化学发光及生物发光的原理及其应用
第一部分概述
化学发光 (ChemiLuminescence ，简称为 CL) 分析法是分子发光光谱分析法中的一类，它主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理，利用仪器对体系化学发光强度的检测，而确定待测物含量的一种痕量分析方法。化学发光与其它发光分析的本质区别是体系产生发光 ( 光辐射 ) 所吸收的能量来源不同。体系产生化学发光，必须具有一个产生可检信号的光辐射反应和一个可一次提供导致发光现象足够能量的单独反应步骤的化学反应。化学发光体系用化学式表示为：
依据供能反应的特点，可将化学发光分析法分为： 1 ）普通化学发光分析法 ( 供能反应为一般化学反应 ) ； 2 ）生物化学发光分析法 ( 供能反应为生物化学反应；简称 BCL) ； 3 ）电致化学发光分析法 ( 供能反应为电化学反应，简称ECL) 等。
根据测定方法该法又可分为：
1 ）直接测定 CL 分析法；
2 ）偶合反应 CL 分析法 ( 通过反应的偶合，测定体系中某一组份；
3) 时间分辨 CL 分析法 ( 即利用多组份对同一化学发光反应影响的时间差实现多组份测定 ) ；
4 ）固相、气相、掖相 CL 。分析法；
5 ）酵联免疫 CL 分析法等。
化学发光的系统一般可以表示为：
在整个的检测系统中其关键的部分为 PMT ，其直接影响到仪器的检测性能，其最高检测极限为 10 － 22 mol/L 。不同型号的仪器其检测技术不一样，但基本原理都是利用待测组份与体系的化学发光强度呈线性定量关系，而化学发光强度随体系反应进行的速度增强或衰弱。记录仪记录峰形，以峰高定量，也可以峰面积定量。因化学发光多为闪烁式发光 (1—2s 左右 ) ，故进样与记录时差短，分析速度快。
第二部分、化学发光常用的化学试剂及其原理
化学发光是某种物质分子吸收化学能而产生的光辐射。任何一个化学发光反应都包括两个关键步骤，即化学激发和发光。因此，一个化学反应要成为发光反应，必须满足两个条件：第一：反应必须提供足够的能量（ 170 ～ 300KJ ／ mol ），第二，这些化学能必须能被某种物质分子吸收而产生电子激发态，并且有足够的荧光量子产率。到目前为止，所研究的化学发光反应大多为氧化还原反应，且多为液相化学发光反应。
化学发光反应的发光效率是指发光剂在反应中的发光分于数与参加反应的分子
数之比。对于一般化学发光反应，值约为 10 － 6 ，较典型的发光剂，如鲁米诺，发光效率可达 0 . 01 ，发光效率大于 0 。 01 的发光反应极少见。现将几种发光效率较高的常用的发光剂及其发光机理归纳如下。
1. 鲁米诺及其衍生物
鲁米诺的衍生物主要有异鲁米诺、 4—氨基已基—N 一乙基异鲁诺及 AHEI 和ABEI 等。鲁米诺在碱性条件下可被一些氧化剂氧化，发生化学发光反应，辐射出最大发射波长为 425nm 的化学发光。
在通常情况下鲁米诺与过氧化氢的化学发光反应相当缓慢，但当有某些催化剂存在时反应非常迅速。最常用催化剂是金属离子，在很大浓度范围内，金属离子浓度与发光强度成正比，从而可进行某些金属离子的化学发光分析，利用这一反应可以分析那些含有金属离子的有机化合物，达到很高的灵敏度。其次是利用有机化合物对鲁米诺化学发光反应的抑制作用，测定对化学发光反应具有猝灭作用的有机化合物。其三是通过偶合反应间接测定无机或有机化合物。其四是将鲁米诺的衍生物如异鲁米诺 (ABEI) 标记到羧酸和氨类化合物上，经过高效液相色谱(HPLC) 或液相色谱 (LC) 分离后，再在碱性条件下与过氧化氢－铁氰化钾反应进行化学发光检测。也可以采用其它分离方法，如将新合成的化学发光试剂异硫氰酸异鲁米诺标记到酵母 RNA 后，通过离心和透析分离，然后进行化学发光检测。此外应用的还有 N 2(B2 羧基丙酰基 ) 异鲁米诺，并对其性能进行了研究。
2 ．光泽精
光泽精以硝酸盐的形式存在，在碱性介质中，过氧化氢将其氧化成四元环过氧化物中间体，而后裂解生成激发态的吡啶酮而发光。利用光泽精与还原剂作用，可用于测定临床医学上一些重要的还原性物质，如抗坏血酸、肌酸酐、谷胱甘肽、葡萄糖醛酸、乳糖、葡萄糖。
3 ．洛粉碱
洛粉是文献上记载最早的化学发光试剂，但却迟迟未得到应用，直到 1979 年Marino 等人将它应用于 Co 的测定后才得到重视。此试剂已被用于多种元素的分析测定。
4 ．过氧化草酸酯类
草酸盐类化学发光反应大都生成过氧草酰 (Peroxalate) 中间体，因此这类反应亦称过氧草酰类化学发光反应。过氧草酸盐类化学发光分析应用的推广还有赖于新的荧光衍生试剂的开发。
5 ．吖啶酯类
McCap r 等合成了一系列吖啶酯类化合物，对该类试剂的化学发光机理研究表明，发光效率与试剂中的可解离酸性基团的 pKa 有密切关系， pKa 一般应小于11 。吖啶酯类化合物是一类很有前途的非放射性核酸探针标记物，用作 DNA 的发光探针，发光量子产率高，稳定性好，标记物对杂交反应的动力学和杂交体的稳定性无影响，可以直接在碱性介质中进行化学发光反应。
以上五种化学发光剂化学发光量子产率高，水溶液稳定，能被多种氧化剂直接氧化而发光，也可被众多的金属高于催化发光反应而发光，许多无机、有机和生化
组分也能增强或抑制其发光，因此应用十分广泛。目前报道的有邻菲咯啉，碱基水杨酸、罗明丹—B 、没食子酸、香豆素、皮素，茜素紫、苏木色精，培花青，三苯甲烷类染料，丙酮、乙醇、羟胺等。这些试剂商品化程度高，价廉，使用方便，但化学发光量子产率较低，因此，研究增敏试剂来提高它们的化学发光量子产率是非常关键的。
第三部分化学发光的应用
?无机化合物化学发光分析
1.1 金属离子分析
痕量金属离子对化学发光反应具有很好的催化作用，因而化学发光测定金属离子得到广泛的应用 ( 见表 1) 。但是，由于不同金属离子催化氧化发光试剂时，发光光谱相同，致使金属离子催化化学发光反应的选择性较差。为提高分析的选择性，可采用以下方法 : (1) 利用待测金属离子与干扰离子配合物稳定性不同进行选择性分析，如加入掩蔽剂 EDTA 或水杨酸掩蔽干扰离子 ; (2) 优化实验条件以减少其它离子的干扰 ; (3) 稀释样品溶液 ;(4) 加入敏化剂。但是，当样品中待测物相对于干扰物浓度很小时，上述方法也无济于事，只得进行前处理，常用的分离方法有色谱、溶剂萃取等。
