暨南大學(xué)821材料綜合研究生考研大綱及參考書目 正文

暨南大學(xué)材料綜合考試大綱（2022年）

《材料綜合》滿分150分，考試內(nèi)容包括《基礎(chǔ)化學(xué)》、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》兩門課程內(nèi)容?？忌鶕?jù)自己的專業(yè)背景和未來擬從事的專業(yè)研究方向，從中任選其中一門課程內(nèi)容進(jìn)行作答。

一、基礎(chǔ)化學(xué)考試大綱
I 考察目標(biāo)
    基礎(chǔ)化學(xué)考試涵蓋化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、原子結(jié)構(gòu)、膠體和溶液及滴定分析等幾個(gè)方面的內(nèi)容。要求考生比較系統(tǒng)的掌握基礎(chǔ)化學(xué)上述方面的概念、基本原理和方法，能夠運(yùn)用所學(xué)的基本原理和基本方法分析、判斷和解決有關(guān)理論和實(shí)際問題。

II 考試形式和試卷結(jié)構(gòu)
1.試卷滿分及考試時(shí)間
本試卷滿分為150分，考試時(shí)間為180分鐘。
2.答題方式
    本試卷答題方式為閉卷、筆試。
3.試卷題型結(jié)構(gòu)
概念題  15分
填空題  20分
選擇題  30分
簡答題  20分
綜合題  65分

III 考察范圍
氣體與溶液
1.理想氣體
分子本身不占體積，分子間沒有相互作用力的氣體。
2.理想氣體方程
  pV = nRT
3.道爾頓分壓定律
  混合氣體的總壓力等于各組分分壓之和。
4.相（概念）
  體系中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同的一部分稱為相。
5.稀溶液的依數(shù)性
  蒸汽壓-> 飽和蒸汽壓與難溶電解質(zhì)溶液的蒸汽壓 p=pB* xB；
  沸  點(diǎn)-> 沸點(diǎn)、正常沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)的概念；
溶質(zhì)對于溶液沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)的影響 △Tb=Kbb，△Tf=Kfb
  滲透壓-> 滲透與滲透壓的概念；
     ПV=nRT， П=cRT。
6.膠體溶液
動(dòng)力性質(zhì)-> 布朗運(yùn)動(dòng)的概念與實(shí)質(zhì)；
光學(xué)性質(zhì)-> 丁達(dá)爾現(xiàn)象的概念與實(shí)質(zhì)；
電學(xué)性質(zhì)-> 電泳現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)，膠團(tuán)雙電層結(jié)構(gòu)
Zeta電位的定義；
影響溶膠穩(wěn)定性和導(dǎo)致聚沉的因素；
  膠團(tuán)結(jié)構(gòu)；
高分子溶液與凝膠的特點(diǎn)。

化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)
1.基本概念
系統(tǒng)、環(huán)境、狀態(tài)、狀態(tài)函數(shù)、過程、途徑；
2.熱力學(xué)第一定律
  能量在轉(zhuǎn)化的過程中總值不變（能量守恒定律），△U=Q-W
3.等容反應(yīng)與等壓反應(yīng)
  等容反應(yīng)->體積保持不變，體系不作體積功，W=0，△U=QV
  等壓反應(yīng)->壓力保持不變，Qp=H2-H1=△H
4.熱化學(xué)方程式
  定義：表示化學(xué)反應(yīng)與其熱效應(yīng)關(guān)系的化學(xué)方程式；
  熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：濃度、壓力、溫度；
  標(biāo)準(zhǔn)焓變
5.蓋斯定律
  定義：不論化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分步完成，其熱效應(yīng)總是相同的。
6.生成焓
  生成焓與標(biāo)準(zhǔn)生成焓的定義與計(jì)算；
  化學(xué)鍵鍵能與反應(yīng)焓變的關(guān)系；
7.熱力學(xué)第二定律
  孤立體系的任何自發(fā)過程，體系的熵總是增加的。
8.熵與標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵
熵->體系混亂度的衡量參數(shù)；
熱力學(xué)第三定律->0K時(shí)，任何純物質(zhì)的完整晶體的熵值為零；
  標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵->標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol物質(zhì)的熵值；
  熵值大小與聚集態(tài)、分子復(fù)雜程度、分子量和分子構(gòu)型的關(guān)系。
9.吉布斯自由能
  吉布斯自由能也稱為自由焓，G=H-TS
  吉布斯-赫姆霍茲方程式：對于等溫等壓過程，△G=△H-T△S
   10. 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)
  標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義；
  氣體反應(yīng)、溶液反應(yīng)和復(fù)相反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表達(dá)式；
   11.化學(xué)平衡
  用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)判斷自發(fā)反應(yīng)方向；
       化學(xué)平衡的移動(dòng)（濃度、壓力和溫度對平衡的影響）

