中科院研究生院2009年硕士生统一命题科目考试大纲

考试科目大纲

605 《普通化学（甲）》

中科院研究生院硕士研究生入学考试

《普通化学（甲）》考试大纲

本《普通化学》（甲）考试大纲适用于报考中国科学院研究生院化学、化工类专业的硕士研究生入学考试。普通化学对化学作一概括的阐述和研讨，是化学、化工类专业的基础理论课程。普通化学主要介绍化学的基本概念和方法，主要内容有：气体和液体的基本定律、化学热力学和化学反应方向、化学平衡、化学动力学和反应速率方程、原子结构和量子论的若干推论、分子结构和理论、晶体结构、配位化合物和元素化学。要求考生了解各种基本概念，理解、掌握各种基本理论和应用，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

一、考试内容

（一）气体

1. 理想气体状态方程

2. 气体化合体积定律和Avogadro假说

3. 气体分压定律

4. 气体扩散定律

5. 气体分子运动论

6. 分子的速度分布和能量分布

7．实际气体和Van der Waals方程

(二) 相变·液态

1．气体的液化·临界现象

2．液体的蒸发·蒸气压

3．液体的凝固·固体的熔化

4．水的相图

5．液体和液晶

(三)溶液

1．溶液的浓度

2．溶解度

3．非水电解质稀溶液的依数性

4．电解质溶液的依数性与导电性

5．胶体溶液

(四)化学热力学

1. 反应热的测量

2. 化学热力学基本概念：焓与焓变

3. 热化学方程式

4. 热化学定律

5. 生成焓

6．键焓

7．熵

8．Gibbs自由能

9．Gibbs－Helmholtz方程的应用

(五)化学平衡

1．平衡常数

2．平衡常数与Gibbs自由能变

3．多重平衡

4．化学平衡的移动

(六) 化学反应速率

1.反应速率的表示

2. 浓度与反应速率

3.反应级数

4. 温度和催化剂对反应速率的影响

5. 反应机理

6. 催化

(七) 酸碱平衡

1. 酸碱质子理论

2．水的自耦电离平衡

3. 弱酸弱碱的电离平衡常数

4. 酸碱电离平衡的移动

5. 缓冲溶液

5. 酸碱中和反应

(八)沉淀溶解平衡

1．溶度积

2．沉淀的生成

3．沉淀的溶解

4．沉淀的转化

5．分步沉淀

(九) 氧化还原·电化学

1. 氧化还原反应的基本概念

2. 电动势和电极电势

3. 标准电极电势和氧化还原平衡

4. 电极电势的间接计算

5. Nernst方程

6．由电势测定求Ksp或pH

7．分解电势和超电势

（十）原子结构

1. 核原子模型的建立

2. 氢原子光谱和Bohr氢原子结构理论

3.氢原子结构的量子力学模型

4. 多电子原子结构和周期律

（十一） 化学键与分子结构

1. 离子键理论

2.经典Lewis学说

3．价键理论

4．分子轨道理论

5．价层电子对互斥理论

6．分子的极性

7金属键理论

8． 分子间作用力和氢键

(十二)晶体与晶体结构

1．晶体的特征

2．晶体结构的周期性

3．等径圆球的堆积

4．晶体的基本类型及其结构

5．化学键键型和晶体构型的变异

6．晶体的缺陷·非晶体

（十三） 配位化合物

1. 配位化合物的基本概念、组成、类型、命名

2.配位化合物的异构现象

3．配位化合物的化学键理论

4．配合物的价键理论

5．晶体场理论

6．配位平衡及其平衡常数

7．配位平衡的移动

8．配位化合物的应用

（十四）元素化学

1. s区和p区元素

2 d区和f区元素

3元素在自然界的丰度

4．无机物的制备

二、考试要求

（一）气体

明确该部分基本概念，掌握理想气体状态方程、混合气体分压定律、实际气体和范德华方程的意义及写法。熟练应用理想气体状态方程和范德华方程进行计算。

（二）相变·液态

明确相、组分数和自由度的概念，理解相律并掌握其简单应用。

（三）溶液

明确溶液的浓度，熟练掌握和应用各种常用的浓度表示方法；了解溶液的依数性定律。

(四) 化学热力学

理解体系、环境、状态函数、热、功、焓的概念。理解能量守恒定律、盖斯定律、反应热、焓变、生成焓、标准生成焓的含义。掌握热化学方程式的意义及写法，熟练应用盖斯定律进行计算，熟练掌握从标准生成焓计算反应热。如体系、环境、功、热、变化过程等。掌握热力学第一定律和内能的概念。熟知功和热正负号的取号惯例。明确准静态过程与可逆过程的意义。掌握U及H都是状态函数以及状态函数的特性。熟练应用热力学第一定律计算理想气体在等温、等压、绝热等过程中的DU、DH、Q和W。熟练掌握反应的自发性，反应方向的判断。

