碩士研究生《物理化學(xué)》考試大綱
課程名稱(chēng):物理化學(xué)
科目代碼:862
適用專(zhuān)業(yè):化學(xué)工程與技術(shù),化學(xué)工程,化學(xué)
參考書(shū)目:《物理化學(xué)》(上、下冊)(第六版)天津大學(xué)編,高等教育出版社,2017
(物理化學(xué)實(shí)驗教材可由下列教材中任選一種)
《物理化學(xué)實(shí)驗》石油大學(xué)出版社 吳肇亮等;
《基礎化學(xué)實(shí)驗》(上、下冊)石油工業(yè)出版社,吳肇亮等,2003
碩士研究生物理化學(xué)課程考試大綱
一、概述
物理化學(xué)課程主要包括熱力學(xué)原理和應用(熱力學(xué)基礎、相平衡基礎、化學(xué)平衡基礎)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎、電化學(xué)基礎、表面膠化和統計熱力學(xué)基礎部分。其中前四部分為主要內容。
考生應比較牢固地掌握物理化學(xué)基本概念及計算方法,同時(shí)還應掌握物理化學(xué)一般方法,及并結合具體條件應用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
在物理化學(xué)實(shí)驗的相關(guān)內容中,要求掌握常用的物理化學(xué)實(shí)驗方法和測試技術(shù)。
在有關(guān)的物理量計算和表述中,應注意采用國家標準單位制(SI制)及遵循有效數運算規則。
二、課程考試的基本要求
理論部分:
下面按化學(xué)熱力學(xué)、統計熱力學(xué)初步、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、界面現象和膠體化學(xué)六個(gè)部分列出基本要求?;疽蟀瓷钊氤潭确帧傲私狻?、“理解”(或“明了”)和“掌握”(或“會(huì )用”)三個(gè)層次。
(1)化學(xué)熱力學(xué)
1.熱力學(xué)基礎
理解下列熱力學(xué)基本概念:平衡狀態(tài),狀態(tài)函數,可逆過(guò)程,熱力學(xué)標準態(tài)。
理解熱力學(xué)第一、第二、第三定律的敘述及數學(xué)表達式。
明了熱力學(xué)能、焓、熵、Helmholtz函數和Gibbs函數等熱力學(xué)函數以及標準燃燒焓、標準生成焓、標準摩爾熵、標準生成Gibbs函數等概念。
掌握在物質(zhì)的P、V、T變化、相變化和化學(xué)變化過(guò)程中計算熱、功和各種狀態(tài)函數變化值的原理和方法。在將熱力學(xué)一般關(guān)系式應用于特定系統的時(shí)候,掌握并會(huì )應用狀態(tài)方程(主要是理想氣體狀態(tài)方程, Van der Waals方程、其他真實(shí)氣體狀態(tài)方程)和物性數據(熱容、相變熱、蒸汽壓等)。
掌握熵增原理和各種平衡判據以及熱力學(xué)公式的適用條件。
理解熱力學(xué)基本方程和Maxwell關(guān)系式。
了解用熱力學(xué)基本方程和Maxwell關(guān)系式推導重要熱力學(xué)公式的演繹方法。
2.相平衡
理解偏摩爾量和化學(xué)勢的概念。
會(huì )從相平衡條件推導 Clapeyron和Clapeyron—Clausius方程,并能應用這些方程于有關(guān)的計算。
掌握Raoult定律和Henry定律以及它們的應用。理解理想系統(理想溶液及理想稀溶液)中各組分化學(xué)勢的表達式。
理解逸度和活度的概念。了解逸度和活度的標準態(tài)。
理解相律的意義。
掌握單組分系統和二組分系統典型相圖的特點(diǎn)和應用。
能用杠桿規則進(jìn)行計算。能用相律分析相圖。
3.化學(xué)平衡
明了標準平衡常數的定義。了解等溫方程的推導。掌握用等溫方程判斷化學(xué)反應的方向和限度的方法。
會(huì )用熱力學(xué)數據計算標準平衡常數。了解等壓方程的推導。理解溫度對標準平衡常數的影響。會(huì )用等壓方程計算不同溫度下的標準平衡常數。
了解壓力和惰性氣體對化學(xué)反應平衡組成的影響。了解同時(shí)平衡原理。
(2)統計熱力學(xué)初步