化學(xué)反應(yīng)速率
1.反應(yīng)速率
  反應(yīng)速率的表示方式： ；
2.基元反應(yīng)與非基元反應(yīng)
  反應(yīng)物分子在碰撞中一步直接轉(zhuǎn)化為生成物分子的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)；
3.質(zhì)量作用定律
基元反應(yīng)的反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的絕對值為乘冪的乘積成正比；
反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系->
4.反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系
  
5.反應(yīng)速度理論
  碰撞理論->定義、活化能（概念）；
  過渡態(tài)理論->定義；
6.級數(shù)反應(yīng)及其特點(diǎn)
      一級反應(yīng)
      二級反應(yīng)

解離平衡
1.解離平衡常數(shù)
  對于一元弱酸-> 
  對于一元弱堿-> 
  稀釋定律->溶液的解離度與濃度的平方根成反比，
同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)；
2.多元弱酸的解離平衡
3.水的解離與pH標(biāo)度
  水的離子積常數(shù)->一定溫度下水中氫離子與氫氧根離子濃度乘積為常數(shù)
  pH= ，pH= ，pOH= ，pH+pOH=14
4.鹽類水解
  一元強(qiáng)堿弱酸鹽的水解->
  一元強(qiáng)酸弱堿鹽的水解->
  一元弱酸弱堿鹽的水解->
  多元弱酸強(qiáng)堿鹽的水解-> 只考慮一級水解
  影響鹽類水解的因素
5.緩沖溶液
  緩沖溶液的原理
  緩沖溶液酸度計(jì)算公式->
6.酸堿理論
  酸堿的質(zhì)子論
  酸堿的電子論
  共軛酸堿
7.沉淀的生成和溶解
  溶度積常數(shù)的定義和計(jì)算
  如何判斷沉淀是否生成，Qi和 的關(guān)系對沉淀的影響及相關(guān)計(jì)算
 
氧化還原反應(yīng)
1.氧化數(shù)
氧化數(shù)的定義
2.氧化還原反應(yīng)方程式的配平
3.原電池
原電池的組成與符號表示法
標(biāo)準(zhǔn)電極電勢
標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的應(yīng)用
4.能斯特方程
電極電位的能斯特方程表示法
溶液濃度對電極電位的影響（能夠進(jìn)行相關(guān)計(jì)算）
5.吉布斯自由能與電動(dòng)勢的關(guān)系
  ，  能夠進(jìn)行相關(guān)計(jì)算
6.電極電動(dòng)勢的應(yīng)用
  電極電動(dòng)勢的計(jì)算
  利用電極電動(dòng)勢判斷氧化還原反應(yīng)的方向
  標(biāo)準(zhǔn)電極電動(dòng)勢和平衡常數(shù)

原子結(jié)構(gòu)
1.氫光譜與玻爾理論
  氫光譜通式->
  玻爾理論的基本假設(shè)
  自發(fā)躍遷的輻射頻率
2.波粒二象性 
3.測不準(zhǔn)原理 
4.薛定諤方程
  薛定諤方程的寫法->
  薛定諤方程的物理意義
  波函數(shù) 的物理意義
5．量子數(shù)
  主量子數(shù)
  角量子數(shù)
  磁量子數(shù)
  自旋量子數(shù)
6.波函數(shù)與電子云圖形
  波函數(shù)角度分布圖 
  電子云角度分布圖
  電子云徑向分布圖->r2R2的物理意義；p=R2r2dr；
7.原子核外電子排布
  屏蔽效應(yīng)和穿透效應(yīng)（概念）
  電子排布三規(guī)則：保利不相容原理、能量最低原理、洪特規(guī)則；
8.原子結(jié)構(gòu)與元素周期律
  原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)間的關(guān)系
  電離能（概念）
  電子親合能（概念）
       
共價(jià)鍵與分子間力
1.現(xiàn)代價(jià)鍵理論
2.共價(jià)鍵的特性
飽和性、方向性、共價(jià)鍵的類型
3.雜化軌道理論
雜化、雜化軌道的概念；
雜化軌道的特性；
雜化軌道的類型
4.分子軌道理論
分子軌道理論的基本要點(diǎn)；
原子軌道組合成分子軌道的三條原則；
能級圖；
分子軌道理論的簡單應(yīng)用
5.分子的極性和分子間作用力
  分子間作用力->范德華力（靜電力、誘導(dǎo)力、色散力）
  范德華力的特點(diǎn)
6.氫鍵
  氫鍵的形成
  分子內(nèi)氫鍵與分子間氫鍵
  氫鍵的兩個(gè)特性

