2022年中国海洋大学化学化工学院硕士研究生招生考试大纲.pdf
003 化学化工学院 目录 初试考试大纲 . . 2 6 1 9 分析化学 . . 2 8 1 5 物理化学 A . . 9 9 7 1 化工原理 . . 12 复试考试大纲 . . 15 F 0 3 0 1 综合化学 . . 15 F 0 3 0 2 物理化学 . . 22 1 初试考试大纲 619 分析化学 一、考试性质 全国硕士研究生入学考试是为高等学校招收硕士研究生而设置的。其中,分 析化学是化学专业、分析专业与海洋化学专业的专业基础课程,属我校命题的考 试。它的评价标准是高等学校优秀毕业生能达到及格或及格以上水平,以保证录 取者具有较扎实的分析化学的基础知识。 考试对象为报考中国 海洋大学硕士研究生入学考试的准考考生。 二、考查目标 分析化学可分为定量分析化学和仪器分析两部分。要求考生了解分析化学在 科研及生产实际中的重要意义;能 系统理解分析化学的基本概念和基本原理,提 高定量处理水溶液中离子平衡关系的能力,准确树立“量”的概 念;掌握常用仪 器分析方法的基本原理、仪器构造和分析应用;能够根据具体问题选择合适的仪 器分析方法。正确掌握分析化学的基本操作,并初步具有解决某些实际分析化学 问题的能力。 三、考试形式 本考试为闭卷考试,满分为 150分,考试时间为 180分钟。 试卷结构:选择 20-30%,填空 20-30%,简答 20-30%,计算 20-30%。 四、考试内容 分析化学部分:( 40%) 第一章 概论 1. 分析化学的定义、任务、作用和分析方 法的分类;分析化学发展简史和现代 分 析化学学科发展趋势及特点; 2. 定量分析过程和分析方法; 3. 滴定分析的方法;滴定分析对化学反应的要求和滴定方式及分类;基准物质 和标准溶液; 4. 掌握滴定分析的基本计算,浓度换算。 2 第二章 分析试样的采集与制备 1. 定量分析的基本过程及各步操作的主要目标; 2. 试样采集、制备、分解及预处理的基本操作。 第三章 分析化学中的误差与数据处理 1. 总体和样 本的统计学计算; 2. 随机误差的正态分布的特点及区间概率的概念; 3. t分布曲线,置信度和平均值的置信区间;显著性检验: t检验和 F检验;异 常值的取舍方法; 4. 系 统 误差和随机误差的传递计算; 5. 提高分析结果准确度的方法。 第五章 酸碱滴定法 1. 活度的概念及计算,酸碱质子理论; 2. 酸碱的离解平衡,酸碱水溶液酸度、质子平衡方程; 3. 酸碱平衡体系中各型体的分布分数的计算和用质子理论即 PBE方程式处理酸 碱平衡的基本方法; 4. 酸碱平衡中溶液酸碱度的计算方法,包括强酸(碱)溶液、一元和多元弱酸 (碱 );酸混合溶液;两性物质溶液;酸碱缓冲溶液的 pH 计算; 5. 缓冲溶液的作用原理及种类,缓冲容量的计算;有效缓冲范围;几种常用的 缓冲溶液的配制和应用; 6. 指示剂的变色原理及选择原则;常用指示剂的变色范围 及终点变化情况; 7. 酸碱滴定过程中氢离子浓度的变化规律,化学计量点、滴定突跃、滴定终点 的含义、指示剂的选择;酸碱直接准确滴定、多元酸分步滴定的判别式;酸碱滴 定中二氧化碳的影响;酸碱滴定的终点误差; 8. 酸碱滴定分析结果的计算及酸碱滴定法的应用。 第六章 络合滴定法 1. 分析化学中的络合物:简单络合物与螯合物; EDTA 及其络合物;络合物溶 液中的离解平衡。络合物的稳定常数: 络合物的逐级平衡常数和积累稳定常数; 溶液中各级络合物的分布;平均配位数; 3 2. 络合平衡中的副反应系数和条件稳定常数的计算; 3. 络合滴定基本原理:滴定曲线讨论 ;化学计量点 pM 计算;影响滴定突跃大 小的因素;终点误差;准确滴定与分步滴定判别式;金属离子指示剂的作用原理 及选择原则;常用的指示剂;指示剂的封闭与僵化; 4. 络合滴定中的酸度控制:单一离子滴定的适宜酸度范围;分别滴定的酸度控 制; 5. 提高络合滴定的选择性的方法;选择滴定的可能性;酸度控制;掩蔽与解蔽; 络合滴定终点误差的计算; 6. 掌握络合滴定的方式及其应用和结果的计算; EDTA 标准溶液的配制与标定。 第七章 氧化还原滴定法 1. 氧化还原平衡:能斯特方程;氧化还原反应的平衡常数;条件电位;氧化还 原反应的方向、次序和程度 ;氧化还原反应的速度及其影响因素;催化反应和诱 导反应; 2. 