色谱分离的高选择性与化学发光检测的高灵敏度相结合，是一种很有前途的联用技术。关键是流动相的选择，流动相选择得好，不仅可以提高选择性，还可以进行多个离子的同时测定。如用离子交换分离法同时测定Cr (à ) 和 Cr (? ) 。溶剂萃取也是提高化学发光测定金属离子选择性的一个有效方法。这种方法的主要问题是费时，因为进行化学发光检测前必须将无机物从有机溶剂中反萃取出来，或是将有机溶剂蒸发除去。较好的方法是自动在线溶剂萃取选择性检测待测物。
1.2 其它无机化合物的分析
化学发光反应中，过氧化氢是最常用的一种氧化剂，因此有关 H 2 O 2 化学发光分析的报道较多 ( 见表 2) ，涉及到鲁米诺、过氧草酸酯及光泽精等化学发光反应。根据鲁米诺化学发光反应制成的 H2O 2 光纤传感器与流动注射法联用，可检测 10nmo l ／ L ～ 1 mmo ／ L 的 H 2 O 2 ，用模拟酶代替辣根过氧化物酶催化鲁米诺发光，检测限可达 5 . 5×10 － 9 mo l ／ L 。根据 ClO - 对鲁米诺的氧化作用，可用于测定 ClO - ，其它物质如 Cl 2 的干扰，可用流动注射法消除。利用停流技术测定水中 ClO - 不必进行前处理。含氮的无机化合物如 NH3 ／ NH +4 ，可将其衍生后用 TCPO 化学发光法检测，线性范围为 2 。9ug ／ L ～ 6 m g ／ L 。 CN －能抑制鲁米诺 H 2 O 2 － Cu (II ) 的化学发光，据此可分析测定 CN —。在低温条件下化学发光分析测定 CN －，当进样量为 100uL 时，线性范围为 10 － 9 － 10 -7 g ／ mL ，当进样量 20 uL 时，线性范围为 10 － 8 ～5×10 -7 g ／ mL 。
?有机化合物的化学发光分析
2.1 有机酸
有机化合物的同系物结构和性质相似，使单一组分的测定遇到困难，因此有机化合物同系物的分析常与 HPLC 相结合。有机酸的化学发光分析 ( 见表 3) ，一般是先将其衍生成荧光物质经色谱分离后进行化学发光检测。但衍生法有如下的缺点 : (1) 衍生反应不完全 ; (2) 衍生物稳定性差，要求及时检测 ; (3) 限制了分离方法和条件的选择。由于衍生产物的性质与待测物不同，导致分离效率和分辨率下降，同时增加分析的时间和劳动强度。在临床医学上，草酸是一个重要的检测项目，可以直接用氧化化学发光反应测定尿液和草酸二乙酯中的草酸盐及游离的草酸。另外还可以测定苯酮尿症病人的尿液的苯丙酮酸的含量，方法是先在碱性条件下将苯丙酮酸氧化成 1 ， 22 二氧杂环丁烷类化合物，然后裂解产生化学发光。另外可以将 Fe （ III ）草酸配合物光解得到 Fe (II ) ，催化鲁米诺－过氧化氢化学发光反应，此法线性范围为 0 . 1 ～ 100uM 。此外酶联偶合反应也可以用于某些有机酸的化学发光分析。
2.2 有机碱
胺类化合物第一离子化电势呈如下规律 : 伯胺 > 仲胺 > 叔胺，并随碳链增长，离子化电势逐渐下降，因此叔胺化合物的检测限较低，达 0 . 28 pM 。胺类化合物的分析 ( 见表 4) ，较多的是经柱前衍生生成荧光衍生物，分离后用过氧草酸盐化学发光体系检测，也可将其生成希夫碱或其它产物氧化而发光。有些碱如肾上腺素等可直接氧化而发光。通常有一个经验规则，假如一物质具有荧光或其反应产物有荧光，该物质一般可发生化学发光反应，但也有例外。嘌呤碱是核酸的基础物质，因此对嘌呤碱的分析测定将推动 DNA 分析方法的发展。在酸性醇液中腺嘌呤与苯甲醛反应，然后用过氧化氢氧化反应产生化学发光，此法具有很好的选择性，线性范围为 1 . 5×10 － 7 ～ 5 . 0×10 － 7 M ，用此法测定鸟嘌呤灵敏度比荧光法高 20 倍。
2.3 氨基酸
氨基酸分析方法的改进有利于推动生物技术、基因工程、 DNA 重组和基因克隆等的发展。由于绝大多数氨基酸没有内源荧光特性，因此用过氧草酸盐体系测定氨基酸需将其衍生成荧光物质，但此法避免不了衍生法所固有的缺点。此外亦可通过测定氨基酸与氨基酸氧化酶反应产生的过氧化氢来测定氨基酸的含量，如 L 2 氨基酸经反相色谱柱分离后流经 L 2 氨基酸氧化酶反应器产生过氧化氢，然后用过氧草酸盐体系检测。氨基酸与 Ru (b ipy) 3+3 反应，用流动注射化学发光法检测，相对于脯氨酸和天冬酰胺检测限可分别达到 20 pmo l 和 50 pmo l 。一般来说，仲胺反应产生的的发光强度比伯胺大。对氨基酸上取代基性质研究表明，给电子基有利于增强化学发光强度。
2.4 糖类
光泽精体系可用于测定一些还原性物质，如乳糖、葡萄糖，用于抗坏血酸和脱氢抗坏血酸的分析测定有很高的灵敏度。但此法用于复杂样品分析却因干扰多而受到限制。用草酰胺化学发光照相法测定了葡萄糖。在微量滴定板上将草酰胺发光剂、荧光增感剂及 50 uL 试样混合，于 5 m in 内用照相荧光剂测定液斑的发光强度，可检出 100 pmo l 的萄萄糖。
糖类物质测定的另一个重要方法是测定酶反应产生的 H 2 O 2 ，由此对酶底物——葡萄糖、乳糖等进行测定。而酶的固定化技术为此法的发展注入了新的活力。采用物理包埋法将葡萄糖氧化酶固定在聚丙烯酰胺凝胶中并制成酶柱，再将
酶柱接入流动注射系统中，用流动注射化学发光法测定由酶促反应产生的 H 2 O 2 ，从而测定人体血液中的葡萄糖，检出限可达 0.1 m g ／ L 。
2.5 类固醇与类酯
一些特异性酶如类固醇脱氢酶和其它荧光素酶与合适底物反应产生 H 2 O 2 ，通过测定 H 2 O 2 达到分析测定底物的目的。
2.6 药物
