物理化學(xué)考試綱要(doc 8頁).doc

1、911材料綜合考試大綱（2011版）材料綜合滿分150分，考試內(nèi)容包括物理化學(xué)、材料現(xiàn)代研究方法材料科學(xué)基礎(chǔ)三門課程，其中物理化學(xué)占總分的50%,材料現(xiàn)代研究方法占總分的30%，材料科學(xué)基礎(chǔ)占總分的20%。特別注意：材料科學(xué)基礎(chǔ)分為三部分，考生可任選其中一部分作答。物理化學(xué)考試大綱（2011版）適用專業(yè)：材料科學(xué)與工程專業(yè)物理化學(xué)是化學(xué)、化工、材料及環(huán)境等專業(yè)的基礎(chǔ)課。它既是專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中重要的一環(huán)，又是后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。要求考生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握化學(xué)熱力學(xué)及化學(xué)動(dòng)力學(xué)的基本知識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)變化和相變化的平衡規(guī)律及變化速率規(guī)律等物理化學(xué)問題，具有明確的基本概念，熟練的計(jì)算能力，同時(shí)具

2、有一般科學(xué)方法的訓(xùn)練和邏輯思維能力，體會(huì)并掌握怎樣由實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā)進(jìn)行歸納和演繹，或由假設(shè)和模型上升為理論，并能結(jié)合具體條件應(yīng)用理論分析解決較為簡單的化學(xué)熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)問題。一、考試內(nèi)容及要求以下按化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)、多組分系統(tǒng)熱力學(xué)、相平衡、化學(xué)平衡、界面現(xiàn)象、電化學(xué)、以及化學(xué)動(dòng)力學(xué)六部分列出考試內(nèi)容及要求。并按深入程度分為了解、理解（或明了）和掌握（或會(huì)用）三個(gè)層次進(jìn)行要求。（一）化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)理解平衡狀態(tài)、狀態(tài)函數(shù)、可逆過程、熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)等基本概念；理解熱力學(xué)第一、第二、第三定律的表述及數(shù)學(xué)表達(dá)式涵義；明了熱、功、內(nèi)能、焓、熵和Gibss函數(shù)，以及標(biāo)準(zhǔn)生成焓、標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵和標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉

3、布斯函數(shù)等概念。熟練掌握在物質(zhì)的p、T、V變化，相變化和化學(xué)變化過程中求算熱、功以及各種熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)變化值的原理和方法；在將熱力學(xué)公式應(yīng)用于特定體系的時(shí)候，能應(yīng)用狀態(tài)方程（主要是理想氣體狀態(tài)方程）和物性數(shù)據(jù)（熱容、相變熱、蒸汽壓等）進(jìn)行計(jì)算。掌握熵增原理和吉布斯函數(shù)減小原理判據(jù)及其應(yīng)用；明了熱力學(xué)公式的適用條件，理解熱力學(xué)基本方程、對(duì)應(yīng)系數(shù)方程。（二）多組分系統(tǒng)熱力學(xué)及相平衡理解偏摩爾量和化學(xué)勢的概念；理解并掌握化學(xué)勢判據(jù)及其應(yīng)用；理解并掌握Clapeyron公式和Clausius-Clapeyron方程，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。掌握以及它們的應(yīng)用；理解理想液體混合物和理想稀溶液中各組分化學(xué)勢的表

4、達(dá)式；理解并掌握形成理想液體混合物過程熱力學(xué)函數(shù)變的計(jì)算方法；掌握Raoult定律、Henry定律等相平衡規(guī)律的簡單計(jì)算（如蒸氣壓下降、凝固點(diǎn)降低等）；理解相律的意義；掌握單組分系統(tǒng)和二組分系統(tǒng)典型相圖的特點(diǎn)。（三）化學(xué)平衡明了熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義，會(huì)用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)；理解并掌握Vant Hoff等溫方程及等壓方程的含義及其應(yīng)用，能夠分析和計(jì)算各種因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡組成的影響（如系統(tǒng)的溫度、濃度、壓力和惰性氣體等）。（四）界面現(xiàn)象理解（比）表面Gibss能和表面張力的概念；了解表面變化的熱力學(xué)原理；理解彎曲液面附加壓力的概念，掌握Laplace公式及簡單計(jì)算；理解分散度對(duì)系統(tǒng)物

5、理化學(xué)性質(zhì)的影響（如蒸氣壓、凝固點(diǎn)等），掌握Kelvin公式及簡單計(jì)算；理解潤濕、接觸角概念，掌握Young方程。（五）電化學(xué)理解電解質(zhì)溶液活度、離子平均活度及離子平均活度系數(shù)的概念。掌握可逆電池（包括化學(xué)電池及濃差電池）電動(dòng)勢與熱力學(xué)函數(shù)和熱力學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系及相關(guān)計(jì)算；掌握各種類型電極的特征、電極反應(yīng)；掌握Nernst方程及其應(yīng)用（如求反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)變、平衡常數(shù)、pH值、活度等）。（六）化學(xué)動(dòng)力學(xué)理解化學(xué)反應(yīng)速率、速率常數(shù)、基元反應(yīng)及反應(yīng)級(jí)數(shù)等概念；掌握零級(jí)、一級(jí)和二級(jí)反應(yīng)速率方程及特征，并會(huì)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；掌握由反應(yīng)機(jī)理建立速率方程的近似方法（穩(wěn)定態(tài)近似法、平衡態(tài)近似法）；掌握Arrhen

