硕士《物理化学》(理)考试大纲
课程名称：物理化学
科目代码：867
适用专业：化学
参考书目：《物理化学》（上、下册）（第五版）傅献彩，等编，高等教育出版社，2006。
《物理化学》（上、下册）（第五版）天津大学物理化学教研室编，高等教育出版社，2009。
（物理化学实验教材可由下列教材中任选一种）
《物理化学实验》石油大学出版社吴肇亮等；
《基础化学实验》（上、下册）石油工业出版社，2003，吴肇亮等
硕士研究生物理化学课程考试大纲
一、概述
物理化学课程主要包括热力学原理和应用、化学动力学基础、相平衡基础、表面胶化和统计热力学基础部分。其中前三部分为主要内容。
考生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法，同时还应掌握物理化学一般方法，并具备结合具体条件应用理论解决实际问题的能力。
在物理化学实验的相关内容中，要求掌握常用的物理化学实验方法和测试技术。
在有关的物理量计算和表述中，应注意采用国家标准单位制（SI制）及遵循有效数运算规则。在涉及数值的计算中应注意物理量单位的运算及传递。
二、课程考试的基本要求
理论部分：
下面按化学热力学、统计热力学基础、化学动力学、电化学、界面现象和胶体化学六个部分列出基本要求。基本要求按深入程度分"了解"、"理解"(或"明了")和"掌握"(或"会用")三个层次。
（1）化学热力学
1．热力学基础
理解下列热力学基本概念：平衡态，状态函数，可逆过程，热力学标准态等。
理解热力学第一、第二、第三定律的叙述及数学表达式。
明了热力学能、焓、熵、Helmholtz函数和Gibbs函数等热力学函数以及标准燃烧焓、标准生成焓、标准摩尔熵、标准生成Gibbs函数等概念。
掌握在物质的P、V、T变化、相变化和化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变化值的原理和方法。在将热力学一般关系式应用于特定系统的时候，会灵活应用状态方程(主要是理想气体状态方程，其次是VanderWaals方程)和物性数据(热容、相变热、蒸汽压等)。
掌握熵增加原理和各种平衡判据。明了热力学公式的适用条件。
理解热力学基本方程和Maxwell关系式。
掌握用热力学基本方程和Maxwell关系式推导重要热力学公式的演绎方法。
2．相平衡
理解偏摩尔量和化学势的概念。
会从相平衡条件推导Clapeyron和Clapeyron-Clausius方程，并能应用这些方程进行相关计算。
掌握Raoult定律和Henry定律以及它们的应用。理解理想系统(理想液态混合物及理想稀溶液)中各组分化学势的表达式。
理解逸度和活度的概念。了解逸度和活度的标准态。
理解相律的意义。
掌握单组分系统和二组分系统典型相图的特点和应用。
掌握利用杠杆规则进行计算、应用相律分析相图的方法。
3．化学平衡
明了标准平衡常数的定义。了解等温方程的推导。掌握用等温方程判断化学反应的方向和限度的方法。
会用热力学数据计算标准平衡常数。了解等压方程的推导。理解温度对标准平衡常数的影响。会用等压方程计算不同温度下的标准平衡常数。
了解压力和惰性气体对化学反应平衡组成的影响。了解同时化学平衡的原理。
(2)统计热力学基础
了解独立子系统的微观状态，能量分布和宏观状态间的关系。
明了统计热力学的基本假设。
理解Boltzmann能量分布及其适用条件。
理解配分函数的定义、物理意义和析因子性质。掌握双原子分子移动、转动和振动配分函数的计算。
掌握独立子系统的能量、熵与配分函数的关系。
(3)化学动力学
明了化学反应速率、反应速率常数及反应级数的概念。掌握通过实验建立速率方程的方法。
掌握简单级数反应的速率方程及其应用。
理解对峙反应、连续反应和平行反应的动力学特征。
理解基元反应及反应分子数的概念。掌握由反应机理建立速率方程的近似方法(稳态近似法、平衡假设、速控步近似法)。了解链反应的机理和特点及支链反应与爆炸的关系。
了解多相反应的步骤，了解催化作用、光化学反应、溶液中反应的特征。
掌握Arrhennius方程及其应用。明了活化能及指前因子的定义和物理意义。
了解碰撞理论的基本思想和结果。理解过渡态理论的基本思想、基本公式及有关概念。
(4)电化学
了解电解质溶液的导电机理，掌握Faraday定律，理解离子迁移数。
理解表征电解质溶液导电能力的物理量(电导率、摩尔电导率)。
理解电解质平均活度和平均活度因子的概念。
了解离子氛的概念，掌握Debye-Huckel极限公式。
理解原电池电动势与热力学函数的关系。熟练掌握Nernst方程及其计算。
掌握原电池的设计方法，掌握电动势测定的主要应用。
理解电极电势的定义及物理意义。
