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物理化學(xué)

一、基本要求

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

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

3.理解動(dòng)力學(xué)方法的特點(diǎn)，掌握宏觀化學(xué)動(dòng)力學(xué)的基本內(nèi)容，濃度、溫度等因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。掌握鏈反應(yīng)、光化學(xué)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(xué)及應(yīng)用。這些方向都涉及到物理化學(xué)的基本科學(xué)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(xué)第一定律

1.熱力學(xué)基本概念

2.熱和功，可逆過程與最大功

3.熱力學(xué)第一定律

4.焓，熱容

5.焦耳——湯姆遜效應(yīng)

6.熱化學(xué)

7.反應(yīng)熱效應(yīng)的計(jì)算

8.反應(yīng)熱效應(yīng)與溫度的關(guān)系

二)熱力學(xué)第二定律

1.自發(fā)過程的共同特征，熱力學(xué)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(jì)算及應(yīng)用

6.熵的統(tǒng)計(jì)意義，熱力學(xué)第三定律

7.ΔG、ΔA的定義、計(jì)算與應(yīng)用

8.熱力學(xué)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(xué)勢(shì)

2.氣體物質(zhì)中各組分的化學(xué)勢(shì)

3.液態(tài)理想混合物中各組分的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式

4.非理想混合物中各組分的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式

5.稀溶液的依數(shù)性

四)相平衡

1.熟悉組分?jǐn)?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(xué)平衡

1.化學(xué)反應(yīng)等溫方程式與化學(xué)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(xué)平衡的因素

4.同時(shí)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(dòng)勢(shì)

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(shì)差

4.電池符號(hào)表示法和電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定

5.可逆電池的熱力學(xué)

6.電池反應(yīng)的Nernst方程和電極電勢(shì)

7.濃差電池，液體接界電勢(shì)與鹽橋

8.各類電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算與電池電動(dòng)勢(shì)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(shí)的電極反應(yīng)

3.超電勢(shì)與析出規(guī)則

4.電化學(xué)極化和濃差極化

九)化學(xué)動(dòng)力學(xué)

1.化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法及反應(yīng)速率的測(cè)定方法

2.簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式及其動(dòng)力學(xué)特征

3.速率常數(shù)和反應(yīng)級(jí)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(jí)數(shù)

5.幾種典型的復(fù)雜反應(yīng)

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

7.光化學(xué)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(xiàn)彩、沈文霞，姚天揚(yáng)等編，《物理化學(xué)》(第五版)(上、下冊(cè))，北京：高等教育出版社，2006。(統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)部分和反應(yīng)速率理論部分，不列入此次考試內(nèi)容)