2021南京工业大学化学基础综合研究生考试大纲

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    856《化学基础综合》考试大纲

    一、考试基本要求

    本《化学基础综合》考试大纲适用于报考南京工业大学生物与医药专业的硕士研究生入学考试，主要包括化学原理和有机化学两个部分。

    化学原理部分主要涵盖化学的基本概念和方法，主要内容有：气体和液体的基本定律、化学热力学和化学反应方向、化学平衡、化学动力学和反应速率方程、原子结构和量子论的若干推论、分子结构和理论、晶体结构、配位化合物和元素化学。要求考生了解各种基本概念，理解、掌握各种基本理论和应用，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

    有机化学部分要求考生对其基本概念有较深入的了解，能够系统地掌握各类化合物的命名、结构特点及立体异构、主要性质、反应、来源和合成制备方法等内容；能完成反应、结构鉴定、合成等各类问题；熟悉典型的反应历程及概念；了解化学键理论概念、过渡态理论，初步掌握碳正离子、碳负离子、碳游离基等中间体的相对活性及其在有机反应进程中的作用；能应用电子效应和空间效应来解释一些有机化合物的结构与性能的关系；了解核磁共振谱、红外光谱、紫外光谱、质谱等的基本原理及其在测定有机化合物结构中的应用。具有综合运用所学知识分析问题及解决问题的能力。

    二、考试方式和考试时间

    闭卷考试，总分150分，考试时间为3小时。其中化学原理部分约占30%，有机化学部分约占70%。

    三、参考书目

    1.《近代化学导论》(第2版)（上下册），申泮文，高等教育出版社，2008

    2.《基础有机化学》(第4版)（上下册），邢其毅，北京大学出版社，2017

    四、试题类型：

    化学原理部分题型主要包括选择、填空、问答等。

    有机化学部分题型主要包括选择题、填空题（回答问题或完成反应）、解释题（反应机理）、合成题、结构推导题等类型，并根据每年的考试要求做相应调整。

    五、考试内容及要求

    第一部分化学原理

    （一）气体

    明确该部分基本概念，掌握理想气体状态方程、混合气体分压定律、实际气体和范德华方程的意义及写法。熟练应用理想气体状态方程和范德华方程进行计算。

    （二）相变•液态

    明确相、组分数和自由度的概念，理解相律并掌握其简单应用。

    （三）溶液

    明确溶液的浓度，熟练掌握和应用各种常用的浓度表示方法；了解溶液的依数性定律。

    （四）化学热力学

    理解体系、环境、状态函数、热、功、焓的概念。理解能量守恒定律、盖斯定律、反应热、焓变、生成焓、标准生成焓的含义。掌握热化学方程式的意义及写法，熟练应用盖斯定律进行计算，熟练掌握从标准生成焓计算反应热。如体系、环境、功、热、变化过程等。掌握热力学第一定律和内能的概念。熟知功和热正负号的取号惯例。明确准静态过程与可逆过程的意义。掌握U及H都是状态函数以及状态函数的特性。熟练应用热力学第一定律计算理想气体在等温、等压、绝热等过程中的U、H、Q和W。熟练掌握反应的自发性，反应方向的判断。

    （五）化学平衡

    掌握平衡常数的物理意义、表示式及其应用；熟练掌握Gibbs自由能变的计算；理解和掌握温度、浓度对化学平衡的影响。

    （六）化学反应速率

    掌握等容反应速率的表示方法及其基元反应、反应级数、速率常数等概念。对于由简单级数的一级反应，要掌握其微分速率公式的各种特征并能够由实验数据确定简单反应的级数。明确温度、催化剂对反应速率的影响，了解催化反应的特点，明确催化作用的基本原理和常见的催化反应的类型。能利用基元反应的速率定律进行计算。

    （七）酸碱平衡

    掌握相关基本概念。明确酸碱理论的内容并能够熟练运用，掌握并可熟练计算弱酸弱碱的电离平衡常数，熟练掌握酸碱平衡的移动及应用，明确缓冲溶液的概念、配制及应用，掌握酸碱反应，能够熟练运用。

    （八）沉淀溶解平衡

    熟练掌握沉淀溶解平衡的平衡常数并会计算；根据溶液中离子浓度乘积与溶度积的关系，可以判断沉淀的生成和溶解。理解盐效应。

    （九）氧化还原•电化学

    明确相关基本概念，如：氧化、还原，氧化剂、还原剂、电极电势等。掌握氧化还原方程式的配平。掌握原电池的组成、表示及工作原理，原电池的电动势和△G的关系。熟悉标准电极电势及其应用、影响电极电势的因素，能斯特方程及计算。对于所给的电池能熟练、正确地写出电极反应和电池反应并能计算其电动势。熟悉元素电势图和PH图。掌握电解基本原理，分解电压和超电势，电解产物，电解的应用了解水的污染及处理。