氧化还原滴定法的基本原理:可逆对称氧化还原滴定曲线;不可逆体系的滴 定曲线;等当点电位的计算;氧化还原滴定指示剂;氧化还原滴定结果的计算: 用物质的量的关系处理比较复杂的氧化还原测定的计算问题,包括多组分体系和 有机物的测定计算;终点误差; 3. 氧化还原常用的预处理方法; 4. 氧化还原滴定法的应用:高 锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法、溴酸钾法和铈量 法的原理和应用;不同氧化还原滴定法标准溶液在配制、标定及滴定过程中应注 意的问题。 第八九章 重量分析法与 沉淀滴定法 1. 重量分析的基本概念;沉淀的溶解度的计算及影响沉淀溶解度的因素; 2. 沉淀滴定法:莫尔法,佛尔哈德法和法扬司法;各种方法的基本原理、滴定 条件、指示剂及其应用; 3. 沉淀的类型、形成过程及影响沉淀纯度的因素;沉淀条件的选择;均匀沉淀 法; 4. 掌握重量分析结果计算;掌握沉淀滴定法。 4 第十章 吸光光度法 1. 光吸收的基本定律:光的基本性质;吸收光谱的产生;朗伯 -比耳 定律及其偏 离的原因;吸光度的加和性;比色法和吸光光度法及其仪器; 2. 光度分析法的设计:对显色反应的要求;显色条件的选择;测量波长和吸光 度范围的选择 ;参比溶液的选择; 3. 光度分析法的误差:吸光度测量的误差;仪器测量误差,测量条件的选择; 4. 其它吸光光度法和光度分析法的应用:示差光度法;双波长分光光度法;多 组分分析;弱酸弱碱条件常数的测定;络合物的组成测定;稳定常数的测定;光 度滴定法。 第十一章 分析化学中常用的分离和富集方法 1. 分析化学中常用的富集分离方法:沉淀分离与共沉淀分离、溶剂萃取分离、 离子交 换分离、液相色谱分离的基本原理; 2. 萃取条件的选择及主要的萃取体系,掌握液液萃取分离的基本参数及有关计 算。 仪器分析部分( 60%) 第一章 绪论 1. 仪器分析与化学分析的区别、关系; 2. 仪器分析方法概述及分类; 3. 仪器分析的特点及发展趋势; 4. 仪器性能及其表征参数。 第二章 光分析法导论 1. 光的波动性; 2. 光的粒子性:普朗克公式; 3. 电磁辐射; 4. 光谱仪器的构造:光源、波长选择器(类型、棱镜和光栅的分光原理和光学 特性)、检测器。 第三章 原子光谱法导论 5 1. 原子光谱:产生和分类 ; 2. 谱线轮廓及变宽; 3. 温度对原子光谱的影响; 4. 试样原子化和导入方法。 第四章 原子吸收光谱法( AAS) 1. AAS 基本原理:原子吸收测量方法; 2. AAS 仪器:基本结构、各部分的作用。空心阴极灯;原子化器:火焰、无火 焰原子化器的原理、特点、比较;分光系统:光谱通带; 3. AAS 干扰及消除:光谱干扰:谱线干扰、背景干扰;非光谱干扰:物理干扰、 化学干扰、电离干扰; 4. 背景吸收及校正方法; 5. AAS 定量分析:分析方法、灵敏度、检测限;应用; 6. 原子荧光( AFS): AFS 产生、仪器基本结构及特点;应用。 第五章 原 子发射光谱法( AES) 1. AES 的产生; 2. AES 仪器:基本结构、各部分的作用;常用的激发光源的原理和特点; 3. 光谱定性分析:基本原理、常用方法; 4. 光谱定量分析:赛伯 罗马金公式、内标法的原理、常用光谱定量分析方法。 第六章 紫外 -可见分光光谱法 1. 分子吸收光谱概述:分子光谱的产生、有机分子中的电子跃迁类型、常见有 机化合物的紫外 -可见吸收光谱; 2. 紫外 -可见分光光度计:基本结构及各部分作用; 3. 紫外 -可见分光光度法的分析应用:定量分析、溶剂效应、 紫外光谱的解析及 应用 。 第七章 分子发光光谱法 1. 荧光及磷光光谱法:荧光及磷光的产生过程、能量传递方式;激发光谱和发 射光谱;影响 If、 Ip 的因素;仪器构造及其特点;分析应用; 6 2. 化学发光光谱 法:化学发光 产生的原理;仪器:流动注射式、流动注射分析 法( FIA)。 第八章 红外吸收光谱法 1. 红外吸收光谱法基本原理、红外光谱仪; 2. 有机化合物的红外吸收光谱; 3. 影响红外光谱吸收的因素; 4. 红外光谱的解析及应用 第九章 核磁共振波谱法 1. 核磁共振波谱法的基本原理 2. 核磁共振波谱仪 3. 化学位移和核磁共振谱 、 简单自旋偶合和自旋分裂 、 复杂图谱的简化方法 4. 核磁共振谱的解析及应用 第十章 电位分析法 1. 电分析化学基本概念; 2. 离子选择电极的作用原理:离子选择性电极膜电位的 产生、电位表达式; 3. 离子选择电极的类型、结构、原理和特点:晶体膜电极、 pH 玻璃电极; 4. 