新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/2020 年清华大学材料学院考研 838 材料科学基础-物理化学考试大纲清华大学材料学院 2020 年硕士研究生招生统考自命题838 材料科学基础-物理化学考试大纲材料科学基础部分 一、课程考核总体要求材料科学基础是材料科学领域学生的重要专业基础课，总体要求是考核 学生对基本概念、基本理论的掌握，以及综合运用这些基础知识分析材料结构与性能的能力。二、考核内容第 1 部分 晶体学基础第 2 部分 固体材料的结构 第 3 部分 具体的范性形变 第 4 部分 晶体中的缺陷第 5 部分 材料热力学（相图与相变）第 6 部分 材料中的界面第 7 部分 固体中的扩散第 8 部分 凝固与结晶第 9 部分 回复与再结晶第 10 部分 固态相变新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/三、考试题型考试题型可包含以下类型：1、基本概念题（单项选择题、多项选择题、填空题、判断题、名词解释）2、作图分析题3、问答题（简答、分析论述等）4、计算分析题四、参考教材、参考书1、 材料科学基础2011 年修订版，潘金生、仝健民、田民波著，清华大学 出版社。2、 材料科学基础学习辅导范群成、田民波著，机械工业出版社。物理化学部分一、考核内容1 热力学第一定律1.1 热力学方法、特点及化学热力学1.2 热力学的基本概念系统和环境；热力学平衡状态；状态函数；过程和途径1.3 热力学第一定律表述；热和功；内能；封闭系统的热力学第一定律数学表达式1.4 可逆过程与体积功1.5 热的计算等容热效应；等压热效应和焓；热容及简单变温过程热的计算1.6 对理想气体的应用新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/理想气体的内能；焓和热容；理想气体绝热过程1.7 热力学第一定律对相变过程的应用1.8 热化学基本概念反应进度；反应摩尔焓变和摩尔内能变1.9 反应热的计算Hess 定律；生成焓与化学反应标准摩尔焓变；燃烧焓与化学反应的标准摩尔 焓变；摩尔溶解焓与摩尔稀释焓；反应热与温度的关系2 热力学第二定律2.1 热力学第二定律及其数学表达式自然界过程的方向性和限度；热力学第二定律的表述；熵函数和热力学第二定律的数学表达式2.2 熵增加原理和熵判据2.3 熵变的计算简单物理过程；相变过程；混合过程的熵变2.4 热力学第三定律和规定熵热力学第三定律的表述；规定熵的计算；化学反应的熵变2.5 Helmholtz 函数判据和 Gibbs 函数判据Helmholtz 函数及其减少原理； Gibbs 函数及其减少原理；热和功在特定条件 下与状态函数变的关系2.6 各热力学函数间的关系封闭系统的热力学基本关系式；对应系数关系式；Maxwell 关系式；基本关系式应用新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/2.7 G 和A 的计算简单物理过程、相变过程的G 和A；混合过程的G；G 与温度的关系3 液体混合物与溶液3.1 偏摩尔量概念；集合公式3.2 化学势表述与应用；化学势与压力、温度的关系3.3 气体的化学势纯理想气体、理想气体混合物的化学势；逸度3.4 液体混合物和溶液的组成表示法3.5 拉乌尔定律和亨利定律3.6 理想液体混合物定义、化学势与混合性质3.7 理想稀薄溶液化学势与依数性3.8 非理想液体混合物及实际溶液的化学势活度与活度系数；实际溶液的化学势4 相平衡4.1 基本概念相数；独立组分数；自由度和自由度数；相律新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/4.2 纯物质的相平衡克拉伯龙方程；纯物质的相图4.3 两组分系统的气-液平衡理想溶液和非理想溶液的压力-组分相图和温度- 组分相图4.4 两组分部分互溶系统的液- 液平衡4.5 