根据药物的不同类型选择不同的化学发光分析方法。目前较常用的方法是直接氧化化学发光。在碱性溶液中用 N －溴代丁二酰亚铵氧化含有酰胺基的药物产生化学发光，如利福霉素等检测限在 1 . 23 m g ／ L ～ 0 . 5 g ／ L 之间。氧化四环素类药物检出限在 0 . 02 － 0 . 04 m g ／ L 之间。
3. 化学化光在生物领域的应用
化学发光在生物学领域也有着很多应用，主要简介如下：
3.1 Fe 2 +
离子催化的化学发光自由基启动的脂质过氧化 (L PO) 是一个链式反应过程。在链式反应过程中， Fe 2 + 离子起着启动和催化的作用。反应过程中产生脂自由基 (R － ) 、烷氧自由基 (RO － ) 、共轭二烯和脂过氧化自由基 (ROO － ) 等中间产物。 ROO －自反应会产生激发的烷氧自由基 (RO 3 ) 和单线态氧 (O 2 ) ，其回到基态时产生发光。另外，两个 O 2 分子相互作用也可产生发光。因此，把 Fe 2 + 盐加入含有脂肪的系统中，如细胞膜、线粒体、微粒体、血浆、组织匀浆、尿液等，可产生化学发光。化学发光的动力学曲线，可分为快速闪光期、潜伏期、缓慢发光期和稳定发光期。有报告提出，快速闪光期的发光强度与样品中过氧化氢含量有关，潜伏期的长短与样品中抗氧化剂含量有关，而缓慢发光期和稳定发光期的发光强度则反映了系统的过氧化水平，即系统产生活性氧的能力。
3.2 血浆和血清的化学发光
许多实验研究对加入 Fe 2 + 盐的不同疾病患者血浆和血清的化学发光进行的测量表明，与正常健康人相比，腹腔器官局部缺血、肢端闭合性局部缺血、血氧含量下降以及出血、手术性休克病人血浆和血清的发光强度降低。与此相反，风湿性关节炎、阑尾炎、胆囊炎、胰腺炎等炎性疾病患者血浆和血清的发光强度升高。降低和升高的幅度与疾病的严重程度有关。有研究提出，利用此方法有可能对非典型的心肌梗塞和腹腔器官炎性疾病做出区别诊断。
3.3 血浆脂蛋白的化学发光
有研究提出，以分离的血浆脂蛋白悬液作为系统模型可以研究不同物质对系统过氧化的调节机制。在分离的血浆脂蛋白悬液中加入胆固醇，温育一定时间后在加入 Fe 2 + 盐，测量化学发光，发现胆固醇能使系统的发光强度降低。分析认为，
这可能是由于类固醇的存在抑制了系统的过氧化。对实验性胆固醇过多血症家兔和动脉粥样硬化早期病人进行的测量发现，载脂蛋白 APO – B 。在 Fe 2 + 存在条件下的发光强度出现了增长。同样的现象在肝硬化和慢性肝炎患者身上也被发现。
3.4 尿液的化学发光
利用尿液的化学发光可以研究肾脏功能的变化。将 Fe 2 + 盐加入尿液中，测量其化学发光，发现肾功能不足者尿液的发光强度降低。与正常健康人相比，阑尾炎患者尿液的发光强度则有不同程度的提高。利用这一方法可以评估肾脏的排泄及收缩功能。
3.5 物质抗氧化活性的测定
利用发光测量技术可以评价某些生物组织和体液的抗氧化活性。以某一稳定的发光系统为模型，如脂肪体、线粒体、卵黄脂蛋白等，将待测的抗氧化物质加入该系统，然后加入 Fe 2 + 盐，测量其化学发光。根据系统化学发光被抑制的程度可以评价物质的抗氧化活性。利用这一方法进行的研究证明，不同疾病患者血浆和血清的抗氧化活性是不同的。
3.6 H 2 O 2 激发的化学发光
3.6.1 血浆和血清的化学发光
在血浆和血清中加入 H 2 O 2 溶液后能激发化学发光。有报告提出，发光强度与血浆中血红素的水平呈线性相关，相关系数为 + 0. 71 。在上述发光系统中，加入过氧化氢酶或松香油后，发光被抑制，加入叠氮化钠 (NaN 3 ) 后，发光几乎完全消失。 H 2 O 2 激发的血浆和血清的化学发光，其启动因素很可能是血红素过氧化物酶催化 H 2 O 2 分解引起的。血红素过氧化物对 H 2 O 2 的分解是以 H 2 O 2 氧化其底物为前提的。在这一反应过程中导致自由基及其中间产物生成，并与机体分子相互作用，产生 O2 等活性物质，产生发光。 NaN 3 和松香油是 O2 的抑制剂，所以在上述发光系统中加入松香油的 NaN 3 后，发光
被抑制。血液中血红素过氧化物酶等以自由基方式分解 H 2 O 2 ，而过氧化氢酸则以非自由基方式分解 H 2 O 2 ，生物体内这两类反应体系协同作用，能很好的清除细胞内的 H 2 O 2 。病理条件下，这一反应体系的平衡被破坏， H 2 O 2 激发的化学发光强度将发生相应改变。因此，根据血浆和血清化学发光的变化，有可能对某些疾病进行区别诊断。
3.6.2 红细胞的化学发光
1981 年 Cepгиеко等人在分离出的红细胞悬液中加入 H 2 O 2 溶液，对其化学发光进行测量。发现，随着红细胞的老化和溶解，系统发光强度呈增长趋势。随后对实验性动脉粥样硬化家兔红细胞化学发光进行的测量发现，与正常对照组相比，发光强度出现了降低。这可能是由于细胞膜中胆固纯含量过高造成的。对恶性肿瘤患者的调查也发现发光强度的改变。红细胞的衰老与脂质过氧化有关。 H 2 O 2 能引发膜脂过氧化， H 2 O 2 和脂质过氧化产物都能引起血红蛋白释放 Fe 2 + ， Fe 2 + 是诱发一系列自由基反应、起动脂质过氧化的催化剂。自由基的产生不仅促进了红细胞的衰老和溶解，而且引发的脂质过氧化还可以导致膜脂组分和结构的改变，直接影响红细胞的生理功能。
人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol.例如 1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机. 5. 柱状图略.关于如何合理利用资源,能源,学生可以自由设想.在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁.在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁,铝,铜,锌,铅,塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施. 6. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环保角度看,发展公交车更为合理. 