北京科技大學(xué)

627-物理化學(xué)B

一、考試要求

物理化學(xué)入學(xué)考試是我校化學(xué)學(xué)科招收碩士研究生的水平考試之一。考試內(nèi)容包含物理化學(xué)(占80%)和結(jié)構(gòu)化學(xué)(20%)。主要考察學(xué)生對(duì)物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理的掌握程度和綜合運(yùn)用能力。

二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

1. 考試方式：閉卷，筆試

2. 題型：選擇題、填空題、計(jì)算題和問(wèn)答題

3. 考試時(shí)間：180分鐘

三、考試內(nèi)容

考試內(nèi)容涉及物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)兩部分，下面將其主要內(nèi)容分別介紹如下：

1. 物理化學(xué)

(1)熱力學(xué)第一定律：系統(tǒng)與環(huán)境、熱力學(xué)平衡態(tài)、狀態(tài)函數(shù)、狀態(tài)方程、熱、功、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程、可逆過(guò)程、熱力學(xué)第一定律、焓、等壓熱容和等容熱容、Gay-Lussac-Joule實(shí)驗(yàn)、、絕熱可逆過(guò)程方程式和多方過(guò)程、Carnot循環(huán)、Joule-Thomson效應(yīng)、熱化學(xué)、Hess定律、幾種熱效應(yīng)、反應(yīng)焓變與溫度的關(guān)系、絕熱反應(yīng)。

(2)熱力學(xué)第二定律：自發(fā)反應(yīng)的不可逆性、熱力學(xué)第二定律、Carnot定律、熵、Clausius不等式和熵增加原理、熱力學(xué)基本方程和T-S圖、熵和能量退降、熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)和熵的統(tǒng)計(jì)意義、Helmholtz自由能和Gibbs自由能、變化的方向和平衡條件、DG的計(jì)算示例、幾個(gè)熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系、熱力學(xué)第三定律與規(guī)定熵。

(3)多組分體系熱力學(xué)及其在溶液中的應(yīng)用：多組分體系的組成表示法、偏摩爾量、化學(xué)勢(shì)、氣體混合物中各組分的化學(xué)式、稀溶液中的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律、理想液態(tài)混合物、理想稀溶液中任一組分的化學(xué)勢(shì)、稀溶液的化學(xué)勢(shì)、Duhem-Margule公式、活度與活度因子、滲透因子和超額函數(shù)、分配定律、理想液態(tài)混合物和理想稀溶液的微觀說(shuō)明。

(4)相平衡：多相系統(tǒng)平衡的一般條件、相律、單組分系統(tǒng)的相平衡、二組分系統(tǒng)的相圖及其應(yīng)用、三組分系統(tǒng)的相圖及其應(yīng)用、二級(jí)相變。

(5)化學(xué)平衡：化學(xué)平衡的條件、化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)和等溫方程式、平衡常數(shù)的表達(dá)式、復(fù)相化學(xué)平衡、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成Gibbs自由能、溫度壓力及惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響、同時(shí)化學(xué)平衡、反應(yīng)的耦合、近似計(jì)算。

(6)電解質(zhì)溶液：電化學(xué)中的基本概念和電解定律、離子的電遷移和遷移數(shù)、電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)、電解質(zhì)的平均活度和平均活度因子。

(7)可逆電池的電動(dòng)勢(shì)及其應(yīng)用：可逆電池和可逆電極、電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定、可逆電池的書(shū)寫(xiě)方式及電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)、可逆電池的熱力學(xué)、電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)理、電極電勢(shì)和電池的電動(dòng)勢(shì)、電動(dòng)勢(shì)測(cè)定的應(yīng)用。

(8)電解和極化作用：分解電壓、極化作用、電解時(shí)電池上的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)、金屬的電化學(xué)腐蝕、防腐與金屬的鈍化。

(9)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)：化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法和速率方程、具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)的反應(yīng)、幾種典型的復(fù)雜反應(yīng)、基元反應(yīng)的微觀可逆原理、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響、活化能、鍵反應(yīng)、擬定反應(yīng)歷程的一般方法。

(10)表面物理化學(xué)：表面張力和表面Gibbs自由能、彎曲表面上的附加壓力和蒸汽壓、溶液的表面吸附、液-液界面的性質(zhì)、膜、液-固界面、表面活性劑及其作用、固體表面的吸附、氣-固表面催化反應(yīng)。

2. 結(jié)構(gòu)化學(xué)

(1) 量子力學(xué)基礎(chǔ)：微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、波函數(shù)的概念意義和性質(zhì)、定態(tài)薛定諤方程、量子力學(xué)算符、本征方程、勢(shì)箱問(wèn)題。

(2) 原子結(jié)構(gòu)：?jiǎn)坞娮雍投嚯娮釉�子薛定諤方程的求解、電子軌道波函數(shù)等的圖形描述、電子軌道運(yùn)動(dòng)和自旋運(yùn)動(dòng)、原子整體量子數(shù)、原子光譜項(xiàng)。

(3)雙原子分子：分子軌道理論和MO-LCAO三原則、分子軌道理論處理雙原子分子得到相應(yīng)的波函和能級(jí)及其性質(zhì)。

(4) 多原子分子：飽和分子的離域MO和定域MO、平面共軛分子的HMO法處理、離域π鍵、分子圖、雜化軌道理論、價(jià)電子對(duì)互斥理論、分子的立體構(gòu)型。

(5)分子對(duì)稱性：對(duì)稱元素、對(duì)稱操作、分子點(diǎn)群、分子的對(duì)稱性與旋光性、極性及反應(yīng)機(jī)理的關(guān)系。

(6)配合物：配位場(chǎng)理論、軌道分裂、高自旋與低自旋、晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能、姜—泰勒效應(yīng)、MOT(僅限八面體場(chǎng))、σ配鍵-π配鍵、π-絡(luò)合物。

(7)晶體：點(diǎn)陣?yán)碚�、晶體的宏觀對(duì)稱性、晶體的結(jié)構(gòu)型式、密堆積和非密堆積、簡(jiǎn)單的晶體能帶理論、金屬晶體、離子晶體、共價(jià)晶體、分子晶體等各種晶體的基本內(nèi)容。

(8)測(cè)試方法：基本原理和基本應(yīng)用、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、包括: X射線衍射、分子光譜、NMR、電子能譜、質(zhì)譜。

四、主要參考書(shū)

1. 傅獻(xiàn)彩，沈文霞，姚天揚(yáng)，侯文華， 《物理化學(xué)》 (第五版)上冊(cè)，高等教育出版社，北京，2006年。

2. 傅獻(xiàn)彩，沈文霞，姚天揚(yáng)，侯文華， 《物理化學(xué)》 (第五版)下冊(cè)，高等教育出版社，北京，2006年。

3. 潘道皚編，《物質(zhì)結(jié)構(gòu)》，高教出版社，各版均可(第二版為教材)

4. 周公度編，《結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)》，北大出版社，各版均可