2021中国海洋大学F0301综合化学研究生考试大纲

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2021中国海洋大学F0301综合化学研究生考试大纲正文

F0301综合化学

一、考试性质
综合化学考试是中国海洋大学化学一级学科硕士研究生入学考试的专业基础课程，由“无机化学”与“有机化学”两部分组成。
二、考查目标
要求考生能系统理解近代无机化学基本知识、基本理论及其新兴领域；牢固掌握有机化学的基本概念、基本规律、基本反应及其应用。重点掌握元素周期律、原子和分子结构理论、四大化学平衡、化学热力学和化学动力学基本原理、重要元素化合物的性质；认识有机物结构和性质的关系，熟悉各类化合物的相互转化及其规律。要求考生对有机化学、无机化学内容应有比较系统全面的了解，考察考生分析问题和解决问题的能力。 
三、考试形式
本考试为闭卷考试，满分为100分，考试时间为120分钟。
无机部分：选择20%；填空20%；问答30%；计算30%。
有机部分：基础知识题（命名、综合、机理、简答、完成反应等题型） 60-70%
基本技能题（合成、推断、实验等题型）30-40%
四、考试内容
无机化学部分：
 1、化学基础知识
气体定律及其应用；溶液浓度的表示方法及其相互关系；稀溶液依数性的定量关系及其应用。
2、化学热力学初步
各种状态函数的定义，热力学第一定律；化学反应热效应、标准摩尔吉布斯自由能变、熵变的计算，化学反应的方向的判断及温度影响；反应热的测量。
3、化学反应速度
反应速率定义及表示方法；影响化学反应速度的因素，质量作用定律，反应级数，阿仑尼乌斯经验公式。
4、化学平衡
可逆化学反应的特性；标准态，经验和标准平衡常数表示方法，平衡移动原理和计算。
5、酸碱解离平衡
一元弱酸、弱碱的解离平衡、水的解离平衡和溶液的pH、多元弱酸的解离平衡、缓冲溶液；盐的水解平衡常数、水解度和水解平衡的计算；酸碱质子理论、酸碱溶剂体系理论、酸碱电子理论。
6、沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡定义、溶度积原理、盐效应对溶解度的影响、溶度积对溶解度的影响、同离子效应对溶解度的影响；沉淀生成、溶解和转化。
7、氧化还原平衡
基本概念，氧化还原方程式的配平；原电池，标准电极电势，能斯特方程，电极电势的应用；原电池
8、原子结构与元素周期律
量子数的意义和取值规则；多电子原子的能级，核外电子的排布原则；核外电子的排布与周期性，元素基本性质的周期性。
9、分子结构和化学键理论
离子键的形成，特点；现代价键理论，杂化轨道理论，价层电子对互斥理论，分子轨道理论，键参数；分子的极性，分子间作用力 氢键。
10、配位化合物
配位化合物命名，类型，空间结构；配合物的价键理论，配合物的晶体场理论；配位平衡常数，影响配位平衡的因素，配位平衡的移动及有关计算。
11、碱金属和碱土金属
金属单质的化学性质和制备；氧化物的种类和性质；盐的溶解性、含氧酸盐的热稳定性、重要盐类、锂的特殊性。
12、硼族元素
硼族元素的通性；硼族元素的单质及其化合物；惰性电子对效应和周期表中的斜线关系。
13、氧族元素
氧族元素的通性；氧，臭氧，水，过氧化氢；硫及其化合物；无机酸强度的变化规律。
14、卤素
卤素单质、卤化氢和氢卤酸的化学性质及制备；卤素的含氧酸及其盐的性质。
15、ds区元素
铜、锌副族单质及重要化合物的性质和用途，Cu（Ⅰ）和Cu（Ⅱ）、Hg（Ⅰ）和Hg（Ⅱ）的相互转化，贵金属的提取；ⅠA族与ⅠB族，ⅡA族与ⅡB族金属性质之比较。
