《物理物理》課程考試大綱
適用專業物理、應化、制藥
課程類型專業基礎課
學時數54*2
學分數3*2
一、編寫說明
1.本課程的性質、地位和教學目的
數學物理是物理學科的重要分支，是整個物理學科和化工學科的理論基礎。它從物質的化學現象和物理現象的聯系入手闡釋物理變化基本規律。數學物理課程的主要內容包括熱力學基礎、化學熱力學、統計熱力學、化學動力學、電物理、界面物理與膠體物理等。要求考生熟練把握數學物理的基本概念、基本原理及估算方式，并具有綜合運用所學知識剖析和解決實際問題的能力。
2.大綱擬定的根據
(1)2005年施行的《普通高等中學專科物理專業規范》中規定的物理專業教學基本內容。
(2)傅獻彩、沈文霞、姚天揚、侯文華編，數學物理(第五版)，高等教育出版社：上海，2006年。
(3)中華人民共和國國家標準·8數學物理和分子化學學的量和單位。
3.考試目標
(1)本考試是高等高校物理、應化和藥業工程專業大專生化學物理學科的成績考試。
(2)考試目標分為：a.認識與了解、b.理解與判定、c.把握與應用、d.剖析與綜合四個由低到高的層次，初三級層次包含了低級層次的內容。
(a)認識與了解：對化學物理中基本概念、定義、名詞的再現與復述；對化學物理中的基本定理、定理、理論與重要公式的再現與復述；對化學物理中各類量的法定計量單位與符合及重要常數的了解與熟記；對化學物理中重要定理和理論的實驗基礎及化學物理發展的重要歷史事實的了解。
(b)理解與判定：理解化學物理重要公式的構建，導入及其化學意義和適用范圍；能分辨化學物理中易混淆的概念；理解化學物理中重要圖示所代表的化學意義；能用化學物理的基本原理與公式解釋并估算較簡單的問題。
(c)把握與應用：把握化學物理基本知識、基本原理，并能解決和論證給定條件下的物理化學問題；熟練運用數學物理重要公式進行有關估算；能從數學物理的基本公式、假定出發推導入所要求的關系式；把握數學物理中有關相圖的勾畫方式，并能進行解釋和應用。
(d)剖析與綜合：從數學物理基本原理出發，運用詮釋、歸納等方式剖析、論證具體問題；把握數學物理各部份知識之間的內在聯系，并能用于解決個別問題。
4.考試題型
主要題型可能有：是非題、選擇題、填空題、簡答題、計算題、綜合題、作圖與析圖題等。
5.考試形式、考試所需時間和改卷方法
(1)考試形式：書面筆答方式。
(2)卷面總分：100分。
(3)考試時間：2小時。
(4)改卷方法：封閉流水改卷。
二、考試內容（下冊）
第二章熱力學第一定理
一、基本概念與基本知識
1.體系與環境2.熱力學平衡態（含平衡條件）3.硬度性質、廣度性質4.狀態、狀態函數、狀態方程式5.過程、途徑、過程量6.熱、功7.內能、焓（含特定條件下的化學意義）8.潛熱9.反應進度10.熱效應、標準生成熱、標準燃燒熱11.積分溶化熱、微分溶化熱12.鍵焓、鍵解能13.焦---湯效應、焦---湯系數14.可逆過程、不可逆過程
二、基本規律與基本理論
1.熱力學第一定理文字敘述2.熱力學第一定理物理敘述式3.蓋斯定理、基爾戈夫定理4.熱力學第一定理對各類熱力學過程的剖析5.理想二氧化碳的熱力學特點
三、基本估算與基本技巧
1.熱力學估算（包括非等位條件下的相變及物理變化）2.各類熱力學過程（等溫、等壓、等容、絕熱等）的能量衡算、計算過程的Q、W、△U、及△H3.由鍵焓估算反應熱效應
第三章熱力學第二定理
一、基本概念與基本知識
1.過程的方向與限度2.卡諾循環、熱機效率3.熱溫商、熵、規定熵4.吉布斯自由能、赫姆霍斯自由能，特定條件下△G及△A的化學意義
二、基本規律與基本理論
1.熱力學第二定理的幾種文字敘述2.熱力學第二定理的物理表達式3.熵降低原理4.各特定條件下過程方向和限度的判據5.熱力學第三定理的敘述6.熱力學基本方程式7.特點偏微商及關系8.吉布斯-亥姆霍斯方程式