（五）化学平衡

掌握平衡常数的物理意义、表示式及其应用；熟练掌握Gibbs自由能变的计算；理解和掌握温度、浓度对化学平衡的影响。

(六) 化学反应速率

掌握等容反应速率的表示方法及其基元反应、反应级数、速率常数等概念。对于由简单级数的一级反应，要掌握其微分速率公式的各种特征并能够由实验数据确定简单反应的级数。明确温度、催化剂对反应速率的影响，了解催化反应的特点，明确催化作用的基本原理和常见的催化反应的类型。能利用基元反应的速率定律进行计算。

(七) 酸碱平衡

掌握相关基本概念。明确酸碱理论的内容并能够熟练运用，掌握并可熟练计算弱酸弱碱的电离平衡常数，熟练掌握酸碱平衡的移动及应用，明确缓冲溶液的概念、配制及应用，掌握酸碱反应，能够熟练运用。

（八）沉淀溶解平衡

熟练掌握沉淀溶解平衡的平衡常数并会计算；根据溶液中离子浓度乘积与溶度积的关系，可以判断沉淀的生成和溶解。理解盐效应。

(九) 氧化还原·电化学

明确相关基本概念，如：氧化、还原，氧化剂、还原剂、电极电势等。掌握氧化还原方程式的配平。掌握原电池的组成、表示及工作原理，原电池的电动势和△G的关系。熟悉标准电极电势及其应用、影响电极电势的因素，能斯特方程及计算。对于所给的电池能熟练、正确地写出电极反应和电池反应并能计算其电动势。熟悉元素电势图和PH图。掌握电解基本原理，分解电压和超电势，电解产物，电解的应用了解水的污染及处理。

（十）原子结构

了解经典核原子结构模型的建立。深刻理解氢原子结构、氢原子光谱和Bohr氢原子结构理论。明确微观粒子的运动特性、波函数、电子云的概念。掌握多电子原子结构和周期律，理解多电子原子轨道能级的高低，掌握核外电子分布规律以及核外电子分布与周期系的关系，掌握原子半径、电离能、电子亲合能、电负性的概念及在周期表的变化规律，并能够运用它们分析问题。

（十一） 化学键与分子结构

明确化学键、分子间作用力和氢键等基本概念，能够运用相关理论解释现象和问题。掌握经典Lewis八隅体假说、价键理论和分子轨道理论。了解分子的极性、金属键理论。

（十二）晶体与晶体结构

了解晶体结构的基本类型、晶体结构的周期性、晶格、晶胞、晶系、晶格型式和等径球的堆积模型，掌握不同晶体类型的特点以及对物质性质的影响。

（十三）配位化合物

明确配位化合物的基本概念，掌握配位化合物的价键理论及配位平衡，初步了解晶体场理论。

（十四）元素化学导论

掌握元素化学的基本概念。理解s、p、d、f区的划分，掌握四个区中的典型元素及其性质。能够设计简单化合物的合成路线。

主要参考书目：

1．华彤文、陈景祖等编《普通化学原理》第三版，北京大学出版社，2005年。

2．浙江大学普通化学教研组编《普通化学》第五版，高等教育出版社，2003年。

编制单位：中国科学院研究生院

编制日期：2006年6月6日

606《物理化学（甲）》

中科院研究生院硕士研究生入学考试

《物理化学（甲）》大纲

本《物理化学》（甲）考试大纲适用于报考中国科学院研究生院化学类专业的硕士研究生入学考试。《物理化学》是大学本科化学专业的一门重要基础理论课。它是从物质的物理现象和化学现象的联系入手探求化学变化基本规律的一门科学。物理化学课程的主要内容包括化学热力学（统计热力学）、化学动力学、电化学、界面化学与胶体化学等。要求考生熟练掌握物理化学的基本概念、基本原理及计算方法，并具有综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

