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810《物理化學》

一、考查目標

“物理化學”是材料與化工專業的基礎課。要求學生系統地學習化學熱力學、相平衡、電化學、化學動力學、界面現象和膠體化學的基本理論和基本方法。

通過該課程的學習，要求學生掌握物理化學基本原理，學會科學的思維方法，能夠研究分析化工領域中相關的復雜工程問題，并且能夠應用相關的理論知識，解決化工領域復雜的科學和工程問題，得到合理有效的結論。

物理化學是培養學生邏輯思維和空間想象力的重要課程。在學習物理化學課程的過程中，可以培養學生科學地分析問題、提出問題、解決問題的能力。并且為后續課程的學習打下堅實的基礎。

二、考試形式與試卷結構

1、考試形式

考試形式：閉卷、筆試;考試時間為3小時。

2、試卷結構

判斷題、選擇題、填空題、計算題，滿分150分。

三、考試內容

1、化學熱力學

熱力學第一定律：理想氣體狀態方程;分壓定律和分體積定律;理想氣體的微觀模型;狀態函數的意義及其數學性質;焓的定義及其意義;理想氣體在等溫、等容、等壓、恒外壓及絕熱過程中，ΔU、ΔH、W及Q的計算;可逆過程與可逆功。

熱力學第二定律：自發過程;卡諾定律;熵與克勞修斯不等式;熵的定義;熵增原理;熵變的計算及熵判據的應用;熱力學第三定律;亥姆霍茲函數和吉布斯函數及其相關計算;熱力學基本方程及麥克斯韋關系式;克勞修斯-克拉佩龍方程。

多組分系統熱力學：偏摩爾量;化學勢;氣體組分的化學勢;拉烏爾定律和亨利定律;理想液體混合物和理想稀溶液;稀溶液的依數性。

化學平衡：化學反應的方向及平衡條件;理想氣體反應的等溫方程及標準平衡常數;平衡常數及平衡組成的計算;溫度對標準平衡常數的影響;其它因素對理想氣體反應平衡移動的影響。

相平衡：相律;單組分系統相圖。

2、電化學

電極過程、電解質溶液和法拉第定律;離子的遷移數和希托夫法測定離子的遷移數;電解質溶液的電導、電導率、摩爾電導率、極限摩爾電導率和離子的摩爾電導率;離子獨立運動定律;電解質溶液的活度、活度因子及德拜-休克爾極限公式;可逆電池及其電動勢的測定;原電池熱力學;電極電勢和液體接界電勢;電極的種類;原電池的設計;分解電壓和極化作用。

3、界面現象

界面張力;彎曲液面的附加壓力及其后果;物理吸附和化學吸附;等溫吸附;朗繆爾單分子層吸附理論及吸附等溫式;接觸角與楊氏方程;潤濕現象;溶液表面的吸附現象;表面過剩濃度;表面活性物質在吸附層的定向排列;表面活性劑。

4、化學動力學

化學反應速率及速率方程;反應速率、速率常數、反應級數、基元反應和反應分子數;速率方程的積分形式;溫度對反應速率的影響和活化能;典型的復合反應、復合反應速率的近似處理法;催化作用的通性。

5、膠體化學

溶膠的制備方法;溶膠的光學性質;溶膠的動力學性質。溶膠的膠團結構。溶膠的穩定和聚沉。

四、推薦書目

天津大學物理化學教研室編，《物理化學(上、下冊 第六版)》，高等教育出版社，2017