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博士研究生招生考試（初試）
考試大綱匯編
（2019 年）
研究生院 編
2018 年 11 月
招生
學科
〔0805〕
材料科學與工程
2001 物理化學
一、總體要求
物理化學是化學學科的理論基礎，要求考生較系統地掌握化學熱力學、化學
動力學、電化學、界面化學和膠體化學的基本概念、基本理論、原理和方法及其
應用，具有一般科學方法的訓練和邏輯思維能力。
二、內容及比例
1.熱力學：30%左右
熱力學基本概念（系統、環境、廣度性質、強度性質、熱力學平衡態、狀態
函數、功、熱、過程、途徑、熱力學能），體積功的計算，熱力學第一定律、熱容，
焓，可逆過程，絕熱可逆過程，Joule-Thomson 效應，化學反應熱效應，反應進度，
物質的標準態及反應的標準摩爾焓變、Hess 定律，標準摩爾生成焓，標準摩爾燃
燒焓，化學變化 ΔrUm、ΔrHm、Q、W 的計算，Kirchhoff 定律，絕熱反應。
熱力學第二定律的表述，自發過程及其特征，Carnot 循環及 Carnot 定理，
Clausius 不等式，熵增加原理，熵判據，熵的統計意義，熱力學第三定律，ΔS
的計算，Helmholtz 自由能與 Gibbs 自由能，Helmholtz 自由能判據與 Gibbs 自由
能判據，ΔA、ΔG 的計算，熱力學函數的基本關系式及應用，Maxwell 關系式，
Gibbs-Helmholtz 方程。
偏摩爾量和化學勢，Raoult 定律和 Henry 定律，多組分系統的熱力學基本關
系式，化學勢判據，理想氣體及其混合物的化學勢，理想液態混合物及其特性，
理想稀溶液，稀溶液的依數性，活度及活度因子。
2.相平衡：20%左右
多相體系平衡的一般條件，基本概念（相和相數、物種數、獨立組分數、自
由度和條件自由度），Clapeyron 方程，Clausius-Clapeyron 方程，相律，杠桿規
則，單組分系統的相圖及應用，二組分系統的相圖及其應用。
3.化學平衡：10%左右
化學反應的平衡條件，化學反應的平衡常數和等溫方程式，平衡常數的表示，
復相化學平衡，標準摩爾生成 Gibbs 自由能，平衡常數的測定和平衡轉化率的計
算，化學平衡的影響因素，同時平衡，反應的耦合。
4.電化學：15%左右
基本知識（第二類導體的導電性能，電解池與原電池，Faraday 電解定律），
離子的電遷移率和遷移數，電解質溶液的電導，離子獨立運動定律與離子的摩爾
電導率，電導的測定及應用，電解質的平均活度及平均活度因子，離子強度，強
電解質溶液理論基礎，Debye-Hüchel 極限公式。
可逆電池和可逆電極，電動勢的測定，可逆電池的書寫方法及電池的設計，
可逆電池熱力學，電動勢產生的機理，電極電勢和電池的電動勢，電動勢測定的
應用。
分解電壓，電極極化與超電勢，電解時電極上的競爭反應，金屬的電化學腐
蝕、防腐與金屬的鈍化，化學電源。
5.化學動力學基礎：15%左右
基本概念（化學反應速率，基元反應和非基元反應、反應分子數、反應級數、
反應的速率常數），質量作用定律，化學反應的速率方程，具有簡單級數的反應，
反應級數的確定，三種典型的復雜反應（對峙反應、平行反應、連續反應），溫度
對反應速率的影響，Arrhenius 公式，活化能 Ea 對反應速率的影響，鏈反應，擬定
反應歷程一般方法，碰撞理論，過渡態理論，催化反應動力學。
6.表面物理化學：5%左右
表面 Gibbs 自由能和表面張力，彎曲表面上的附加壓力和蒸氣壓，溶液的表
面吸附，液-液界面的性質，膜，液-固界面現象，表面活性劑及其作用，固體表
面的吸附，Langmuir 吸附，BET 吸附，氣-固相表面催化反應。
7.膠體分散系統和大分子溶液：5%左右
膠體和膠體的基本特性，溶膠的制備和凈化，溶膠的動力性質，溶膠的光學
性質，溶膠的電學性質，雙電層理論和 ζ 電位，溶膠的穩定性和聚沉作用，乳狀
液，凝膠，大分子溶液，Donnan 平衡。
三、題型及分值比例
1.選擇題：30 分左右（30%）
2.計算題：30 分左右（30%）
3.應用題：40 分左右（40%）
四、參閱書目
南京大學化學化工學院 傅獻彩等編：《物理化學》（上、下冊），高等教育出
版社，2005 年 7 月第 5 版
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