华东理工大学物理化学研究生一对一辅导

    811【硅酸盐物理化学（含实验）】

    第一部分绪论了解本课程作为本专业的一门重要基础理论课程，在材料的研制中所起的重要作用。了解无机材料的化学组成、晶体结构、各种物性、合成工艺间的基本关系；知道无机材料制造过程中许多化学和物理变化可进行热力学和动力学的分析；了解一些新材料的研制现状及发展趋势。

    第二部分结晶学基础了解晶体及其结构的基本概念和特点，包括晶体外形的宏观对称、对称要素，对称要素的组合及对称型，晶体的空间定向和结晶符号。熟悉晶体化学的基本原理，了解不同晶体类型及堆积方式。了解离子半径、球体紧密堆积、配位数、离子极化和鲍林规则等对晶体结构与性质的意义。熟悉单形与聚形及其常见的晶形。

    第三部分晶体结构与晶体中的缺陷掌握晶体结构的描述或表示方式，熟悉典型无机材料的晶体结构（12种），熟悉硅酸盐晶体结构的变化规律及典型的硅酸盐结构，掌握和应用晶体结构解释无机材料常用的性质或性能。掌握实际晶体中点缺陷分类、缺陷符号与反应平衡、固溶体的分类和实例、非化学计量化合物的形成条件及主要类型。了解材料形成固溶体或非化学计量化合物后性质或性能的变化及在实际生产过程中的应用。

    第四部分表面与界面了解固体表面力场与表面能、离子晶体在表面力场作用下，离子极化与重排过程；了解多相体系的界面化学：如弯曲表面效应润湿与粘附；表面改性。掌握多晶材料中晶界分类、多晶体组织、晶界应力和电荷。熟悉粘土胶粒带电、离子交换及与水化等一系列表面效应而引起的胶体化学性质，如泥浆的流动性和触变性、泥团的可塑性等。

    第五部分相平衡熟悉相平衡的基本概念和相律，了解相平衡的研究方法；熟悉单元、二元、三元相图的基本原理和相平衡的特点，能写出其中的熔体冷却过程中的析晶路线；熟悉专业相图，并能结合实际了解相图在无机非金属材料研究与生产中的应用。

    第六部分扩散与固相反应熟悉晶体中扩散的基本特点与菲克第一、第二定律；了解扩散过程的推动力、微观机构与扩散系数，了解逆扩散，知道扩散系数的求法及影响扩散的诸因素。了解固相反应及其一般动力学关系，熟悉固相反应的各种类型，知道影响固相反应的因素。

    第七部分相变了解相变的分类、各种相变发生的热力学条件、动力学过程、相变与材料性能关系以及相变研究中采用的某些技术；了解液-固相变过程的热力学和动力学，熟悉材料的析晶过程及影响因素；了解液-液相变过程。知道玻璃形成的热力学、动力学和结晶化学观点。

    第八部分烧结了解烧结的定义、烧结三个阶段及各阶段的特点、烧结的推动力和基本模型；熟悉在纯固态和有液相参与的烧结过程中，四种基本传质方式及其产生的原因、条件、特点和动力学方程；了解烧结过程中晶粒生长与二次再结晶的过程、推动力及控制方式；熟悉影响烧结的众多因素。了解常见特种烧结的原理和特点。

    2021年“物理化学”（科目代码802）考试大纲

    一、物质的pVT关系和热性质1.流体的pVT状态图、pV图和压缩因子图，气液相变和气液临界现象，饱和蒸气压、沸点和临界参数。2.范德华方程及其对气液相变的应用。普遍化范德华方程。pVT关系的普遍化计算方法。对应状态原理。3.热力学第一定律。、的适用条件和应用，热力学标准状态的概念和意义。4.标准摩尔定容热容、标准摩尔定压热容、标准摩尔相变焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓和标准熵的定义和应用。

    二、热力学定律和热力学基本方程1.热力学第二定律。亥姆霍兹函数和吉布斯函数。2.热力学基本方程，各种偏导数关系式。3.理想气体pVT变化中热力学函数变化的计算。4.可逆相变化和不可逆相变化中热力学函数变化的计算。5.热力学第三定律，化学变化中热力学函数变化的计算。6.可逆性判据与平衡判据的联系，克拉佩龙–克劳修斯方程。