    （十）原子结构

    了解经典核原子结构模型的建立。深刻理解氢原子结构、氢原子光谱和Bohr氢原子结构理论。明确微观粒子的运动特性、波函数、电子云的概念。掌握多电子原子结构和周期律，理解多电子原子轨道能级的高低，掌握核外电子分布规律以及核外电子分布与周期系的关系，掌握原子半径、电离能、电子亲合能、电负性的概念及在周期表的变化规律，并能够运用它们分析问题。

    （十一）化学键与分子结构

    明确化学键、分子间作用力和氢键等基本概念，能够运用相关理论解释现象和问题。掌握经典Lewis八隅体假说、价键理论和分子轨道理论。了解分子的极性、金属键理论。

    （十二）晶体与晶体结构

    了解晶体结构的基本类型、晶体结构的周期性、晶格、晶胞、晶系、晶格型式和等径球的堆积模型，掌握不同晶体类型的特点以及对物质性质的影响。

    （十三）配位化合物

    明确配位化合物的基本概念，掌握配位化合物的价键理论及配位平衡，初步了解晶体场理论。

    （十四）元素化学导论

    掌握元素化学的基本概念。理解s、p、d、f区的划分，掌握四个区中的典型元素及其性质。能够设计简单化合物的合成路线。

    第二部分有机化学

    1.绪论

    了解（理解）：有机化合物发展史、分类及结构测定

    掌握：有机酸碱的概念

    重点掌握：有机化合物结构理论和其特性

    2.烷烃

    了解（理解）：烷烃的物理性质

    掌握：烷烃的氧化、燃烧和热裂反应、卤素活性与反应选择性

    重点掌握：（1）烷烃的命名、结构、构型及构象；（2）卤代反应及其反应机理；（3）自由基的概念及结构，反应活性与自由基稳定性的关系，过渡态与活活能。

    3.烯烃

    了解（理解）：烯烃的物理性质、聚合反应

    掌握：过酸氧化，硼氢化反应机理、羟汞化-脱汞反应、自由基加成反应机理

    重点掌握：（1）烯烃的结构、命名；（2）顺反异构体、次序规则及双键构型标记法；（3）烯烃的催化加氢；（4）亲电加成反应，包括加HX，加X2，加H2SO4，加HOX，硼氢化反应及烯烃的二聚等；（5）亲电加成反应的马氏（Markovnikov）规则；（6）亲电加成反应机理，碳正离子的结构、稳定性及重排反应，卤鎓离子；（7）烯烃的氧化反应，包括被KMnO4氧化，臭氧化；（8）α-氢的卤代反应，包括高温卤代，NBS等；（9）环烯烃加成的立体化学，反式加成与顺式加成；（10）烯烃的制法，包括卤代烷脱卤化氢、醇的脱水及重排。

    4.炔烃和二烯烃

    了解（理解）：超共轭效应的概念

    掌握：物理性质；炔烃的亲核加成；二烯烃的分类；聚集二烯烃；共振论；烯烃及二烯烃的聚合反应

    重点掌握：（1）炔烃、共轭二烯烃的结构、命名；（2）炔烃的化学性质：炔氢的反应，炔键的催化氢化、选择性还原反应，与卤素、氯化氢等亲电加成反应，炔键的水合；（3）共轭二烯烃的1，2和1，4加成；狄尔斯-阿德尔（Diels-Alder）反应；（4）共振论的基本知识，烯丙型碳正离子，p-π共轭。

