1、上海科技大學(xué)物質(zhì)學(xué)院碩士研究生入學(xué)考試物理化學(xué)大綱本物理化學(xué)考試大綱適用于報(bào)考上海科技大學(xué)化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的碩士研究生入學(xué)考試。考試形式為閉卷筆試，考試時(shí)間180 分鐘，試卷總分150 分。考核的主要內(nèi)容包括化學(xué)熱力學(xué)（統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)）、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、界面化學(xué)與膠體化學(xué)以及結(jié)構(gòu)化學(xué)等。要求考生熟練掌握物理化學(xué)與結(jié)構(gòu)化學(xué)的基本概念、基本原理及計(jì)算方法，并具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。主要題型可能有：選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題等。一、考試內(nèi)容（一）氣體1、氣體分子動(dòng)理論2、摩爾氣體常數(shù)3、理想氣體狀態(tài)圖4、分子運(yùn)動(dòng)的速率分布5、分子平動(dòng)能的分布6、氣體分子在重力場(chǎng)中的分布7、分子的

2、碰撞頻率與平均自由程8、實(shí)際氣體9、氣液間的轉(zhuǎn)變 實(shí)際氣體的等溫線和液化過(guò)程10、壓縮因子圖 實(shí)際氣體的有關(guān)計(jì)算（二）熱力學(xué)第一定律1、熱力學(xué)概論2、熱平衡和熱力學(xué)第零定律-溫度的概念3、熱力學(xué)的一些基本概念4、熱力學(xué)第一定律5、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程與可逆過(guò)程6、始7、熱容8、熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體的應(yīng)用9、Carnot 循環(huán)10、Joule-Thomson效應(yīng)-實(shí)際氣體的 U和 H11、熱化學(xué)12、赫斯定律213、幾種熱效應(yīng)14、反應(yīng)始變和溫度的關(guān)系 一Kirchhoff 定律15、絕熱反應(yīng)一非等溫反應(yīng)（三）熱力學(xué)第二定律1、自發(fā)過(guò)程的共同特征 一不可逆性2、熱力學(xué)第二定律3、Carnot 定理4、

3、嫡的概念5、Clausius不等式與嫡增加原理6、熱力學(xué)基本方程與T-S圖7、嫡變的計(jì)算8、嫡和能量退降9、熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)和嫡統(tǒng)計(jì)意義10、Helmholtz自由能和 Gibbs自由能11、變化的方向和平衡條件12、G的計(jì)算示例13、幾個(gè)熱力學(xué)函數(shù)間的關(guān)系14、熱力學(xué)第三定律與規(guī)定嫡（四）多組分體系熱力學(xué)及其在溶液中的應(yīng)用1、多組分系統(tǒng)的組成表示法2、偏摩爾量3、化學(xué)勢(shì)4、氣體混合物中各組分的化學(xué)勢(shì)5、稀溶液中的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律 6、理想液態(tài)混合物37、理想稀溶液中任一組分的化學(xué)勢(shì)8、稀溶液的依數(shù)性9、活度與活度因子10、分配定律 溶質(zhì)在兩互不相溶液相中的分配（五）相平衡1、多相體系平衡的一

4、般條件2、相律3、單組分體系的相平衡4、二組分體系的相圖及其應(yīng)用7（六）化學(xué)平衡1、化學(xué)反應(yīng)的平衡條件和化學(xué)反應(yīng)的親和勢(shì)2、化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)與等溫方程式3、平衡常數(shù)的表示式4、復(fù)相化學(xué)平衡5、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能6、溫度、壓力及惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響7、同時(shí)化學(xué)平衡8、反應(yīng)的耦合9、近似計(jì)算（七）統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)基礎(chǔ)1、概論2、玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)3、配分函數(shù)4、各配分函數(shù)的求法及其對(duì)熱力學(xué)函數(shù)的貢獻(xiàn)5、分子的全配分函數(shù)6、用配分函數(shù)計(jì)算G 和反應(yīng)的平衡常數(shù)r m（八）電解質(zhì)溶液1、電化學(xué)的基本概念與電解定律2、離子的電遷移和遷移數(shù)3、電解質(zhì)溶液的電導(dǎo) 4、電解質(zhì)的平均活度和平均活度因子5、強(qiáng)電解質(zhì)