    三、多组分系统的热力学，逸度和活度1.偏摩尔量，集合公式和吉布斯–杜亥姆方程。2.化学势，组成可变的均相多组分系统和多相多组分系统的热力学基本方程。3.适用于相变化和化学变化的平衡判据。4.相律及其应用。5.逸度和逸度参考状态，逸度表示混合物中组分的化学势。6.理想混合物和理想稀溶液，拉乌尔定律、亨利定律及其应用。7.活度，活度参考状态的惯例Ⅰ和惯例Ⅱ，活度表示液态(固态)混合物中组分以及溶液中溶剂和溶质的化学势，混合物或溶液的蒸气压数据求组分的活度因子。

    四、相平衡与化学平衡1.两组分系统的气液、液液气平衡相图，杠杆规则计算平衡时各相的量，精馏的原理。2.用热分析法和溶解度法制作液固平衡相图，几种典型液固相图的点、线、面的物理意义。3.标准平衡常数的定义和特性。以逸度、分压、浓度、活度、摩尔分数表示的平衡常数的形式和特性，及与标准平衡常数的关系。4.等温方程判断化学反应方向与限度的方法。5.使用范特荷甫方程计算不同温度下标准平衡常数的方法。6.用热性质数据计算标准平衡常数的方法。

    五、化学动力学1.零级、一级、二级、n级反应速率方程的特点以及它们的积分形式及其它们的应用。2.一级对峙反应、一级连串反应和一级平行反应的基本特点以及它们的积分形式。3.不同形式的阿仑尼乌斯方程及其应用。4.实验数据获得动力学特征参数的积分法和微分法。5.反应机理求速率方程的近似方法——平衡态处理法和恒稳态处理法。

    六、独立子系统的统计热力学1.独立子系统与相倚子系统。平动能级、转动能级、振动能级以及电子能级。2.最概然分布，撷取最大项法。3.麦克斯韦–玻尔兹曼分布公式的不同表示形式。4.子配分函数的物理意义和析因子性质。双原子分子的平动、转动和振动配分函数的计算。5.独立子系统的热力学函数与子配分函数的关系。6.气体标准摩尔热容的统计力学计算，标准摩尔熵的统计力学计算。

    七、界面现象1.有界面相的系统的热力学基本方程和平衡条件。2.拉普拉斯方程、开尔文方程以及吉布斯等温方程。3.润湿和铺展等界面现象的热力学基础。4.获得各类界面平衡特性的实验方法、半经验方法和理论方法。5.气体在固体表面的物理吸附和化学吸附，各种半经验模型，特别是兰缪尔模型、BET多层吸附模型的意义和应用，毛细管凝结现象。

    八、电解质溶液与电化学：1.电解质活度、离子活度、离子平均活度、溶剂活度和溶剂渗透因子的定义。2.电解质溶液的导电机理。电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率和离子摩尔电导率的定义和物理意义，以及它们间的相互关系。3.电导测定对离解平衡的应用。4.电动势、电池电势、电池反应电势、电池反应标准电势和电池反应条件电势的区别。5.电化学系统的热力学基本方程、电化学势和电化学平衡判据。6.电池反应和电极反应的能斯特方程。7.浓差电池，液接电势。

物理化学专业于1986年被批准为硕士学位授予点，当年招收研究生，2000年获得博士学位授予权。培养本专业研究生的单位是化学系。本专业现有中科院院士1名，特聘教授1名，教授12名，副教授6名，其中博士生导师11名，硕士生导师16名。

一、培养和研究方向

本专业培养具有扎实的理论基础，善于对实际问题进行理论分析，为实际问题的解决找到最佳途径的高层次人才。主要研究方向有：

1.分子热力学与分子传递

以化工过程研究开发为背景，结合统计力学、计算机分子模拟和实验测定从微观的分子水平上研究分子结构、分子间力和流体结构与宏观热力学性质、相平衡性质及传递性质间的定量关系，为化学工程和工艺设计、新型分离过程的开发提供基础数据、模型和理论指导。

2.胶体与界面化学

利用现代实验手段和理论方法研究多相分散系统的界面结构、性质及其系统稳定性，研究表面活性剂的合成、结构与性能关系、复配规律及其应用、表面活性剂的自组装现象及其应用，为相关领域研究开发提供理论指导。

3.生物物理化学

以极端环境多孔介质中多相流体和微生物活动为背景，主要研究微生物生物物理化学过程、界面现象与反应机制，建立和发展微生物生物物理化学的先进实验方法和理论体系，为微生物及其功能基因的资源化利用和生物活性物质的开发技术提供科学基础。