第三节化学反应热的计算1. C(s)+O2 (g) == CO2 (g) H=-393.5 kJ/mol 2.5 mol C 完全燃烧,H=2.5 mol×(-393.5 kJ/mol)=-983.8 kJ/mol 2. H2 (g)的燃烧热H=-285.8 kJ/mol 欲使H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ 的热量,需要H2 1 000 kJ÷285.8 kJ/mol=3.5 mol 3. 设S 的燃烧热为H S(s)+O2 (g) == SO2 (g) 32 g/mol H 4g -37 kJ H=32 g/mol×(-37 kJ)÷4 g =-296 kJ/mol 4. 设CH4的燃烧热为H CH4 (g)+O2 (g) == CO2 (g)+2H2O(g) 16 g/mol H 1g -55.6 kJ H=16 g/mol×(-55.6 kJ)÷1 g =-889.6 kJ/mol 5. (1)求3.00 mol C2H2完全燃烧放出的热量Q C2H2 (g)+5/2O2 (g) == 2CO2 (g)+H2O(l) 26 g/mol H 2.00 g -99.6 kJ H=26 g/mol×(-99.6 kJ)÷2.00 g =-1 294.8 kJ/mol Q=3.00 mol×(-1 294.8 kJ/mol)=-3 884.4 kJ≈-3 880 kJ (2)从4题已知CH4的燃烧热为-889.6 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多. 6. 写出NH3燃烧的热化学方程式NH3 (g)+5/4O2 (g) == NO2 (g)+3/2H2O(g) 将题中(1)式乘以3/2,得: 3/2H2 (g)+3/4O2 (g) == 3/2H2O(g) 3/2H1=3/2×(-241.8 kJ/mol) =-362.7 kJ/mol 将题中(2)式照写: 1/2N2 (g)+O2 (g) == NO2 (g) H2=+33.9 kJ/mol 将题中(3)式反写,得NH3 (g) == 1/2N2 (g)+3/2H2 (g) -H3=46.0 kJ/mol 再将改写后的3式相加,得: 2 7. 已知1 kg 人体脂肪储存32 200 kJ 能量,行走1 km 消耗170 kJ,求每天行走5 km,1年因此而消耗的脂肪量: 170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg 8. 此人脂肪储存的能量为4.2×105 kJ.快速奔跑1 km 要消耗420 kJ 能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:4.2×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km 9. 1 t 煤燃烧放热2.9×107 kJ 50 t 水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20 ℃=80 ℃,此时需吸热: 50×103 kg×80 ℃×4.184 kJ/(kg℃)=1.673 6×107 kJ 锅炉的热效率=(1.673 6×107 kJ÷2.9×107 kJ)×100% =57.7% 10. 各种塑料可回收的能量分别是: 耐纶5 m3×4.2×104 kJ/m3=21×104 kJ 聚氯乙烯50 m3×1.6×104 kJ/m3=80×104 kJ 丙烯酸类塑料 5 m3×1.8×104
高中化学重要知识点详细总结一、俗名 无机部分： 纯碱、苏打、天然碱、口碱：Ｎa2CO3小苏打：NaHCO3大苏打：Na2S2O3石膏（生石膏）：CaSO4.2H2O 熟石膏：2CaSO4·.H2O 莹石：CaF2重晶石：BaSO4（无毒）碳铵：NH4HCO3 石灰石、大理石：CaCO3生石灰：CaO 食盐：NaCl 熟石灰、消石灰：Ca(OH)2芒硝：Na2SO4·7H2O (缓泻剂) 烧碱、火碱、苛性钠：NaOH 绿矾：FaSO4·7H2O 干冰：CO2明矾：KAl (SO4)2·12H2O 漂白粉：Ca (ClO)2、CaCl2（混和物）泻盐：MgSO4·7H2O 胆矾、蓝矾：CuSO4·5H2O 双氧水：H2O2皓矾：ZnSO4·7H2O 硅石、石英：SiO2刚玉：Al2O3 水玻璃、泡花碱、矿物胶：Na2SiO3铁红、铁矿：Fe2O3磁铁矿：Fe3O4黄铁矿、硫铁矿：FeS2铜绿、孔雀石：Cu2 (OH)2CO3菱铁矿：FeCO3赤铜矿：Cu2O 波尔多液：Ca (OH)2和CuSO4石硫合剂：Ca (OH)2和S 玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2过磷酸钙（主要成分）：Ca (H2PO4)2和CaSO4重过磷酸钙（主要成分）：Ca (H2PO4)2天然气、沼气、坑气（主要成分）：CH4水煤气：CO和H2硫酸亚铁铵（淡蓝绿色）：Fe (NH4)2 (SO4)2溶于水后呈淡绿色 光化学烟雾：NO2在光照下产生的一种有毒气体王水：浓HNO3与浓HCl按体积比1：3混合而成。 铝热剂：Al + Fe2O3或其它氧化物。尿素：CO（NH2) 2 有机部分： 氯仿：CHCl3电石：CaC2电石气：C2H2 (乙炔) TNT：三硝基甲苯酒精、乙醇：C2H5OH 氟氯烃：是良好的制冷剂，有毒，但破坏O3层。醋酸：冰醋酸、食醋CH3COOH 裂解气成分（石油裂化）：烯烃、烷烃、炔烃、H2S、CO2、CO等。甘油、丙三醇：C3H8O3 焦炉气成分（煤干馏）：H2、CH4、乙烯、CO等。石炭酸：苯酚蚁醛：甲醛HCHO 福尔马林：35%—40%的甲醛水溶液蚁酸：甲酸HCOOH 葡萄糖：C6H12O6果糖：C6H12O6蔗糖：C12H22O11麦芽糖：C12H22O11淀粉：（C6H10O5）n 硬脂酸：C17H35COOH 油酸：C17H33COOH 软脂酸：C15H31COOH 草酸：乙二酸HOOC—COOH 使蓝墨水褪色，强酸性，受热分解成CO2和水，使KMnO4酸性溶液褪色。