2021華中農(nóng)業(yè)大學物理化學研究生考試大綱 正文

華中農(nóng)業(yè)大學《物理化學》考研大綱
一、要求掌握的基本內(nèi)容
《物理化學》的內(nèi)容包括：化學熱力學、化學動力學、電化學、表面與膠體化學等方面。其中，化學熱力學部分應熟練掌握熱力學第一定律、熱力學第二定律、多組分系統(tǒng)熱力學的概念，并運用相關知識解決溶液、化學平衡、相平衡中的問題；熟練掌握統(tǒng)計熱力學的基礎知識?；瘜W動力學部分應熟練掌握反應速率常數(shù)、反應級數(shù)等概念，并解決化學動力學問題。電化學部分應熟練掌握離子電導、可逆電池電動勢、極化等概念及其應用。表面與膠體化學部分應掌握熟練比表面自由能、彎曲液面特征、吸附、膠體等概念及其應用。
 
二、試卷滿分及考試時間
試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘．
 
三、答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
 
四、試卷題型結構
單選題與填空題            約60分 
簡答題與計算題            約90分
 
五、課程考試大綱
1. 熱力學第一定律
考試內(nèi)容：熱力學概念、熱力學第一定律、準靜態(tài)過程與可逆過程焓、熱容、熱力學第一定律對理想氣體的應用、實際氣體、熱化學、赫斯定律、幾種反應熱效應、反應熱與溫度的關系、絕熱反應、熱力學第一定律的微觀說明。
考試要求：理解熱力學的基本概念，第一定律的基本思想作用，理解可逆過程。掌握焓的定義與使用；明確熱容的測量方法與定義的區(qū)別；掌握理想氣體的內(nèi)能、焓只是溫度的函數(shù)實質(zhì)和應用。掌握絕熱可逆過程和卡諾循環(huán)在經(jīng)典熱力學中的作用。理解實際氣體與理想氣體的區(qū)別。掌握熱力學第一定律在化學中的應用，理解各種熱效應的定義及其計算。理解溫度對化學反應熱效應的影響，學會利用狀態(tài)函數(shù)法計算非等溫反應的相關參數(shù)。了解熱力學第一定律的微觀意義。
2. 熱力學第二定律
考試內(nèi)容：自發(fā)變化的共同特征、熱力學第二定律、卡諾定律、熵的概念、克勞休斯不等式與熵增加原理、熵變的計算、熱力學第二定律的本質(zhì)和熵的統(tǒng)計意義、亥姆霍茲自由能和吉布斯自由能、變化的方向和平衡條件、ΔG的計算、幾個熱力學函數(shù)間的關系、熵和能量退降、熱力學第三定律與規(guī)定熵。
考試要求：認識自然界自發(fā)變化的特征，理解熱力學第二定律的深刻含義，掌握熵函數(shù)的定義、單位和熵判據(jù)應用條件及普遍意義。熟練掌握不同條件下熵變的計算；理解熱力學第二定律和熵函數(shù)的統(tǒng)計意義；掌握吉布斯自由能和赫姆霍茲自由能的定義和判據(jù)使用條件；熟練掌握各種條件下ΔG的計算。掌握熱力學函數(shù)基本關系式及其應用；了解對應系數(shù)關系式和麥克斯韋關系式；理解熱力學第三定律；掌握利用規(guī)定熵計算化學反應的熵變。
3. 多組分體系熱力學在溶液中的應用
考試內(nèi)容：溶液組成的表示法、偏摩爾量、化學勢、氣體混合物中各組分化學勢、稀溶液中兩個經(jīng)驗定律、理想液態(tài)混合物、理想稀溶液任意組分的化學勢、稀溶液的依數(shù)性、Duhem-Margule公式、活度與活度因子、分配定律。