4.材料物理化学

综合运用现代实验手段、计算机模拟和理论方法研究新型功能材料的多尺度结构与性能的关系、材料多尺度形成及演化的规律、材料多尺度结构的调控方法等，为新型功能材料的制备和加工提供理论指导。

二、科研项目及成果

目前研究项目包括国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目和面上项目、中石油与中石化、上海市科委等项目10余项。“高分子系统的分子热力学”获教育部科技进步一等奖、“气体溶解度的分子热力学研究”、“缔合系统的分子热力学研究”、“通过温度压力和液相组成的测定获得完整汽液平衡数据的研究”获教育部科技进步二等奖、“多分散系统的连续热力学”获上海市自然科学二等奖、“微生物驱油过程研究”获山东省科技进步三等奖，1篇博士论文获教育部百篇优秀博士论文奖，另1篇博士论文获教育部百篇优秀博士论文提名奖，硕士研究生论文曾多次获上海市研究生优秀成果奖。获授权及公开发明专利5项。近四年来已发表论文中，被SCI收录68篇，被EI收录71篇。

专业名称：物理化学     专业代码：070304     门类/类别：理学     学科/类别：化学

宁波大学为例

物理化学是2006年国务院学位委员会批准的硕士学位授予点，依托宁波市新型功能材料及其制备科学省部共建国家重点实验室培育基地和浙江省材料科学与工程重点学科、材料物理与化学重点学科。

学位点现有教授(研究员)15人、副教授（副研究员）13人，博士43人，入选国家“QR”1名、国家“外专QR”2人（包括诺贝尔化学奖得主Robert H. Grubbs教授）、浙江省“151人才工程”5名。学位点目前承担国家973计划前期研究专项、国家自然科学基金、浙江省重点创新团队、浙江省科技攻关、浙江省自然科学基金、浙江省自然科学基金青年科技人才培养专项基金、教育部高等学校中青年骨干教师重点培养基金、宁波市科技计划重点项目等研究课题40余项，科研经费1000多万元。在国内外重要学术刊物上发表论文300余篇，其中SCI 和EI收录论文200余篇。学位点拥有多台X光衍射、各类光谱、色质联用、元素分析、综合热分析、电化学、高效液相色谱等相关大型仪器，和一批用于高分子材料研究的一流设施，包括无水无氧操作及多台聚合反应器等合成设备，高温及低温凝胶色谱仪、流变仪、原子力及场发射扫描显微设备、小角X光散射仪等分子与凝聚态表征仪器，橡胶加工、力学性能测试等成套加工与性能测试设备等，近3年科研经费超过5000万元，为研究生的学习和科研提供了良好条件。

学位点拥有境外优质教育资源，每年选派优秀硕士研究生赴海外交流。与香港浸会大学理学院的项目交流和研究工作已进行多年。最近与美国加州理工学院等世界顶级名校达成了研究生交流意向，聘任了包括诺贝尔化学奖得主在内的多位著名高分子材料专家为研究生兼职导师。学院还聘任了包括三位国家“QR”创业类国家特聘专家在内的高科技企业掌门人作为客座教授联合培养研究生。宁波市进出口商品检验检疫局、北仑商检局等单位作为该学位点的实践基地，同时为该学位点优秀硕士毕业生提供理想的就业渠道。

学位点负责人梁云霄教授，1988年本科毕业于吉林大学化学系物理化学专业，2004年获得南开大学化学系物理化学专业博士学位，浙江省“151人才工程”入选者。早期从事物质结构与性能关系的理论研究工作。目前主要从事多孔材料、光电等能量转换材料的设计、合成与制备、结构与性能关系和应用研究。承担或参与国家自然科学基金、省科技厅重大项目、公益项目、科技攻关、自然科学基金等项目20余项。在国内外重要学术期刊上发表研究论文50余篇，申请发明专利10余项。

本学位点的主要研究方向为：（1）高分子物理化学：高分子聚集态结构调控与表征、有机纳米材料多尺度加工、高分子复合材料界面设计与调控、高分子疲劳失效机理与寿命预测；（2）催化化学：金属有机催化聚合、酶催化、催化新材料、环境友好催化材料；（3）功能材料物理化学：无机-有机杂化/复合材料、先进能源材料的制备、表征及应用；有机配体设计、金属有机化合物的合成、结构解析及其在催化、荧光材料等中的应用。

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数据来源：教育部学位与研究生教育发展中心