三、基本估算與基本技巧
1.各類熱力學過程的△S、△G及△A的估算2.規定熵的估算
第四章多組分系統熱力學及其在氨水中的應用
一、基本概念與基本知識
1.偏摩爾量2.物理勢3.對比狀態4.壓縮因子及壓縮因子多項式5.二氧化碳的逸度，逸度系數6.二氧化碳的標準態7.理想氨水（理想混和物）8.理想稀堿液9.實際堿液10.黏度及黏度系數11.體系中各物質的標準態
二、基本規律與基本理論
1.偏摩爾量的集合公式，Gibbs---Duhem公式2.物理勢隨P,T的變化3.二氧化碳物理勢表達式4.混和二氧化碳逸度的Lewis---規則5.拉烏爾定理與亨利定理6.氨水中各物質的物理勢表達式7.氨水中各物質的偏摩爾量8.混和過程中體系熱力學性質的變化9.稀堿液的依數性
三、基本估算與基本技巧
1.有關集合公式的估算2.用牛頓以及由較簡單的狀態方程式求二氧化碳逸度3.理想堿液平衡氣固相組成估算4.二氧化碳溶化度估算5.由稀堿液依數性測定溶質相對分子質量6.由蒸汽壓數據確定均勻氣相體系中物質的黏度7.由冰點增長值確定溶劑的黏度
第五章相平衡
一、基本概念與基本知識
1.相、獨立組分數、自由度2.物種數3.相點、物系點、結線、氣相線、固地線4.恒沸混和物5.低共熔混和物6.退火體7.臨界會溶氣溫8.相合熔點、不相合熔點9.轉熔氣溫10.穩定化合物、不穩定化合物11.步冷曲線12.單組分系統的T-P圖13.雙液系T-X圖及P-X圖(完全互溶、部分互溶、完全不互溶)14.二元匯聚系統T-X圖（簡單低共熔物、形成穩定化合物、完全互溶和部份互溶退火體）15.三液系相圖(三角形座標)16.水-鹽三元系統相圖(包括簡單、生成水合物及復鹽)
二、基本定理和理論
1.相平衡的熱力學條件2.相律3.多項式和-多項式4.分配定理5.杠桿規則6.特魯頓規則7.蒸餾及水蒸氣分餾原理
三、基本估算及基本技巧
1.互成平衡的相相對量的估算2.有關相數、獨立組分數和自由度的估算3.單組分兩相平衡系統T-p關系的估算4.熱剖析法及相圖的勾畫5.溶化度法及相圖的勾畫6.三角形座標法7.萃取的有關估算8.相圖用于分離、提純的估算
第六章物理平衡
一、基本概念與基本知識
1.物理反應吉布斯自由能2.物理反應親和勢3.物理反應標準吉布斯自由能4.物質的標準生成吉布斯自由能5.標準平衡常數Kq和其他平衡常數及它們之間的關系6.雜平衡常數7.反應的轉折氣溫8.固體的分解壓及分解氣溫9.耦合反應
二、基本規律與基本理論
1.物理平衡的熱力學條件2.物理反應等溫方程式3.DGq和Kq的關系4.氣溫對平衡的影響范特---荷甫公式5.各類誘因對反應方向及平衡豐度的影響（含平衡聯通原理）
三、基本估算與基本技巧
1.平衡常數及平衡混和物組成的估算（同期平衡）2.高壓下液相反應平衡的估算3.有關物質的熱力學性質（DfGq、DfHq、Sq、Cp）與物理反應DrGq(或Kq)，DrG之間的關系4.固體分解壓，分解體溫的估算
第七章統計熱力學基礎
一、基本概念基本知識
1.獨立和相依粒子系統2.可別與不可別粒子系統3.獨立子系統的分布、最可幾分布、平衡分布4.系統的微觀狀態5.粒子的配分函數6.轉動特點體溫、振動特點氣溫7.焓函數、吉布斯自由能函數
二、基本定理與基本理論
1.等概率假定2.玻爾茲曼分布律(推論抒發及意義)3.速度分布及與平動能有關的各類統計平均值4.粒子配分函數及熱力學函數的關系5.最低基態能量數值的選定對配分函數的影響6.雙原子轉動、振動、平動的基態公式7.玻爾茲曼公式S=klnΩ
三、基本估算與基本技巧