    5.脂环烃

    了解（理解）：环烷烃的物理性质

    掌握：脂环烃的分类，环己烷的化学反应；环丙烷、环丁烷、环戊烷和六元环以上的环烷烃的构象

    重点掌握：脂环烃、桥环和螺环的命名；脂环烃的构造异构与顺反异构；环己烷的构象、a键和e键的概念、取代环己烷的优势构象。脂环烃化学性质。

    6.芳烃

    了解（理解）：苯的分子轨道模型，蒽和菲的反应，致癌芳烃，卤代苯的亲核取代反应、苯炔机理

    掌握：苯的加成、氧化反应；共振论对亲电取代反应定位规律及活化作用的解释；物理性质；多苯基取代烷烃的制备及性质；萘的氧化和还原反应。

    重点掌握：（1）苯的结构，芳香性的概念，苯衍生物的同分异构及命名；（2）苯的亲电取代反应，包括卤代、硝化、磺化及傅－克反应；（3）亲电取代反应机理；（4）芳环上亲电取代反应定位规律及反应活性、二取代苯的定位效应、定位效应在合成中的应用；（5）烷基苯芳香侧链的反应，侧链的氧化及侧链卤代；（6）烯基苯的制法及其反应；（7）联苯的命名、亲电取代反应及立体化学；（8）萘、蒽、菲的结构及其衍生物的命名，萘的卤代、硝化、磺化、傅－克酰基化等亲电取代反应，一取代萘的定位效应；（9）芳香性与休克尔(Hückel)规则；（10）非苯芳香化合物：烯丙基正离子、环戊二烯基负离子、环庚三烯正离子、环辛四烯双负离子、轮烯、薁。

    7.立体化学

    了解（理解）：偏振光有关概念；旋光仪的结构，外消旋体拆分，不对称合成

    掌握：手性中心的产生；立体选择性与立体专一性，手性分子在反应中的立体化学

    重点掌握：（1）异构体的分类、对映异构体和手性的概念：（2）分子的手性和对称因素，对称面、对称中心、四重更替对称轴、手性中心等基本概念；（3）构型和构型标记：对映异物体的表示法及构型的命名，包括R/S、D/L法、费歇尔（Fischer）投影式、伞形投影式、纽曼（Newman）投影式、锯架式；（4）含有一个手性碳原子的化合物，对映异构体的物理性质，外消旋体；（5）含有两个手性碳原子的化合物，非对映异构体、内消旋体的概念及其物理性质差异，苏型、赤型的概念；（6）环状化合物构型的表示方法及构型的命名，构象异构和构型异构；（7）不含手性碳原子化合物的旋光异构，丙二烯型、联苯型、螺环型等化合物的立体异构；（8）自由基取代反应的立体化学；（9）涉及碳正离子反应的立体化学；（10）烯烃与卤素加成、烯烃的催化氢化、烯烃的硼氢化氧化、烯烃的邻二羟基化、烯烃与次卤酸的加成、烯烃的环氧化、狄尔斯－阿德尔反应等反应的立体化学。

    8.卤代烃

    了解：物理性质；离子对机理；邻基参与；芳环上的亲核取代；苯炔反应机理；多卤烷和氟代烷

    掌握：卤代烷的分类；α消除；卤代烷的还原反应；亲核取代和消除反应的竞争

    重点掌握：（1）卤烃的分类、命名、结构；（2）卤代烃反应活性的一般规律；（2）水解、醇解、氨解、氰解、酸解、与炔反应、与硝酸银反应及卤素交换反应等重要的亲核取代反应；（4）消除反应中的脱氯化氢、脱卤素等；（5）与活泼金属的反应，包括与镁、钠、锂的反应，考雷－豪斯（Corey－House）烷烃合成法；（6）亲核取代反应的机理及影响因素；（7）消除反应的机理、Saytzeff规则及E2消除的立体化学；（8）卤代烃的制法。

    9.醇和酚

    了解（理解）：醇的磷酸酯、醇的催化脱氢

    掌握：物理性质；醇与HX反应机理。

    重点掌握：（1）醇和酚的命名、结构与波谱性质；（2）氢键的概念；（3）一元醇与Na、Mg、Al等金属的反应；醇被卤素取代的反应（HX，Lucas试剂，PX3，SOCl2）；醇脱水形成烯及醚的反应；生成硫酸酯、磺酸酯及其应用；醇的氧化（Jones试剂、活性MnO2、Oppenauer氧化、KMnO4、K2Cr2O7/H2SO4、Sarrett试剂）；（4）醇取代和消除反应中的重排；（5）二元醇的氧化反应；（6）嚬哪醇重排；（7）醇的制法；（8）酚的酸性；酚芳环上的取代反应；酚酯的形成和Fries重排；酚醚的形成和Claisen重排；（9）酚的制法；（10）硫醇的性质。

    10.醚和环氧化物

    了解（理解）：硫醇和硫醚的性质，醚的物理性质

    掌握：物理性质；Claisen重排机理；四氢吡喃醚的形成和断裂、醚键的保护醚的自动氧化；冠醚的命名、合成及性质；相转移催化。

    重点掌握：（1）醚的命名、结构与波谱性质；（2）钅羊盐的形成和醚键的断裂，叔丁基醚的断裂、烷基－芳基醚的断裂、乙烯基型醚的断裂；（3）Claisen重排及其应用；（4）环氧化合物的开环反应、反应机理、开环方向及立体化学；（5）醇脱水制备醚、威廉姆逊醚合成法、烷氧汞化－脱汞制备醚、乙烯基醚的制法；（6）环氧化化合物的制备。