考試要求：認識溶液的特性及表示方法。理解偏摩爾量的定義，掌握偏摩爾量集合方式。理解化學勢的定義及其在化學熱力學中的作用。理解理想液態(tài)混合物及稀溶液中任意組分化學勢的定義及應用。理解標準態(tài)的定義及作用。理解稀溶液依數(shù)性的本質(zhì)。理解實際溶液與理想溶液之間的關系。
4. 相平衡
考試內(nèi)容：相律、單組分體系的相圖、二組分體系相圖及其應用、三組分體系的相圖及其應用、二級相變。
考試要求：理解相律的意義及其在物態(tài)平衡中的作用。認識單組分相圖中點、線和面的意義。 掌握利用相圖分析物質(zhì)相態(tài)的變化。認識雙液系相圖，理解蒸餾原理；掌握利用杠桿規(guī)則進行相關計算。掌握各種相圖的特點，并能進行相關物態(tài)變化分析。了解二級相變的特點。
5. 化學平衡
考試內(nèi)容：化學反應的平衡條件和化學反應的親和勢、化學反應的平衡常數(shù)和等溫方程式、平衡常數(shù)的表示式、復相化學平衡、平衡常數(shù)的測定和平衡轉(zhuǎn)化率的計算、標準生成吉布斯自由能、用配分函數(shù)計算Δ_rG_m和反應的平衡常數(shù)、溫度、壓力及惰性氣體對化學平衡的影響、同時平衡、反應的耦合、近似計算。
考試要求：理解化學平衡的基本原理。利用熱力學原理判斷化學反應的方向與限度。根據(jù)熱力學原理預測化學反應平衡常數(shù)。利用熱力學數(shù)據(jù)計算化學反應平衡常數(shù)。調(diào)節(jié)外界條件控制化學反應的方向和限度。理解化學反應耦合機理。了解近似計算在化學平衡研究中的作用。
6. 統(tǒng)計熱力學
考試內(nèi)容：波茲曼統(tǒng)計、玻色-愛因斯坦統(tǒng)計和費米-狄拉克統(tǒng)計、配分函數(shù)、各配分函數(shù)的求法及其對熱力學函數(shù)的貢獻、晶體的熱容問題、分子的全配分函數(shù)。
考試要求：了解統(tǒng)計力學的基本思想。理解波茲曼統(tǒng)計的意義，并能熟練地應用。理解經(jīng)典統(tǒng)計與量子統(tǒng)計的聯(lián)系與區(qū)別。理解配分函數(shù)的物理意義，掌握利用配分函數(shù)計算系統(tǒng)宏觀性質(zhì)的方法。了解經(jīng)典熱容理論與量子理論的聯(lián)系與區(qū)別。
7. 電解質(zhì)溶液
考試內(nèi)容：電化學的基本概念和法拉第定律、離子的電遷移和遷移數(shù)、電導、強電解質(zhì)溶液理論。
考試要求：了解離子電遷移的概念和離子遷移數(shù)的測定。理解電導、電導率和摩爾電導率的概念及其相互關系和應用。理解電解質(zhì)平均活度和平均活度系數(shù)的概念。了解離子強度和德拜-休克爾-昂薩格電導理論。
8. 可逆電池的電動勢及其應用
考試內(nèi)容：可逆電池和可逆電極、電動勢的測定、可逆電池的書寫方法及電動勢的取號、可逆電池熱力學、電動勢產(chǎn)生的機理、電極電勢和電池的電動勢、濃差電池和液體接界電勢的計算公式、電動勢測定的應用、生物電化學。
考試要求：掌握利用熱力學的方法解決電化學問題。了解電極的分類及其特點。掌握電動勢的測定方法及其應用。理解電極電勢和電池電動勢的概念及其測試原理和方法。了解濃差電池和液體接觸電勢的概念。了解電化學在生物學中的應用。
9. 電解與極化作用
考試內(nèi)容：分解電壓、極化作用、電解時電極上的反應、金屬的電化學腐蝕、防腐與金屬的鈍化、化學電源。