5、溶液理論簡(jiǎn)介（九）可逆電池的電動(dòng)勢(shì)及其應(yīng)用1、可逆電池和可逆電極2、電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定3、可逆電池的書(shū)寫(xiě)方法及電動(dòng)勢(shì)的取號(hào)4、可逆電池的熱力學(xué)5、電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)理6、電極電勢(shì)和電池的電動(dòng)勢(shì)7、電動(dòng)勢(shì)測(cè)定的應(yīng)用（十）電解與極化作用1、分解電壓2、極化作用3、電解時(shí)電極上的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)4、金屬的電化學(xué)腐蝕、防腐與金屬的鈍化5、化學(xué)電源（十一）化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)1、化學(xué)反應(yīng)速率表示法和速率方程2、具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)的反應(yīng)3、幾種典型的復(fù)雜反應(yīng)4、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響5、鏈反應(yīng)6、碰撞理論7、過(guò)渡態(tài)理論8、單分子反應(yīng)理論9、在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)10、光化學(xué)反應(yīng)11、催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（十二）表面物理化學(xué)1、表面吉布斯自由能

6、和表面張力2、彎曲表面下的附加壓力和蒸氣壓3、溶液的表面吸附4、液- 液界面的性質(zhì)5、 L-B 膜及生物膜6、液- 固界面現(xiàn)象87、表面活性劑及其作用8、固體表面的吸附9、氣-固相表面催化反應(yīng)（十三）膠體分散系統(tǒng)和大分子溶液1、膠體和膠體的基本特性2、溶膠的制備和凈化3、溶膠的動(dòng)力性質(zhì)4、溶膠的光學(xué)性質(zhì)5、溶膠的電學(xué)性質(zhì)6、雙電層理論和 電位187、溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用8、乳狀液9、凝膠10、大分子溶液11、Donnan平衡和聚電解質(zhì)溶液的滲透壓（十四）結(jié)構(gòu)化學(xué)1、量子力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)2、原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)3、雙原子分子的結(jié)構(gòu)化學(xué)4、分子的對(duì)稱(chēng)性5、晶體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和晶體的性質(zhì)二、考試要求（一）氣體

7、了解氣體分子運(yùn)動(dòng)公式的推導(dǎo)過(guò)程，建立微觀的運(yùn)動(dòng)模型。了解前人對(duì)問(wèn)題的處 理方法和過(guò)程。了解理想氣體的微觀模型，熟練使用理想氣體狀態(tài)方程。了解分子速度 和能量分布公式的推導(dǎo)及物理意義。了解實(shí)際氣體狀態(tài)方程及對(duì)實(shí)際氣體的計(jì)算。了解 對(duì)比狀態(tài)；會(huì)使用壓縮因子圖。（二）熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用明確熱力學(xué)的一些基本概念，如體系、環(huán)境、功、熱、狀態(tài)函數(shù)、變化過(guò)程和途 徑等。掌握熱力學(xué)第一定律和內(nèi)能的概念。熟知功和熱正負(fù)號(hào)的取號(hào)慣例及各種過(guò)程中 功與熱的計(jì)算。明確準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程與可逆過(guò)程的意義。掌握 U及H都是狀態(tài)函數(shù)以及狀 態(tài)函數(shù)的特性。熟練應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算理想氣體在等溫、等壓、絕熱等過(guò)程中的UU H、Q

8、和W。熟練應(yīng)用生成始、燃燒始來(lái)計(jì)算始變。會(huì)應(yīng)用赫斯定律和基爾霍夫定律。了解卡諾循環(huán)的意義。了解摩爾定壓、定容熱容的概念；了解節(jié)流過(guò)程的特點(diǎn)及焦 耳-湯姆遜系數(shù)的定義與實(shí)際應(yīng)用。（三）熱力學(xué)第二定律了解自發(fā)變化的共同特征，明確熱力學(xué)第二定律的意義。掌握熱力學(xué)第二定律與卡 諾定理的聯(lián)系。理解克勞修斯不等式的重要性。注意在熟記熱力學(xué)函數(shù) U、H S A G 的定義，并了解其物理意義。明確G在特殊條件下的物理意義，會(huì)用它來(lái)判別變化的方向和平衡條件。熟練計(jì)算一些簡(jiǎn)單過(guò)程的S、 H A和 G學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)可逆過(guò)程，并判別變化的方向。較熟練地運(yùn)用吉布斯-亥姆霍茲公式、克拉貝龍方程式和克勞修斯- 克拉貝龍方程式。明