离子选择电极的性能参数; 5. 电位分析法的分析应用:电位选择性系数及其应用; pA 的测定原理、测定方 法;电位法误差的计算;应用。 第十一章 电解和库仑分析法 1. 基本原理:分解电压、析出电位;极化现象、过电位;电解时离子的析出次 序及完全程度;法拉第定律; 2. 电解分析:控制电位电解、恒电流电解、汞阴极电解分离法的特点及应用; 3. 库仑分析法:恒电位库仑分析法、库仑滴定法的特点及应用。 第十二章 极谱和伏安 分析法 1. 普通极谱法基本原理; 2. 极谱定量分析及应用:扩散电流方程式;干扰电流及其消除:充电电流、迁 7 移电流、极谱极大电流、氧波; 3. 极谱波方程式:简单金属离子、络合物的极谱波方程式; 4. 极谱分析新技术的原理、特点及应用:单扫描极谱法、循环伏安法、脉冲极 谱法、溶出伏安法、催化极谱波。 第十三章 色谱法导论 1. 色谱法概述:色谱法常用术语; 2. 色谱分类方法; 3. 色谱法基本理论:塔板理论、速率理论; 4. 色谱分离度及色谱分离方程; 5. 定性、定量方法:校正因子;常用定量方法:归一化法 、内标法、外标法。 第十四章 气相色谱法 1. 气相色谱仪:基本构造、各部分作用;常用检测器的原理、应用范围、性能 参数、特点; 2. 色谱分离条件的选择; 3. 气相色谱法固定相及其选择; 4. 气相色谱定性、定量分析:利用保留值、保留指数、经验规律定性;应用; 5. 毛细管色谱法。 第十五章 高效液相色谱法( HPLC) 1. 概述: HPLC 特点、分类、原理 及应用; 2. 高效液相色谱仪:基本结构、各部分作用; 3. 分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法和离子色谱法、尺寸排阻色谱法: 原理;特点;应用。 第十六章 质谱法 1. 质谱的基本原理; 2. 质谱仪简介; 3. 质谱的离子类型、裂解规律的基本概念、开裂类型及规律; 4. 各类有机物的质谱; 5. 质谱的解析及应用 8 仪器分析实验: 各种仪器的基本操作;定性、定量分析方法及其应用。 五、是否需使用计算器 允许携带无存储功能的计算器。 815 物理化学 A 一、考试性质 物理化学是理、工科化学、化工等专业硕士 研究生入学考试的专业基础课 程。 二、考查目标 要求考生能系统理解物理化学中的基本概念,牢固 掌握物理化学中 基本原 理,熟练掌握物理化学中的计算技能和实验操 作技能,具备应用物理化学的理论 和实验技能解释及 解决实际问题的能力。 三、考试形式 本考试为闭卷考试,满分为 150分,考试时间为 180分钟。 试卷结构: 基础知识题(填空、选择、判断等): 40% 50%; 基本技能题(计算、证明、实验等 ): 50% 60%。 四、考试内容 0、绪论 物理化学的发展史、研究对象和研究方法,物理量的表示及运算。 1、气体 气体分子动 理论、速率分布、能量分布、碰撞频率与平均自由程;理想气体 状态方程、摩尔气体常数;实际气体的范德华方程;对比状态原理、压缩因子图。 2、热力学第一定律 基本概念(系统与环境、强度性质与容量性质、状态、状态函数、状态方程、 过程、途径、过程量、热、功、内能、焓、热容、反应进度、热效应、标准生热、 标准燃烧热、可逆过程和不可逆过程、过程方向与限度等);热力学第一定律; 卡诺循环与热机效率的计算; Hess 定律与基尔霍夫定律;化学反应焓的计算; 9 简单状态变化过程、相变过程和化学变化过程中 Q、 W、 U、 H 等热力学量 的计算; 节流膨胀和焦耳汤姆逊效应。 3、热力学第二定律 热力学第二定律;卡诺定理、克劳修斯不等式、熵增加原理、热温商和熵的 概念;熵变的计算;热力学第三定律; Helmholtz 自由能和 Gibbs 自由能( Helmholtz 函数和 Gibbs 函数)的概念和计算;热 力学基本方程、麦克斯韦方程、热力学函 数间的关系;克拉佩龙方程、克克方程。 4、多组分系统热力学 偏摩尔量与化学势; Gibbs-Duhem 方程;理想气体和理想稀溶液中组分的化 学势;实际气体中和实际溶液中组分的化学势; Raoult 定律 和 Henry 定律;稀溶 液的依 数性及计算; 理想 液态 混合物 的定义和性质; 化学势的应用。 5、相平衡 相律;单组分体系的相图;二组分体系的相图;杠杆规则;三组分体系的液 液相图;蒸馏和 精馏的原理、相图分析、二元相图的绘制及其应用。 