理解产生电极极化的原因及电解时的电极反应。
(5)界面现象
理解表面张力和表面Gibbs自由能的概念。
理解弯曲界面的附加压力概念和Laplace公式。
理解Kelvin公式及其应用。
了解铺展和铺展系数。了解润湿、接触角和Young方程。
了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用。理解Gibbs吸附等温式。
掌握物理吸附与化学吸附的含义和区别。掌握Langmuir单分子层吸附模型和吸附等温式。了解多分子层吸附理论及典型等温方程的应用。
(6)胶体化学
了解胶体的制备方法。
了解胶体的若干重要性质(Tyndall效应、Brown运动、沉降平衡、电泳和电渗)。
掌握胶团的结构和扩散双电层概念。
了解憎液溶胶的DLVO理论。理解电解质对溶胶和高分子溶液稳定性的作用。
掌握乳状液的类型及稳定和破坏的方法。
物理化学实验部分：
物理化学实验的特点是利用物理方法研究化学系统变化规律。实验中常用多种物理测量仪器，因此应注意基本测量技术的基本原理和方法。
物理化学实验包含下列内容：
1．热力学部分
量热、相平衡和化学平衡实验
2．电化学部分
用电位差计测量电池的电动势。
3．化学动力学部分
测定反应速率常数、反应级数及活化能。
4．界面现象与胶体部分
表面张力的测定。
考生对以下物理化学实验中常用的基本测量技术与控制技术应加以掌握或有所了解：
1．温度的测量与控制
水银温度计和热电偶温度计的使用和校正。Beckman温度计和热敏电阻温度计的使用。桓温浴的装配和使用。
2．气压计的使用和校正。U型汞压计的使用与校正。
3．电学测量
电位差计的原理及正确使用。标准电池、检流计、参比电极的使用。自动平衡记录仪、电导仪的使用，常见电极的使用，盐桥原理。
4．光学测量
Abbe折射仪的原理及使用。
硕士《化学综合》（含无机化学、分析化学、有机化学和结构化学）考试大纲
考试科目名称：化学综合
考试科目代码：663
适用专业：化学
一、考试要求：
闭卷考试，书写规范、工整，所有答案均写在答题纸上，否则无效。
二、考试内容：
（一）无机化学（占总分比例30%）
（1）原理部分
1、化学热力学基础
了解体系、环境、相、状态、状态函数、过程、途径、热、功、热力学能、焓、熵和自由能等热力学基本概念，能计算化学反应的、和以及用和判断反应进行的方向。
2、化学反应速率和化学乎衡
了解质量作用定律和阿仑尼乌斯公式以及反应级数的概念。能用活化能和活化分子的概念说明浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。并能利用计算。由能计算出平衡组成。
3、溶液中的离子平衡
了解酸碱质子理论的基本概念。掌握电离平衡、盐类水解、缓冲溶液等有关计算。利用溶度积规则判断沉淀的生成与溶解并进行有关计算。计算配体过量时配位平衡的组成。
4、氧化还原反应与电化学
能熟练运用离子-电子法配平氧化还原反应方程式。了解原电池的组成和表示方法。了解电极反应、电池反应和电动势的计算。掌握电极电势和元素电势图的应用。熟练运用能斯特方程进行有关计算。
5、物质结构
了解原子能级、波粒二象性、原于轨道(波函数)和电子云等概念。了解四个量子数的物理意义和取值，并熟悉四个量子数对核外电子运动状态的描述。了解前五周期元素在周期表中的位置。掌握原子核外电子排布的一般规律和主族元素、过渡元素原子的结构特征。能够从原子的电子层结构了解元素的性质。了解原子半径、电离能；电子亲合能和电负性等概念以及各自的周期性变化。
熟悉杂化轨道类型(sp，sp2，sp3，dsp2，d2sp3，sp3d2)与分子构型的关系。了解分子轨道的概念及第二周期元素同核双原子分子的能级图。
了解四种基本类型晶体和混合型晶体的结构特征及物理特性。理解离子极化、分子间力、氢键及其对物质性质的影响。
了解配合物的定义、组成和命名，熟悉配合物的价健理论。了解晶体场理论。
（2）元素化学部分
熟悉主族元素(氢、碱金属、碱土金属、硼、铝、碳、硅、锡、铅、氮、磷、氧、硫、卤素)的单质和重要化合物(如氧化物、卤化物、氢化物、硫化物．氢氧化物、含氧酸及其盐等)的典型性质(如酸碱性，氧化还原性和热稳定性等)，以及某些性质在周期系中的变化规律。过渡元素侧重铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、锌、镉、汞等元素，其要求除与主族元素基本相同外，应突出过渡元素通性，重要配合物及重要离子在水溶液中的性质。
会判断常见反应的产物，并能正确书写反应方程式。
（二）分析化学（占总分比例20%）
1.考试内容：
①分析化学概论、定量分析中的误差、分析结果的数据处理。