    11.醛和酮

    了解（理解）：醛、酮的物理性质，醛、酮与水的加成，羟醛缩合反应的酸催化机理，醌的1，6加成；聚合反应。

    掌握：碱催化卤仿反应机理；缩醛形成的反应机理；与氨衍生物的反应机理；羰基加成的立体化学；醌的性质；烯酮的反应；醌的命名。

    重点掌握：（1）醛、酮的结构、命名与波谱性质；（2）与HCN、NaHSO3、ROH、硫醇、水、金属有机化合物及羟胺、肼、苯肼、取代苯肼、氨基脲等氨衍生物的加成产物与应用，羰基的保护，羰基上的亲核加成反应机理及反应活性；（3）α氢的活泼性，酮式－烯醇式平衡，α卤代、卤仿反应及其应用；（4）羟醛缩合反应（分子间，分子内及交叉羟醛缩合）及其合成水的应用，碱催化机理；（5）氧化反应，KMnO4/H+、K2Cr2O7-H2SO4、Tollens试剂、Fehling试剂、拜耶尔－维立格（Baeyer－Villiger）氧化反应；（6）还原反应，Clemmensen还原、Wolff-Kishner-黄鸣龙还原、催化氢化、Meerwein-Ponndorf还原、LiAlH4、NaBH4金属氢化物还原及立体化学、金属还原、酮的双分子还原、康尼扎罗（Cannizzaro）反应；（7）其它反应，维狄希反应（Witting）及应用、安息香缩合、与PCl5作用、贝克曼（Beckman）反应；（8）醛酮的制备方法，由炔烃水合或胞二卤代物水解、由烯烃制备、由芳脂烃氧化、由醇氧化或脱氢、傅－克酰基化、盖德曼－柯赫（Gattermann－Koch）反应、酚醛德制备等；（9）α，β不饱和醛酮的制备、1，2和1，4加成：与HCN、格式试剂、烃基锂、二烃基酮锂、氢卤酸、卤素等德加成反应，还原反应及其选择性，麦克尔加成，D-A反应。

    12.核磁共振和质谱

    了解：核磁共振和质谱的基本原理。

    掌握：影响化学位移的因素等，离子分裂的一般规律等。

    重点掌握：核磁共振和质谱谱图分析，学会据此推断结构。

    13.红外与紫外光谱

    了解：红外与紫外光谱的基本原理。

    掌握：键的性质与红外吸收的关系及分子结构与紫外吸收的关系。

    重点掌握：不同官能团在红外频区的特征吸收，会应用红外与紫外光谱进行结构确证。

    14.羧酸

    了解（理解）：Kolbe电解，α-H被卤代反应机理；氨基酸的显色反应，氨基酸的来源和合成，多肽、蛋白质、酶及核酸

    掌握：物理性质，取代芳酸酸性的解释，油脂的水解。

    重点掌握：（1）羧酸、取代羧酸的命名、结构与波谱性质；（2）酸性、影响羧酸酸性的因素、诱导效应、共轭效应、立体效应；（3）羧酸的化学反应，与碱的作用、酯化反应及机理、酰氯的形成、酰胺的形成、酸酐的形成、伯酰胺脱水形成腈、羧酸的还原、α卤代反应、汉斯狄克（Hunsdiecker）、科西（Kochi）反应；（4）二元脱羧的酸性和热分解反、β-羧基酸的脱羧应、β-酮酸的脱羧应；（5）羧酸的制备方法，烃的氧化、醇和醛的氧化、腈的水解、由格式试剂制备、Kolbe-Schmitt反应；（6）卤代酸、羟基酸的化学反应。

    15.羧酸衍生物

    了解（理解）：油脂、原酸酯、酯的还原缩合反应（acyloin）、酯的热消去反应

    掌握：物理性质；碳酸衍生物；酯的酸性水解机理、碳酸衍生物

    重点掌握：（1）羧酸衍生物的结构、命名与光谱性质；（2）羧酸衍生物水解、醇解、氨解反应，羧酸衍生物的相互转化；（3）酯碱性水解反应机理，羧酸衍生物的反应活性；（4）与金属试剂的反应：酰氯与二烃基酮锂、二烃基镉的反应，酯与格氏试剂的加成，腈与格氏试剂的加成；（5）羧酸衍生物的还原反应：氢化锂铝还原，Rosenmund还原，Bouveault-Blanc还原；（6）酰胺的酸碱性、盖布瑞尔（Gabriel）反应、Hofmann降解反应。