6、化学平衡 化学反应的方向和平衡条件;化学反应的平衡常数和等温方程式; rGm 和 K 的计算;温度、压力和其他因素对化学平衡的影响和范特霍夫公式;平衡 组成和平衡产率的计算;同时反应化学平衡和复相反应化学平衡。 7、统计热力学基础 基本概念:定位、非定位粒子系统、独立、相依粒子系统、统计热力学的基 本假定、系统的 微观状态数 、最概然分布和平衡分布、熵的统计意义等;玻尔 兹曼分布律、粒子配分函数与热力学函数的关系、平动、转动、振动配分函数的 计算;用配分函数计算理想 气体反应的平衡常数。 8、电解质溶液 Faraday 定律应用;电导、电导率、摩尔电导率、离子淌度、离子迁移数、 离子摩尔电导率、电解质活度、离子平均活度、平均质量摩尔浓度、平均活度因 子和离子强度的概念及其求算;电导的测定及应用; Debye-Hckel 离子互吸理论 和离子氛模型。 9、可逆电池的电动势及其应用 可逆电池和可逆电极;电动势的测定;可逆电池的书写方法及 电动势的取号; 10 根据化学反应设计电池,电极电势和电池电动势的计算;可逆电池热力学和能斯 特方程;热力函数和平衡常数的计算;电动势产生的机理;电极电势和电池 的电 动势;电动势测定的其它应用如 pH 测定、活度因子测定、难溶盐溶度积测定等。 10、电解与极化作用 分解电压和电极的极化;极化曲线和超电势;超电势测定方法、电化学极化 塔菲尔公式、实际析出电势的计算及由电极反应析出物质先后顺序的判断, 金属 腐蚀的原因和各种防腐的方法。 11、化学动力学基础(一) 化学动力学的任务和目的;化学反应速率表示方法;化学反应速率方程;具 有 简单级数的反应;几种典型的复杂反应;温度对反应速率的影响;链反应;拟 定反应历程的一般方法。 12、化学动力学基础(二) 碰撞理论;过渡态理论;单分子反 应理论;在溶液中进行的反应;光 化学反 应;催化反应动力学。 13、表面物理化学 表面张力及表面吉布斯自由能;弯曲液面的附加压力、 Young-Laplace 公式 和 Kelvin 公式;溶液表面吸附和吉布斯吸附等温式;固体表面吸附、弗兰德里 希吸附等温式、朗格缪尔吸附理论、 BET 多分子层吸附理论;固液界面吸附、 接触角与杨氏方程、粘湿、润湿、铺展;表面活性剂。 14、胶体 分散系统和大分子溶液 分散系统的分类;溶胶的制备与净化;溶胶的基本特征与胶团结构;溶胶的 动力学性质、布朗运动、扩散和沉降;溶胶的光学性质、丁铎尔效应和 瑞利公式; 溶胶的电学性质、电动现象、扩散双电层理论和电动电位;胶体的稳定性与聚沉 规律;乳状液;悬浮液;凝胶;泡沫;大分子溶液。 15、物化实验部分 (一)基础知识 实验数据的测量和处理;物理化学实验安全知识; (二)常用仪器的知识与操作 测温系统、真空系统;压力系统;酸度计、分光光度计等; (三)重要的物理化学实验 11 燃烧热和溶解热的测定;液体饱和蒸汽压的测定; 液相反应平衡常数的测定; 双液系的平衡相图;离子迁移数的测定;电导的测定及应用、电动势的测定及应 用;极化曲线的测定及应用;蔗糖的转化、乙酸乙酯皂化反应、 溶液表面张力的 测定;固液吸附法测定比表面;粘度的测定及应用;差热分析等。 五、是否需使用计算器 允许携带无存储功能的计算器。 971 化工原理 一、考试性质 化工原理课程是化学工程、化工工艺类及相近专业的技术基础课,它在基 础课和专业课之间起着承前启后、由理及工的桥梁作用,是化工类及相关专业的 主干课程。 二、考查目标 要求考生能系统理解各单元操作的基本概念和基 本内容,掌握各单元操作设 备的特点和工艺计算方法,提高分析和解决工程问题的能力;熟悉单元操作的研 究方法,包括数学解析方法、量纲分析理论指导下的实验研究方 法和数学模型法; 学会从传递过程的实质上理解单元操作过程。 三、考试形式 本考试为闭卷考试,满分为 150分,考试时间为 180分钟。 试卷结构:填空、选择 30%,简答及分析 20%,计算 50% 四、考试内容 1、流体流动 流体流动的两种考察方法;牛顿粘性定律。流体静力学;压强和势能的分布; 静力学原理的工程应用。质量守恒;流动流体的机械能守恒(柏努利方程);机 械 能守恒原理的应用。层流和湍流的基本特征;沿程阻力损失;局部阻力损失; 管路计算(常用流速);阻力损失对流动的影响。毕托管、孔板流量计、转子流 量计的原理和 计算方法。 12 2、 流体输送机械 管路特性方程;离心泵的输液原理;影响离心泵压头的主要因素(流量、密 度及气缚现象等);泵的功率、效率和实际压头;离心泵的工作点和流量调节方 法;离心泵的并联和串联;离心泵的安装高度,汽蚀余量;离心泵的选用。 