一、考查目標
本考試大綱適用于報考佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院材料科學(xué)與氫能學(xué)院的材料科學(xué)與工程及材料與化工專(zhuān)業(yè)的碩士研究生入學(xué)考試。該科目主要考查考生對材料科學(xué)與工程相關(guān)的物理化學(xué)基本知識的掌握程度,以判別考生是否具備從事科研工作的所要求的基本專(zhuān)業(yè)知識及技能??忌鷳到y復習本考試大綱考察范圍內的內容,重點(diǎn)掌握基本概念和基本原理,并具有一定的綜合運用所學(xué)知識分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
二、考試形式與試卷結構
1 考試方式:書(shū)面筆答。
2 卷面總分:150 分。
3 考試時(shí)間:180 分鐘。
4 試卷主要題型可能有:是非判斷題、選擇題、簡(jiǎn)答題、計算題、綜合題(證明或綜合計算)。
三、考查范圍
1 熱力學(xué)第一定律及應用
1.1 熱力學(xué)第一定律
1.2 可逆過(guò)程及可逆體積功的計算
1.3 恒容熱、恒壓熱及焓
1.4 熱容及恒容變溫過(guò)程、恒壓變溫過(guò)程熱的計算
1.5 氣體可逆膨脹、壓縮過(guò)程,理想氣體絕熱過(guò)程及絕熱可逆過(guò)程方程
1.6 標準摩爾反應焓
1.7 化學(xué)反應熱的計算、標準摩爾生成焓和標準摩爾燃燒焓
1.8 化學(xué)反應熱與溫度的關(guān)系
考試要求:考察熱力學(xué)的主要基本概念,例如體系、環(huán)境、功、熱、狀態(tài)函數、內能等基本概念的定義、熱力學(xué)第一定律及其數學(xué)表達式、摩爾定壓熱容和摩爾定容熱容等;考察運用熱力學(xué)第一定律計算理想氣體在等溫、等壓、絕熱過(guò)程中的△U、△H、Q 和 W 等。以及利用赫斯定律、生成焓、燃燒焓等計算反應熱。
2 熱力學(xué)第二定律
2.1 自發(fā)過(guò)程特征、熱力學(xué)第二定律的經(jīng)典表述及本質(zhì)
2.2 熵的定義、克勞修斯不等式、熵增原理、及熵判據
2.3 環(huán)境熵變、理想氣體 PVT 變化熵變
2.4 亥姆霍茲自由能、吉布斯自由能函數的定義、物理意義和變化值的計算,變化的方向和平衡條件
2.5 熱力學(xué)基本方程和麥克斯韋關(guān)系式
2.6 單組分體系的兩相平衡——熱力學(xué)對單組分體系的應用考試要求:考察熱力學(xué)第二定律、熱力學(xué)函數 U、H、S、F、G 的定義及其物理意義,以及 G 在特殊條件下的物理意義和克勞修斯不等式,會(huì )用它來(lái)判別變化的方向和平衡條件??忌鷳撌炀氄莆找恍┖?jiǎn)單過(guò)程的△S、△H 和△G 的
計算,并能利用范霍夫等溫式判別變化的方向,掌握熵增加原理和各種平衡判據。
3 溶液—多組分體系熱力學(xué)在溶液中的應用
3.1 偏摩爾量的定義和物理意義
3.2 化學(xué)勢定義、化學(xué)勢與溫度、壓力的關(guān)系、化學(xué)勢判據及應用
3.3 氣體組分的化學(xué)勢
3.4 稀溶液的兩個(gè)經(jīng)驗定律-拉烏爾定律、亨利定律及其應用
3.5 理想液態(tài)混合物
3.6 理想稀溶液中任一組分的化學(xué)勢表示式及分配定律
3.7 稀溶液的依數性
考試要求:考察溶液濃度的各種表示法及其相互關(guān)系,理想溶液、稀溶液與實(shí)際溶液三者的區別和聯(lián)系,拉烏爾定律和亨利定律以及它們的應用,以及理想體系(理想氣體、理想溶液、理想稀溶液)中各組分化學(xué)勢的表達式及其應用。
4 相平衡
4.1 多組分系統平衡的一般條件
4.2 相律及其應用
4.3 單組分系統相圖分析
4.4 二組分理想液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖及分析
4.5 二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖及分析
4.6 二組分液態(tài)部分互溶及完全不互溶系統的氣-液平衡相圖
4.7 二組分固態(tài)不互溶系統液-固平衡相圖
考試要求:考察相、組分數和自由度的概念,熟練掌握相律及其簡(jiǎn)單應用(如判斷相數、組分數和自由度數等)??疾靻谓M分系統和二組分系統典型相圖的特點(diǎn)。在雙液系中以完全互溶的雙液系為重點(diǎn)了解其 p-x 圖和 T-x 圖。蒸餾和精餾的基本原理。在二組分液-固體系中,以簡(jiǎn)單低共溶物的相圖為重點(diǎn),了解相圖的繪制及其應用。