16、d区元素
d 区元素的电子构型； V，Cr，Mn，Fe，Ni，Co等元素单质和重要化合物的性质。
有机化学部分：
一、绪论
有机化合物与有机化学，有机化合物的特性。化学键与杂化轨道理论，化学键与分子性质的关系。分子间作用力。Bronsted酸碱理论与Lewis酸碱理论。电子效应：诱导效应、共轭效应及超共轭效应。
二、有机化合物的同分异构现象
同分异构体的分类。构象异构、构型异构、顺反异构、旋光异构。偏振光、比旋光度、旋光异构体、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体与外消旋化、差向异构体。分子的对称因素。含一个手性碳原子的化合物的旋光异构，含两个手性碳原子的化合物的旋光异构。构型的确定、标记和表示方法。外消旋体的拆分。非对映体过量、对映体过量。
三、烷烃
结构与命名，构造异构，碳原子和氢原子类型，乙烷与丁烷的构象，透视式，Newman投影式，烷烃的物理性质，烷烃的来源。化学性质：
（一）卤化反应及其自由基取代反应历程、自由基稳定性和自由基的结构；
（二）氧化反应。
四、烯烃
烯烃的结构（SP²杂化和π键），命名，构造异构，顺反异构与表示方法。物理性质。化学性质：
（一）加成反应：
1、亲电加成：加卤素(亲电试剂、亲电加成、亲电加成反应历程)，加卤化氢(加成反应规则，诱导效应，碳正离子结构、稳定性和碳正离子的重排)，加次卤酸，加硫酸，加水，硼氢化反应（选择性）；
2、催化氢化及烯烃的稳定性；
3、自由基加成：HBr过氧化物效应，自由基加成反应历程；
（二）双键的氧化反应；
（三）α-氢原子的反应:卤代（烯丙基自由基及p-π共轭效应）、氧化。烯烃的来源、制法和鉴别。
五、炔烃和二烯烃
（一）炔烃：SP杂化，命名，物理性质。化学性质：
1、加成反应：加氢、亲电加成(加卤素、加卤化素，加水)亲核加成(加氰化氢，加醇)；
2、氧化反应；
3、末端炔烃的酸性及活泼氢反应。炔烃的制备与鉴别。
（二）二烯烃：分类和命名，键的离域，1,3-丁二烯的分子轨道与共轭效应(π-π、P-π、σ-π)，共振论。共轭二烯烃的性质：
1、加成反应(1,4加成和1,2加成)
2、双烯合成(Diels-Alder反应)。共轭二烯的制备。
六、脂环烃
脂环烃的分类、命名。环烷烃的结构与稳定性。环已烷及其衍生物的构象(椅式，船式，a键，e键，一元及多元取代环已烷的稳定构象)。环烷烃的化学性质：取代反应，加成反应，氧化反应，环烯烃和环二烯烃的反应。
七、芳香烃
苯的结构、命名，芳烃物理性质。化学性质：
（一）亲电取代反应：卤代、硝化、磺化、烷基化和酰基化、氯甲基化；
（二）加成反应：加氢、加氯；
（三）氧化反应：侧链氧化、苯环氧化；
（四）侧链取代；
（五）亲电取代反应历程，定位规则及活化作用，理论解释(电子效应空间效应共振论与分子轨道理论)，双取代基定位规则及理论解释，定位规则的应用。联苯、稠环芳烃。萘的结构及化学性质。芳烃的来源、制法、鉴别。芳香结构(休克尔规则、非苯芳烃、富勒烯)。常见亲电试剂的分类。
 
八、卤代烃
卤代烃的分类和命名、物理性质、卤代烷的化学性质：
（一）亲核取代反应(水解、氰解、氨解、醇解、和硝酸银作用等)，亲核取代反应历程(S_N1和S_N2)及特点；
（二）消除反应：β-消除反应历程(E1和E2)，消除方向及其立体化学特点，取代与消除的竞争；
（三）卤代烷与金属作用(与镁、锂、钠、铝作用)格氏试剂、烷基锂等金属有机化合物与卤代烃的反应、武慈反应等。卤代烯的分类及双键位置对卤素原子活泼性的影响。卤代芳烃的反应。卤代烃的制备与鉴别。常见亲核试剂的分类，亲核试剂的亲核性和碱性。