配位化合物
1.配位化合物
  配位化合物的定義
  配位原子（概念）、配位數(shù)（概念）
       配合物的命名
2.配合物的化學(xué)鍵本質(zhì)
  價(jià)鍵理論->α配鍵與π配鍵，內(nèi)軌與外軌配合物
 
滴定分析
1. 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
2. 滴定分析的計(jì)算
3. 分析結(jié)果的誤差
偶然誤差
系統(tǒng)誤差
偏差
準(zhǔn)確度
精密度
4. 酸堿滴定
常見酸堿指示劑及其變色范圍
酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定
5. 氧化還原滴定
高錳酸鉀法的原理
高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定
碘量法
碘量法標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定
碘量法的應(yīng)用

IV 試題示例

如果體系經(jīng)過一系列變化，最后又變回初始狀態(tài)，則體系的
A. Q=0,W=0,△U=0,△H=0;  B. Q≠0,W≠0,△U=0,△H=Q;
C. Q=-W,△U=Q+W,△H=0;  D. Q≠W,△U=Q+W,△H=0;

下列物質(zhì)中，不屬于其共軛酸堿的是
A. NH4+,NH3; B. HF,H2F+; C. NH3,NH2-; D. H3O+,OH-

下列分子中，偶極矩為零的是
A. NF3; B. NO2; C. PCl3; D. BCl3

下列氯化物中，熔點(diǎn)最低的是
A. HgCl2; B. FeCl3; C. FeCl2; D. ZnCl2

下列分子和離子中，鍵能最大的是
A. N2; B. O2+; C. NO; D. CN-

下列分子和離子中，具有順磁性的是
A. NO+; B. [Fe(CN)6]4-; C. B2; D. CO

下列物質(zhì)中，還原性最強(qiáng)的是
A. HF; B. PH3; C. NH3; D. H2S

同物質(zhì)的量濃度的下列離子在酸性介質(zhì)中，氧化性最強(qiáng)的是
A. SO42-; B. ClO-; C. ClO4-; D. H3IO62-

硫酸亞硝酸根五氨合鈷(III)的化學(xué)式是_______

(NH4)3[CrCl(SCN)4]的學(xué)名是____________;

自然界中硬度最大的單質(zhì)是_______________;熔點(diǎn)最高的金屬元素是____________.

（綜合題）通過雜化軌道理論說明SiCl4、PCl3、OF2的分子幾何構(gòu)型并解釋其中鍵角的變化。


（綜合題）將無色硝酸鹽A加入水中，生成白色沉淀B和澄清溶液C。向C中通入H2S生成黑色沉淀D，D不溶于NaOH溶液，但可以溶于鹽酸。向C中滴加NaOH溶液生成白色沉淀E，E不溶于過量NaOH溶液，試寫出A、B、C、D、E的化學(xué)式。

（綜合題）現(xiàn)代價(jià)鍵理論和分子軌道理論在討論共價(jià)分子成鍵時(shí)，最主要的區(qū)別是什么？分析氧氣具有順磁性時(shí)哪種理論更合理？

（綜合題）CHCl3在40攝氏度的蒸汽壓為49.3kPa，在此溫度下98.6kPa壓力下，4升空氣（綜合題）通過CHCl3，求（1）空氣和CHCl3混合氣體的體積是多少？（2）被空氣帶走的CHCl3質(zhì)量是多少？

（綜合題）在250ml容器中裝入未知?dú)怏w101.3kPa，此氣體的質(zhì)量為0.164克，試驗(yàn)溫度為25攝氏度，求該氣體的相對分子質(zhì)量。

（綜合題）450克水蒸氣在101.3kPa和100攝氏度下凝結(jié)成水，已知水的蒸發(fā)熱為2.26kJg-1，計(jì)算此過程的W、△H和△U。

（簡答題）下列說法是否正確，為什么？（1）放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行；（2）熵值變大的反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行；（3） 的反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行；（4）穩(wěn)定單質(zhì)規(guī)定它的 ；（5）生成物的分子數(shù)比反應(yīng)物多，該反應(yīng)的

（綜合題）對于反應(yīng)4HBr(g)+O2(g)->2H2O(g)+2Br2(g)，（1）在一定溫度下測HBr起始濃度為0.0100M，10s后HBr的濃度為0.0082M，計(jì)算反應(yīng)在10s內(nèi)的平均速率；（2）如果上述數(shù)據(jù)是O2的濃度，則該反應(yīng)的平均速率又是多少？