5 化學(xué)平衡
5.1 化學(xué)反應平衡條件
5.2 化學(xué)反應的平衡常數與等溫方程式
5.3 平衡常數表示式
5.4 標準摩爾生成吉布斯函數的定義及其應用考試要求:考察均相和多相反應的平衡常數表示式的區別??忌枰炀氄莆掌胶獬蹬c溫度、壓力的關(guān)系和惰性氣體對平衡組成的影響,并掌握其計算方法;要能根據標準熱力學(xué)函數的表值計算平衡常數??忌鷳斈軌蚴炀毨脽崃?/p>
學(xué)方法完成對于化學(xué)反應標準平衡常數、反應物平衡轉化率及體系平衡組成的計算。
6 電化學(xué)
6.1 電化學(xué)基本概念、電解質(zhì)溶液的導電機理及法拉第定律
6.2 電導、電導率、摩爾電導率的定義、計算及電導測定的應用
6.3 電解質(zhì)的平均離子活度因子、離子強度
6.4 可逆電池條件、可逆電池的書(shū)寫(xiě)方法、可逆電池電動(dòng)勢的測定
6.5 原電池熱力學(xué)計算和能斯特方程的應用
6.6 電極電勢和電池電動(dòng)勢
6.7 原電池設計方法
6.8 分解電壓和極化作用
考試要求:考察電導率、摩爾電導率的意義及它們與溶液濃度的關(guān)系,離子獨立移動(dòng)定律及電導測定的常見(jiàn)應用??疾爝w移數與摩爾電導率、離子遷移率之間的關(guān)系等概念??忌鷳斈軌蚴炀毷褂秒娀瘜W(xué)慣用的電極電勢名稱(chēng)、符號和標準電極電勢表,對于給定的電池,要求能正確、熟練地寫(xiě)出電極反應和電池反應,能根據簡(jiǎn)單的化學(xué)反應來(lái)設計電池??疾祀姌O電勢及電動(dòng)勢的計算;標準電動(dòng)勢E0 與反應平衡常數K的關(guān)系,溫度對電動(dòng)勢的影響。熟練掌握由電化學(xué)數據計算常見(jiàn)熱力學(xué)函數的變量??疾祀妱?dòng)勢產(chǎn)生機理的簡(jiǎn)單概念??疾鞓O化現象產(chǎn)生的原因、極化的分類(lèi)、極化的機理;超電勢、分解電壓等概念。
7 化學(xué)反應動(dòng)力學(xué)基礎
7.1 化學(xué)反應速率表示法
7.2 化學(xué)反應速率方程、質(zhì)量作用定律、反應分子數及反應級數和速率常數
7.3 速率方程的積分形式
7.4 速率方程的確定
7.5 溫度對反應速率的影響、阿累尼烏斯公式、活化能及其與反應熱的關(guān)系
7.6 典型復合反應以及復合反應速率的近似處理方法考試要求:考察反應速率的表示方法及基元反應、反應級數、速率常數等概念。對于由簡(jiǎn)單級數的反應如零級、一級、二級,掌握包括其動(dòng)力學(xué)公式(微分式和積分式)在內的各種動(dòng)力學(xué)特征并能夠由實(shí)驗數據確定簡(jiǎn)單反應的級數。對
三種典型的復雜反應(對峙反應、平行反應和連續反應)要求掌握其各自的特點(diǎn)。
考察溫度、活化能對反應速率的影響,理解阿累尼烏斯經(jīng)驗式中各項的意義??疾鞂τ贓a、A、k 等物理量的計算。掌握鏈反應的特點(diǎn)??疾旆€態(tài)近似法等近似處理方法推導動(dòng)力學(xué)公式。
8 界面現象
8.1 表面吉布斯函數及界面張力
8.2 彎曲液面的附加壓力和微小液滴的飽和蒸汽壓、毛細現象
8.3 物理吸附和化學(xué)吸附
8.4 固-液界面:接觸角及潤濕現象
考試要求:考察表面吉布斯自由能、表面張力、接觸角的概念,表面張力與溫度的關(guān)系??疾鞆澢砻娴母郊訅毫Ξa(chǎn)生的原因及與曲率半徑的關(guān)系,彎曲表面上的蒸氣壓與平面相比有何不同,會(huì )解釋常見(jiàn)的表面現象。能夠判斷液-固界面的鋪展與潤濕情況。
9 膠體分散體系和大分子溶液
9.1 膠體的定義和膠體的基本特性
9.2 溶膠的制備及凈化
9.3 膠體分散系統的基本性質(zhì)-光學(xué)性質(zhì)(丁鐸爾效應及瑞利公式)、電學(xué)性質(zhì)、動(dòng)力性質(zhì)
考試要求:考察膠體分散體系在動(dòng)力性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)及電學(xué)性質(zhì)等方面的特點(diǎn)。理解溶膠在穩定性方面的特點(diǎn)及電解質(zhì)對溶膠穩定性的影響,要求會(huì )判斷電解質(zhì)聚沉能力的大小??疾齑蠓肿尤芤号c溶膠的異同點(diǎn)以及膠體分散體系的基本特性。
[1]傅獻彩等編.物理化學(xué)(上).ISBN: 9787040167696.北京:高等教育出版社,2006,第五版.
[2]傅獻彩等編.物理化學(xué)(下).ISBN:9787040177961.北京:高等教育出版社,2006,第五版.