九、醇、酚、醚
（一）醇：结构、分类和命名。物理性质。氢键。化学性质：
1、与活泼金属的反应；
2、羟基的反应:卤烃的生成、与无机酸的反应、脱水反应(分子内脱水和分子间脱水)；
3、氧化与脱氢。醇的制备与鉴别。
（二）酚：结构、分类和命名。物理性质(分子内氢键与分子间氢键)。化学性质：
1、酚羟基的反应：酸性、成酯、成醚；
2、芳环上的反应：卤代、硝化、磺化、烷基化；
3、与三氯化铁的显色反应；
4、氧化与还原、酚的制备与鉴别。
（三）醚与环氧化合物：结构和命名。物理性质。化学性质：佯盐的生成和醚键的断裂，过氧化物的生成，环醚的开环反应与反应机理(与水、醇、氨、格氏试剂等作用)。醚的制备与鉴别。
十、醛和酮
结构、分类和命名，物理性质。化学性质：
（一）亲核加成反应：加氢氰酸及亲核加成反应历程、加亚硫酸氢钠、加醇、加格氏试剂、与氨衍生物缩合；
（二）α-氢原子的反应：卤代反应、羟醛缩合反应；
（三）氧化反应：弱氧化剂(Fehling试剂、Tollens试剂)、强氧化剂；
（四）还原反应:催化加氢、用氢化铝锂还原、用硼氢化钠还原、异丙醇铝还原、C=O还原成CH₂、金属还原；
（五）歧化反应；
（六）α，β-不饱和醛酮的化学性质；醛酮的制备与鉴别。
十一、波谱分析
（一）红外光谱:基本原理。官能团的特征吸收。谱图分析。
（二）核磁共振:基本原理。屏蔽效应和化学位移及影响因素，自旋偶合-裂分。¹HNMR图谱分析。
十二、羧酸及其衍生物
（一）羧酸：结构和命名。物理性质。化学性质：
1、酸性；
2、羧酸衍生物的生成，亲核加成-消除反应机理；
3、还原反应；
4、脱羧反应；
5、α-氢原子的取代反应。二元羧酸及α-羟基酸。羧酸的制备与鉴别。
（二）羧酸衍生物：结构和命名。物理性质。化学性质：
1、羧酸衍生物的相互转化；
2、与有机金属的反应；
3、还原；
4. Claisen酯缩合反应
5、酰胺的Hofmann降级反应。
（三）碳负离子的反应及在合成上的应用:
1、碳负离子:结构、形成、稳定性和反应； 
2、乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯及类似化合物的α-氢反应在合成中的应用:与卤代烃的亲核取代、与羧酸衍生物的亲核加成-消除、与羰基的亲核加成。
十三、含氮化合物
（一）硝基化合物：分类、结构和命名。物理性质。化学性质：
1、与碱作用；
2、还原反应；
3、硝基对苯环上其它取代基的影响。制备与鉴别。
（二）胺：分类、结构和命名。物理性质。
化学性质：
1、碱性；
2、烃基化；
3、酰基化；
4、兴斯堡反应
5、与亚硝酸反应；
6、与醛酮反应；
7、芳胺的特殊反应(与亚硝酸作用、氧化、芳环上的取代反应)。季铵盐、季铵碱及霍夫曼消除。胺的制备与鉴别。
（三）重氮和偶氮化合物：重氮化反应，重氮盐的化学性质及其在合成中的应用。偶合反应。
十四、杂环化合物
分类、命名、结构和芳香性。五元单杂环化合物(呋喃、噻吩、吡咯)：物理性质、化学性质(亲电取代、加成、特殊反应)。六元单杂环化合物（吡啶）：物性、化性(取代、弱碱性、氧化与还原)。
十五、碳水化合物
糖类化合物的分类。单糖：葡萄糖、果糖、核糖的结构和化学性质。二糖：蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质多糖、淀粉和纤维素及其衍生物简介
十六、氨基酸、蛋白质、核酸
（一）氨基酸：分类和命名。两性、等电点。反应、合成。
（二）多肽、蛋白质、核酸简介。
五、是否需使用计算器
允许携带无存储功能的计算器。