 名詞解釋名詞解釋電解電流：電解電流：待測物質(zhì)在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)進(jìn)而得失電子待測物質(zhì)在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)進(jìn)而得失電子產(chǎn)生的電流產(chǎn)生的電流充電電流：充電電流：由于界面雙電層的存在，在電勢發(fā)生變化時發(fā)生充由于界面雙電層的存在，在電勢發(fā)生變化時發(fā)生充放電現(xiàn)象而產(chǎn)生的電流放電現(xiàn)象而產(chǎn)生

33、的電流4. 簡答題簡答題（1）電化學(xué)工作站的主要功能是什么？）電化學(xué)工作站的主要功能是什么？ 控制工作電極電勢；檢測電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電流控制工作電極電勢；檢測電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電流（2）電化學(xué)工作站中存在兩種電路，分別是什么？其各自的）電化學(xué)工作站中存在兩種電路，分別是什么？其各自的功能分別是什么？功能分別是什么？極化電路：極化電路：為電解池施加應(yīng)用電勢為電解池施加應(yīng)用電勢測量電路：測量電路：檢測工作電極和輔助電極之間通檢測工作電極和輔助電極之間通 過的電流過的電流第五章習(xí)題第五章習(xí)題1. 填空題填空題（1）根據(jù)根據(jù)所檢測中間產(chǎn)物的不同，酶電極傳感器可分為所檢測中間產(chǎn)物的

34、不同，酶電極傳感器可分為經(jīng)典經(jīng)典酶電極酶電極、媒介體酶電極媒介體酶電極和和直接酶電極直接酶電極三類。三類。（2）影響電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑效果的因素有）影響電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑效果的因素有結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、所帶電荷所帶電荷、和和形成氫鍵的能力形成氫鍵的能力。（3）電活性物質(zhì)在電極上的反應(yīng)速率顯著依賴于電活性物質(zhì)在電極上的反應(yīng)速率顯著依賴于電子隧道距電子隧道距離離。（4）經(jīng)化學(xué)修飾的酶，構(gòu)象發(fā)生改變，形成電子轉(zhuǎn)移中繼體）經(jīng)化學(xué)修飾的酶，構(gòu)象發(fā)生改變，形成電子轉(zhuǎn)移中繼體, 便可縮短便可縮短電子隧道距離電子隧道距離，從而實現(xiàn)酶的直接電化學(xué)。從而實現(xiàn)酶的直接電化學(xué)。2. 判斷題判斷題（1）促進(jìn)劑在所研究的電位窗內(nèi)沒有電活性

35、。（）促進(jìn)劑在所研究的電位窗內(nèi)沒有電活性。（ ）（2）媒介體在所研究的電位窗內(nèi)有電活性。（）媒介體在所研究的電位窗內(nèi)有電活性。（ X ）3. 名詞解釋名詞解釋 電子媒介體：電子媒介體：在所研究的電位窗內(nèi)有電活性，在酶的氧化還原活性中心在所研究的電位窗內(nèi)有電活性，在酶的氧化還原活性中心與電極之間傳遞電子。與電極之間傳遞電子。 電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑：電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑：在所研究的電位窗內(nèi)無電活性，可以使少數(shù)酶與電極在所研究的電位窗內(nèi)無電活性，可以使少數(shù)酶與電極之間的直接電子轉(zhuǎn)移成為可能。之間的直接電子轉(zhuǎn)移成為可能。4. 簡答題簡答題（1）簡述制備酶電極所需克服的主要問題。）簡述制備酶電極所需克服的主要問題。

36、（2）為什么氧不是一種好的媒介體？）為什么氧不是一種好的媒介體？（3）好的電子媒介體需具備哪些條件？）好的電子媒介體需具備哪些條件？（4）簡述電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑和電子媒介體的不同點。）簡述電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑和電子媒介體的不同點。 電子媒介體電子媒介體在所研究的電位窗內(nèi)在所研究的電位窗內(nèi)有電活性有電活性；電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑在所研究的電位窗內(nèi)在所研究的電位窗內(nèi)無電活性無電活性。（5）簡述電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑的作用機(jī)理。）簡述電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑的作用機(jī)理。 電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑通過與酶的電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)劑通過與酶的靜電作用靜電作用和通過和通過形成氫鍵形成氫鍵將電極將電極表面與酶的氧化還原中心連接起來，從而使直接電子交

