2021華中農(nóng)業(yè)大學(xué)物理化學(xué)研究生考試大綱 正文

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)《物理化學(xué)》考研大綱
一、要求掌握的基本內(nèi)容
《物理化學(xué)》的內(nèi)容包括：化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)、表面與膠體化學(xué)等方面。其中，化學(xué)熱力學(xué)部分應(yīng)熟練掌握熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、多組分系統(tǒng)熱力學(xué)的概念，并運用相關(guān)知識解決溶液、化學(xué)平衡、相平衡中的問題；熟練掌握統(tǒng)計熱力學(xué)的基礎(chǔ)知識?；瘜W(xué)動力學(xué)部分應(yīng)熟練掌握反應(yīng)速率常數(shù)、反應(yīng)級數(shù)等概念，并解決化學(xué)動力學(xué)問題。電化學(xué)部分應(yīng)熟練掌握離子電導(dǎo)、可逆電池電動勢、極化等概念及其應(yīng)用。表面與膠體化學(xué)部分應(yīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)
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(xué)第一定律
考試內(nèi)容：熱力學(xué)概念、熱力學(xué)第一定律、準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程焓、熱容、熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用、實際氣體、熱化學(xué)、赫斯定律、幾種反應(yīng)熱效應(yīng)、反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系、絕熱反應(yīng)、熱力學(xué)第一定律的微觀說明。
考試要求：理解熱力學(xué)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(yīng)用。掌握絕熱可逆過程和卡諾循環(huán)在經(jīng)典熱力學(xué)中的作用。理解實際氣體與理想氣體的區(qū)別。掌握熱力學(xué)第一定律在化學(xué)中的應(yīng)用，理解各種熱效應(yīng)的定義及其計算。理解溫度對化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的影響，學(xué)會利用狀態(tài)函數(shù)法計算非等溫反應(yīng)的相關(guān)參數(shù)。了解熱力學(xué)第一定律的微觀意義。
2. 熱力學(xué)第二定律
考試內(nèi)容：自發(fā)變化的共同特征、熱力學(xué)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(xué)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(xué)函數(shù)間的關(guān)系、熵和能量退降、熱力學(xué)第三定律與規(guī)定熵。
考試要求：認(rèn)識自然界自發(fā)變化的特征，理解熱力學(xué)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(yīng)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(xué)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(xué)函數(shù)基本關(guān)系式及其應(yīng)用；了解對應(yīng)系數(shù)關(guān)系式和麥克斯韋關(guān)系式；理解熱力學(xué)第三定律；掌握利用規(guī)定熵計算化學(xué)反應(yīng)的熵變。
3. 多組分體系熱力學(xué)在溶液中的應(yīng)用
考試內(nèi)容：溶液組成的表示法、偏摩爾量、化學(xué)勢、氣體混合物中各組分化學(xué)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(xué)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(rèn)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(xué)勢的定義及其在化學(xué)熱力學(xué)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(xué)勢的定義及應(yīng)用。理解標(biāo)準(zhǔn)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(guān)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(yīng)用、三組分體系的相圖及其應(yīng)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(rèn)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(rèn)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(guān)計算。掌握各種相圖的特點，并能進行相關(guān)物態(tài)變化分析。了解二級相變的特點。
5. 化學(xué)平衡
考試內(nèi)容：化學(xué)反應(yīng)的平衡條件和化學(xué)反應(yīng)的親和勢、化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)和等溫方程式、平衡常數(shù)的表示式、復(fù)相化學(xué)平衡、平衡常數(shù)的測定和平衡轉(zhuǎn)化率的計算、標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能、用配分函數(shù)計算Δ_rG_m和反應(yīng)的平衡常數(shù)、溫度、壓力及惰性氣體對化學(xué)平衡的影響、同時平衡、反應(yīng)的耦合、近似計算。
考試要求：理解化學(xué)平衡的基本原理。利用熱力學(xué)原理判斷化學(xué)反應(yīng)的方向與限度。根據(jù)熱力學(xué)原理預(yù)測化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)。利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)。調(diào)節(jié)外界條件控制化學(xué)反應(yīng)的方向和限度。理解化學(xué)反應(yīng)耦合機理。了解近似計算在化學(xué)平衡研究中的作用。
6. 統(tǒng)計熱力學(xué)
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(xué)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(xué)的基本思想。理解波茲曼統(tǒng)計的意義，并能熟練地應(yīng)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(xué)的基本概念和法拉第定律、離子的電遷移和遷移數(shù)、電導(dǎo)、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(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率的概念及其相互關(guān)系和應(yīng)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(dǎo)理論。
8. 可逆電池的電動勢及其應(yīng)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?zé)崃W(xué)、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(yīng)用、生物電化學(xué)。
考試要求：掌握利用熱力學(xué)的方法解決電化學(xué)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(yīng)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(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)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(yīng)、金屬的電化學(xué)腐蝕、防腐與金屬的鈍化、化學(xué)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(yīng)用。理解金屬的析出與氫的超電勢關(guān)系及金屬離子電分離原理。理解電化學(xué)防腐原理。了解化學(xué)電池的類型及當(dāng)前發(fā)展動態(tài)。
10. 化學(xué)動力學(xué)
考試內(nèi)容：化學(xué)動力學(xué)的任務(wù)和目的、化學(xué)反應(yīng)速率表示法、化學(xué)反應(yīng)的速率方程、具有簡單級數(shù)的反應(yīng)、幾種典型的復(fù)雜反應(yīng)、溫度對反應(yīng)速率的影響、活化能對反應(yīng)速率的影響、鏈反應(yīng)、擬定反應(yīng)歷程的一般方法、碰撞理論、過渡態(tài)理論、單分子反應(yīng)理論、在溶液中進行的反應(yīng)、快速反應(yīng)的測試、光化學(xué)反應(yīng)、催化反應(yīng)動力學(xué)。
考試要求：理解化學(xué)動力學(xué)的基本概念。了解反應(yīng)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(yīng)的特點，判斷方法及相關(guān)計算。了解復(fù)雜反應(yīng)的類型及特點。掌握溫度對反應(yīng)速率的影響。理解化學(xué)反應(yīng)活化能的概念及其作用。了解鏈反應(yīng)和擬定反應(yīng)歷程的一般方法。了解化學(xué)反應(yīng)速率理論的基本假設(shè)、處理結(jié)果和優(yōu)缺點。了解各種反應(yīng)速率理論的內(nèi)在關(guān)系。掌握溶液中化學(xué)反應(yīng)的溶劑效應(yīng)和鹽效應(yīng)。理解光化學(xué)反應(yīng)的基本特征。了解快速反應(yīng)的現(xiàn)代研究方法和測試原理。
11. 表面與膠體化學(xué)
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(xué)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(xué)的相關(guān)概念及應(yīng)用。掌握表面過剩的概念、Young-Laplace 公式、Kelvin公式、Gibbs公式的應(yīng)用。掌握表面活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)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(yīng)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(guān)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(yīng)用。掌握丁達(dá)爾效應(yīng)及等光學(xué)性質(zhì)及大分子溶液的光散射的應(yīng)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(yīng)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(yīng)用。
 
六、參考教材
[1]《物理化學(xué)》（上下冊，第五版），傅獻彩等，高等教育出版社。
[2]《物理化學(xué)》（第五版），董元彥等，科學(xué)出版社。
 

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