了解獨立子系統的微觀(guān)狀態(tài),能量分布和宏觀(guān)狀態(tài)間的關(guān)系。
明了統計熱力學(xué)的基本假設。
理解Boltzmann能量分布及其適用條件。
理解配分函數的定義、物理意義和析因子性質(zhì)。掌握雙原子分子移動(dòng)、轉動(dòng)和振動(dòng)配分函數的計算。
理解獨立子系統的能量、熵與配分函數的關(guān)系。
(3)化學(xué)動(dòng)力學(xué)
明了化學(xué)反應速率、反應速率常數及反應級數的概念。掌握通過(guò)實(shí)驗建立速率方程的方法。
掌握一級和二級反應的速率方程及其應用。
理解對行反應、連串反應和平行反應的動(dòng)力學(xué)特征。
理解基元反應及反應分子數的概念。掌握由反應機理建立速率方程的近似方法(穩定態(tài)近似法、平衡態(tài)近似法、速控步驟法)。了解鏈反應的機理和特點(diǎn)及支鏈反應與爆炸的關(guān)系。
了解多相反應的步驟,了解催化作用、光化學(xué)反應、溶液中反應的特征。
掌握Arrhennius方程及其應用。明了活化能及指前因子的定義和物理意義。
了解簡(jiǎn)單碰撞理論的基本思想和結果。理解經(jīng)典過(guò)渡狀態(tài)理論的基本思想、基本公式及有關(guān)概念。
(4)電化學(xué)
了解電解質(zhì)溶液的導電機理。理解離子遷移數。
理解表征電解質(zhì)溶液導電能力的物理量(電導率、摩爾電導率)。
理解電解質(zhì)活度和離子平均活度系數的概念。
了解離子氛的概念,理解Debye-Huckel極限公式。
掌握原電池電動(dòng)勢與熱力學(xué)函數的關(guān)系。掌握 Nernst方程及其計算。
掌握各種類(lèi)型電極的特征和電動(dòng)勢測定的主要應用。
掌握常規 將化學(xué)反應設計成原電池的方法。
理解產(chǎn)生電極極化的原因和超電勢的概念。
(5)界面現象
掌握表面張力和表面Gibbs函數的概念。
掌握彎曲界面的附加壓力概念和Laplace公式。
掌握Kelvin公式及其應用。
了解鋪展和鋪展系數。了解潤濕、接觸角和Young方程。
了解溶液界面的吸附及表面活性物質(zhì)的作用。理解Gibbs吸附等溫式。
掌握物理吸附與化學(xué)吸附的含義和區別。掌握Langmuir單分子層吸附模型和吸附等溫式。
(6)膠體化學(xué)
了解膠體的制備方法。
了解膠體的若干重要性質(zhì)(Tyndall效應、Brown運動(dòng)、沉降平衡、電泳和電滲)。
掌握膠團的結構的書(shū)寫(xiě)和擴散雙電層概念。
了解憎液溶膠的DLVO理論。理解電解質(zhì)對溶膠和高分子溶液穩定性的作用。
掌握乳狀液的類(lèi)型及穩定和破壞的方法
物理化學(xué)實(shí)驗部分:
物理化學(xué)實(shí)驗的特點(diǎn)是利用物理方法研究化學(xué)系統變化規律。實(shí)驗中常用多種物理測量?jì)x器,因此應注意基本測量技術(shù)的基本原理和方法。
物理化學(xué)實(shí)驗包含下列內容:
1.熱力學(xué)部分
量熱、相平衡和化學(xué)平衡實(shí)驗
2.電化學(xué)部分
用電位差計測量電池的電動(dòng)勢。
3.化學(xué)動(dòng)力學(xué)部分
測定反應速率常數、反應級數及活化能。
4.界面現象與膠體部分
表面張力的測定。
考生對以下物理化學(xué)實(shí)驗中常用的基本測量技術(shù)與控制技術(shù)應加以掌握或有所了解:
1.溫度的測量與控制
水銀溫度計和熱電偶溫度計的使用和校正。 Beckman溫度計和熱敏電阻溫度計的使用?;笢卦〉难b配和使用。
2.氣壓計的使用和校正。U型汞壓計的使用與校正。
3.電學(xué)測量
電位差計的原理及正確使用。標準電池、檢流計、參比電極的使用。自動(dòng)平衡記錄儀、電導儀的使用,常見(jiàn)電極的使用,鹽橋原理。
4.光學(xué)測量
Abbe折射儀的原理及使用。
原標題:中國石油大學(xué)(北京)理學(xué)院2025年碩士研究生入學(xué)考試大綱
文章來(lái)源:https://www.cup.edu.cn/science/tzgg/3442b9d376034d16803ada12cd62efa8.htm