容 积式泵的工作原理、特点和流量调节方法(以往复泵为主)。气体输送的特点及 全风压的概念;气体输送机械的主要特性。 3、机 械分离与固体流态化 颗粒和床层的基本特性;影响压降的主要因素。表面曳力和形体曳力;球形 颗粒的曳力系数及斯托克斯定律。自由沉降速度及其计算;降尘 室的流量、沉降 面积和粒径的关系;旋风分离器的工作原理及影响性能的主要因素,粒级效率的 概念。过滤过程数学描述(物料衡算和过滤 速率方程),过滤速率、推动力和阻 力的概念;过滤速率方程的积分应用;洗涤时间;过滤机的生产能力;加快过滤 速率的途径。流化床的主要特性;流化床的操作范围 (起始流化速度和带出速度 )。 4、 传热 传热的三种基本方式及机理、 傅利叶定律;一维导热的计 算。牛顿冷却定律; 自然对流的起因和影响因素;管内强制对流 (湍流 )给热系数经验式;沸腾给热和 沸腾曲线;蒸汽冷凝给热。热量衡算和传热速率式;传热平均温度差 ,热阻和传 热系数;垢层热阻,壁温计算。传热设计型问题的参数选择和计算方法;传热操 作型问题的讨论和计算方法。单个物体的辐射和吸收特性 (Stefan Boltzmann定 律, Kirchhoff 定律 );黑体和灰体。常用换热器的结构;换热设备的强化和其 它类型。 5、气体吸收 气体吸收的目的、原理及实施方法;吸收过程的经济性与吸收剂的选择原则。 亨利定律,温度、总压对平衡 的影响;相平衡与吸收过程的关系。对流传质与传 质分系数;对流传质与有效膜模型(双膜理论)。相际传质速率方程,传质分系 数和总系数的关系;传质推动力与传质系数的关系溶解度对两相传质阻力分配的 影响。低浓度气体吸收的假定;物料衡算、传质速率; HOG,NOG 的分解;计 算 NOG 的对数平均推动力法和吸收因数法;物 料衡算及操作线的含义。吸收过 程设计中参数的选择,指定分离要求下的最小液气比;返混及其对过程的影响。 影响吸收结果的操作因素分析。 13 6、 精馏 蒸馏操作的目的、原理及实施方法,蒸馏操作的经济性。理想溶液的汽液相 平衡及泡、露点计算;相对挥发度;平衡蒸馏与简单蒸馏。精馏原理;恒摩尔流 的简化假设,理论板和板效率;加料板上的过程分析;控制体物料衡算和操作线 方程。理论板数的逐板计算法;用图解法分析精馏过程的方法;全回流和最少理 论板数,最小回流比;加料热状态和回流比的选择。精馏操作型问题的命题;分 离能力和物料衡算对精馏操作的制约和调节;灵敏板的概念。间歇精馏过程的特 点及应用场合。恒沸精馏与萃取精馏的基本概念。 7、 气液传质设备 气液传质过程对塔设备的要求。板式塔板上的气液接触状态;塔内非理想流 动及其改善;漏液、液泛及有效 操作范围 (负荷性能图 );常用塔板型式及其主要 特性;板式塔的效率。常用填料及其特性 (比表面、空隙率、填料因子等 );气液 两相在填料塔内的流动、压降、最小喷淋密度和液泛现象; HETP。 8、干燥 干燥的目的、原理及实施方法。热、质同时传递过程的主要特点;湿空气的 状态参数及其计算; H-I 图及其应用;水分在气固两相间的平衡。恒定气流条 件下物料的干燥速率及临界含水量。间歇干燥过程的干燥时间;连续干燥过程的 特点,物料衡算,热量衡算及热效率。常用干燥设备的主要组成部分及特性。 9、其他传质分离方法 结晶原理;溶解度曲线; 物料衡算和热量衡算;结晶设备。反渗透原理及工 业应用;超滤原理及工业应用;电渗析原理及工业应用;气体膜分离原理;膜分 离设备。 五、是否需使用计算器 允许携带无存储功能的计算器。 复试考试大纲 F0301 综合化学 一、考试性质 14 综合化学考试 是中国海洋大学 化学一级学科 硕士研究生入学考试的专业基 础课程 ,由“ 无机化学 ”与“有机化学”两部分组成。 二、考查目标 要求考生能系统理解近代无机化学基本知识、基本理论及其新兴领域 ; 牢固 掌握有机化学的基本概念、基本规律、基本反应及其应用 。重点掌握元素周期律、 原子和分子结构理论 、四大化学平衡、化学热力学和化学动力学基本原理、重要 元素化合物的性质 ; 认识有机物结构和性质的关系,熟悉各类化合物的相互转化 及其规律。要求考生对有机化学、无机化学内容应有比较系统全面的了解, 考察 考生分析问题和解决问题的能力。 三、考试形式 本考试为闭卷考试,满分为 100 分,考试时间为 120 分钟。 无机部分: 选择 20%;填空 20%;问答 30%;计算 30%。 