“物理化学”课程中考研考点的分析研究
2021-11-12付凤艳
付凤艳
(衡水学院应用化学系,河北衡水053000)
“物理化学”是化学最重要的基础学科之一,也是一门理论性很强的学科,属于化学基础课中最难的一门学科。“物理化学”课程是化学、化工、材料、制药、食品和环境工程等专业的一门重要的专业基础课。考研可能提高未来的就业几率,考研率每年上升,2021年全国的考研人数达到了422万。对于化学相关专业的学生,“物理化学”是考研必考专业课之一。由于该课程需要学生具有较高的数学基础知识,涉及到很多数理公式的推导,问题解决过程复杂,常常使学生感觉学习困难,从而在考研过程中对该课程产生抗拒心理。因而,采取措施对“物理化学”考研知识点进行分类总结,使复杂的问题简单化,达到提高学生学习效率的目的。
本文对“物理化学”考研真题进行分析,总结出考研考点,从而可以增强学生对考研知识难度和深度的了解,更好地应对考研中的“物理化学”课程。
1 考研考点分析
“物理化学”作为大多数化学专业必考科目,考点大致分为热力学、化学动力学、电化学、界面现象和胶体化学等。本文对国内“物理化学”考研真题进行分析总结,得出考研考点。
1.1 热力学
热力学内容的考研考点主要分为热力学理论和化学热力学两部分。
1.1.1 热力学理论
(1)热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律的基本内容和应用。
(2)基本概念、状态函数的性质、焓、熵、吉布斯函数和亥姆霍兹函数的定义及应用。
(3)单纯PVT变化,相变化和化学变化过程中ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔG和ΔF的计算公式及应用。
(4)状态函数法在热力学中的应用。
(5)可逆过程的概念,可逆体积功的计算。
(6)卡诺循环和卡诺定理,克劳修斯不等式的内容及应用。
(7)热力学基本方程及麦克斯韦关系式等热力学关系式的应用。
(8)克拉佩龙方程,吉布斯-亥姆霍兹方程的推导过程、内容及应用。
1.1.2 化学热力学
(1)偏摩尔量的定义,吉布斯-杜亥姆方程,化学势的定义,化学势判据及应用,偏摩尔量与化学势的区别与联系。
(2)理想气体的化学势,理想气体恒温恒压混合过程热力学函数的求算。
(3)拉乌尔定律,理想液态混合物的概念、混合性质,亨利定律,理想稀溶液的概念。
(4)稀溶液的依数性的推导、公式表达及应用,非理想液态混合物中活度、活度因子的表达及在计算中的应用。
(5)化学反应等温方程式的应用,理想气体反应标准平衡常数K和经验平衡常数K、K、K之间的换算,理想气体反应平衡常数和平衡组成的计算,van′t Hoff方程及有关计算。
(6)压力和惰性气体组分对平衡移动影响的原理。
(7)相数、组分数和自由度数的求算,相律的应用。
(8)水的相图分析,二组分液态完全互溶(理想液态混合物、非理想液态混合物)系统的气—液平衡相图分析,杠杆规则及有关计算,二组分固态完全不互溶(形成简单低共熔混合物)系统的液—固平衡相图分析,热分析法绘制相图。
1.2 电化学
(1)电解质溶液。电导率、摩尔电导率的概念,法拉第定律,离子迁移数的概念,浓度、温度对电导率和摩尔电导率的影响,电导的测定及其应用,平均活度和平均活度系数的概念及其计算。
(2)原电池热力学。可逆电池的概念,对消法测电动势的原理,电池反应和平衡常数的计算,Nernst方程,由化学反应设计可逆电池,电动势测量的应用。
(3)电极的极化。分解电压,电解时电极上的反应,金属的析出电位,金属离子的分离与共同析出。
1.3 化学动力学
(1)反应速率、速率常数、反应级数、基元反应和反应分子数的概念,质量作用定律,零级、一级、二级、n级反应的速率方程及其特征。
(2)表观速率方程参数的确定方法——微分法(计算法和作图法)、积分法(计算法和作图法)、半衰期法、初始速率法、隔离法。
(3)Arrhenius公式的微分式、定积分式和不定积分式及相关计算,温度对反应速率的影响,活化能的概念、测定与计算。
(4)对行反应、平行反应、连串反应的特征,复合反应速率方程的近似处理方法(选取控速步骤法、平衡态近似法和稳态近似法)和推导方法,表观活化能与基元反应活化能的关系。
(5)链反应的特征与爆炸反应的机理,过渡态理论,碰撞理论,光化学反应,催化反应。
1.4 界面现象和胶体化学
(1)表面张力、表面功、表面Gibbs函数的概念。
(2)弯曲液面附加压力的概念与计算(Laplace方程),微小液滴饱和蒸气压的计算(Kelvin方程)及应用。
(3)固体的表面吸附现象及产生原因,溶液的表面吸附现象,Gibbs吸附等温式的应用。Langmuir吸附理论和BET吸附理论的要点,液体的润湿与铺展现象。
(4)分散系统的基本特征,溶胶的经典稳定理论(DLVO理论)。
(5)溶胶的动力学性质,光学性质,电学性质,稳定和聚沉,胶团的结构。
(6)高分子化合物的渗透压和黏度。
2 结束语
本文对“物理化学”课程考研考点进行了分析总结,根据这些分析,学生可以加深对考研知识的难度和深度的了解。学生可以根据这些考点,有针对性地进行考研复习,进行普通试题和考研真题的练习,了解这两者的区别,从而可以增加学习“物理化学”的信心。此分析总结可以为本科生考研“物理化学”课程提供参考。