二、颜色 铁：铁粉是黑色的；一整块的固体铁是银白色的。Fe2+——浅绿色Fe3O4——黑色晶体 Fe(OH)2——白色沉淀Fe3+——黄色Fe (OH)3——红褐色沉淀Fe (SCN)3——血红色溶液FeO——黑色的粉末Fe (NH4)2(SO4)2——淡蓝绿色Fe2O3——红棕色粉末FeS——黑色固体 铜：单质是紫红色Cu2+——蓝色CuO——黑色Cu2O——红色CuSO4（无水）—白色CuSO4·5H2O——蓝色Cu2(OH)2CO3—绿色Cu(OH)2——蓝色[Cu(NH3)4]SO4——深蓝色溶液 BaSO4、BaCO3、Ag2CO3、CaCO3、AgCl 、Mg (OH)2、三溴苯酚均是白色沉淀 Al(OH)3白色絮状沉淀H4SiO4（原硅酸）白色胶状沉淀 Cl2、氯水——黄绿色F2——淡黄绿色气体Br2——深红棕色液体I2——紫黑色固体 HF、HCl、HBr、HI均为无色气体，在空气中均形成白雾 CCl4——无色的液体，密度大于水，与水不互溶KMnO4--——紫色MnO4-——紫色 Na2O2—淡黄色固体Ag3PO4—黄色沉淀S—黄色固体AgBr—浅黄色沉淀 AgI—黄色沉淀O3—淡蓝色气体SO2—无色，有剌激性气味、有毒的气体 SO3—无色固体（沸点44.8 0C）品红溶液——红色氢氟酸：HF——腐蚀玻璃 N2O4、NO——无色气体NO2——红棕色气体NH3——无色、有剌激性气味气体 三、现象： 1、铝片与盐酸反应是放热的，Ba(OH)2与NH4Cl反应是吸热的； 2、Na与H2O（放有酚酞）反应，熔化、浮于水面、转动、有气体放出；(熔、浮、游、嘶、红) 3、焰色反应：Na 黄色、K紫色（透过蓝色的钴玻璃）、Cu 绿色、Ca砖红、Na+（黄色）、K+（紫色）。 4、Cu丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟； 5、H2在Cl2中燃烧是苍白色的火焰； 6、Na在Cl2中燃烧产生大量的白烟； 7、P在Cl2中燃烧产生大量的白色烟雾； 8、SO2通入品红溶液先褪色，加热后恢复原色； 9、NH3与HCl相遇产生大量的白烟；10、铝箔在氧气中激烈燃烧产生刺眼的白光； 11、镁条在空气中燃烧产生刺眼白光，在CO2中燃烧
化学选修化学反应原理复习 第一章 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律
化学发光及生物发光的原理及其应用 点击次数：291 发表于：2008-08-24 01:39转载请注明来自丁香园 来源：丁香园 一、发光物质的类型 （一）无机化合物化学发光分析 1、金属离子分析 痕量金属离子对化学发光反应具有很好的催化作用，因而化学发光测定金属离子得到广泛的应用( 见表1) 。但是，由于不同金属离子催化氧化发光试剂时，发光光谱相同，致使金属离子催化化学发光反应的选择性较差。为提高分析的选择性，可采用以下方法: (1)利用待测金属离子与干扰离子配合物稳定性不同进行选择性分析，如加入掩蔽剂EDTA 或水杨酸掩蔽干扰离子; (2) 优化实验条件以减少其它离子的干扰; (3) 稀释样品溶液; (4) 加入敏化剂。但是，当样品中待测物相对于干扰物浓度很小时，上述方法也无济于事，只得进行前处理，常用的分离方法有色谱、溶剂萃取等。 色谱分离的高选择性与化学发光检测的高灵敏度相结合，是一种很有前途的联用技术。关键是流动相的选择，流动相选择得好，不仅可以提高选择性，还可以进行多个离子的同时测定。如用离子交换分离法同时测定Cr (à) 和Cr (? ) 。溶剂萃取也是提高化学发光测定金属离子选择性的一个有效方法。这种方法的主要问题是费时，因为进行化学发光检测前必须将无机物从有机溶剂中反萃取出来，或是将有机溶剂蒸发除去。较好的方法是自动在线溶剂萃取选择性检测待测物。
2、其它无机化合物的分析 化学发光反应中，过氧化氢是最常用的一种氧化剂，因此有关H 2 O 2 化学发光分析的报道较多( 见表2) ，涉及到鲁米诺、过氧草酸酯及光泽精等化学发光反应。根据鲁米诺化学发光反应制成的H2O 2 光纤传感器与流动注射法联用，可检测10nmo l ／L ～1 mmo ／L 的H 2 O 2 ，用模拟酶代替辣根过氧化物酶催化鲁米诺发光，检测限可达5 . 5×10 －9 mo l ／L 。根据ClO - 对鲁米诺的氧化作用，可用于测定ClO - ，其它物质如Cl 2 的干扰，可用流动注射法消除。利用停流技术测定水中ClO - 不必进行前处理。含氮的无机化合物如NH3 ／NH 4 ，可将其衍生后用TCPO 化学发光法检测，线性范围为2 。9ug ／L ～6 m g ／L 。CN －能抑制鲁米诺H 2 O 2 －Cu (II ) 的化学发光，据此可分析测定CN —。在低温条件下化学发光分析测定CN －，当进样量为100uL 时，线性范围为10 －9 －10 -7 g ／mL ，当进样量20 uL 时，线性范围为10 －8 ～5×10 -7 g ／mL 。 （二）有机化合物的化学发光分析 1、有机酸 有机化合物的同系物结构和性质相似，使单一组分的测定遇到困难，因此有机化合物同系物的分析常与HPLC 相结合。有机酸的化学发光分析( 见表3) ，一般是先将其衍生
人教版高中化学选修四《化学反应原理》课本 习题参考答案 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案 第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是 kJ/mol.例如1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH= kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机.
