一、課程名稱、對象
名稱：物理化學（包括物理化學實驗）
對象：化學、化工、材料等專業碩士研究生入學考試用
二、考試大綱內容
第一章 物質的p、V、T性質
1、理想氣體
理想氣體的宏觀定義及微觀模型，分壓定律、分體積定律。
2、真實氣體
真實氣體的液化、與理想氣體的偏差及狀態方程。
3、對應狀態原理及壓縮因子圖
臨界現象、臨界參數、對比參數、對應狀態原理；壓縮因子圖及使用。
第二章 熱力學第一定律
1、基本概念
系統、環境、過程、途徑、性質、狀態、狀態函數、平衡態。
2、熱力學第一定律
功、熱、熱力學能，熱力學第一定律。
3、熱容
平均熱容、定壓摩爾熱容（Cp,m）、定容摩爾熱容（Cv,m）；Cp,m與Cv,m的關系。
4、熱力學第一定律對理想氣體的應用
焦耳實驗，理想氣體的熱力學能、焓、熱容差；理想氣體的等溫、等壓、等容與絕熱過程。
5、熱力學第一定律對實際氣體的應用
焦耳--湯姆生效應、節流系數；實際氣體的熱力學能與焓。
6、相變焓。
7、熱化學
等壓、等容熱效應，Hess定律。
8、摩爾反應焓
反應進度、標準態、標準摩爾反應焓、標準摩爾生成焓及標準摩爾燃燒焓；標準摩爾反應焓與溫度的關系。
第三章 熱力學第二定律
1、熱力學第二定律
自發過程的共同特征、熱力學第二定律的文字表述；卡諾循環及卡諾定理，熱力學第二定律的數學表達式；熵增原理及熵判據。
2、熵變計算
簡單p.V.T變化過程、可逆相變與不可逆相變過程的熵變。
3、熱力學第三定律
熱力學第三定律，規定熵、標準熵，化學反應熵變的計算。
4、亥姆霍茲函數與吉布斯函數
定義、等溫等容過程與等溫等壓過程變化方向的判據，亥姆霍茲函數與吉布斯函數變化的計算。
5、熱力學基本方程和麥克斯韋關系式
熱力學基本方程、麥克斯韋關系式；熱力學證明的一般方法。
6、熱力學第二定律應用舉例
克拉佩龍方程和克勞修斯-克拉佩龍方程。
第四章 多組分系統熱力學
1、拉烏爾定律與享利定律。
2、偏摩爾量與化學勢。
偏摩爾量、吉布斯--杜亥姆方程，化學勢，理想氣體的化學勢、實際氣體的化學勢。
3、理想液態混合物
理想液態混合物中任意組分的化學勢，理想液態混合物的混合性質。
4、理想稀溶液
溶劑、溶質的化學勢，分配定律，稀溶液的依數性。
5、逸度及逸度系數。
6、活度及活度系數。
第五章 化學平衡
1、化學反應的方向和限度
化學反應平衡的條件、標準平衡常數的導出及化學反應等溫方程式。
2、理想氣體反應的平衡常數
標準平衡常數的性質、K、Kp、Kc、Ky、Kn的關系；平衡常數及平衡組成的計算。
3、有純態凝聚相參加的理想氣體反應
標準平衡常數的表示式，分解壓力與分解溫度。
4、標準摩爾反應吉布斯函數、標準摩爾生成吉布斯函數及其計算。
5、溫度對標準平衡常數的影響。
吉布斯一亥姆霍茲方程、范特霍夫方程，平衡常數與溫度的關系。
6、其它因素(濃度、壓力、惰性組分)對化學平衡的影響。
7、同時平衡，反應耦合。
8、真實氣體的化學平衡。
第六章 相平衡
1相律
相、相平衡、組分數、自由度數的概念，相律的推導。
2、單組分系統相平衡
水的相圖繪制及分析。
3、兩組分液態完全互溶系統的氣-液平衡
理想液態混合物的p-X、T-X圖，杠桿規則。真實液態混合物的p-X、T-X圖，恒沸混合物及精餾原理。
4、兩組分液態部分互溶系統氣-液平衡
部分互溶系統的溫度-溶解度圖、部分互溶系統的氣-液平衡相圖(T-X圖)。
5、兩組分液態完全不互溶系統的氣-液平衡
氣-液平衡T-X、p-T圖，水蒸汽蒸餾。
6、兩組分系統的液一固平衡
兩組分固態不溶凝聚系統相圖（生成低共熔混合物及水鹽系統相圖)；生成化合物(穩定、不穩定)的凝聚系統相圖。
7兩組分固態互溶(完全互溶、部分互溶)系統
相圖的繪制（熱分析法及溶解度法）；步冷曲線及相圖分析。
第七章 統計熱力學初步
1、基本概念
統計系統分類、粒子的運動形式及能級公式。能級分布與狀態分布。
2、微態數
分布的微態數、系統的總微態數及計算。
3、最可幾分布與平衡分布
等概率假設、最概然分布；波爾茲曼分布(拉格朗日待定乘數法)；最概然分布與平衡分布的關系。
4、粒子的配分函數
配分函數的定義及析因子性質，能量零點對配函數的影響。粒子的平動、雙原子分子轉動及振動配分函數的計算。
5、粒子配分函數與系統熱力學性質的關系
理想氣體的熱力學性質及統計熱力學模型；理想氣體的狀態方程式、熱力學能、焓、熱容等熱力學性質的統計關系式。理想氣體的統計熵及化學平衡常數的統計表達式。
第八章 電化學
1、電解質溶液導電機理及導電能力
電解質溶液的導電機理、法拉弟定律，離子的遷移現象，遷移數及實驗測定，電遷移率、電導、電導率、摩爾電導率及影響電導的因素；離子獨立運動定律，電導測定及應用。
2、電解質的平均活度和平均活度系數，德拜-休格爾極限公式。
3、原電池的電動勢的產生及電動勢的能斯特方程。
4、可逆電池。
5、原電池熱力學。
6、電極電勢
標準氫電極、參比電極；電極電勢及其計算；電極電勢與電池電動勢的關系.
