《物理化学(825)》考试大纲

一、考试要求：

物理化学是化学学科的重要分支， 是材料化学的理论基础。 它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。物理化学课程主要包括化学热力学、化学动力学、电化学、 表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，学习课程中研究问题、解决问题的一 般科学方法，并具有综合运用所学知识分析和解决实际问题的能 力。

二、考试内容：

(一)热力学第一定律

1. 主要内容： (1) 热力学基本概念：平衡态、状态函数 及其性质、可逆过程; (2) 热力学第一定律; (3) 恒容热、恒 压热及焓，摩尔热容， 相变焓，标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧 焓及标准摩尔反应焓;(4) 绝热可逆过程。

2. 基本要求： (1) 掌握热力学第一定律文字表述及数学 表达式; (2) 理解并掌握热力学第一定律在理想气体 p-V-T 变 化、相变化和化学变化中的应用;(3)会计算典型变化过程中

功、热、内能的变化和焓变。

(二)热力学第二定律

1. 主要内容： (1) 卡诺循环，热力学第二定律的数学表 达式及熵判据，熵变的计算; (2) 亥姆霍兹函数及吉布斯函数; (3) 热力学基本方程。

2. 基本要求： (1) 掌握热力学第二定律的文字表述及数 学表达式，熵增原理， 熵判据、亥姆霍兹函数判据和吉布斯函数 判据;(2) 掌握物质 p-V-T 变化、相变化过程熵变的计算。

(三)化学平衡

1. 主要内容： (1) 理想气体等温方程，标准平衡常数、 平衡组成的计算，标准摩尔生成吉布斯自由能;(2) 热力学第 三定律，化学变化过程熵变的计算;(3)温度对标准平衡常数 的影响， 氧势图; (4)影响理想气体反应平衡的因素。

2. 基本要求： (1) 理解标准平衡常数的定义，掌握用热 力学数据计算平衡常数及平衡组成的方法;(2) 能用等温方程 计算反应的△G，并能结合最小自由能原理判断一定条件下化学 反应可能进行的方向;(3)了解热力学第三定律，会计算化学 反应的熵变; (4) 了解氧势图的绘制原理，掌握氧势图的应用， 掌握范特霍夫等压方程及其适用条件; (5) 会分析温度、压力、

组成等因素对平衡的影响的。

(四)多组分系统热力学

1. 主要内容： (1) 拉乌尔定律、亨利定律、偏摩尔量、 化学势; (2)理想溶液、理想稀溶液、稀溶液的依数性; (3) 活度和活度系数。

2. 基本要求 ：(1) 了解偏摩尔量的概念，掌握化学势的 概念及应用;(2) 掌握拉乌尔定律与亨利定律及其计算; (3) 掌握理想气体、理想液态混合物、理想稀溶液中各组分化学势的 表达式;(4)了解实际溶液和实际溶液中活度与活度系数的概 念。

(五)相平衡

1. 主要内容 ：(1) 相律; (2)单组分系统相图;(3) 二组分液- 固平衡相图。

2. 基本要求 ：(1) 理解相律的意义，掌握其应用; (2) 能够绘制及分析单组分系统及二组分系统典型相图并熟练应用; (3) 能用杠杆规则进行分析和计算; (4) 会对典型的凝聚系统 二元相图进行析晶分析， 能绘制变化过程的步冷曲线。

(六)电化学

1. 主要内容： (1) 电解质溶液： 电解质溶液的导电机理

及法拉第定律，电导率和摩尔电导率，电导测定的应用;(2) 原电池：原电池热力学，原电池的基本方程- 能斯特方程，电极 电势， 电极的种类，可逆电池及电动势的测定， 电动势测定应用;

(3) 电解与极化： 分解电压，极化作用， 电解时的电极反应。

2. 基本要求 ：(1) 了解可逆电池形成条件及研究意义; (2) 了解电池电动势的测定方法; (3) 掌握原电池热力学的相 关计算，原电池电动势及电极电势的能斯特方程;(4)了解分 解电压和极化的概念。

(七)化学反应动力学

1. 主要内容： (1) 化学反应速率及速率方程，速率方程 的积分形式，反应级数的确定;(2) 温度对反应速率的影响， 活化能;(3)典型复合反应，复合反应速率的近似处理法， 链 反应; (4) 多相反应动力学; (5) 催化剂的催化机理， 多相催 化反应。

2. 基本要求： (1) 掌握基元反应、反应级数的概念; (2) 掌握简单级数反应速率方程的表达式及计算应用;(3)掌握阿 仑尼乌斯方程及其应用;(4)了解平行、对峙、连串等复合反 应的特征; (5) 了解多相反应动力学的基本特征; (6) 了解催 化剂的催化特征， 了解催化反应的一般机理。

(八)表面现象

1. 主要内容： (1) 表面现象的本质，液体的表面张力、 表面吉布斯函数，界面张力及其影响因素;(2) 弯曲液面的附 加压力： Young-Laplace 方程， Kelvin 公式， 对弯曲液面上一些 现象的解释; (3) 物理吸附和化学吸附，吸附等温式及其应用; (4)固 -液界面：接触角与杨氏方程;(5) 溶液表面的吸附现 象，表面过剩浓度与 Gibbs 吸附等温式，表面活性物质的分类 及其应用。

2. 基本要求： (1) 了解表面现象的本质，掌握液体的表 面张力、表面吉布斯函数的概念， 了解界面张力及其影响因素; (2) 了解弯曲液面对热力学性质的影响， 了解表面张力和表面 吉布斯函数与润湿角、润湿铺展的关系;(3) 了解固体表面和 溶液表面的吸附现象及其应用; (3) 能使用 Kelvin 公式解释常 见的亚稳状态。

(九)分散系统

1. 主要内容 ：(1) 溶胶的制备; (2) 溶胶的光学性质， 溶胶的动力学性质，溶胶的电学性质; (3) 溶胶的稳定与聚沉;

2. 基本要求： (1) 了解分散系统的分类，溶胶的制备及 净化方法; (2) 了解丁铎尔效应， Einstein-Brown 运动公式，双

电层理论。(3) 了解憎液溶胶的特性，胶团的结构，胶粒带电 的本质和电动现象，理解胶体稳定与破坏的因素， 会比较胶体的 聚沉能力。

三、 参考书目

《物理化学》(第四版) ，王淑兰编， 高等教育出版社，2013 年， ISBN ：978-7-5024-6125-6。