9、確偏摩爾量和化學(xué)勢(shì)的意義。了解熱力學(xué)第三定律的內(nèi)容，明確規(guī)定 嫡值的意義、計(jì)算及其應(yīng)用。掌握嫡增加原理和各種平衡判據(jù)。了解嫡的統(tǒng)計(jì)意義。（四）多組分體系熱力學(xué)及其在溶液中的應(yīng)用熟悉多組分系統(tǒng)的組成表示法及其相互關(guān)系。掌握偏摩爾量和化學(xué)勢(shì)的定義，了解 它們之間的區(qū)別和在多組分系統(tǒng)中引入偏摩爾量和化學(xué)勢(shì)的意義。掌握理想氣體化學(xué)勢(shì)的 表示式及其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的含義，了解理想和非理想氣體化學(xué)勢(shì)的表示式以及兩者的共同之處，了 解逸度的概念。了解理想液態(tài)混合物的通性及化學(xué)勢(shì)的表示方法。了解理想稀溶液中各組分 化學(xué)勢(shì)的表示法。熟悉稀溶液的依數(shù)性，會(huì)用依數(shù)性計(jì)算未知物的摩爾質(zhì)量。了解相對(duì)活度 的概念，描述溶劑的非理想

10、程度。了解分配定律公式的推導(dǎo)，了解熱力學(xué)處理溶液的一 般方法。（五）相平衡明確相、組分?jǐn)?shù)和自由度等相平衡中的基本概念。了解相律的推導(dǎo)過(guò)程，熟練掌握 相律在相圖中的應(yīng)用。能看懂各種類(lèi)型的相圖，并進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，理解相圖中各相區(qū)、 線和特殊點(diǎn)所代表的意義，了解其自由度的變化情況。在雙液系相圖中，了解完全互溶、部 分互溶和完全不互溶相圖的特點(diǎn)，掌握如何利用相圖進(jìn)行有機(jī)物的分離提純。學(xué)會(huì)用步 冷曲線繪制二組分低共熔點(diǎn)相圖，會(huì)對(duì)相圖進(jìn)行分析，并了解二組分低共熔相圖在冶金、 分離、提純等方面的應(yīng)用。（六）化學(xué)平衡了解從平衡常數(shù)導(dǎo)出化學(xué)反應(yīng)等溫式，并掌握這個(gè)公式的使用。了解從化學(xué)勢(shì)導(dǎo)出 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。掌握均相

11、和多相反應(yīng)的平衡常數(shù)表示式。理解 Gm的意義以及與標(biāo)準(zhǔn) 平衡常數(shù)的關(guān)系，掌握 G 的求算和應(yīng)用。理解 G 的意義并掌握其用途。熟悉溫度, 壓mm力和惰性氣體對(duì)平衡的影響。（七）統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)基礎(chǔ)了解統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的分類(lèi)和統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的基本假定。了解最概然分布和擷取最大項(xiàng)原理。了解配分函數(shù)的定義及其物理意義，知道配分函數(shù)與熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系。了解各種配分函數(shù)的計(jì)算方法，學(xué)會(huì)用配分函數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)單分子的熱力學(xué)函數(shù)，掌握理想氣體簡(jiǎn)單分子平動(dòng)熵的計(jì)算。了解分子配分函數(shù)的分離和全配分函數(shù)的組成。了解自由能函數(shù)和熱函函數(shù)，用自由能函數(shù)和配分函數(shù)計(jì)算平衡常數(shù)。（八）電解質(zhì)溶液掌握電化學(xué)的基本概念和電解定律，了解遷移數(shù)的意義及