7、濃差電池：電極濃差電池與電解質濃差電池；液體接界電勢的產生及計算。
8、電極的種類及電池設計：原電池設計的一般方法。
9、極化作用：分解電壓、電極極化與超電勢、極化曲線、析出電勢；電解時的電極反應。
第九章 化學動力學基礎
1、化學反應的速率
反應速率的表示方法及實驗測定。
2、化學反應的速率方程（微分式）
基元反應的概念及速率方程、反應分子數，反應級數、速率常數及速率方程的一般形式。
3、速率方程的積分式
零級、一級、二級及n級反應的特點。
4、速率方程的確定
微分方法、積分法、半衰期法等。
5、溫度對反應速率的影響
阿累尼烏斯方程及活化能。
6、簡單復雜反應
對行反應、平行反應、連串反應速率方程的建立、反應速率的近似處理（選取速控步法、平衡態法及穩態法）。
7、鏈反應：鏈反應機理及動力學方程；鏈反應與爆炸。
8、反應速度理論
碰撞理論及過渡狀態理論。
9、溶液中的反應。
10、光化學。
光化反應的基本定律、量子效率；光化學反應的機理與速率方程。
11、催化反應
催化作用的通性、催化劑的活性和選擇性；催化反應的一般機理。均相催化反應；氣-固相催化反應―固體表面上的吸附，氣-固相催化反應的步驟及催化反應動力學。
第十章 表面現象
1、表面吉布斯函數與表面張力。
2、潤濕現象、接觸角、潤濕與輔展、楊氏方程。
3、彎曲液面的附加壓力、飽和蒸汽壓、拉普拉斯方程、開爾文方程及毛細現象。
4、亞穩狀態和新相的生成、過飽和蒸氣、過熱液體、過冷液體、過飽和溶液。
5、固體表面上的吸附作用：物理吸附與化學吸附、蘭格謬爾單分子層吸附理論及蘭格謬爾吸附等溫式、BET吸附公式及固體比表面積的測定。
6、液體表面吸附作用：吉布斯吸附公式、表面活性物質。
第十一章 膠體化學
1、膠體及分散物系概述
分散物系的基本性質與分類。
2、膠體的光學性質
丁達爾效應、瑞利公式。
3、膠體的動力性質
布朗運動、擴散、沉降與沉降平衡。
4、膠體的電學性質
電泳、電滲現象；膠團結構、沉降電勢、流動電勢。
5、溶膠的穩定和聚沉
膠粒的穩定性，溶膠的聚沉及聚沉值。
三、實驗部分
1、內容：
實驗一：恒溫槽原理及無水乙醇黏度的測定
實驗二：萘的燃燒熱的測定
實驗三：液體飽和蒸汽壓的測定
實驗四：氨基甲酸胺分解反應平衡常數的測定
實驗五：二組分系統氣液平衡相圖
實驗六：乙酸乙酯皂化反應速率常數的測定
實驗七：蔗糖轉化反應速率常數的測定
實驗八：原電池電動勢的測定
2、要求：
掌握實驗原理、實驗裝置原理、實驗數據處理方法、實驗測定及實驗結果的誤差分析。
四、參考資料
[1]《物理化學》上、下冊.天津大學物理化學教研室編 李松林等，北京：高等教育出版社.2009年第五版
[2]《物理化學簡明教程》北京化工大學編 張麗丹等，北京：高等教育出版社.2011年第一版
[3]《物理化學例題與習題》北京化工大學編，北京：化學工業出版社.2001年第一版，2006年第二版
[4]《大學化學實驗》北京化工大學編 柯以侃等，北京：化學工業出版社.2010年第二版
[5]《物理化學》上、下冊，《大學化學實驗》課程講授視頻網址：http://www.icourses.cn/mooc/
網絡視頻學習登錄方法：
1、免費注冊
2、輸入課程名稱：《物理化學》，學校：北京化工大學
3、輸入課程名稱：《大學化學實驗》，學校：北京化工大學
執筆人：張麗丹 賈建光
2016年9月16日
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