2009年硕士研究生物理化学入学考试初试考试大纲
科目名称:物理化学
适用专业:环境科学
参考书目:《 物理化学》(第五版)(上,下册),傅献彩,沈文霞,姚天扬等编,高等教育出版社,2005
《基础化学实验》 ,大连交通大学主编,中国铁道出版社,2006
考试时间:3小时
考试方式:笔试
总 分:150分
考试范围:
一,概述
物理化学课程主要包括化学热力学,电化学,化学动力学,界面现象,胶体化学和统计热力学基础部分.其中前四部分为主要内容. 考生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法,同时还应掌握物理化学一般方法,及结合具体条件应用理论解决实际问题的能力. 在物理化学实验相关内容中,要求掌握常用的物理化学实验方法和测试技术. 在有关的物理量计算和表述中,注意采用国家标准单位制(SI制)及遵循有效数运算规则.
二,课程考试的基本要求
1,理论部分(110分)
下面按化学热力学,统计热力学初步,电化学,化学动力学,界面现象和胶体化学六个部分列出基本要求.基本要求按深入程度分"了解","理解"和"掌握"三个层次.
(1)化学热力学
①.热力学基础
理解下列热力学基本概念:平衡状态,状态函数,可逆过程,热力学标准态. 理解热力学第一,第二的叙述及数学表达式,掌握热力学能,焓,熵,Helmholtz函数和Gibbs函数等热力学函数及标准燃烧焓,标准生成焓,标准摩尔熵,标准生成Gibbs函数等概念.掌握在物质P,V,T变化,相变化和化学变化过程中计算热,功和各种状态函数变化值的原理和方法.在将热力学一般关系式应用于特定系统的时候,会应用状态方程(主要是理想气体状态方程,其次是Van der Waals方程)和物性数据(热容,相变热,蒸汽压等). 掌握熵增原理和各种平衡判据.理解热力学公式的适用条件. 理解热力学基本方程和Maxwell关系式. 掌握用热力学基本方程和Maxwell关系式推导重要热力学公式的演绎方法.
②.溶液与相平衡
理解偏摩尔量和化学势的概念.掌握Raoult定律和Henry定律以及它们的应用.理解理想系统(理想溶液及理想稀溶液)中各组分化学势的表达式. 理解逸度和活度的概念.了解逸度和活度的标准态.
会从相平衡条件推导 Clapeyron和Clapeyron—Clausius方程,并能应用这些方程于有关的计算.理解相律的意义. 掌握单组分系统和二组分系统典型相图的特点和应用. 能用杠杆规则进行计算.能用相律分析相图.
③.化学平衡
理解标准平衡常数的定义.了解等温方程的推导.掌握用等温方程判断化学反应的方向和限度的方法. 会用热力学数据计算标准平衡常数.了解等压方程的推导.理解温度对标准平衡常数的影响.会用等压方程计算不同温度下的标准平衡常数. 了解温度,压力和惰性气体对化学反应平衡组成的影响.
(2)统计热力学初步
了解独立子系统的微观状态,能量分布和宏观状态间的关系. 理解统计热力学的基本假设. 理解Boltzmann能量分布及其适用条件. 理解配分函数的定义,物理意义和析因子性质.掌握双原子分子移动,转动和振动配分函数的计算. 理解独立子系统的能量,熵与配分函数的关系.
(3) 电化学
了解电解质溶液的导电机理.理解离子迁移数. 理解表征电解质溶液导电能力的物理量(电导率,摩尔电导率). 理解电解质活度和离子平均活度系数的概念. 了解离子氛的概念,掌握Debye—Hueckel极限公式. 理解原电池电动势与热力学函数的关系.掌握 Nernst方程及其计算. 掌握各种类型电极的特征和电动势测定的主要应用. 理解产生电极极化的原因和超电势的概念.
(4) 化学动力学
理解化学反应速率,反应速率常数及反应级数的概念.掌握通过实验建立速率方程的方法. 掌握一级和二级反应的速率方程及其应用. 理解对行反应,连串反应和平行反应的动力学特征. 理解基元反应及反应分子数的概念.掌握由反应机理建立速率方程的近似方法(稳定态近似法,平衡态近似法).了解链反应机理的特点及支链反应与爆炸的关系. 了解多相反应的步骤,了解催化作用,光化学反应,溶液中反应的特征. 掌握 Arrhennius方程及其应用.明了活化能及指前因子的定义和物理意义. 了解简单碰撞理论的基本思想和结果.理解经典过渡状态理论的基本思想,基本公式及有关概念.
(5)界面现象
理解表面张力和表面Gibbs函数的概念. 理解弯曲界面的附加压力概念和Laplace公式. 理解Kelvin公式及其应用. 了解铺展和铺展系数.了解润湿,接触角和Young方程. 了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用.理解Gibbs吸附等温式. 了解物理吸附与化学吸附的含义和区别.掌握Langmuir单分子层吸附模型和吸附等温式.

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