12、常用的測(cè)定遷移數(shù)的方法。掌握電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率的意義及它們與溶液濃度的關(guān)系。熟悉離子獨(dú)立移動(dòng)定律及電導(dǎo)測(cè)定的一些應(yīng)用。掌握遷移數(shù)與摩爾電導(dǎo)率、離子電遷移率之間的關(guān)系，能熟練地進(jìn)行計(jì)算。理解電解質(zhì)的離子平均活度、平均活度因子的意義及其計(jì)算方法。了解強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論的基本內(nèi)容及適用范圍，并會(huì)計(jì)算離子強(qiáng)度及使用德拜-休克爾極限公（九）可逆電池的電動(dòng)勢(shì)及其應(yīng)用掌握形成可逆電池的必要條件、可逆電極的類(lèi)型和電池的書(shū)面表示方法，能熟練、正確地寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。了解對(duì)消法測(cè)電動(dòng)勢(shì)的基本原理和標(biāo)準(zhǔn)電池的作用。在正確寫(xiě)出電極和電池反應(yīng)的基礎(chǔ)上，熟練地用Nernst 方程計(jì)算電極電勢(shì)和電池的電動(dòng)勢(shì)。了解電動(dòng)勢(shì)

13、產(chǎn)生的機(jī)理和氫標(biāo)準(zhǔn)電極的作用。掌握熱力學(xué)與電化學(xué)之間的聯(lián)系，會(huì)利用電化學(xué)測(cè)定的數(shù)據(jù)計(jì)算熱力學(xué)函數(shù)的變化值。熟悉電動(dòng)勢(shì)測(cè)定的主要應(yīng)用，會(huì)從可逆電池測(cè)定數(shù)據(jù)計(jì)算平均活度因子、解離平衡常數(shù)和溶液的pH 值。（十）電解與極化作用了解分壓的意義，要使電解池不斷地進(jìn)行工作必須克服的阻力的種類(lèi)。了解極化現(xiàn)象、超電勢(shì)、極化作用的種類(lèi)、降低極化作用的方法。了解極化曲線、電解池與原電池的極化曲線的異同點(diǎn)。掌握H2（g） 的超電勢(shì)的計(jì)算。在電解過(guò)程中，能用計(jì)算的方法判斷在兩個(gè)電極上首先發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)。了解電解的一般過(guò)程及其應(yīng)用。了解金屬腐蝕的類(lèi)型，了解常用的防止金屬腐蝕的方法。了解常用化學(xué)電源的基本原理、類(lèi)型及目前

14、的發(fā)展概況，特別是燃料電池的應(yīng)用前景。（十一）化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)掌握宏觀動(dòng)力學(xué)中反應(yīng)速率的表示法，基元反應(yīng)，非基元反應(yīng)，反應(yīng)級(jí)數(shù)，反應(yīng)分子數(shù)，速率常數(shù)等的基本概念。掌握簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)的反應(yīng)如零級(jí)、一級(jí)、二級(jí)的特點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用各種方法判斷反應(yīng)級(jí)數(shù)，熟練地利用速率方程計(jì)算速率常數(shù)，半衰期等。掌握三種典型的復(fù)雜反應(yīng)（對(duì)峙反應(yīng)、平行反應(yīng)和連續(xù)反應(yīng)）的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)使用合理的近似的方法作一些簡(jiǎn)單的計(jì)算。掌握溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，特別是在平行反應(yīng)中如何進(jìn)行溫度調(diào)控，以提高所需產(chǎn)物的產(chǎn)量。掌握Arrhenius 經(jīng)驗(yàn)式的各種表示形式，掌握活化能的含義，它對(duì)反應(yīng)速率的影響，以及活化能的求算方法。掌握鏈反應(yīng)的特點(diǎn)，用