1.獨立可別與不可別粒子系統2.Ω的估算3.用玻爾茲曼分布律估算簡單系統的粒子分布4.單原子分子、雙原子分子各類運動方式的配分函數5.單原子分子、雙原子分子各類運動方式對熱力學性質的貢獻6.分別用配分函數和自由能函數估算簡單理想二氧化碳反應的平衡常數
三、考試目標（下冊）
第二章熱力學第一定理
明晰熱力學的一些基本概念，如體系、環境、狀態、功、熱、變化過程等。
把握熱力學第一定理和內能的概念。熟知功與熱正負號和取號慣例。
明晰準靜態過程與可逆過程的意義及特點。
明晰U及H都是狀態函數，以及狀態函數的特點。
了解摩爾定壓、定容潛熱的概念。
較熟練地應用熱力學第一定理估算理想二氧化碳在等溫、等壓、絕熱等過程中的ΔU、ΔH、Q和W。
了解節流過程的特征及焦耳－湯姆遜系數的定義與實際應用。
能熟練應用生成熱、燃燒熱估算反應熱。
會應用蓋斯定理和基爾霍夫定理進行一系列估算。
第三章熱力學第二定理
明晰熱力學第二定理的意義及其與卡諾定律的聯系。
了解卡諾循環的意義。
理解克勞修斯不方程的重要性。注意在導入熵函數的過程中，公式推論的邏輯推理。
熟記熱力學函數U、H、S、F、G的定義，明晰其在特殊條件下的化學意義和怎樣借助它們分辨過程變化的方向和平衡條件。
熟練估算一些簡單過程的DS、DA和DG。
較熟練地運用吉布斯－亥姆霍茲公式。
把握熵的統計意義。
了解熱力學第三定理，明晰規定熵的意義、計算及其應用。
第四章多組分系統熱力學及其在氨水中的應用
熟悉堿液含量的各類表示法及其互相關系。
把握理想堿液定義、實質和通性。
把握拉烏爾定理和亨利定理。
了解逸度和黏度的概念，了解怎樣借助牛頓圖求二氧化碳的逸度系數。
明晰偏摩爾量和物理勢的意義。
把握表示堿液中各組分物理勢的方式。
了解稀堿液依數性公式推論和分配定理公式的推論和熱力學處理堿液問題的通常方式。
第五章相平衡
把握相、組分數和自由度的定義。
了解相律的推論過程及其在相圖中的應用。
較熟練地應用克老修斯－克拉貝龍方程式。
把握杠桿規則在相圖中的應用。
在雙液系中以完全互溶的雙液系為重點把握P－x圖和T－x圖。
了解分餾和分餾的基本原理。
在二組分液—固體系中物理的定義和概念，以簡單共熔物的相圖為重點，把握相圖的勾畫及其應用。
對三組分體系，了解水鹽體系相圖的應用，了解相圖在萃取過程中的應用。
第六章物理平衡
把握反應等溫式的應用。
把握均相和多相反應的平衡常數表示法。
理解ΔrGmq的意義，由ΔrGmq恐怕反應的可能性。
熟悉KPq、KP、KX、KC的意義、單位及其關系。
了解平衡常數與氣溫、壓力關系和惰性二氧化碳對平衡組成的影響，并把握其估算方式。
能按照標準熱力學函數的數據估算平衡常數。
熟練把握用熱力學方式估算物理反應標準平衡常數。
了解同時平衡、反應耦合、近似估算等處理方式。
第七章統計熱力學基礎
了解用最概然分布的微觀狀態數取代整個體系的微觀狀態數的誘因。
明晰配分函數定義及其化學意義。
了解定位體系與非定位體系的熱力學函數的差異。
了解平動、轉動、振動配分函數及其對熱力學函數的貢獻。
四、考試內容（上冊）
第八章電解質堿液
一、基本概念基本知識
1.濁度、電導率、摩爾濁度率2.離子遷移數、離子濁度率、離子淌度3.離子硬度4.電解質黏度、離子平均黏度、平均黏度系數5.離子氛、離子氛直徑6.松馳力、電泳力
二、基本定理與基本理論
1.含量對摩爾濁度影響柯爾勞施公式2.離子獨立運動定理3.德拜-暈厥爾離子互吸理論、D-H極限公式4.昂薩格濁度理論5.法拉第定理
三、基本技巧、基本估算
1.法拉第電解定理有關估算2.濁度測定方式及有關估算3.離子遷移數的測定方式及有關估算4.離子硬度、離子平均黏度系數估算5.由濁度測定各有關平衡常數
第九章可逆電瓶的電動勢及其應用
一、基本概念基本知識
