807物理化學(xué)Ⅰ

    學(xué)科/類別名稱及代碼學(xué)科/類別所在學(xué)院

    0703化學(xué)

    材料科學(xué)與工程學(xué)院

    0817化學(xué)工程與技術(shù)

    一、總體要求

    物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的理論基礎(chǔ)，要求考生較為系統(tǒng)地掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)、界面化學(xué)和膠體化學(xué)的基本原理、方法及其應(yīng)用，具有明確的基本概念，熟練的計(jì)算能力，同時具有一般科學(xué)方法的訓(xùn)練和邏輯思維能力。

    二、內(nèi)容及比例

    1.氣體：3%左右

    理想氣體的狀態(tài)方程和分子模型，摩爾氣體常數(shù)，Dalton分壓定律，實(shí)際氣體的pVT行為及普遍化狀態(tài)方程式，vanderWaals方程式，實(shí)際氣體的液化，臨界參數(shù)，對比狀態(tài)和壓縮因子圖。

    2.熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律：27%左右

    熱力學(xué)的基本概念（系統(tǒng)、環(huán)境、廣度性質(zhì)、強(qiáng)度性質(zhì)、熱力學(xué)平衡態(tài)、狀態(tài)函數(shù)、功、熱、過程、途徑、熱力學(xué)能），體積功的計(jì)算，準(zhǔn)靜態(tài)過程、可逆過程與可逆體積功，熱力學(xué)第一定律、熱容及焓，理想氣體的熱力學(xué)能和焓、理想氣體的絕熱可逆過程方程式，Joule-Thomson效應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)度，物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)及反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變、Hess定律，標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓，化學(xué)變化過程中ΔrUm、ΔrHm、ΔrSm、Q、W的計(jì)算，Kirchhoff定律，絕熱反應(yīng)。

    熱力學(xué)第二定律的表述，自發(fā)變化及其特征，Carnot循環(huán)及Carnot定理，熱力學(xué)第二定律，熵增加原理，熵判據(jù)，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，熱力學(xué)第三定律，ΔS的計(jì)算，Helmholtz自由能與Gibbs自由能，Helmholtz自

    由能判據(jù)與Gibbs自由能判據(jù)，氣體單純pVT變化過程、相變化過程、化學(xué)反應(yīng)過程ΔA、ΔG的計(jì)算，熱力學(xué)函數(shù)的基本關(guān)系式及應(yīng)用，Maxwell關(guān)系式，Gibbs-Helmholtz方程。

    3.多組分系統(tǒng)熱力學(xué)及其在溶液中的應(yīng)用：7%左右

    基本概念（相、單相系統(tǒng)、多相系統(tǒng)、溶液、混合物），多組分系統(tǒng)的組成表示法，偏摩爾量和化學(xué)勢，Raoult定律和Henry定律，多組分系統(tǒng)的熱力學(xué)基本關(guān)系式，化學(xué)勢判據(jù)，理想氣體及其混合物的化學(xué)勢，真實(shí)氣體及其混合物的化學(xué)勢，理想液態(tài)混合物及其通性，理想稀溶液，稀溶液的依數(shù)性，逸度及逸度因子，活度及活度因子。

    4.相平衡：17%左右

    多相體系平衡的一般條件，基本概念（相和相數(shù)、物種數(shù)、獨(dú)立組分?jǐn)?shù)、自由度和條件自由度），Clapeyron方程，Clausius-Clapeyron方程，相律，杠桿規(guī)則，單組分系統(tǒng)的相圖及應(yīng)用，二組分系統(tǒng)的相圖及其應(yīng)用。

    5.化學(xué)平衡：10%左右

    化學(xué)反應(yīng)的平衡條件，化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)和等溫方程式，平衡常數(shù)的表示式，復(fù)相化學(xué)平衡，標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)Gibbs自由能，平衡常數(shù)的測定和平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，化學(xué)平衡的影響因素，同時化學(xué)平衡，反應(yīng)的耦合。

    6.電化學(xué)：13%左右

    基本知識（第二類導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，電解池與原電池，F(xiàn)araday電解定律），離子的電遷移率和遷移數(shù)，電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)，離子獨(dú)立運(yùn)動定律與離子的摩爾電導(dǎo)率，電導(dǎo)的測定及應(yīng)用，電解質(zhì)的平均活度及平均活度因子，離子強(qiáng)度，強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論基礎(chǔ)，Debye-Hüchel極限公式。

    可逆電池和可逆電極，電動勢的測定，可逆電池的書寫方法及電動勢的取號，可逆電池的熱力學(xué)，電動勢產(chǎn)生的機(jī)理，電極電勢和電池的電動勢，電動勢測定的應(yīng)用。

    分解電壓，極化作用與超電勢，電解時電極上的競爭反應(yīng)，金屬的電化學(xué)腐蝕、防腐與金屬的鈍化，化學(xué)電源。

    7.化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)：16%左右

    化學(xué)動力學(xué)的任務(wù)和目的，化學(xué)反應(yīng)速率表示法，基本概念（化學(xué)反應(yīng)速率，基元反應(yīng)和非基元反應(yīng)、反應(yīng)分子數(shù)、反應(yīng)級數(shù)、反應(yīng)的速率常數(shù)），質(zhì)量作用定律，

    化學(xué)反應(yīng)的速率方程，具有簡單級數(shù)的反應(yīng)，反應(yīng)級數(shù)的確定，三種典型的復(fù)雜反應(yīng)

    （對峙反應(yīng)、平行反應(yīng)、連續(xù)反應(yīng)），溫度對反應(yīng)速率的影響，Arrhenius公式，活化能Ea對反應(yīng)速率的影響，鏈反應(yīng)，擬定反應(yīng)歷程一般方法，碰撞理論，過渡態(tài)理論，催化反應(yīng)動力學(xué)。

    8.表面物理化學(xué)：4%左右

    表面Gibbs自由能和表面張力，彎曲表面上的附加壓力和蒸氣壓，溶液的表面吸附，液-液界面的性質(zhì)，膜，液-固界面現(xiàn)象，表面活性劑及其作用，固體表面的吸附，Langmuir吸附式，氣-固相表面催化反應(yīng)。

    9.膠體分散系統(tǒng)和大分子溶液：3%左右

    膠體和膠體的基本特性，溶膠的制備和凈化，溶膠的動力性質(zhì)，溶膠的光學(xué)性質(zhì)，溶膠的電學(xué)性質(zhì)，雙電層理論和ζ電位，溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用，乳狀液，凝膠，大分子溶液，Donnan平衡和聚電解質(zhì)溶液的滲透壓。

    三、題型及分值比例

    1.選擇題：40分左右（27%）

    2.填空題：45分左右（30%）

    3.計(jì)算題：35分左右（23%）

    4.證明題：5分左右（3%）

    5.相圖題：20分左右（14%）

    6.簡答題：5分左右（3%）

    四、參閱書目

    南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院傅獻(xiàn)彩等編：《物理化學(xué)》（上、下冊），高等教育出版社，2005年7月第5版

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