②滴定分析法导论；酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法及沉淀滴定法的基本原理、滴定曲线、滴定条件、指示剂、结果计算和应用。
③重量分析法的基本原理和测定过程。
④常用分离富集方法的原理及应用。
2.考试要求：
①了解分析化学的任务和作用、分析方法的分类。
②掌握分析化学的基本概念、研究内容及研究方法。
③掌握样品定量分析的过程以及分析结果的数据处理和评价。
④掌握四大滴定分析法的基本原理、滴定曲线、滴定条件、指示剂、结果计算和应用。
⑤熟悉重量分析法的基本原理和测定过程。
⑥熟悉常用分离富集方法的原理和应用。
（三）有机化学（占总分比例30%）
1、考试内容
①有机化合物的结构及异构现象，包括构造异构和立体异构；环己烷及其衍生物的稳定构象。
②有机化合物的命名方法，包括习惯命名法、系统命名法，立体异构体构型的标记（顺/反、Z/E、R/S和D/L等表示方法）。
③各类有机化合物的物理性质及制备方法。
④各类化合物的化学反应：
1、烷烃的自由基取代反应；
2、烯烃及炔烃的催化加氢、亲电加成、自由基加成、硼氢化氧化反应、α-H的反应、氧化反应等；
3、芳香烃的亲电取代反应、芳环上亲电取代的定位规律、侧链的反应；
4、卤代烃的亲和取代反应、与金属的反应、消除反应；
5、醇与活泼金属的反应、醇与氢卤酸的反应、醇与卤化磷的反应、醇的氧化与脱水；
6、酚及醚的化学性质；
7、醛、酮的亲核加成反应、还原反应、氧化反应、α-H的酸性；
8、羧酸及其衍生物的化学性质；
9、胺的化学性质、芳香胺的重氮化反应；
10、糖类化合物的结构及性质；
11、五元及六元杂环化合物的结构及性质。
⑤各类化合物的红外、核磁共振光谱性质。
2、考试要求
①掌握有机化合物的异构和命名，重点掌握系统命名法，立体异构体的顺反、Z/E、R/S构型表示方法，了解D/L表示方法。
②掌握各类有机化合物的结构与理化性质之间的关系，能够应用官能团的性质鉴别各类化合物。
③熟练掌握取代反应，加成反应，消除反应，氧化和还原反应，缩合反应，降解反应，重氮化反应，β-二羰基化合物的性质，Wittig反应及迈克尔加成反应，能够利用有机反应设计合成路线。
④掌握包括亲电取代，亲核取代（SN1和SN2），亲电加成，亲核加成，消除反应（E1和E2）等反应的历程，能够判断各种有机反应的历程。
⑤了解红外光谱和核磁共振光谱的原理，能够根据IR和1H-NMR光谱数据结合理化性质推断有机化合物的分子结构。
（四）近三年化学发展的重要事件及结构化学（占总分比例20%）
1、量子力学基础和原子结构
波粒二象性，不确定关系，物质波的几率解释，波函数（量子力学假定）性质，合格化条件，几率、几率密度的表达式及物理意义；定态薛定谔方程，算符化规则,常见物理量算符形式，算符的本征值、本征值函数及方程，量子力学平均值的概念及应用；一维势箱薛定谔方程的写出、求解过程；氢原子薛定谔方程的解，能级表达式及量子数n、l、m的物理意义及相互关系；多电子原子体系中电子独立运动模型，中心力场近似、MO概念；完全波函数洪特规则；多电子原子基组态及基谱项的确定。
2、共价键理论和分子结构
变分原理，线性变分法；H2+三个积分及其物理意义，MO概念，LCAO-MO原则；双原子分子的转动光谱，双原子分子的振动光谱，双原子分子的电子组态、能级、MO图形、键级、键长、键型；杂化轨道概念、性质、以及三原则；多原子分子定域MO、离域MO；HMO法的基本假定、久期方程、离域π键分子的HMO处理轨道能、键能、离域能，分子图各项意义及计算；离域π键的形成条件及类型，缺电子分子和多中心键；分子轨道对称守恒原理，前线轨道理论，电环合反应规律与机理；对称元素、对称操作，判断简单分子所属点群，对称性与分子物理性质，包括分子偶极矩、旋光性的判断。
3、配位场理论与配合物结构
晶体场理论的基本思想，分裂能及对配合物性质的解释，CFSE概念、计算及应用，姜-太勒效应、配合物畸变规律；配位场理论的基本思想，MO法对配合物的应用，π键的形成，对光谱化学序列的解释，羰基配合物的配位场处理。
4、近三年化学发展的重要事件（2~3分）
四、试卷结构：
1、考试时间：180分钟，满分：150分
2、题型结构
a:单项选择题
b:填空题
c:简答题
d:结构推导或综合分析题
e:计算题
五、参考书目：
1、《无机化学》（第三版），天津大学，高等教育出版社，2002年；
2、《分析化学》（第五版），武汉大学、吉林大学等编，高等教育出版社，2006年。
3、《有机化学》袁履冰主编，高等教育出版社，1999年版；
4、《结构化学》(第四版)周公度主编，北京大学出版社，2009年版。