付鳳艷
(衡水學院應用化學系,河北衡水053000)
“物理化學”是化學最重要的基礎學科之一,也是一門理論性很強的學科,屬于化學基礎課中最難的一門學科?!拔锢砘瘜W”課程是化學、化工、材料、制藥、食品和環(huán)境工程等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課??佳锌赡芴岣呶磥淼木蜆I(yè)幾率,考研率每年上升,2021年全國的考研人數(shù)達到了422萬。對于化學相關專業(yè)的學生,“物理化學”是考研必考專業(yè)課之一。由于該課程需要學生具有較高的數(shù)學基礎知識,涉及到很多數(shù)理公式的推導,問題解決過程復雜,常常使學生感覺學習困難,從而在考研過程中對該課程產(chǎn)生抗拒心理。因而,采取措施對“物理化學”考研知識點進行分類總結,使復雜的問題簡單化,達到提高學生學習效率的目的。
本文對“物理化學”考研真題進行分析,總結出考研考點,從而可以增強學生對考研知識難度和深度的了解,更好地應對考研中的“物理化學”課程。
“物理化學”作為大多數(shù)化學專業(yè)必考科目,考點大致分為熱力學、化學動力學、電化學、界面現(xiàn)象和膠體化學等。本文對國內“物理化學”考研真題進行分析總結,得出考研考點。
熱力學內容的考研考點主要分為熱力學理論和化學熱力學兩部分。
1.1.1 熱力學理論
(1)熱力學第一定律、熱力學第二定律和熱力學第三定律的基本內容和應用。
(2)基本概念、狀態(tài)函數(shù)的性質、焓、熵、吉布斯函數(shù)和亥姆霍茲函數(shù)的定義及應用。
(3)單純PVT變化,相變化和化學變化過程中ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔG和ΔF的計算公式及應用。
(4)狀態(tài)函數(shù)法在熱力學中的應用。
(5)可逆過程的概念,可逆體積功的計算。
(6)卡諾循環(huán)和卡諾定理,克勞修斯不等式的內容及應用。
(7)熱力學基本方程及麥克斯韋關系式等熱力學關系式的應用。
(8)克拉佩龍方程,吉布斯-亥姆霍茲方程的推導過程、內容及應用。
1.1.2 化學熱力學
(1)偏摩爾量的定義,吉布斯-杜亥姆方程,化學勢的定義,化學勢判據(jù)及應用,偏摩爾量與化學勢的區(qū)別與聯(lián)系。
(2)理想氣體的化學勢,理想氣體恒溫恒壓混合過程熱力學函數(shù)的求算。
(3)拉烏爾定律,理想液態(tài)混合物的概念、混合性質,亨利定律,理想稀溶液的概念。
(4)稀溶液的依數(shù)性的推導、公式表達及應用,非理想液態(tài)混合物中活度、活度因子的表達及在計算中的應用。
(5)化學反應等溫方程式的應用,理想氣體反應標準平衡常數(shù)K和經(jīng)驗平衡常數(shù)K、K、K之間的換算,理想氣體反應平衡常數(shù)和平衡組成的計算,van′t Hoff方程及有關計算。
(6)壓力和惰性氣體組分對平衡移動影響的原理。
(7)相數(shù)、組分數(shù)和自由度數(shù)的求算,相律的應用。
(8)水的相圖分析,二組分液態(tài)完全互溶(理想液態(tài)混合物、非理想液態(tài)混合物)系統(tǒng)的氣—液平衡相圖分析,杠桿規(guī)則及有關計算,二組分固態(tài)完全不互溶(形成簡單低共熔混合物)系統(tǒng)的液—固平衡相圖分析,熱分析法繪制相圖。
(1)電解質溶液。電導率、摩爾電導率的概念,法拉第定律,離子遷移數(shù)的概念,濃度、溫度對電導率和摩爾電導率的影響,電導的測定及其應用,平均活度和平均活度系數(shù)的概念及其計算。
(2)原電池熱力學??赡骐姵氐母拍睿瑢οy電動勢的原理,電池反應和平衡常數(shù)的計算,Nernst方程,由化學反應設計可逆電池,電動勢測量的應用。
(3)電極的極化。分解電壓,電解時電極上的反應,金屬的析出電位,金屬離子的分離與共同析出。
(1)反應速率、速率常數(shù)、反應級數(shù)、基元反應和反應分子數(shù)的概念,質量作用定律,零級、一級、二級、n級反應的速率方程及其特征。
(2)表觀速率方程參數(shù)的確定方法——微分法(計算法和作圖法)、積分法(計算法和作圖法)、半衰期法、初始速率法、隔離法。
(3)Arrhenius公式的微分式、定積分式和不定積分式及相關計算,溫度對反應速率的影響,活化能的概念、測定與計算。
(4)對行反應、平行反應、連串反應的特征,復合反應速率方程的近似處理方法(選取控速步驟法、平衡態(tài)近似法和穩(wěn)態(tài)近似法)和推導方法,表觀活化能與基元反應活化能的關系。
(5)鏈反應的特征與爆炸反應的機理,過渡態(tài)理論,碰撞理論,光化學反應,催化反應。
(1)表面張力、表面功、表面Gibbs函數(shù)的概念。
(2)彎曲液面附加壓力的概念與計算(Laplace方程),微小液滴飽和蒸氣壓的計算(Kelvin方程)及應用。
(3)固體的表面吸附現(xiàn)象及產(chǎn)生原因,溶液的表面吸附現(xiàn)象,Gibbs吸附等溫式的應用。Langmuir吸附理論和BET吸附理論的要點,液體的潤濕與鋪展現(xiàn)象。
(4)分散系統(tǒng)的基本特征,溶膠的經(jīng)典穩(wěn)定理論(DLVO理論)。
(5)溶膠的動力學性質,光學性質,電學性質,穩(wěn)定和聚沉,膠團的結構。
(6)高分子化合物的滲透壓和黏度。
本文對“物理化學”課程考研考點進行了分析總結,根據(jù)這些分析,學生可以加深對考研知識的難度和深度的了解。學生可以根據(jù)這些考點,有針對性地進行考研復習,進行普通試題和考研真題的練習,了解這兩者的區(qū)別,從而可以增加學習“物理化學”的信心。此分析總結可以為本科生考研“物理化學”課程提供參考。