1.原電板及電解池、電極的命名2.可逆電板、不可逆電瓶3.液接電勢、接觸電勢4.標準氫電極、參比電極甘汞電極5.玻璃電極、離子選擇電極6.電極電勢、標準電極電勢7.鹽橋8.物理電板、濃差電瓶9.電極/堿液間雙電層10.標準電瓶
二、基本定理與基本理論
1.電動勢的形成與測定原理2.可逆電瓶熱力學、能斯特多項式
三、基本技巧與基本估算
1.按照電瓶符號書寫電瓶反應2.按照要求設計相應電瓶3.各種電極的電極電勢估算4.各種電瓶電動勢估算5.與可逆電板及電極電勢有關的熱力學估算及應用
第十章電解與極化作用
一、基本概念、基本知識
1.極化、極化曲線、超電勢2.濃差極化、電物理極化3.交換電壓密度4.擴散電壓密度、極限擴散電壓密度5.析出電勢6.電物理腐蝕、腐蝕電源、陽極鈍化7.金屬防腐方式8.物理電源、燃料電瓶
二、基本定理與基本理論
1.電極過程的基本步驟、極化緣由2.電物理極化的通常規律3.濃差極化的通常規律
三、基本技巧與基本估算
1.超電勢測定方式2.有關塔菲爾公式的估算3.電解時實際析出電勢的估算4.實際電極反應的判定及有關估算
第十一章物理動力學基礎（一）
一、基本概念與基本知識
1.反應速度2.基元反應與基本步驟3.反應分子數4.速度多項式、動力學多項式5.速度常數6.反應級數7.半衰期、分數衰期、平均衰期8.基元反應活化能、能壘6.表觀活化能9.平行反應10.僵持反應11.連續反應12.直鏈反應與羰基反應、爆炸界限13.動力學平衡常數14.反應機理15.決速步驟
二、基本定理與基本理論
1.質量作用定理2.微觀可逆性原理3.具有簡單級數反應的動力學特點4.氣溫對反應速度的影響、定律5.各種典型反應的動力學特點6.穩態近似與平衡假定
三、基本估算與基本技巧
1.反應速度及反應速度常數的實驗測定和估算方式2.反應級數的測定3.具簡單級數反應的動力學估算4.典型復雜反應的動力學估算5.表觀活化能的實驗測定6.反應機理的猜想7.由反應機理寫速度多項式8.復雜反應表觀活化能及基元反應活化能的計算
第十二章物理動力學基礎（二）
一、基本概念與基本知識
1.閾能2.有效碰撞、幾率因子3.碰撞截面、碰撞參數、反應截面4.勢能面、活化基團、反應軸5.活化焓
、活化熵
6.催化作用有關的基本名詞、術語7.光物理的有關名詞8.籠效應、遭遇（）
二、基本定理與基本理論
1.液相反應碰撞理論2.過渡態理論3.林德曼單分子反應理論4.多相反應表面質量作用定理5.氨水中反應的動力學特點（含離子硬度的影響）6.酸堿催化的動力學特點7.酶催化的動力學特點8.自催化反應的動力學特點9.多相催化中表面反應為決速步驟時的動力學特點10.光物理定理11.光物理反應的動力學特點
三、基本估算與基本技巧
1.簡單碰撞理論關于速度常數的估算2.過渡態理論關于
、
及Ea的估算3.弛豫法測定速度常數4.離子硬度對濾液中反應速度的影響5.量子豐度的估算
第十三章表面化學物理
一、基本概念、基本知識
1.界面層、比表面(分散度)2.比表面吉布斯自由能、表面張力3.吸附量、吉布斯吸附超量4.吸附熱、吸附曲線(等溫線、等壓線)5.化學吸附、化學吸附6.表面活性劑、膠束7.CMC值、HLB值8.描畫、潤濕、接觸角、毛細現象9.乳化、加溶、起泡10.附加壓力11.亞穩現象
二、基本定理與基本理論
1.單分子吸附理論(郎格繆爾吸附)2.BET多分子層吸附理論3.弗倫德里希和喬姆金吸附等溫式4.吉布斯吸附等溫式5.氨水中固體表面吸附定理6.彎曲液面的附加壓力、公式7.彎曲液面上蒸汽壓、公式
三、基本技巧與基本估算
1.各吸附等溫式中常數的確定2.借助吸附等溫式求比表面、吸附量3.用吉布斯公式求表面層分子截面積4.附加壓力與曲率直徑關系的有關估算5.蒸汽壓與曲率直徑關系的有關估算
