付鳳艷
(衡水學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系,河北衡水053000)
“物理化學(xué)”是化學(xué)最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一,也是一門(mén)理論性很強(qiáng)的學(xué)科,屬于化學(xué)基礎(chǔ)課中最難的一門(mén)學(xué)科?!拔锢砘瘜W(xué)”課程是化學(xué)、化工、材料、制藥、食品和環(huán)境工程等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課??佳锌赡芴岣呶磥?lái)的就業(yè)幾率,考研率每年上升,2021年全國(guó)的考研人數(shù)達(dá)到了422萬(wàn)。對(duì)于化學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,“物理化學(xué)”是考研必考專(zhuān)業(yè)課之一。由于該課程需要學(xué)生具有較高的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),涉及到很多數(shù)理公式的推導(dǎo),問(wèn)題解決過(guò)程復(fù)雜,常常使學(xué)生感覺(jué)學(xué)習(xí)困難,從而在考研過(guò)程中對(duì)該課程產(chǎn)生抗拒心理。因而,采取措施對(duì)“物理化學(xué)”考研知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)總結(jié),使復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的目的。
本文對(duì)“物理化學(xué)”考研真題進(jìn)行分析,總結(jié)出考研考點(diǎn),從而可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)考研知識(shí)難度和深度的了解,更好地應(yīng)對(duì)考研中的“物理化學(xué)”課程。
“物理化學(xué)”作為大多數(shù)化學(xué)專(zhuān)業(yè)必考科目,考點(diǎn)大致分為熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、界面現(xiàn)象和膠體化學(xué)等。本文對(duì)國(guó)內(nèi)“物理化學(xué)”考研真題進(jìn)行分析總結(jié),得出考研考點(diǎn)。
熱力學(xué)內(nèi)容的考研考點(diǎn)主要分為熱力學(xué)理論和化學(xué)熱力學(xué)兩部分。
1.1.1 熱力學(xué)理論
(1)熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和熱力學(xué)第三定律的基本內(nèi)容和應(yīng)用。
(2)基本概念、狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)、焓、熵、吉布斯函數(shù)和亥姆霍茲函數(shù)的定義及應(yīng)用。
(3)單純PVT變化,相變化和化學(xué)變化過(guò)程中ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔG和ΔF的計(jì)算公式及應(yīng)用。
(4)狀態(tài)函數(shù)法在熱力學(xué)中的應(yīng)用。
(5)可逆過(guò)程的概念,可逆體積功的計(jì)算。
(6)卡諾循環(huán)和卡諾定理,克勞修斯不等式的內(nèi)容及應(yīng)用。
(7)熱力學(xué)基本方程及麥克斯韋關(guān)系式等熱力學(xué)關(guān)系式的應(yīng)用。
(8)克拉佩龍方程,吉布斯-亥姆霍茲方程的推導(dǎo)過(guò)程、內(nèi)容及應(yīng)用。
1.1.2 化學(xué)熱力學(xué)
(1)偏摩爾量的定義,吉布斯-杜亥姆方程,化學(xué)勢(shì)的定義,化學(xué)勢(shì)判據(jù)及應(yīng)用,偏摩爾量與化學(xué)勢(shì)的區(qū)別與聯(lián)系。
(2)理想氣體的化學(xué)勢(shì),理想氣體恒溫恒壓混合過(guò)程熱力學(xué)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(zhì),亨利定律,理想稀溶液的概念。
(4)稀溶液的依數(shù)性的推導(dǎo)、公式表達(dá)及應(yīng)用,非理想液態(tài)混合物中活度、活度因子的表達(dá)及在計(jì)算中的應(yīng)用。
(5)化學(xué)反應(yīng)等溫方程式的應(yīng)用,理想氣體反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K和經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)K、K、K之間的換算,理想氣體反應(yīng)平衡常數(shù)和平衡組成的計(jì)算,van′t Hoff方程及有關(guān)計(jì)算。
(6)壓力和惰性氣體組分對(duì)平衡移動(dòng)影響的原理。
(7)相數(shù)、組分?jǐn)?shù)和自由度數(shù)的求算,相律的應(yīng)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(guān)計(jì)算,二組分固態(tài)完全不互溶(形成簡(jiǎn)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(zhì)溶液。電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率的概念,法拉第定律,離子遷移數(shù)的概念,濃度、溫度對(duì)電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率的影響,電導(dǎo)的測(cè)定及其應(yīng)用,平均活度和平均活度系數(shù)的概念及其計(jì)算。
(2)原電池?zé)崃W(xué)??赡骐姵氐母拍睿瑢?duì)消法測(cè)電動(dòng)勢(shì)的原理,電池反應(yīng)和平衡常數(shù)的計(jì)算,Nernst方程,由化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)可逆電池,電動(dòng)勢(shì)測(cè)量的應(yīng)用。
(3)電極的極化。分解電壓,電解時(shí)電極上的反應(yīng),金屬的析出電位,金屬離子的分離與共同析出。
(1)反應(yīng)速率、速率常數(shù)、反應(yīng)級(jí)數(shù)、基元反應(yīng)和反應(yīng)分子數(shù)的概念,質(zhì)量作用定律,零級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、n級(jí)反應(yīng)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(jì)算法和作圖法)、積分法(計(jì)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(guān)計(jì)算,溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,活化能的概念、測(cè)定與計(jì)算。
(4)對(duì)行反應(yīng)、平行反應(yīng)、連串反應(yīng)的特征,復(fù)合反應(yīng)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(dǎo)方法,表觀活化能與基元反應(yīng)活化能的關(guān)系。
(5)鏈反應(yīng)的特征與爆炸反應(yīng)的機(jī)理,過(guò)渡態(tài)理論,碰撞理論,光化學(xué)反應(yīng),催化反應(yīng)。
(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(jì)算(Laplace方程),微小液滴飽和蒸氣壓的計(jì)算(Kelvin方程)及應(yīng)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(yīng)用。Langmuir吸附理論和BET吸附理論的要點(diǎn),液體的潤(rùn)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(dòng)力學(xué)性質(zhì),光學(xué)性質(zhì),電學(xué)性質(zhì),穩(wěn)定和聚沉,膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)。
(6)高分子化合物的滲透壓和黏度。
本文對(duì)“物理化學(xué)”課程考研考點(diǎn)進(jìn)行了分析總結(jié),根據(jù)這些分析,學(xué)生可以加深對(duì)考研知識(shí)的難度和深度的了解。學(xué)生可以根據(jù)這些考點(diǎn),有針對(duì)性地進(jìn)行考研復(fù)習(xí),進(jìn)行普通試題和考研真題的練習(xí),了解這兩者的區(qū)別,從而可以增加學(xué)習(xí)“物理化學(xué)”的信心。此分析總結(jié)可以為本科生考研“物理化學(xué)”課程提供參考。