    16.羧酸衍生物涉及碳负离子的反应及在合成中的应用

    了解（理解）：Darzen反应机理，羧酸、酯、腈α碳负离子的生成、反应及应用

    掌握：物理性质；碳酸衍生物；酯的酸性水解机理

    重点掌握：（1）α氢的酸性和互变异构，（2）酯缩合反应、适用范围、产物特征及反应机理、Dieckmann酯缩合、酯缩合在合成中的应用；（3）乙酰乙酸乙酯的烃化、酰基化、酸式分解、酮式分解及在合成上的应用；（4）丙二酸二乙酯的制备、烃化、酰基化、脱羧反应及在合成上的应用；（5）缩合产物和其它双重α氢化合物的烃基化及在合成中的应用；（6）涉及α碳负离子的其它亲核加成反应及在合成中的应用，Knoevenagel反应、Michael加成、Reformatsky反应、Darzen反应、Perkin反应。

    17.有机含氮化合物

    了解（理解）：硝基的双分子还原、偶氮化合物性质；胺对映体的色谱技术拆分；Bucherer反应、Mannich反应

    掌握：硝基的结构；硝基化合物及胺的物理性质；重氮盐的还原反应

    重点掌握：（1）硝基对苯环上邻、对位上的化学反应性的影响，芳环上的亲核取代反应及机理，硝基的还原反应，联苯胺重排及在合成上的应用；（2）胺的结构、分类、命名、胺的立体异构及胺的波谱性质；（3）胺的化学性质：碱性及成盐，烷基化和季铵化，酰化和磺酰化，与亚硝酸的反应，芳环上的取代反应，烯胺的生成及在在合成上的应用；叔胺氧化和科浦（Cope）消去反应；（4）季铵盐的形成，相转移催化，季铵碱的形成，Hofmamn消除反应规律、立体化学及在胺结构测定中的应用；（5）重氮化反应和重氮盐，重氮基的置换反应被（F、Cl、Br、I、CN、OH、H、芳基等取代）及其在合成中的应用；（6）偶合反应及偶氮染料；（7）重氮甲烷结构和性质，卡宾的生成；（8）胺的制法：卤代烃氨解，Gabriel合成法，硝基还原，腈、酰胺、肟的还原，羰基化合物的还原胺化、伯酰胺的Hofmann重排。

    18.协同反应

    一般了解：电环化反应特点和其反应原理。

    掌握：环加成反应和σ-迁移

    重点掌握：[4+2]环加成。

    19.碳水化合物

    了解（理解）：多糖（淀粉、纤维素）；环糊精

    掌握：寡糖（蔗糖、乳糖、纤维二糖、麦芽糖）的结构的性质

    重点掌握：单糖（以葡萄糖为例）的开链结构，环状结构的表示法和命名；Fischer投影式和Haworth透视式之间的关系；单糖的优势构象；单糖的化学性质（差向异构化、成苷反应、氧化反应、还原反应、与含氮试剂反应、糖脎的生成等）。

    20.杂环化合物

    了解（理解）：嘌啉的母核及编号、杂环化合物的合成、生物碱的鉴定和提取、几种重要的生物碱

    掌握：无特定名称稠杂环的母核命名；吡喃酮的性质；吡嗪、哒嗪的命名，嘧啶的亲电及亲核取代反应；嘧啶类的合成。

    重点掌握：（1）呋喃、噻吩、吡咯的结构、芳香性、酸碱性、亲电取代反应；（2）呋喃甲醛的反应；（3）吡咯的特殊反应；（4）咪唑、吡唑、噻唑的命名，互变异构及主要化学反应；（5）吲哚的命名、结构及亲电取代反应；（6）吡啶的结构、命名及化学性质；（7）喹啉、异喹啉的命名及化学性质；喹啉的Skraup合成法；（8）嘧啶的结构、命名及水溶性、碱性。

    21.氨基酸、蛋白质和核酸

    了解：蛋白质的分类、结构、性质、代谢；酶的催化特性；核酸的组成、结构、功能。

    掌握：多肽的结构和命名；多肽结构的测定和多肽合成。

    重点掌握：氨基酸结构、分类和命名，氨基酸的基本理化性质，氨基酸的来源与合成。

    22.脂肪、萜、甾族化合物

    了解（理解）：双环单萜类、碳架和命名；甾族化合物的构象分析

    掌握：单环单萜、双环单萜中的苧烯、樟脑，龙脑、异龙脑的命名。

    重点掌握：萜类的异戊二烯规律；甾体化合物的基本碳架、编号（记住几个基本母核名称）；甾体化合物的构型和构象（正系，别系）。