2023年天津大學(xué)材料學(xué)專業(yè)考研物理化學(xué)科目考試大綱

2023年天津大學(xué)材料學(xué)專業(yè)考研物理化學(xué)科目考試大綱

注：該考試大綱適用于天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院功能材料研究方向的材料學(xué)專業(yè)研究生考試。

一、考試的總體要求

1. 對本門課程中重要的基本概念與基本原理掌握其含義及適用范圍;

2. 掌握物理化學(xué)公式的應(yīng)用及其適用范圍。計(jì)算題要求思路正確，步驟簡明;

3. 掌握物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用物理量的測量(包括原理、計(jì)算式、如何測量)。能正確使用常用的物理化學(xué)儀器(原理、測量精度、使用范圍、注意事項(xiàng))

二、考試內(nèi)容及比例(重點(diǎn)部分)

1.氣體、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律(~22 %)

理想氣體狀態(tài)方程、范德華方程、壓縮因子定義。熱力學(xué)第一、第二定律及其數(shù)學(xué)表達(dá)式;pVT 變化、相變化與化學(xué)反應(yīng)過程中W、Q、△U、△H、△S、△A 與△G 的計(jì)算;熵增原理;三個平衡判據(jù)。了解熱力學(xué)基本方程和麥克斯韋關(guān)系式的簡單應(yīng)用、克拉佩龍方程及克-克方程的應(yīng)用。

2.多組分熱力學(xué)及相平衡(~18 %)

偏摩爾量、化學(xué)勢的概念;理想氣體、理想液態(tài)混合物、理想稀溶液各組分的化學(xué)勢表達(dá)式;逸度、活度的定義、活度及活度因子的計(jì)算。拉烏爾定律和亨利定律;稀溶液依數(shù)性的概念及簡單應(yīng)用。相律的應(yīng)用;單組分系統(tǒng)相圖;二組分氣-液平衡相圖;凝聚系統(tǒng)相圖。

3.化學(xué)平衡(~10 %)

理想氣體等溫方程;標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)吉布斯函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與平衡組成的計(jì)算;溫度、壓力和惰性組分對理想氣體化學(xué)平衡的影響。

4.電化學(xué)(~10 %)

電解質(zhì)溶液中電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、活度與活度因子的計(jì)算;電導(dǎo)測定的應(yīng)用。原電池?zé)崃W(xué)，能斯特方程;電池電動勢測定的應(yīng)用;電極的極化與超電勢的概念。

5.統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)(~6 %)

玻耳茲曼分布;粒子的配分函數(shù);雙原子平動、轉(zhuǎn)動、振動配分函數(shù)的計(jì)算;獨(dú)立子系統(tǒng)熱力學(xué)能、熵與配分函數(shù)的關(guān)系，玻耳茲曼熵定理。

6.化學(xué)動力學(xué)(~15 %)

反應(yīng)速率、基元反應(yīng)、反應(yīng)分子數(shù)、反應(yīng)級數(shù)的概念。零、一、二級反應(yīng)的動力學(xué)特征及速率方程積分式的應(yīng)用;阿倫尼烏斯方程;對行、平行反應(yīng)(一級)速率方程積分式的應(yīng)用;復(fù)合反應(yīng)的近似處理法(穩(wěn)態(tài)近似法、平衡態(tài)近似法)。催化劑的基本特征;光化學(xué)反應(yīng)的特征及光化學(xué)第一、第二定律。

7.界面現(xiàn)象與膠體化學(xué)(~10 %)

彎曲液面的附加壓力與拉普拉斯方程;開爾文公式;四種亞穩(wěn)態(tài);潤濕與鋪展現(xiàn)象及楊氏方程;化學(xué)吸附與物理吸附;朗繆爾吸附等溫式。了解膠體的光學(xué)性質(zhì)、動力學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì);掌握膠團(tuán)結(jié)構(gòu)的表示、電解質(zhì)對溶膠的聚沉作用;了解乳狀液的穩(wěn)定與破壞。

8.實(shí)驗(yàn)部分(~10 %)

1)恒溫槽的調(diào)節(jié)及粘度測定;2)液體飽和蒸氣壓的測定;3)反應(yīng)焓的測定(ZnO 與HCl 水溶液反應(yīng));4)平衡常數(shù)的測定(氨基甲酸銨分解);5)凝固點(diǎn)降低法測定摩爾質(zhì)量(萘-環(huán)己烷系統(tǒng));6)二組分完全互溶液體蒸餾曲線(乙醇-正丙醇系統(tǒng)，阿貝折射儀);7)二組分凝聚系統(tǒng)相圖(Pb-Sn 系統(tǒng));8) 原電池?zé)崃W(xué)(電位差計(jì)的應(yīng)用);9)過氧化氫催化分解(KI 催化劑);10)乙酸乙酯皂化反應(yīng)(電導(dǎo)率儀的應(yīng)用);11)液體表面張力的測定(最大氣泡壓力法)，以上實(shí)驗(yàn)的原理及物理量的測量方法

三、試卷題型及比例

計(jì)算題 60%，概念題 30%，實(shí)驗(yàn)題 10%。

四、考試形式及時間

考試形式均為筆試?？荚嚂r間為 3 小時。

五、主要參考教材

劉俊吉，周亞平等編，物理化學(xué)(第 6 版，上下冊)，高等教育出版社，2017 年

唐向陽，余莉萍等編，《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》(第四版)，科學(xué)出版社，2015 年

馮霞，朱莉娜，朱榮嬌編，《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》，高等教育出版社，2015 年

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