有机部分: 基础知识题(命名、综合、机理、简答、完成反应等题型) 60-70% 基本技能题(合成、推断、实验等题型) 30-40% 四、考试内容 无机化 学部分: 1、 化学基础知识 气体定律及其应用;溶液浓度的表示方法及其相互关系;稀溶液依数性的定 量关系及其应用。 2、化学热力学初步 各种状态函数的定义,热力学第一定律;化学反应热效应、标准摩尔吉布斯 自由能变、熵变的计算,化学反应的方向的判断及温度影响;反应热的测量。 3、化学反应速度 反应速率定义及表示方法;影响化学反应速度的因素,质量作用定律,反应 级数,阿仑尼乌斯经验公式。 4、化学平衡 可逆化学反应的特性;标准态,经验和 标准平衡常数 表示方法,平衡移动原 理和计算。 15 5、酸碱解离平衡 一元弱酸、弱碱的解离平衡、水的解离平衡和溶液的 pH、多元弱酸的解离 平衡、缓冲溶液;盐的水解平衡常数、水解度和水解平衡的计算;酸碱质子理论、 酸碱溶剂体系理论、酸碱电子理论。 6、沉淀溶解平衡 沉淀溶解平衡定义、溶度积原理、盐效应对溶解度的影响、溶度积对溶解度 的影响、同离子效应对溶解度的影响;沉淀生成、溶解和转化。 7、氧化还原平衡 基本概念,氧化还原方程式的配平;原电池,标准电极电势,能斯特方程, 电极电势的应用;原电池 8、原子结构与元素周期律 量子数的意义和取值规则;多电子原子的能级,核外电子的排布原则;核外 电子的排布与周期性,元素基本性质的周期性。 9、分子结构和化学键理论 离子键的形成,特点;现代价键理论,杂化轨道理论,价层电子对互斥理论, 分子轨道理论, 键参数 ;分子的极性,分子间作用力 氢键。 10、配位化合物 配位化合物命名,类型,空间结构;配合物的 价键理论, 配合物的 晶体场理 论;配位平衡常数,影响配位平衡的因素,配位平衡的 移动及有关计算。 11、碱金属和碱土金属 金属单质的化学性质和制备;氧化物的种类和性质;盐的溶解性、含氧酸盐 的热稳定性、重要盐类、锂的特殊性。 12、硼族元素 硼族元素的通性;硼族元素的单质及其化合物;惰性电子对效应和周期表中 的斜线关系。 13、氧族元素 氧族元素的通性;氧,臭氧,水,过氧化氢;硫及其化合物;无机酸强度的 变化规律。 14、卤素 卤素单质、卤化氢和氢卤酸的化学性质及制备;卤素的含氧酸及其盐的性质。 16 15、 ds 区元素 铜、锌副族单质及重要化合物的性质和用途, Cu( )和 Cu( )、 Hg( ) 和 Hg( )的相互转化,贵金属的提取; A 族与 B 族, A 族与 B 族金 属性质之比较。 16、 d 区元素 d 区元素的电子构型 ; V, Cr, Mn, Fe, Ni, Co 等元素单质和重要化合物 的性质。 有机化学部分: 一、绪论 有机化合物与有机化学,有机化合物的特性。化学键与杂化轨道理论,化学 键与分子性质的关系。分子间作用力。 Bronsted 酸碱理论与 Lewis 酸碱理论。 电子效应:诱导效应、共轭效应及超共轭效应。 二、有机化合物的同分异构现象 同分异构体的分类。构象异构、构型异构、顺反异构、旋光异构。偏振光、 比旋光度、 旋光异构体、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体与外消旋化、 差向异构体。分子的对称因素。含一个手性碳原子的化合物的旋光异构,含两个 手性碳原子的化合物的旋光异构。构型的确定、标记和表示方法。外消旋体的拆 分。非对映体过量、对映体过量。 三、烷烃 结构与命名,构造异构,碳原子和氢原子类型,乙烷与丁烷的构象,透视式, Newman投影式,烷烃的物理性质,烷烃的来源。化学性质: (一)卤化反应及其自由基取代反应历程、自由基稳定性和自由基的结构; (二)氧化反应。 四、烯烃 烯烃的结构( SP2杂化和键),命名,构造异构 ,顺反异构与表示方法。物 理性质。化学性质: (一)加成反应: 1、亲电加成:加卤素 (亲电试剂、亲电加成、亲电加成反应历程 ),加卤化氢 (加 成反应规则,诱导效应,碳正离子结构、稳定性和碳正离子的重排 ),加次卤酸, 17 加硫酸,加水,硼氢化反应(选择性); 2、催化氢化及烯烃的稳定性; 3、自由基加成: HBr 过氧化物效应,自由基加成反应历程; (二)双键的氧化反应; (三) -氢原子的反应 :卤代(烯丙基自由基及 p-共轭效应)、氧化。烯烃的 来源、制法和鉴别。 五、炔烃和二烯烃 (一)炔烃: SP杂化,命名,物理性质。化学 性质: 1、加成反应:加氢、亲电加成 (加卤素、加卤化素,加水 )亲核加成 (加氰化 氢,加醇 ); 2、氧化反应; 3、末端炔烃的酸性及活泼氢反应。