37、換成表面與酶的氧化還原中心連接起來，從而使直接電子交換成為可能。為可能。（6）試畫出三代電化學(xué)酶傳感器的電子轉(zhuǎn)移機(jī)理示意圖。）試畫出三代電化學(xué)酶傳感器的電子轉(zhuǎn)移機(jī)理示意圖。第五章習(xí)題第五章習(xí)題1. 填空題填空題（1）下列食物中，下列食物中，魚籽魚籽的膽固醇含量最高（雞肉的膽固醇含量最高（雞肉/羊肉羊肉/魚肉魚肉/魚魚籽）。籽）。（2）秋季秋季，菊黃蟹肥，是吃螃蟹的好時節(jié)，下列食物中，菊黃蟹肥，是吃螃蟹的好時節(jié)，下列食物中，黃黃酒酒可以跟螃蟹一起食用（柿子可以跟螃蟹一起食用（柿子/茶水茶水/黃酒黃酒/啤酒）。啤酒）。（3）人體內(nèi)尿酸含量過高，易引起人體內(nèi)尿酸含量過高，易引起痛風(fēng)痛風(fēng)疾病。疾病。2

38、. 判斷題判斷題（1）“好膽固醇好膽固醇”是指低密度膽固醇。（是指低密度膽固醇。（ X ）（2） “壞膽固醇壞膽固醇”是指高密度膽固醇。（是指高密度膽固醇。（ X ）（3）尿酸是核酸中嘧啶分解代謝的終產(chǎn)物。（）尿酸是核酸中嘧啶分解代謝的終產(chǎn)物。（ X ）習(xí)習(xí) 題題1. 填空題填空題（1）血氣是指血液中的血氣是指血液中的O2和和CO2。（2）機(jī)體中，氧氣有）機(jī)體中，氧氣有游離態(tài)游離態(tài)和和結(jié)合態(tài)結(jié)合態(tài)兩種兩種存在形態(tài)。存在形態(tài)。2. 判斷題判斷題（1）氧氣與血紅蛋白的結(jié)合是不可逆的。（）氧氣與血紅蛋白的結(jié)合是不可逆的。（ X ）3.名詞解釋名詞解釋血氧分壓：血氧分壓：物理溶解在血液中的氧氣所產(chǎn)生的

39、壓力物理溶解在血液中的氧氣所產(chǎn)生的壓力血氧飽和度：血氧飽和度：氧合血紅蛋白的量與總血紅蛋白量的比值氧合血紅蛋白的量與總血紅蛋白量的比值習(xí)習(xí) 題題4. 簡答題簡答題（1） 伽伐尼電池法測定總氧量時，需要載氣，其組成為伽伐尼電池法測定總氧量時，需要載氣，其組成為1% CO, 2% H2, 97% N2，試簡述載氣中各成分的作用。試簡述載氣中各成分的作用。 CO的作用是將的作用是將O2從從HbO2中奪取出來，使結(jié)合態(tài)氧變?yōu)橛坞x中奪取出來，使結(jié)合態(tài)氧變?yōu)橛坞x態(tài)氧；態(tài)氧； H2的作用是作為燃料電池型化學(xué)傳感器中的燃料；的作用是作為燃料電池型化學(xué)傳感器中的燃料； N2的作用是作為載氣，并排除外界的作用是作為載氣，并排除外界O2的干擾。的干擾。習(xí)習(xí) 題題1. 填空題填空題（1）人體人體體液的正常體液的正常pH值為：值為：7.357.45。（2）下列食物中屬于堿（酸）性食物的是）下列食物中屬于堿（酸）性食物的是。（。（葡萄、橘子葡萄、橘子、小白菜，牛奶，糖，大米，面粉，肉，醋，牛奶等）。、小白菜，牛奶，糖，大米，面粉，肉，醋，牛奶等）。（3）下列飲料中，最適合運動后飲用的飲料是）下列飲料中，最適合運動后飲用的