化学发光系统工作原理 半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。它具有体积小、寿命长的特点，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。 由于这些优点，半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。 激光器的发光原理 >>>>产生激光要满足以下条件： 一、粒子数反转； 二、要有谐振腔，能起到光反馈作用，形成激光振荡；形成形式多样，最简单的是法布里——帕罗谐振腔。 三、产生激光还必须满足阈值条件，也就是增益要大于总的损耗。 1、满足一定的阀值条件
为了形成稳定振荡，激光媒质必须能提供足够大的增益，以弥补谐振腔引起的光损耗及从腔面的激光输出等引起的损耗，不断增加腔内的光场。这就必须要有足够强的电流注人，即有足够的粒子数反转，粒子数反转程度越高，得到的增益就越大，即要求必须满足一定的电流阀值条件。当激光器达到阀值时，具有特定波长的光就能在腔内谐振并被放大，最后形成激光而连续地输出。 2、谐振腔，能起到光反馈作用 要实际获得相干受激辐射，必须使受激辐射在光学谐振腔内得到多次反馈而形成激光振荡，激光器的谐振腔是由半导体晶体的自然解理面作为反射镜形成的，通常在不出光的那一端镀上高反多层介质膜，而出光面镀上减反膜。 对F－P腔（法布里—拍罗腔）半导体激光器可以很方便地利用晶体的与P－N 结平面相垂直的自然解理面构成F－P 腔。 3、增益条件 建立起激射媒质（有源区）内载流子的反转分布。在半导体中代表电子能量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带，因此在半导体中要实现粒子数反转，必须在两个能带区域之间，处在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数大很多，这靠给同质结或异质结加正向偏压，向有源层内注人必要的载流子来实现，将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去。当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。
化学发光免疫分析技术原理简介 20 世纪60 年代即有人利用化学发光法测定水样中细菌含量和菌尿症患者尿液检查。1977 年Halman 等将化学发光系统与抗原抗体反应系统相结合，创建了化学发光免疫分析法，保留了化学发光的高度灵敏性，又克服了它特异性不足的缺陷。近年来对技术与仪器的不断改进，使此技术已成为一种特异，灵敏，准确的自动化的免疫学检测方法。1996 年推出的电化学发光免疫技术，在反应原理上又具有一些新的特点。这两种技术目前已在国内一些大型医院实验室用于常规免疫学检验。 一、化学发光免疫分析法 化学发光免疫分析法( chemiluminescence immunoassay , CLlA) 是把免疫反应与发光反应结合起来的一种定量分析技术，既具有发光检测的高度灵敏性，又具有免疫分析法的高度特异性。在CLIA中，主要有两个部分，即免疫反应系统和化学发光系统。免疫反应系统与放射免疫测定中的抗原抗体反应系统相同化学发光系统则是利用某些化合物如鲁米诺( luminol) 、异鲁米诺(isolu-minol) 、金刚烷( AMPPD) 及吖啶酯( AE) 等经氧化剂氧化或催化剂催化后成为激发态产物，当其回到基态时就会将剩余能量转变为光子，随后利用发光信号测量仪器测量光量子的产额。将发光物质直接标记于抗原(称为化学发光免疫分析)或抗体上(称为免疫化学发光分析) ，经氧化剂或催化剂的激发后，即可快速稳定的发光，其产生的光量子的强度与所测抗原的浓度可成比例。亦可将氧化剂(如碱性磷酸酶等)或催化剂标记于抗原或 抗体上，当抗原抗体反应结束后分离多余的标记物，再与发光底物反应，其产生的光量子的强度也与待测抗原的浓度成比例。发光免疫分析的灵敏度高于包括RIA 在内的传统检测方法，检测范围宽，测试时间短，仅需30 - 60min 即可。试
第一章化学反应与能量 第一单元化学反应中的热效应 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应 （1）.符号：△H （2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。 (放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态 （g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol 表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa；②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol；④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3 kJ/mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二单元化学能与电能的转化 原电池： 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池_______ 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向：外电路：负极——导线——正极 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属） 正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属） 总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
第四章电化学基础练习题 1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: （） A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。 2．下列叙述不正确的是（） A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 +2H2O+4e-=4OH— D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一一2e一=C12↑ 3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ．．．的是（） A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极 4．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（） A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 5．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是（） A．反应①、②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀（） 6．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 7.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。 下列有关描述错误的是（） A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－Fe2＋ D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 8.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应（）
化学反应原理 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 第二节燃烧热能源 第三节化学反应热的计算 归纳与整理 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 第二节影响化学反应速率的因素第二节影响化学反应速率的因素 第三节化学平衡 第四节化学反应进行的方向 归纳与整理 第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第三节盐类的水解 第四节难溶电解质的溶解平衡 归纳与整理 第四章电化学基础 第一节原电池 第二节化学电源 第三节电解池 第四节金属的电化学腐蚀与防护 归纳与整理 化学选修4化学反应与原理 章节知识点梳理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点:
①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 1. 化学反应速率（v） ⑴定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 ⑵表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ⑶计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间）单位：mol/（L·s） ⑷影响因素： ①决定因素（内因）：反应物的性质（决定因素） ②条件因素（外因）：反应所处的条件 2.
