《物理化學》考生大綱

一、基本要求

1.掌握熱力學研究方法的特點,理解熱力學基本原理,并運用熱學基本原理和方法處理溶液、相平衡、化學平衡、電化學和表面物理化學等方面的一些基本問題;

2.理解化學現(xiàn)象與電現(xiàn)象的聯(lián)系及與熱力學的關(guān)系，掌握可逆電池熱力學的基本原理和不可逆電極過程的一些情況;

3.理解動力學方法的特點，掌握宏觀化學動力學的基本內(nèi)容，濃度、溫度等因素對化學反應(yīng)速率的影響。掌握鏈反應(yīng)、光化學反應(yīng)和酶催化反應(yīng)。

我院研究生培養(yǎng)所涉及的研究方向主要包括物質(zhì)的光電過程、納米和生物科學及應(yīng)用。這些方向都涉及到物理化學的基本科學原理與應(yīng)用，因此通過本課程考試，可為我院選拔在相關(guān)領(lǐng)域具有寬厚基礎(chǔ)理論的深造人才。

二、考試范圍

一)熱力學第一定律

1.熱力學基本概念

2.熱和功，可逆過程與最大功

3.熱力學第一定律

4.焓，熱容

5.焦耳——湯姆遜效應(yīng)

6.熱化學

7.反應(yīng)熱效應(yīng)的計算

8.反應(yīng)熱效應(yīng)與溫度的關(guān)系

二)熱力學第二定律

1.自發(fā)過程的共同特征，熱力學第二定律的經(jīng)典表述

2.卡諾循環(huán)，卡諾原理和克勞修斯不等式

3.過程的熱溫商與熵函數(shù)

4.過程的方向與限度的判據(jù)

5.熵變的計算及應(yīng)用

6.熵的統(tǒng)計意義，熱力學第三定律

7.ΔG、ΔA的定義、計算與應(yīng)用

8.熱力學函數(shù)之間的基本關(guān)系式

三)溶液

1.溶液的組成表示法，偏摩爾量和化學勢

2.氣體物質(zhì)中各組分的化學勢

3.液態(tài)理想混合物中各組分的化學勢表達式

4.稀溶液中的兩個經(jīng)驗定律

5.稀溶液的依數(shù)性

四)相平衡

1.熟悉組分數(shù)、相數(shù)及自由度數(shù)等基本概念，明確相律的推導(dǎo)及其應(yīng)用

2.單組分體系的相圖

3.二組分氣-液平衡體系相圖

4.二組分固-液平衡體系相圖

五)化學平衡

1.化學反應(yīng)等溫方程式與化學反應(yīng)平衡常數(shù)

2.ΔG與平衡常數(shù)的關(guān)系

3.影響化學平衡的因素

4.同時平衡

5.反應(yīng)耦合

六)電解質(zhì)溶液

1.電解定律

2.電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、極限摩爾電導(dǎo)率

3.離子的遷移和遷移數(shù)，離子的淌度與離子電導(dǎo)

4.電解質(zhì)溶液的活度及活度系數(shù)

七)可逆電池的電動勢

1.可逆電池與不可逆電池

2.可逆電極的種類，可逆電極的電極反應(yīng)

3.電極—溶液界面電勢差

4.電池符號表示法和電池電動勢的測定

5.可逆電池的熱力學

6.電池反應(yīng)的Nernst方程和電極電勢

7.濃差電池，液體接界電勢與鹽橋

8.各類電池電動勢的計算與電池電動勢應(yīng)用

八)電解與極化作用

1.分解電壓與極化作用

2.電解時的電極反應(yīng)

3.超電勢與析出規(guī)則

4.電化學極化和濃差極化

九)化學動力學

1.化學反應(yīng)速率的表示方法及反應(yīng)速率的測定方法

2.簡單級數(shù)反應(yīng)的動力學方程式及其動力學特征

3.速率常數(shù)和反應(yīng)級數(shù)的確定方法

4.基元反應(yīng)、反應(yīng)歷程、復(fù)雜反應(yīng)、反應(yīng)分子數(shù)和反應(yīng)級數(shù)

5.幾種典型的復(fù)雜反應(yīng)

6.阿累尼烏斯經(jīng)驗指數(shù)定律，活化能等因素對反應(yīng)速率的影響

7.光化學反應(yīng)

8.酶催化反應(yīng)

十)表面現(xiàn)象

1.表面自由能和表面張力

2.彎曲表面現(xiàn)象

3.液-液和液-固界面

4.溶液和固體的表面吸附

三、主要參考書

傅獻彩、沈文霞，姚天揚等編，《物理化學》(第五版)(上、下冊)，北京：高等教育出版社，2006。(統(tǒng)計熱力學部分和反應(yīng)速率理論部分，不列入此次考試內(nèi)容)