第十四章膠體分散系統和大分子堿液
一、基本概念、基本知識
1.分散相、分散介質、各種分散體系2.溶膠、膠核、膠粒、膠團3.布朗運動、擴散、沉降、沉降平衡4.丁達爾現象、光的散射5.電泳、電滲、動電現象、ξ電勢6.聚沉、聚沉值7.大分子對溶膠的保護作用、敏化作用8.膠凝、凍膠、鹽析9.溶膠的制備和凈化10.大分子堿液特點11.質均分子量、數均分子量12.大分子堿液的各類黏度13.唐南平衡
二、基本定理與基本理論
1.膠團結構和雙電層理論2.膠體穩定性理論DLVO理論3.膠體的聚沉規律舒爾茨-哈代規則、感膠離子序4.大分子堿液的滲透壓和唐南平衡5.布朗運動的基本公式6.沉降速度公式和高度分布定理7.光散射的雷利公式
三、基本技巧與基本估算
1.借助溶膠的動力學性質估算膠粒直徑2.借助電泳測定ξ電勢3.大分子堿液分子量的測定4.唐南平衡的有關估算
五、考試目標（上冊）
第八章電解質堿液
第九章可逆電瓶的電動勢及其應用
第十章電解與極化作用
把握濁度率、摩爾濁度率的意義及其與氨水含量的關系。
了解離子獨立聯通定理及濁度測定的一些應用。
熟悉遷移數與摩爾濁度率、離子遷移率之間的關系。
把握電解質的離子平均黏度系數的意義及其估算方式。
了解電解質堿液理論（主要是離子氛的概念）物理的定義和概念，并會使用德拜－暈厥爾極限公式。
把握電動勢與ΔrGm的關系，熟悉電極電勢的符號慣例。
熟悉標準電極電勢及其應用（包括氧化能力的恐怕，平衡常數的估算等）。
對于所給的電瓶能熟練、正確地寫出電極反應和電瓶反應并能估算其電動勢。
明晰氣溫對電動勢的影響及ΔrHm和ΔrSm的估算。
了解分解電流的意義。
了解形成極化作用的誘因。
能估算一些簡單的電解分離問題。
第十一章物理動力學基礎（一）
第十二章物理動力學基礎（二）
把握等容反應速度的表示法、基元反應、反應級數、反應分子數等基本概念。
把握具有簡單級數的反應的速度多項式和特點，并才能由實驗數據確定簡單反應的級數。
對三種典型的復雜反應（僵持反應、平行反應和連串反應），把握其各自的特征，并能對其中比較簡單的反應能寫出反應速度與含量關系的微分式。
明晰體溫、活化能對反應速度的影響，理解阿侖尼烏斯經驗式中各項的含意，估算Ea、A、k等化學量。
把握鏈反應的特性。
把握穩態近似法、平衡態法和速控步驟法等近似處理方式。
理解碰撞理論和過渡狀態理論。會計算一些簡單基元反應的速度常數。把握Ec、Eb、E0、
、
與Ea和指前因子A之間的關系
了解氨水中反應的特性和溶劑、電解質對反應速度的影響。
了解催化反應的特性和常見催化反應的類型。
了解光物理反應的特性。
第十三章表面化學物理
把握表面吉布斯函數、表面張力的概念，了解表面張力與氣溫的關系。
把握彎曲表面的附加壓力形成的緣由及其與曲率直徑的關系，會使用楊—拉普拉斯公式進行簡單估算。
了解彎曲表面上的蒸汽壓，學會使用公式。
理解吉布斯吸附等溫式及各項的數學意義，并能進行簡單的估算。
了解表面活性物質結構特點、表面活性劑的分類及其應用。
了解液—固界面的描畫與潤濕現象。
理解氣—固表面的吸附本質、吸附等溫線的主要類型和吸附熱力學。
把握朗繆爾吸附理論要點。對弗倫德利希等溫式、BET多分子層吸附等溫式有初步了解。
第十四章膠體分散系統和大分子堿液
把握膠體分散體系的動力性質、光學性質、電學性質等方面的特性，能借助這種特性對膠體粒子大小、帶電情況等方面剖析并能應用于實踐。
了解溶膠穩定性特征及電解質對溶膠穩定性的影響，能判定電解質聚沉能力的大小。
了解黏稠液的種類、乳化劑的作用及在工業和日常生活中的應用。
了解大分子氨水與溶膠的優缺點。
了解唐南平衡，怎么較確切地用滲透壓法測定電離大分子物質的相對分子質量。