炔烃的制备与鉴别。 (二)二烯烃:分类和命名,键的离域, 1,3-丁二烯的分子轨道与共轭效应 ( - 、 P-、 - ),共振论。共轭二烯烃的性质: 1、加成反应 (1,4 加成和 1,2加成 ) 2、双烯合成 (Diels-Alder反应 )。共轭二烯的制备。 六、脂环烃 脂环烃的分类、命名。环烷烃的结构与稳定性。环已烷及其衍生物的构象 (椅 式,船式, a键, e键,一元及多元取代环已烷的 稳定构象 )。环烷烃的化学性质: 取代反应,加成反应,氧化反应,环烯烃和环二烯烃的反应。 七、芳香烃 苯的结构、命名,芳烃物理性质。化学性质: (一)亲电取代反应:卤代、硝化、磺化、烷基化和酰基化、氯甲基化; (二)加成反应:加氢、加氯; (三)氧化反应:侧链氧化、苯环氧化; (四)侧链取代; (五)亲电取代反应历程,定位规则及活化作用,理论解释 (电子效应空间效应 共振论与分子轨道理论 ),双取代基定位规则及理论解释,定位规则的应用。联 苯、稠环芳烃。萘的结构及化学性质。芳烃的来源、制法、鉴别。芳香结构 (休 克尔规则、 非苯芳烃、富勒烯 )。常见亲电试剂的分类。 18 八、卤代烃 卤代烃的分类和命名、物理性质、卤代烷的化学性质: (一)亲核取代反应 (水解、氰解、氨解、醇解、和硝酸银作用等 ),亲核取代反 应历程 (SN1和 SN2)及特点; (二)消除反应: -消除反应历程 (E1和 E2),消除方向及其立体化学特点,取 代与消除的竞争; (三)卤代烷与金属作用 (与镁、锂、钠、铝作用 )格氏试剂、烷基锂等金属有机 化合物与卤代烃的反应、武慈反应等。卤代烯的分类及双键位置对卤素原子活泼 性的影响。卤代芳烃的反应。卤代烃的制备与鉴别。常见亲核试剂的分类 ,亲核 试剂的亲核性和碱性。 九、醇、酚、醚 (一)醇:结构、分类和命名。物理性质。氢键。化学性质: 1、与活泼金属的反应; 2、羟基的反应 :卤烃的生成、与无机酸的反应、脱水反应 (分子内脱水和分 子间脱水 ); 3、氧化与脱氢。醇的制备与鉴别。 (二)酚:结构、分类和命名。物理性质 (分子内氢键与分子间氢键 )。化学性质: 1、酚羟基的反应:酸性、成酯、成醚; 2、芳环上的反应:卤代、硝化、磺化、烷基化; 3、与三氯化铁的显色反应; 4、氧化与还原、酚的制备与鉴别。 (三)醚与环氧化合物:结构和命名。物理性质。化学性 质:佯盐的生成和醚键 的断裂,过氧化物的生成,环醚的开环反应与反应机理 (与水、醇、氨、格氏试 剂等作用 )。醚的制备与鉴别。 十、醛和酮 结构、分类和命名,物理性质。化学性质: (一)亲核加成反应:加氢氰酸及亲核加成反应历程、加亚硫酸氢钠、加醇、加 格氏试剂、与氨衍生物缩合; (二) -氢原子的反应:卤代反应、羟醛缩合反应; 19 (三)氧化反应:弱氧化剂 (Fehling试剂、 Tollens试剂 )、强氧化剂; (四)还原反应 :催化加氢、用氢化铝锂还原、用硼氢化钠还原、异丙醇铝还原、 C=O还原成 CH2、金属还原; (五)歧 化反应; (六), -不饱和醛酮的化学性质;醛酮的制备与鉴别。 十一、波谱分析 (一)红外光谱 :基本原理。官能团的特征吸收。谱图分析。 (二)核磁共振 :基本原理。屏蔽效应和化学位移及影响因素,自旋偶合 -裂分。 1HNMR图谱分析。 十二、羧酸及其衍生物 (一)羧酸:结构和命名。物理性质。化学性质: 1、酸性; 2、羧酸衍生物的生成,亲核加成 -消除反应机理; 3、还原反应; 4、脱羧反应; 5、 -氢原子的取代反应。二元羧酸及 -羟基酸。羧酸的制备与鉴别。 (二)羧酸衍生物:结构和命名。物理性质。化学性质: 1、羧酸衍生物的相互转化; 2、与有机金属的反应; 3、还原; 4. Claisen酯缩合反应 5、酰胺的 Hofmann 降级反应。 (三)碳负离子的反应及在合成上的应用 : 1、碳负离子 :结构、形成、稳定性和反应; 2、乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯及类似化合物的 -氢反应在合成中的应用 : 与卤代烃的亲核取代、与羧酸衍生物的亲核加成 -消除、与羰基的亲核加成。 十三、含氮化合物 (一)硝基化合物:分类、结构和命名。物理性质。化学性质: 1、与碱作用; 2、还原反应; 20 3、硝基对苯环上其它取代基的影响。制备与鉴别。 (二)胺:分类、结构和命名。物理性质。 