两组分系统的固-液平衡形成低共熔混合物的相图；形成化合物的相图；形成固溶体的相图4.6 三组分系统的分配平衡5 化学平衡5.1 化学反应的方向和限度平衡条件；标准平衡常数；化学反应等温式5.2 标准平衡常数及平衡组成的计算各类反应的标准平衡常数；平衡组成的计算5.3 化学反应的标准摩尔吉布斯函数变5.4 平衡移动温度、压力/惰性气体、浓度对化学平衡的影响5.5 同时平衡6 电化学新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/6.1 电解质溶液的导电机理与法拉第电解定律6.2 离子的电迁移和电解质溶液的导电能力离子的电迁移率和迁移数；电解质溶液的电导、电导率和摩尔电导率6.3 离子独立迁移定律及离子的摩尔电导率6.4 电导法的应用水质检验；弱电解质电离常数的测定；难溶盐溶度积的测定；电导滴定6.5 电解质溶液热力学强电解质溶液的活度和活度系数；电解质溶液中离子的热力学性质；电化学势判据6.6 可逆电池化学能与电能的相互转换；电池的习惯表示方法；可逆电池的必备条件与分类 6.7 可逆电池与化学反应的互译 电极反应和电池反应；根据反应设计电池6.8 电极的相间电位差与电池的电动势6.9 可逆电池电动势的测量与计算电动势的测量；能斯特公式；由电极电势计算电动势6.10 液接电势及其消除6.11 电化学传感器及离子选择性电极6.12 电动势法的应用6.13 电极过程动力学6.14 化学电源7 表面与胶体化学基础新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/7.1 比表面能与表面张力7.2 表面弯曲现象弯曲液面的附加压力和杨-拉普拉斯方程；饱和蒸气压和开尔文方程7.3 溶液的表面吸附溶液表面吸附现象和吉布斯吸附公式；表面活性剂及其应用7.4 固体表面的吸附吸附作用；物理吸附和化学吸附；吸附曲线和吸附方程；固液界面的吸附7.5 胶体分散系统概述分散系统的种类；胶体的制备与净化7.6 溶胶的动力性质和光学性质布朗运动；扩散现象；沉降和沉降平衡；溶胶的光学性质7.7 溶胶的电学性质7.8 纳米技术与胶体化学8 化学动力学基础8.1 基本概念化学反应速率；元反应和反应分子数；简单反应和复合反应8.2 物质浓度对反应速率的影响速率方程；质量作用定律；反应级数与速率系数8.3 具有简单级数的化学反应零级/ 一级/ 二级反应新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/8.4 反应级数的测定8.5 温度对反应速率的影响阿伦尼乌斯公式；活化能及其对反应速率的影响8.6 元反应速率理论碰撞理论；过渡状态理论8.7 反应机理对峙反应；平行反应；连续反应；链反应；根据反应机理推导速率方程；反 应机理的推测8.8 快速反应研究技术简介8.9 催化剂对反应速率的影响催化剂和催化作用；催化剂的一般知识8.10 均相催化反应和酶催化反应8.11 复相催化反应8.12 溶剂对反应速率的影响8.13 光化学反应9 统计热力学基础9.1 统计热力学概论统计热力学的研究方法和目的；统计系统分类；统计热力学的基本假定9.2 玻尔兹曼统计定位系统的最概然分布；/ 值的推导；非定位系统的最概然分布；公式的 其他形式新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/9.3 玻色 -爱因斯坦统计和费米 -狄拉克统计9.4 配分函数配分函数定义；配分函数与热力学函数的关系；配分函数的分离9.5 配分函数的求法及其对热力学函数的贡献原子核配分函数；电子配分函数；平动配分函数；单原子理想气体的热力学函数；转动配分函数；振动配分函数9.6 晶体热容问题9.7 分子的全配分函数9.8 用配分函数计算 rGm 和反应的平衡常数二、参考书目：1. 简明物理化学 ，朱文涛等编著，清华大学出版社2. 物理化学 ，天津大学物理化学教研室刘俊吉等编，高等教育出版社3. 物理化学 ，南京大学化学化工学院傅献彩等编，高等教育出版社