一、考试内容

（一）热力学第一定律及其应用

1、热力学概论

2、热力学第一定律

3、准静态过程与可逆过程

4、焓

5、热容

6、热力学第一定律对理想气体的应用

7、实际气体

8、热化学

9、赫斯定律

10、几种热效应

11、反应热和温度的关系 — 基尔霍夫定律

12、绝热反应 — 非等温反应

13、热力学第一定律的微观说明

（二）热力学第二定律

1、自发过程的共同特征 — 不可逆性

2、热力学第二定律

3、卡诺定理

4、熵的概念

5、克老修斯不等式与熵增加原理

6、熵变的计算

7、热力学第二定律的本质和熵统计意义

8、亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能

9、变化的方向和平衡条件

10、DG的计算示例

11、几个热力学函数间的关系

12、单组分体系的两相平衡 — 热力学对单组分体系的应用

13、多组分体系中物质的偏摩尔量和化学势

14、热力学第三定律与规定熵

15、不可逆过程热力学简介

（三）统计热力学基础

1、概论

2、玻兹曼统计

3、玻色–爱因斯坦统计和费米–狄拉克统计

4、配分函数

5、各配分函数的求法及其对热力学函数的贡献

6、分子的全配分函数

（四）溶液 — 多组分体系热力学在溶液中的应用

1、溶液组成的表示法

2、稀溶液中的两个经验定律

3、混合气体中各组分的化学势

4、理想溶液的定义、通性及各组分的化学势

5、稀溶液中各组分的化学势

6、理想溶液和稀溶液的微观说明

7、稀溶液的依数性

8、吉布斯–杜亥姆公式和杜亥姆–马居耳公式

9、非理想溶液

10、分配定律—溶质在两互不相溶液相中的分配

（五）相平衡

1、多相体系平衡的一般条件

2、相律

3、单组分体系的相图

4、二组分体系的相图及其应用

5、三组分体系的相图及其应用

（六）化学平衡

1、化学反应的平衡条件和化学反应的亲和势

2、化学反应的平衡常数与等温方程式

3、平衡常数的表示式

4、复相化学平衡

5、平衡常数的测定和平衡转化率的计算

6、标准生成吉布斯自由能

7、用配分函数计算和反应的平衡常数

8、温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响

9、同时平衡

10、反应的耦合

11、近似计算

12、生物能力学简介

（七）电解质溶液

1、电化学的基本概念与法拉第定律

2、离子的电迁移和迁移数

3、电导

4、强电解质溶液理论简介

（八）可逆电池的电动势及其应用

1、可逆电池和可逆电极

2、电动势的测定

3、可逆电池的书写方法及电动势的取号

4、可逆电池热力学

5、电动势产生的机理

6、电极电势和电池的电动势

7、浓差电池和液体接界电势的计算公式

8、电动势测定的应用

9、生物电化学

（九）电解与极化作用

1、分解电压

2、极化作用

3、电解时电极上的反应

4、金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化

5、化学电源

（十）化学反应动力学基础

1、化学反应速率表示法和速率方程

2、具有简单级数的反应

3、几种典型的复杂反应

4、温度对反应速率的影响

5、链反应

6、拟定反应历程的一般方法

7、碰撞理论

8、过渡态理论

9、单分子反应理论

10、分子反应动态学简介

11、溶液中进行的反应

12、快速反应的测试

13、光化学反应

14、催化反应动力学

（十一）界面现象

1、表面吉布斯自由能和表面张力

2、弯曲表面下的附加压力和蒸气压

3、液体界面的性质

4、不溶性表面膜

5、液-固界面现象

6、表面活性剂及其作用

7、固体表面的吸附

8、吸附速率—吸附和解吸速率方程式

9、气-固相表面催化反应

（十二）胶体分散体系和大分子溶液

1、胶体和胶体的基本特性

2、溶胶的制备和净化

3、溶胶的动力性质

4、溶胶的光学性质

5、溶胶的电学性质

6、溶胶的稳定性和聚沉作用

7、乳状液

8、大分子概说

9、大分子的相对分子质量

10、唐南平衡

11、天然大分子

二、考试要求

（一）热力学第一定律及其应用

明确热力学的一些基本概念，如体系、环境、功、热、变化过程等。掌握热力学第一定律和内能的概念。熟知功和热正负号的取号惯例。明确准静态过程与可逆过程的意义。掌握U及H都是状态函数以及状态函数的特性。熟练应用热力学第一定律计算理想气体在等温、等压、绝热等过程中的DU、DH、Q和W。熟练应用生成焓、燃烧焓来计算反应热。会应用赫斯定律和基尔霍夫定律。了解卡诺循环的意义。了解摩尔定压、定容热容的概念；了解节流过程的特点及焦耳-汤姆逊系数的定义与实际应用。从微观角度了解热力学第一定律的本质。