考試要求：了解分解電壓的概念及作用。掌握電極極化原理及應用。理解金屬的析出與氫的超電勢關系及金屬離子電分離原理。理解電化學防腐原理。了解化學電池的類型及當前發(fā)展動態(tài)。
10. 化學動力學
考試內(nèi)容：化學動力學的任務和目的、化學反應速率表示法、化學反應的速率方程、具有簡單級數(shù)的反應、幾種典型的復雜反應、溫度對反應速率的影響、活化能對反應速率的影響、鏈反應、擬定反應歷程的一般方法、碰撞理論、過渡態(tài)理論、單分子反應理論、在溶液中進行的反應、快速反應的測試、光化學反應、催化反應動力學。
考試要求：理解化學動力學的基本概念。了解反應速率方程的表示方法與意義。熟練掌握具有簡單級數(shù)反應的特點，判斷方法及相關計算。了解復雜反應的類型及特點。掌握溫度對反應速率的影響。理解化學反應活化能的概念及其作用。了解鏈反應和擬定反應歷程的一般方法。了解化學反應速率理論的基本假設、處理結果和優(yōu)缺點。了解各種反應速率理論的內(nèi)在關系。掌握溶液中化學反應的溶劑效應和鹽效應。理解光化學反應的基本特征。了解快速反應的現(xiàn)代研究方法和測試原理。
11. 表面與膠體化學
考試內(nèi)容：分散體系的分類、質(zhì)點的大小與形狀、膠體的制備與純化、液體的表面性質(zhì)、溶液的表面性質(zhì)、不溶物的單分子膜、表面活性劑、固體表面的特性、固體表面對氣體的吸附、固體自溶液中的吸附、液體對固體的潤濕作用、布朗運動與擴散作用、沉降與沉降平衡、溶膠的滲透壓、膠體的光學性質(zhì)、膠體的流變性質(zhì)、膠粒帶電及雙電層、溶膠的電動現(xiàn)象、聚沉作用與DLVO理論、高分子的穩(wěn)定與絮凝作用、乳狀液的特性、泡沫及凝膠、Donnan平衡。
考試要求：掌握分散體系的概念及膠體的制備與純化方法。理解表面能與表面張力的含義、掌握表面張力的測定方法和表面熱力學的相關概念及應用。掌握表面過剩的概念、Young-Laplace 公式、Kelvin公式、Gibbs公式的應用。掌握表面活性物質(zhì)的結構特點、親水親油平衡值、表面膜、膠束的概念、了解表面活性的實際應用。掌握固體表面張力與表面能的意義，固體吸附的本質(zhì)。掌握氣—固界面的吸附作用、特性及Freundlich定溫式、Langmuir單分子層吸附定溫式等相關吸附理論。掌握固體在稀溶液中的吸附作用及特點。了解液體對固體表面的潤濕作用，理解接觸角和Young方程等。了解并掌握布朗運動、漲落現(xiàn)象、擴散現(xiàn)象、沉降等分散體系的動力性質(zhì)。理解溶膠的滲透壓及應用。掌握丁達爾效應及等光學性質(zhì)及大分子溶液的光散射的應用。了解膠體的流變性質(zhì)。。掌握膠粒帶電的來源、理解雙電層及模型。理解膠體的電泳、電滲等電動現(xiàn)象及實際應用。掌握電解質(zhì)影響溶膠聚沉的因素，了解膠體穩(wěn)定性的DLVO理論。了解高分子化合物的穩(wěn)定及絮凝作用。掌握乳狀液、泡沫及凝膠的基本特征和制備方法。了解影響乳狀液、泡沫及凝膠穩(wěn)定性的因素。掌握Donnan平衡及其對膜內(nèi)外離子分布的影響。了解Donnan平衡的應用。
 
六、參考教材
[1]《物理化學》（上下冊，第五版），傅獻彩等，高等教育出版社。
[2]《物理化學》（第五版），董元彥等，科學出版社。
 

華中農(nóng)業(yè)大學

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