化学发光法及其应用 摘要：对近年来化学发光分析法的研究应用最新进展作了评述,包括化学发光体系的类型,化学发光法的新方法，化学发光在无机、药物分析及食品中的应用。 关键字：化学发光法；化学发光体系；应用； 化学发光是在没有光、电、磁、声、热源激发的情况下，由化学反应或生物化学反应产生的一种光辐射。以此为基础的化学发光化学发光(Chemiluminescence ，简称CL)分析法是近30 年来发展起来的一种高灵敏的微量及痕量分析法，由于可以进行发射光子计量，又没有外来激发光源存在时散射光背景的干扰，因而具有很高的灵敏度(检出限可达 10-12-10-21mol)，很宽的线性范围(3-6个数量级)，同时仪器设备又很简单、廉价、易微型化，在二十世纪的最后十年发展非常迅速。 近来,在改进和完善原有发光试剂和体系的同时，新发光试剂的合成,新体系的开发，与其它技术的联用，尤其是流动注射技术，传感器技术，HPLC 技术及各种固定化试剂技术的联用，更显示出化学发光分析快速，灵敏，简便等优点，也进一步拓宽了化学发光的应用范围。并且，化学发光在多类复杂有机物质，如氨基酸、蛋白质、维生素、核酸、DNA、激素、生物碱及各类药物及毒物的检测，多种生物活性物质的分析，多种抗体和抗原的免疫分析，基因芯片、蛋白质芯片、受体芯片、酶芯片、微流控芯片研究中得到了广泛地应用，而且呈现出上升趋势。为生命科学、环境科学、材料科学的研究提供了许多新的、高灵敏度的、有效的分析手段，推动了这方面科学理论和高新技术的发展；同时，其他相关学科的研究成果也为化学发光和生物发光提供了许多新的技术和手段，出现了许多新的化学发光和生物发光法，如纳米发光、发光成像、发光活体分析，大大促进了化学发光的发展及应用。本文将从以下几个方面论述化学发光分析法。 1 化学发光分析法的原理 化学发光(Chemiluminescence，简称CL) 分析法是分子发光光谱分析法中的一类，是指物质在进行化学反应时，由于吸收了反应时产生的化学能，而使反应产物分子激发至激发态，受激分子由激发态回到基态时，便发出一定波长的光。根据化学发光反应在某一时刻的发光强度或发光总量来确定组分含量的分析方法叫化学发光分析法[1]。 换句话说，化学发光是指吸收了化学反应能的分子由激发态回到基态时所产生的光辐射现象, 广义的化学发光也包括电致化学发光。一个化学反应要产生化学发光现象, 必须满足
专题一：化学反应与能量变化 一、反应热、焓变 1．反应热：化学反应过程中放出或吸收的热量，叫反应热。包括燃烧热和中和热。 电离 ： 注意： 水解 ： 吸热反应的发生不一定需要 常见的吸热反应： 铵盐与碱的反应：如NH 4Cl 与Ba(OH)2?8H 2O 加热才能进行。 大多数的分解反应：CaCO 3== CaO + CO 2 生产水煤气：C + H 2O == CO+H 2 碳和二氧化碳的反应：C+CO 2=2CO 燃烧反应 金属与酸（或水）的反应 常见的放热反应： 酸碱中和反应 自发的氧化还原反应 CaO(Na 2O 、Na 2O 2)与水的反应 浓酸与强碱溶于水 2、焓变：在恒温恒压的条件下，化学反应过程中吸收或放出的热量称为反应的焓变。 符号：用ΔH 表示 单位：kJ/mol 放热反应：ΔH= —QkJ/mol ；或ΔH<0 吸热反应：ΔH= +QkJ/mol ；或ΔH>0 3、反应热产生的原因： 宏观：反应物和生成物所具有的能量不同，ΔH=_____________________________ 微观：化学反应过程中化学键断裂吸收的能量与新化学键生成所放出的能量不同，ΔH=____________ 二、热化学方程式 1.热化学方程式的概念：能表示反应热的化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 2.书写热化学方程式时的注意点 （1）需注明ΔH 的“+”与“—”，“+”表示 ，“—”表示 ；比较ΔH 的大小时，要考虑ΔH 的正负。 （3）要注明反应物和生成物的状态：g 、 l 、s 、aq （3）各物质前的化学计量数表示物质的量，不表示分子个数，因此，可以是整数也可以是分数，但系数与ΔH 的值一定要相对应。 （4）要注明反应温度和压强，但中学化学中所用ΔH 的数据一般都是在101kPa 和25℃时的数据，因此可不特别注明； （5）对于可逆反应，其ΔH 同样要与系数相对应，但若按系数投料反应，则由于可逆反应不能进行完全，其反应热的数值会比ΔH 的数值要小。 三、燃烧热、热值与中和热： 1．燃烧热：在1atm 下，1mol 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。（物质完全燃烧是指含有 注意： 放热反应不一定常温下就自发进行，可能需要加热或点燃条件。
寜第一章化学反应与能量 第一单元化学反应中的热效应 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应 （1）.符号：△H （2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。 (放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态 （g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3 kJ/mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二单元化学能与电能的转化