（綜合題）301K時(shí)牛奶變酸需要4h，但是在278K的冰箱中則需要48h，嘉定反應(yīng)速率與便算時(shí)間成反比，試計(jì)算牛奶變酸的活化能。

（綜合題）PCl5加熱后，分解反應(yīng)式為PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)，在10L密閉容器中裝有2mol PCl5，某溫度時(shí)有1.5mol PCl5分解，求該溫度下的KΘ。若在該密閉容器中通入1mol Cl2，PCl5的分解百分?jǐn)?shù)為多少？

（綜合題）酯化反應(yīng)C2H5OH(l)+CH3COOH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l)可近似看做理想溶液反應(yīng)。在298K時(shí)，若將2mol C2H5OH與2mol CH3COOH混合，平衡時(shí)各種物質(zhì)有2/3變?yōu)樯晌铩＝駥?38克C2H5OH與120克CH3COOH在298K混合，求平衡混合物中有多少CH3COOC2H5生成？

（簡答題）下列說法是否正確，為什么？（1）凡是鹽都是強(qiáng)電解質(zhì)；（2）BaSO4，AgCl難容于水，水溶液導(dǎo)電不顯著，故為弱電解質(zhì)；（3）解離作用是先通電，然后解離，溶液就能導(dǎo)電了；（4）氨水稀釋一倍，溶液中的c(OH-)就減少為原來的一半；（5）HCl溶液的濃度為HAc溶液濃度的一倍，則前者的c(H+)也是后者的一倍。

（綜合題）要配置250mL，pH值等于5的緩沖溶液，需要在125mL 1M的NaAc溶液中加多少6M的HAc和水？

（簡答題）用質(zhì)子論判斷下列物質(zhì)那些是酸，哪些是堿，哪些即使酸又是堿？(1)[Al(H2O)6]3+;(2)HS-;(3)CO32-;(4)H2PO4-;(5)NH3;(6)HSO4-;(7)NO3-;(8)HCl;(9)Ac-;(10)OH-;(11)H2O

（綜合題）0.01M的BaCl2溶液5mL，稀釋到1000mL，加入0.01M的K2SO4溶液0.5mL，有無沉淀析出？

（簡答題）配平下列化學(xué)反應(yīng)方程式：
(1)As2O3+HNO3+H2O->H3AsO4+NO;(2)K2Cr2O7+H2S+H2SO4->K2SO4+Cr2(SO4)3+S+H2O;
(3)K2MnO4+H2O->KmnO4+MnO2+KOH;(4)KOH+Br2->KBrO3+KBr+H2O
(5)Zn+HNO3->Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O;(6)I2+Cl2+H2O->HCl+HIO3
(7)MnO4-+H2O2+H+->Mn2++O2+H2O

（綜合題）如下反應(yīng)H2+ O2=H2O，ΔrGΘ=-237kJ·mol-1和C+O2=CO2, ΔrGΘ=-394kJ·mol-1;都能設(shè)計(jì)成原電池，計(jì)算它們的電動(dòng)勢EΘ。

（綜合題）利用玻爾理論的軌道能量公式，計(jì)算氫原子的電子從第五能級躍遷到第二能級所釋放的能量及譜線的波長。

（簡答題）簡述四個(gè)量子數(shù)的物理意義和量子化條件。

（綜合題）KI的晶格能（U）為-631.9kJmol-1，鉀的升華熱S（K）為90.0 kJmol-1，鉀的電離能（I）為418.9 kJmol-1，碘的升華熱S（I2）為62.4 kJmol-1，碘的離解能（D）為151 kJmol-1，碘的電子親合能（E）為310.5 kJmol-1，求碘化鉀的生成熱（ΔfH）。

（綜合題）試用雜化軌道理論說明BF3是平面三角形而NF3卻是三角錐形。

（綜合題）根據(jù)分子軌道理論判斷O2+、O2、O2-、O22-的鍵級和單電子數(shù)。

（簡答題）下列說法是否正確，為什么？（1）分子中的化學(xué)鍵為極性鍵，則分子也是極性分子；（2）色散力僅存在于非極性分子之間；（3）3電子π鍵比2電子π鍵的鍵能大。

（綜合題）CN-于Ag+、Ni2+、Fe3+和Zn2+形成配離子，試根據(jù)價(jià)鍵理論討論其雜化類型、幾何構(gòu)型和磁性。

V 基礎(chǔ)化學(xué)主要參考書
1. 魏祖期，基礎(chǔ)化學(xué)，人民衛(wèi)生出版社
2. 董元彥，無機(jī)及分析化學(xué)（第二版），科學(xué)出版社