（二）热力学第二定律

明确热力学第二定律的意义。掌握热力学第二定律与卡诺定理的联系。理解克劳修斯不等式的重要性。熟记热力学函数U、H、S、F、G的定义，并了解其物理意义。明确DG在特殊条件下的物理意义，会用它来判别变化的方向和平衡条件。熟练计算一些简单过程的DS、DH和DG，能利用范霍夫等温式判别变化的方向。较熟练地运用吉布斯-亥姆霍兹公式、克拉贝龙方程式和克老修斯-克拉贝龙方程式。明确偏摩尔量和化学势的意义。了解热力学第三定律的内容，明确规定熵值的意义、计算及其应用。掌握熵增加原理和各种平衡判据。初步了解不可逆过程热力学关于熵流和熵产生等基本内容。

（三）统计热力学基础

明确最概然分布的概念，懂得用最概然分布的微观状态数代替整个体系的微观状态数的理由。明确配分函数的物理意义及其与热力学函数间的关系。了解定位体系与非定位体系热力学函数的差别。掌握平动、转动、振动对热力学函数的贡献，及其公式的推导过程。掌握玻兹曼统计，了解玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计。

（四）溶液 — 多组分体系热力学在溶液中的应用

熟悉溶液浓度的各种表示法及其相互关系。理解理想溶液、稀溶液与实际溶液三者的区别和联系。掌握拉乌尔定律和亨利定律以及它们的应用。理解理想体系（理想气体、理想溶液、理想稀溶液）中各组分化学势的表达式及其应用。了解逸度和活度的概念及逸度系数、活度系数的简单计算。了解如何利用牛顿图求气体的逸度系数。了解从微观角度讨论溶液形成时一些热力学函数的变化。了解稀溶液依数性公式的推导，以及分配定律公式的推导，了解热力学处理溶液的一般方法。

（五）相平衡

明确相、组分数和自由度的概念，理解相律并掌握其简单应用。掌握杠杆规则在相图中的应用。掌握单组分系统和二组分系统典型相图的特点。在双液系中以完全互溶的双液系为重点了解其p-x图和T-x图，了解蒸馏和精馏的基本原理。在二组分液-固体系中，以简单低共溶物的相图为重点，了解相图的绘制及其应用。对三组分体系，了解水盐体系相图的应用。了解相图在萃取过程中的应用。

（六）化学平衡

能够从化学势的角度理解化学平衡的意义，理解并掌握化学反应等温式的意义与应用。了解均相和多相反应的平衡常数表示式的区别。理解的意义，会用估计反应发生的可能性。熟悉、、和间的关系。了解平衡常数与温度、压力的关系和惰性气体对平衡组成的影响，并掌握其计算方法。能根据标准热力学函数的表值计算平衡常数。熟练掌握用热力学方法计算化学反应标准平衡常数。掌握反应物平衡转化率及体系平衡组成的计算。了解对同时平衡、反应耦合、近似计算等的处理方法。初步了解生物能力学的基本内容。

（七）电解质溶液

明确电导率、摩尔电导率的意义及它们与溶液浓度的关系。熟悉离子独立移动定律及电导测定的一些应用。了解迁移数与摩尔电导率、离子迁移率之间的关系。明确电解质的离子平均活度系数的概念，并掌握其计算方法。了解强电解质溶液理论（主要是离子氛的概念），并会使用德拜-休克尔极限公式。

（八）可逆电池的电动势及其应用

熟悉电化学惯用的电极电势名称和符号。熟悉标准电极电势表的应用。对于所给的电池，能熟练、正确地写出电极反应和电池反应。能根据简单的化学反应来设计电池。掌握电极电势及电动势的计算；熟知标准电动势E⁰与反应平衡常数K^q_a的关系。明确温度对电动势的影响。掌握由电化学数据计算热力学函数的变量、、等。了解电动势产生的机理及电动势测定法的一些应用。

（九）电解与极化作用

明确极化现象产生的原因、极化的分类、极化的机理。理解超电势、分解电压等概念。了解超电势在电解中的作用。能计算一些简单的电解分离问题。了解金属腐蚀的机理和各种防腐方法。了解化学电源的类型及应用。

（十）化学反应动力学基础

掌握等容反应速率的表示方法及其基元反应、反应级数、速率常数等概念。对于由简单级数的反应如零级、一级、二级，要掌握其速