15、穩(wěn)態(tài)近似、平衡假設(shè)和速控步等近似方法從復(fù)雜反應(yīng)的機(jī)理推導(dǎo)出速率方程。了解較常用的反應(yīng)速率理論，碰撞理論和過(guò)渡態(tài)理論采用的模型，推導(dǎo)過(guò)程中引進(jìn)的假定、計(jì)算速率常數(shù)的公式及理論的優(yōu)缺點(diǎn)。用這兩個(gè)理論計(jì)算簡(jiǎn)單反應(yīng)的速率常數(shù)，掌握活化能、閾能和活化焓等能量之間的關(guān)系。了解微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展概況、常用的實(shí)驗(yàn)方法和該研究在理論上的意義。了解溶液反應(yīng)的特點(diǎn)和溶劑對(duì)反應(yīng)的影響（原鹽效應(yīng)） 會(huì)判斷離子強(qiáng)度對(duì)不同反應(yīng)速率的影響。了解擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)的影響。了解較常用的測(cè)試快 速反應(yīng)的方法，學(xué)會(huì)用弛豫法來(lái)計(jì)算簡(jiǎn)單快速對(duì)峙反應(yīng)的兩個(gè)速率常數(shù)。了解光化學(xué)反應(yīng) 的基本定律、光化學(xué)平衡與熱化學(xué)平衡的區(qū)別以及這類(lèi)反應(yīng)的發(fā)展趨勢(shì)和

16、應(yīng)用前景。了解 催化反應(yīng)特別是酶催化反應(yīng)的特點(diǎn)、催化劑改變反應(yīng)速率的本質(zhì)和常用催化劑的類(lèi)型。了 解自催化反應(yīng)的特點(diǎn)和產(chǎn)生化學(xué)振蕩的原因。（十二）表面物理化學(xué)明確表面吉布斯自由能、表面張力、接觸角的概念，了解表面張力與溫度的關(guān)系明確彎曲表面的附加壓力產(chǎn)生的原因及與曲率半徑的關(guān)系。會(huì)使用楊-拉普拉斯公式。了解彎曲表面上的蒸氣壓與平面相比有何不同，熟練掌握定量應(yīng)用開(kāi)爾文公式，會(huì)用這個(gè)基本原理解釋常見(jiàn)的表面現(xiàn)象。理解吉布斯吸附等溫式的表示形式，各項(xiàng)的物理意義，并能應(yīng)用及作簡(jiǎn)單計(jì)算。了解表面活性劑的特點(diǎn)、作用及大致分類(lèi)，它在表面上作定向排列及降低表面自由能的情況。了解液-液、液 -固界面的鋪展與潤(rùn)濕情況

17、。理解氣-固表面的吸附本質(zhì)及吸附等溫線的主要類(lèi)型，能解釋簡(jiǎn)單的表面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。了解化學(xué)吸附與物理吸附的區(qū)別，了解影響固體吸附的主要因素。了解化學(xué)吸附和多相催化反應(yīng)的關(guān)系，了 解氣 -固相表面催化反應(yīng)速率的特點(diǎn)及反應(yīng)機(jī)理。（十三）膠體分散體系和大分子溶液了解膠體分散體系的基本特性，憎液溶膠的膠粒結(jié)構(gòu)、制備和凈化常用的方法。掌握膠體分散體系在動(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)以及如何利用這些特點(diǎn)對(duì)膠 體進(jìn)行粒度大小、帶電情況等方面的研究并應(yīng)用于實(shí)踐。了解溶膠在穩(wěn)定性方面的特點(diǎn)， 掌握動(dòng)電電位及電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響，會(huì)判斷電解質(zhì)聚沉能力的大小。了解乳狀液 的種類(lèi)、乳化劑的作用以及在工業(yè)和日常生活中的應(yīng)用。了解凝膠的分類(lèi)、形成及主要性質(zhì)。了解大分子溶液與溶膠的異同點(diǎn)及大分子物質(zhì)平均摩爾質(zhì)量的種類(lèi)和測(cè)定方法。了解什么是唐南平衡，如何較準(zhǔn)確地用滲透壓法測(cè)定聚電解質(zhì)的數(shù)均摩爾質(zhì)量。了解牛頓流體和非牛 頓流體的區(qū)別，了解粘彈性流體的特點(diǎn)。了解納米材料的制備和特性。（十四）結(jié)構(gòu)化學(xué)了解能量量子化、光電效應(yīng)、波粒二象性以及不確定度關(guān)系的基本內(nèi)容。了解量子力學(xué)中