二、材料科學(xué)基礎(chǔ)考試大綱
I 考察目標(biāo)
材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料科學(xué)與工程、金屬材料、材料物理、材料化學(xué)、無機(jī)非金屬材料及相關(guān)專業(yè)的重要學(xué)科基礎(chǔ)課，涵蓋了固體材料微結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、擴(kuò)散理論、形變規(guī)律、相圖等方面的基礎(chǔ)知識。本課程考試旨在考查考生是否了解材料科學(xué)中的共性規(guī)律,即材料的組成-形成(工藝)條件-結(jié)構(gòu)-性能-材料用途之間相互關(guān)系及制約規(guī)律,考查學(xué)生是否能夠運(yùn)用材料科學(xué)的基本原理解決實(shí)際問題。

II 考試形式和試卷結(jié)構(gòu)
1.試卷滿分及考試時(shí)間
本試卷滿分為150分，考試時(shí)間為180分鐘。
2.答題方式
    本試卷答題方式為閉卷、筆試。

III 考察內(nèi)容和范圍
一、金屬及合金的晶體結(jié)構(gòu)
1、原子結(jié)構(gòu)與原子鍵合。
2、金屬鍵與金屬的特性。
3、晶體學(xué)基礎(chǔ)：晶體結(jié)構(gòu)、空間點(diǎn)陣、晶格常數(shù)、晶向指數(shù)和晶面指數(shù)、晶面間距、三種典型金屬晶體結(jié)構(gòu)。
　　4、合金相分類及影響合金相結(jié)構(gòu)的主要因素、固溶體與固溶強(qiáng)化(置換式固溶體、間隙式固溶體、有序固溶體)、中間相及分類。

二、晶體中的缺陷
　　1、點(diǎn)缺陷。
　　2、位錯(cuò)的概念及基本性質(zhì)、基本類型、幾何性質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；面心立方晶體中的位錯(cuò)與位錯(cuò)反應(yīng)；位錯(cuò)與金屬的強(qiáng)化機(jī)制。
3、面缺陷：晶界，孿晶界，相界，外表面。

三、固體金屬中的擴(kuò)散
1、擴(kuò)散現(xiàn)象及表象理論。
2、擴(kuò)散熱力學(xué)分析。
3、擴(kuò)散的微觀理論及微觀機(jī)制，擴(kuò)散激活能。
4、影響擴(kuò)散的因素。

四、金屬的塑性變形與再結(jié)晶
1、彈性與粘彈性。
2、單晶體塑性變形的基本方式；多晶體的塑性變形；合金的塑性變形；塑性變形后金屬和合金顯微組織及性能變化。
3、冷變形金屬在加熱過程中的組織結(jié)構(gòu)及性能變化，回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長大；再結(jié)晶退火后的組織。
4、熱變形與動(dòng)態(tài)回復(fù)、再結(jié)晶。

五、單組元相圖與純金屬的凝固
1、單元系相變的熱力學(xué)及相平衡。
2、純金屬的凝固。
　　
六、二元合金相圖及二元合金的凝固
1、相圖的表示和測定方法。
2、相圖的熱力學(xué)的基本要點(diǎn)。
3、二元相圖分析：勻晶、共晶、包晶相圖及固溶體二元合金的凝固；Fe-C合金相圖及典型成分Fe-C合金凝固過程及凝固組織分析。
4、二元相圖的凝固理論。

七、三元相圖
1、直線法則、杠杠定律、重心法則。
2、三元?jiǎng)蚓鄨D及合金凝固過程分析。
3、三元共晶相圖及典型合金凝固過程分析與凝固組織，四相平衡轉(zhuǎn)變及三元相圖所遵循的一般規(guī)律。

八、材料的亞穩(wěn)態(tài)
1、納米晶材料。
2、固態(tài)相變形成的亞穩(wěn)相：固態(tài)相變概述、固溶體脫溶分解產(chǎn)物、馬氏體相變的基本特征。

IV 試卷結(jié)構(gòu)
1、基本知識與基本概念題 (約50分)。
2、理論分析論述題 (約50分)。
3、計(jì)算與作圖題(約50分)。

V 材料科學(xué)基礎(chǔ)主要參考書
1. 胡賡祥等，材料科學(xué)基礎(chǔ)(第三版)，上海交通大學(xué)出版社。
2. 石德珂等，材料科學(xué)基礎(chǔ)(第二版)，機(jī)械工業(yè)出版社。

暨南大學(xué)

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