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3016《無機化學》考博大綱
適用專業：材料科學與工程專業
《無機化學》是研究無機物質組成、結構、性質和變化規律的科學，是化學、材料學等專業的
基礎課之一。無機化學的知識和理論是材料化學方向碩士和博士研究生必備的專業基礎。本課程對
考生的要求如下：掌握物質結構、元素周期律、化學熱力學、化學平衡(酸堿平衡、沉淀溶解平
衡、?氧化還原平衡，配合離解平衡)和化學反應速率等基本概念和基本理論知識；理解和掌握重要
元素及其化合物的結構、性質、反應規律和用途，具備與無機化學相關的科學思維能力和分析問題
的能力，并能結合具體條件應用所學的知識和理論解決相對簡單的無機化學問題。
一、考試內容及要求（深入程度分為了解、理解（或明了）和掌握（或會用）三個層次進行要求）
（一）化學反應原理基礎
1. 化學熱力學基礎：（1）熟練掌握理想氣體狀態方程及混合氣體分壓定律及氣體擴散定律，能
夠運用上述關系和物性數據（熱容、相變熱、蒸汽壓等）進行計算。（2）掌握狀態和狀態函數，焓
和焓變的概念，自由能和熵及它們的變化的初步概念。會應用蓋斯定律進行計算。會從物質的熱力
學函數表中查Δ fH
0
、Δ fG
0
和 S
0
，并用于計算在標準狀態時反應的焓變、自由能變和熵變；初步學會
用自由能變化來判斷化學反應的方向；根據吉布斯－亥姆霍茲公式理解Δ G 與Δ H 及Δ S 的關系，會
判斷反應方向并能分析溫度對化學反應自發性的影響。
2.化學平衡：掌握化學平衡的概念，理解平衡常數的意義；掌握用熱力學數據計算標準平衡常
數的方法；熟悉有關化學平衡移動原理及其應用?；瘜W平衡
3.化學動力學基礎：掌握化學反應速率的概念及反應速率的實驗測定；了解基元反應、復雜反
應、反應級數、反應分子數的概念；掌握濃度、溫度及催化劑對反應速率的影響；了解速率方程的
實驗測定和阿累尼烏斯公式的有關計算；初步了解活化能的概念及其與反應速率的關系。
3.酸堿平衡：了解酸堿理論發展的概況，掌握酸堿的質子理論；掌握溶液酸度的概念和 pH 值的
意義，熟悉 pH 與氫離子濃度的相互換算。了解溶液 pH 的近似測定。了解拉平效應和區分效應；能
應用化學平衡原理分析水、弱酸、弱堿的電離平衡；掌握同離子效應、鹽效應等影響電離平衡移動
的因素；熟練掌握有關離子濃度的計算；理解緩沖溶液的組成；緩沖作用原理；緩沖溶液的性質。
掌握緩沖溶液 pH 值的計算；了解各種鹽類水解平衡的情況和鹽溶液 pH 值的計算；
4.沉淀溶解平衡：掌握 Ksp 的意義及溶度積規則；掌握沉淀生成，溶解或轉化的條件；?熟悉有
關溶度積常數的計算。
5.氧化還原反應和電化學基礎：掌握氧化還原反應的基本概念，熟練掌握氧化還原反應的配平
方法；理解電極電勢的意義，能運用標準電極電勢來判斷氧化劑和還原劑的強弱，氧化還原反應的
方向和計算平衡常數；會用能斯特方程式來討論離子濃度改變時對電極電勢和氧化還原反應的影響，
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以及介質的酸度對氧化還原反應的影響，并能進行簡單的計算；了解電能和化學能互變的規律，掌
握有關電池和電解池的一些概念(?正極，負極，陰極，陽極)，?認識原電池和電解池的作用機理及
電解產物析出的一般規律。
6. 配合物與配位平衡：掌握配合物的基本概念和配位鍵的本質；能應用配合物價鍵理論解釋一
些實例；了解螯合物的特征；掌握配合物穩定常數的意義和進行有關計算。
（二）物質結構基礎
1. 原子結構和元素周期律：了解氫原子光譜、波爾理論；掌握核外電子運動規律，用 4 個量子
數描述電子的運動狀態；了解概率 概率密度概念，原子軌道、電子云圖形；掌握核外電子排布和周
期、族、區的劃分，并能確定元素在周期表中的位置；熟悉元素基本性質的周期性變化規律。
2. 分子結構：掌握離子鍵和共價鍵理論的基本內容；理解物質性質與其分子結構的關系；定性
了解同核雙原子分子的分子軌道理論；掌握化學鍵、分子間力和氫鍵的概念、特征，搞清價鍵力、
分子間力和氫鍵的區別。
3.晶體結構：掌握各類晶體的特征；掌握晶體類型與物質性質的關系；掌握晶格能和原子化熱
的概念及有關應用；理解離子極化概念及其應用；了解原子半徑、離子半徑的定義及其對化合物性
質的影響。
（三）元素化學
1. 氫與希有氣體：掌握氫的物理性質和化學性質；了解希有氣體發現史；了解希有氣體的性質，
用途，存在以及從液態空氣中分離它們的方法；了解希有氣體化合物的性質和結構特點。
2. 鹵素：掌握鹵素及其重要化合物的結構、性質、制備和用途，鹵素的通性和特性；熟悉鹵素
單質和次鹵酸及其鹽發生歧化反應的條件和遞變規律；能較熟練地用元素電勢圖判斷鹵素及其化合
物各氧化態間的轉化關系；了解擬鹵素，多鹵化物和鹵素互化物。
3. 氧族元素：熟悉氧化物的分類；掌握氧、臭氧、氧化物及過氧化物的結構和性質；掌握硫的
氫化物、氧化物、重要的含氧酸及其鹽的結構、性質、制備和用途；一般了解硒和碲。
4. 氮族元素：熟悉氮在本族元素中的特殊性；掌握氮、磷以及它們的氫化物，含氧酸及其鹽的
結構、性質、制備和用途；熟悉氮磷砷及其化合物的主要氧化態間的轉化關系及遞變規律。
5. 碳族元素和硼：掌握碳、硅、硼的單質、氫化物、鹵化物、氧化物、含氧酸及其鹽的結構和
性質；通過硼及其化合物的結構和性質，熟悉硼的缺電子性以及它的成鍵特征；認識碳、硅、硼之
間的相似性和差異性；了解硅酸和硅酸鹽的結構與特性。
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6. s 區金屬：掌握堿金屬和堿土金屬的存在、單質的性質、制備、用途；掌握堿金屬和堿土金
屬氧化物的類型、結構、性質和用途；掌握堿金屬和堿土金屬氫化物、氫氧化物、鹽類的溶解性、
酸堿性、熱穩定性、氧化還原性等的變化規律。
7. p 區金屬：掌握鋁、錫、鉛、銻、鉍單質及其重要化合物的性質和用途；了解化合物性質變
化規律；理解鋁的冶煉原理和方法；了解 p 區金屬 6s2 電子的穩定性。
8. ds 區金屬：掌握銅、銀、鋅、汞單質的性質和用途；掌握銅、銀、鋅、汞的氧化物、氫氧
化物及其重要鹽類的性質。
9. d 區金屬：掌握過渡元素的結構特點；掌握重要過渡元素鈦、釩、鉻、錳、鐵的單質及重要
化合物的性質和用途；了解重要金屬的冶煉原理。
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