材料工程领域第二阶段考试大纲

　　物理化学考试大纲

　　《物理化学》是材料及环境等类专业的专业基础课。它既是该专业知识结构中重要的一环，又是后续专业课程的基础。要求考生通过本课程的学习，掌握化学热力学及化学动力学的基本知识；培养学生对化学变化和相变化的平衡规律及变化速率规律等物理化学问题，具有明确的基本概念，熟练的计算能力，同时具有一般科学方法的训练和逻辑思维能力，体会并掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并能结合具体条件应用理论分析解决较为简单的化学热力学及动力学问题。

　　一、考试内容及要求

　　以下按化学热力学基础、多组分系统热力学及相平衡、化学平衡、界面现象、电化学、化学动力学以及实验七部分列出考试内容及要求。基本要求按深入程度分为了解、理解（或明了）和掌握（或会用）三个层次。

　　（一）化学热力学基础

　　热力学第一定律及热力学第二定律

　　了解化学热力学研究的对象、方法和局限性；理解平衡状态、状态函数、可逆过程及热力学标准态等基本概念；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、功、内能、焓、熵和Gibss函数，以及标准生成焓、标准燃烧焓、标准摩尔熵和标准摩尔吉布斯函数等概念的含义。

　　掌握熵增原理和吉布斯函数减小原理等各种平衡判据；理解各热力学公式及其适用条件，

　　掌握在物质的p、T、V变化，相变化和化学变化过程中计算热、功和各种热力学状态函数变化值的原理及方法；在将热力学一般关系式应用于特定体系的时候，会应用状态方程（主要是理想气体状态方程）和物性数据（热容、相变热、蒸汽压等）进行计算；能应用Clapeyron公式和Clausius-Clapeyron方程进行有关计算。

　　（二）多组分系统热力学及相平衡

　　理解化学势的概念、化学势判据及化学势等温式；

　　掌握Raoult定律和Henry定律以及它们的应用；掌握形成理想液体混合物过程热力学函数变得计算；掌握稀溶液的几个相平衡规律及简单计算（如气压下降、沸点升高及凝固点降低等）。

　　理解相律的推导和意义；掌握单组分体系和二组分固液体系典型相图的特点和应用，理解根据溶解度和冷却曲线绘制二元相图的方法，能用杠杆规则进行相组成计算，能用相律分析相图。

　　（三）化学平衡

　　明了热力学标准平衡常数的定义；了解Van't Hoff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；理解Van't Hoff等压方程的推导，理解温度对平衡常数的影响，会用等压方程计算不同温度下的标准平衡常数；理解化学平衡移动的热力学原理，并了解各种因素对化学反应平衡组成的影响（如系统的温度、浓度、压力和惰性气体等）。

　　（四）界面现象

　　理解比表面Gibss能和表面张力的概念；了解表面变化的热力学原理；理解弯曲界面的附加压力概念，掌握Laplace公式及其应用；理解分散度对系统物理化学性质的影响（如蒸气压、凝固点、溶解度、分解压等），掌握Kelvin公式及其应用。

　　（五）电化学

　　了解电解质溶液的导电机理；理解电解质溶液活度、离子平均活度及离子平均活度系数的概念；

　　掌握可逆电池（包括化学电池及浓差电池）电动势与热力学函数和热力学平衡常数的关系及相关计算；掌握Nernst方程及其计算；掌握各种类型电极的特征、电极反应和电动势测定的主要应用。

　　（六）化学动力学

　　明了化学反应速率、速率常数、基元反应、反应分子数及反应级数等概念，了解通过实验建立速率方程的方法；掌握零级、一级和二级反应速率方程及特征，并会进行相关计算；理解对峙反应、平行反应和连串反应的动力学特征。

　　三、主要参考书目

　　《物理化学》 <4> 天津大学物化教研组编　高等教育出版社