物理化学

一、基本要求

1.掌握热力学研究方法的特点,理解热力学基本原理,并运用热学基本原理和方法处理溶液、相平衡、化学平衡、电化学和表面物理化学等方面的一些基本问题;

2.理解化学现象与电现象的联系及与热力学的关系，掌握可逆电池热力学的基本原理和不可逆电极过程的一些情况;

3.理解动力学方法的特点，掌握宏观化学动力学的基本内容，浓度、温度等因素对化学反应速率的影响。掌握链反应、光化学反应和酶催化反应。

我院研究生培养所涉及的研究方向主要包括物质的光电过程、纳米和生物科学及应用。这些方向都涉及到物理化学的基本科学原理与应用，因此通过本课程考试，可为我院选拔在相关领域具有宽厚基础理论的深造人才。

二、考试范围

一)热力学第一定律

1.热力学基本概念

2.热和功，可逆过程与最大功

3.热力学第一定律

4.焓，热容

5.焦耳——汤姆逊效应

6.热化学

7.反应热效应的计算

8.反应热效应与温度的关系

二)热力学第二定律

1.自发过程的共同特征，热力学第二定律的经典表述

2.卡诺循环，卡诺原理和克劳修斯不等式

3.过程的热温商与熵函数

4.过程的方向与限度的判据

5.熵变的计算及应用

6.熵的统计意义，热力学第三定律

7.ΔG、ΔA的定义、计算与应用

8.热力学函数之间的基本关系式

三)溶液

1.溶液的组成表示法，偏摩尔量和化学势

2.气体物质中各组分的化学势

3.液态理想混合物中各组分的化学势表达式

4.非理想混合物中各组分的化学势表达式

5.稀溶液的依数性

四)相平衡

1.熟悉组分数、相数及自由度数等基本概念，明确相律的推导及其应用

2.单组分体系的相图

3.二组分气-液平衡体系相图

4.二组分固-液平衡体系相图

五)化学平衡

1.化学反应等温方程式与化学反应平衡常数

2.ΔG与平衡常数的关系

3.影响化学平衡的因素

4.同时平衡

5.反应耦合

六)电解质溶液

1.电解定律

2.电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率、极限摩尔电导率

3.离子的迁移和迁移数，离子的淌度与离子电导

4.电解质溶液的活度及活度系数

七)可逆电池的电动势

1.可逆电池与不可逆电池

2.可逆电极的种类，可逆电极的电极反应

3.电极—溶液界面电势差

4.电池符号表示法和电池电动势的测定

5.可逆电池的热力学

6.电池反应的Nernst方程和电极电势

7.浓差电池，液体接界电势与盐桥

8.各类电池电动势的计算与电池电动势应用

八)电解与极化作用

1.分解电压与极化作用

2.电解时的电极反应

3.超电势与析出规则

4.电化学极化和浓差极化

九)化学动力学

1.化学反应速率的表示方法及反应速率的测定方法

2.简单级数反应的动力学方程式及其动力学特征

3.速率常数和反应级数的确定方法

4.基元反应、反应历程、复杂反应、反应分子数和反应级数

5.几种典型的复杂反应

6.阿累尼乌斯经验指数定律，活化能等因素对反应速率的影响

7.光化学反应

8.酶催化反应

十)表面现象

1.表面自由能和表面张力

2.弯曲表面现象

3.液-液和液-固界面

4.溶液和固体的表面吸附

三、主要参考书

傅献彩、沈文霞，姚天扬等编，《物理化学》(第五版)(上、下册)，北京：高等教育出版社，2006。(统计热力学部分和反应速率理论部分，不列入此次考试内容)