高中化学全部知识点总结 一、俗名 无机部分： 纯碱、苏打、天然碱、口碱：Ｎa2CO3小苏打：NaHCO3大苏打：Na2S2O3石膏（生石膏）：CaSO4.2H2O 熟石膏：2CaSO4·.H2O 莹石：CaF2重晶石：BaSO4（无毒）碳铵：NH4HCO3 石灰石、大理石：CaCO3生石灰：CaO 食盐：NaCl 熟石灰、消石灰：Ca(OH)2芒硝：Na2SO4·7H2O (缓泻剂) 烧碱、火碱、苛性钠：NaOH 绿矾：FaSO4·7H2O 干冰：CO2明矾：KAl (SO4)2·12H2O 漂白粉：Ca (ClO)2、CaCl2（混和物）泻盐：MgSO4·7H2O 胆矾、蓝矾：CuSO4·5H2O 双氧水：H2O2皓矾：ZnSO4·7H2O 硅石、石英：SiO2刚玉：Al2O3 水玻璃、泡花碱、矿物胶：Na2SiO3铁红、铁矿：Fe2O3磁铁矿：Fe3O4黄铁矿、硫铁矿：FeS2铜绿、孔雀石：Cu2 (OH)2CO3菱铁矿：FeCO3赤铜矿：Cu2O 波尔多液：Ca (OH)2和CuSO4石硫合剂：Ca (OH)2和S 玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2过磷酸钙（主要成分）：Ca (H2PO4)2和CaSO4重过磷酸钙（主要成分）：Ca (H2PO4)2天然气、沼气、坑气（主要成分）：CH4水煤气：CO和H2硫酸亚铁铵（淡蓝绿色）：Fe (NH4)2 (SO4)2溶于水后呈淡绿色 光化学烟雾：NO2在光照下产生的一种有毒气体王水：浓HNO3与浓HCl按体积比1：3混合而成。 铝热剂：Al + Fe2O3或其它氧化物。尿素：CO（NH2) 2 有机部分： 氯仿：CHCl3电石：CaC2电石气：C2H2 (乙炔) TNT：三硝基甲苯酒精、乙醇：C2H5OH 氟氯烃：是良好的制冷剂，有毒，但破坏O3层。醋酸：冰醋酸、食醋CH3COOH 裂解气成分（石油裂化）：烯烃、烷烃、炔烃、H2S、CO2、CO等。甘油、丙三醇：C3H8O3 焦炉气成分（煤干馏）：H2、CH4、乙烯、CO等。石炭酸：苯酚蚁醛：甲醛HCHO 福尔马林：35%—40%的甲醛水溶液蚁酸：甲酸HCOOH 葡萄糖：C6H12O6果糖：C6H12O6蔗糖：C12H22O11麦芽糖：C12H22O11淀粉：（C6H10O5）n 硬脂酸：C17H35COOH 油酸：C17H33COOH 软脂酸：C15H31COOH 草酸：乙二酸HOOC—COOH 使蓝墨水褪色，强酸性，受热分解成CO2和水，使KMnO4酸性溶液褪色。 二、颜色 铁：铁粉是黑色的；一整块的固体铁是银白色的。Fe2+——浅绿色Fe3O4——黑色晶体Fe(OH)2——白色沉淀Fe3+——黄色Fe (OH)3——红褐色沉淀Fe (SCN)3——血红色溶液 FeO——黑色的粉末Fe (NH4)2(SO4)2——淡蓝绿色Fe2O3——红棕色粉末FeS——黑色固体铜：单质是紫红色Cu2+——蓝色CuO——黑色Cu2O——红色CuSO4（无水）—白色CuSO4·5H2O——蓝色Cu2 (OH)2CO3—绿色Cu(OH)2——蓝色[Cu(NH3)4]SO4——深蓝色溶液BaSO4、BaCO3、Ag2CO3、CaCO3、AgCl 、Mg (OH)2、三溴苯酚均是白色沉淀 Al(OH)3白色絮状沉淀H4SiO4（原硅酸）白色胶状沉淀 Cl2、氯水——黄绿色F2——淡黄绿色气体Br2——深红棕色液体I2——紫黑色固体 HF、HCl、HBr、HI均为无色气体，在空气中均形成白雾 CCl4——无色的液体，密度大于水，与水不互溶KMnO4--——紫色MnO4-——紫色 Na2O2—淡黄色固体Ag3PO4—黄色沉淀S—黄色固体AgBr—浅黄色沉淀 AgI—黄色沉淀O3—淡蓝色气体SO2—无色，有剌激性气味、有毒的气体 SO3—无色固体（沸点44.8 0C）品红溶液——红色氢氟酸：HF——腐蚀玻璃 N2O4、NO——无色气体NO2——红棕色气体NH3——无色、有剌激性气味气体 三、现象：
必修1全册基本内容梳理 第一章从实验学化学 一、化学实验安全 1、（1）做有毒气体的实验时，应在通风厨中进行，并注意对尾气进行适当处理（吸收或点燃等）。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯，尾气应燃烧掉或作适当处理。（2）烫伤宜找医生处理。 （3）浓酸撒在实验台上，先用Na2CO3 （或NaHCO3）中和，后用水冲擦干净。浓酸沾在皮肤上，宜先用干抹布拭去，再用水冲净。浓酸溅在眼中应先用稀NaHCO3溶液淋洗，然后请医生处理。 （4）浓碱撒在实验台上，先用稀醋酸中和，然后用水冲擦干净。浓碱沾在皮肤上，宜先用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液。浓碱溅在眼中，用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。（5）钠、磷等失火宜用沙土扑盖。 （6）酒精及其他易燃有机物小面积失火，应迅速用湿抹布扑盖。 二．混合物的分离和提纯 分离和提纯的方法及举例 过滤用于固液混合的分离一贴、二低、三靠如粗盐的提纯 蒸馏提纯或分离沸点不同的液体混合物防止液体暴沸，温度计水银球的位置，如石油的蒸馏中冷凝管中水的流向如石油的蒸馏 萃取利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法选择的萃取剂应符合下列要求：和原溶液中的溶剂互不相溶；对溶质的溶解度要远大于原溶剂用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘 分液分离互不相溶的液体打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔，使漏斗内外空气相通。打开活塞，使下层液体慢慢流出，及时关闭活塞，上层液体由上端倒出如用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液 蒸发和结晶用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物加热蒸发皿使溶液蒸发时，要用玻璃棒不断搅动溶液；当蒸发皿中出现较多的固体时，即停止加热分离NaCl和KNO3混合物。 三、离子检验 离子所加试剂现象离子方程式 Cl－ AgNO3、稀HNO3 产生白色沉淀 Cl－＋Ag＋＝AgCl↓ SO42- 稀HCl、BaCl2 白色沉淀 SO42-+Ba2＋=BaSO4↓ 四.除杂 注意事项：为了使杂质除尽，加入的试剂不能是“适量”，而应是“过量”；但过量的试剂必须在后续操作中便于除去。