化学性质: 1、碱性; 2、烃基化; 3、酰基化; 4、兴斯堡反应 5、与亚硝酸反应; 6、与醛酮反应; 7、芳胺的特殊反应 (与亚硝酸作用、氧化、芳环上的取代反应 )。季铵盐、 季铵碱及霍夫曼消除。胺的制备与鉴别。 (三)重氮和偶氮化合物:重氮化反应,重氮盐的化学性质及其在合成中的应用。 偶合反应。 十四、杂环化合物 分类、命名、结构和芳香性。五元单杂环化合物 (呋喃、噻吩、吡咯 ):物理 性质、化学性质 (亲电取代、加成、特殊反应 )。六元单杂环化合物(吡啶):物 性、化性 (取代、弱 碱性、氧化与还原 )。 十五、碳水化合物 糖类化合物的分类。单糖:葡萄糖、果糖、核糖的结构和化学性质。二糖: 蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质多糖、淀粉和纤维素及其衍生物简介 十六、氨基酸、蛋白质、核酸 (一)氨基酸:分类和命名。两性、等电点。反应、合成。 (二)多肽、蛋白质、核酸简介。 五、是否需使用计算器 允许携带无存储功能的计算器。 F0302 物理化学 一、考试性质 物理化学是理、工科化学、化工等专业硕士研究生入学考试的专业基础课 21 程。 二、考查目标 要求考生能系统理解物理化学中的基本概念,牢固掌握物理化学中 基本原 理,熟练掌握物理化学中的计算技能和实验操作技能,具备应用物理化学的理论 和实验技能解释及解决实际问题的能力。 三、考试形式 本考试为闭卷考试,满分为 100分,考试时间为 120分钟。 试卷结构: 基础知识题(填空、选择、判断等): 40% 50%; 基本技能题(计算、证明、实验等 ): 50% 60%。 四、考试内容 0、绪论 物理化学的发展史、研究对象和研究方法,物理量的表示及运算。 1、气体的 pVT关系 气体分子动理论、速率分布、能量分布、碰撞频率与平均自由程;理想气体 状态方程、摩尔气体常数;实际气体的范 德华方程;对比状态原理、压缩因子图。 2、热力学第一定律 基本概念(系统与环境、强度性质与容量性质、状态、状态函数、状态方程、 过程、途径、过程量、热、功、内能、焓、热容、反应进度、热效应、标准生热、 标准燃烧热、可逆过程和不可逆过程、过程方向与限度等);热力学第一定律; 卡诺循环与热机效率的计算; Hess 定律与基尔霍夫定律;化学反应焓的计算; 简单状态变化过程、相变过程和化学变化过程中 Q、 W、 U、 H 等热力学量 的计算;节流膨胀和焦耳汤姆逊效应。 3、热力学第二定律 热力学第二定律;卡诺定理、克劳修斯不等式、 熵增加原理、热温商和熵的 概念;熵变的计算;热力学第三定律; Helmholtz 自由能和 Gibbs 自由能( Helmholtz 函数和 Gibbs 函数)的概念和计算;热力学基本方程、麦克斯韦方程、热力学函 数间的关系;克拉佩龙方程、克克方程。 22 4、多组分系统热力学 偏摩尔量与化学势; Gibbs-Duhem 方程;理想气体和理想稀溶液中组分的化 学势;实际气体中和实际溶液中组分的化学势; Raoult 定律 和 Henry 定律;稀溶 液的依数性及计算; 理想 液态 混合物 的定义和性质; 化学势的应用。 5、化学平衡 化学反应的方向和平衡条 件;化学反应的平衡常数和等温方程式; rGm 和 K 的计算;温度、压力和其他因素对化学平衡的影响和范特霍夫公式;平衡 组成和平衡产率的计算;同时反应化学平衡和复相反应化学平衡。 6、相平衡 相律;单组分体系的相图;二组分体系的相图;杠杆规则;三组分体系的液 液相图;蒸馏和精馏的原理、相图分析、二元相图的绘制及其应用。 7、电化学 Faraday 定律应用;电导、电导率、摩尔电导率、离子淌度、离子迁移数、 离子摩尔电导率、电解质活度、离子平均活度、平均质量摩尔浓度、平均活度因 子和离子强度的概念及其求算;电导的测定及 应用; Debye-Hckel 离子互吸理论 和离子氛模型。电池符号的书写;根据化学反应设计电池,电极电势和电池电动 势的计算;可逆电池热力学和能斯特方程;热力函数和平衡常数的计算,电动势 测定的其它应用如 pH 测定、活度因子测定、难溶盐溶度积测定等。分解电压和 电极的极化;极化曲线和超电势;超电势测定方法、电化学极化塔菲尔公式、实 际析出电势的计算及由电极反应析出物质先后顺序的判断, 金属腐蚀的原因和各 种防腐的方法。 8、统计热力学初步 基本概念:定位、非定位粒子系统、独立、相依粒子系统、统计热力学的基 本假定、系统的微观 状态数 、最概然分布和平衡分布、熵的统计意义等;玻尔 兹曼分