6、nius方程及應(yīng)用，明了活化能的物理意義。二、主要參考書目選擇以下2套書中任意一套。物理化學(xué)天津大學(xué)物化教研組編 高等教育出版社物理化學(xué)傅獻(xiàn)彩等編 高等教育出版社材料現(xiàn)代研究方法考試大綱（2011版）適用專業(yè)：材料科學(xué)與工程專業(yè)材料現(xiàn)代研究方法是材料、物理、化學(xué)、化工及環(huán)境等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是作為研究生必須掌握的一門專業(yè)知識(shí)。要求考生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握在材料測試方法中應(yīng)用最廣和最基礎(chǔ)的X射線衍射和掃描與透射電子顯微鏡分析技術(shù)。一、考試內(nèi)容及要求本年度的考試內(nèi)容僅針對(duì)X射線衍射分析技術(shù)和熱分析技術(shù)。（一）X射線衍射分析技術(shù)要求考生對(duì)晶體學(xué)、X射線的產(chǎn)生與基本性質(zhì)、X射線衍射的基本原理以及常

7、見的粉末與單晶衍射技術(shù)等具有明確的基本概念、熟練的計(jì)算能力以及對(duì)常見案例的分析能力。（二）熱分析技術(shù)要求考生掌握差熱分析技術(shù)、差示掃描量熱技術(shù)和熱重分析技術(shù)的基本原理，了解其在材料科學(xué)領(lǐng)域中所能解決的問題及方法。三、主要參考書目選擇以下2套書中任意一套?，F(xiàn)代物理測試技術(shù)梁志德 王福 主編 冶金工業(yè)出版社，2003材料現(xiàn)代分析測試方法王富恥主編 北京理工大學(xué)出版社，2006材料科學(xué)基礎(chǔ)考試大綱（2011版）適用專業(yè)：材料科學(xué)與工程專業(yè)第一部分金屬學(xué)原理金屬學(xué)原理是金屬材料學(xué)科的科學(xué)基礎(chǔ)，是材料科學(xué)與工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)平臺(tái)課之一。要求考生通過本課程學(xué)習(xí)，掌握金屬材料的原子排列與結(jié)構(gòu)（金屬及合金相結(jié)

8、構(gòu)、晶體缺陷）、金屬材料制備與成形方法的基本原理（合金相圖與合金凝固、塑性變形與金屬強(qiáng)化方法、固態(tài)相變?cè)恚⒔饘俨牧辖M織結(jié)構(gòu)控制基本原理及其與材料制備成形工藝之間關(guān)系。一、 考試內(nèi)容及要求以下按金屬及合金的晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、固態(tài)金屬中的擴(kuò)散、純金屬的凝固、二元合金相圖及二元合金的凝固、三元合金相圖、金屬的塑性變形、金屬的回復(fù)與再結(jié)晶、固態(tài)相變九部分列出考試內(nèi)容?？荚囈螅赫莆栈靖拍钆c基本原理，并能夠利用其計(jì)算與分析。注重基本概念與基本理論的聯(lián)系，注重各章節(jié)的聯(lián)系和綜合。（一） 金屬及合金的晶體結(jié)構(gòu)金屬鍵與金屬的特性金屬晶體結(jié)構(gòu) 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)、

9、晶面間距、三種典型金屬晶體結(jié)構(gòu)金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變及意義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） 晶體缺陷點(diǎn)缺陷位錯(cuò)的基本性質(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)（面心立方晶體中的全位錯(cuò)、分位錯(cuò)、層錯(cuò)與擴(kuò)展位錯(cuò)、位錯(cuò)反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力及位錯(cuò)反應(yīng)的條件、面心立方晶體中的典型位錯(cuò)反應(yīng)），位錯(cuò)與金屬的強(qiáng)化機(jī)制面缺陷：晶界（晶界的描述、晶界的結(jié)構(gòu)與晶界能、金屬材料的細(xì)晶強(qiáng)韌化機(jī)理、晶界的運(yùn)動(dòng)及強(qiáng)化高溫結(jié)構(gòu)材料的基本方法（驅(qū)動(dòng)力及影響晶界運(yùn)動(dòng)的主要因素），相界面的結(jié)構(gòu)、晶界及相界的性質(zhì)（三） 固體金屬中的擴(kuò)散

10、擴(kuò)散現(xiàn)象及其意義，宏觀規(guī)律，熱力學(xué)， 擴(kuò)散的微觀理論及微觀機(jī)制，影響擴(kuò)散的因素（四） 純金屬的凝固液態(tài)金屬與合金的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)金屬晶體形核過程熱力學(xué)分析（均勻形核、非均勻形核、形核率及影響形核率的因素、細(xì)化金屬晶粒的基本方法）金屬晶體的生長（固/液界面結(jié)構(gòu)與晶體生長方式及生長速度、固/液平界面的穩(wěn)定性與金屬晶體凝固形態(tài)）金屬鑄錠典型組織及其形成機(jī)制（五） 二元合金相圖及二元合金的凝固二元?jiǎng)蚓鄨D及固溶體二元合金的凝固（平衡凝固過程分析、凝固過程的溶質(zhì)元素再分配及固溶體的非平衡凝固過程分析，組成過冷及對(duì)固溶體晶體生長形態(tài)與凝固組織的影響）二元共晶相圖及二元共晶合金的凝固（二元共晶相圖分析及典型合金

11、（亞共晶、共晶、過共晶）平衡凝固過程及組織分析、共晶凝固機(jī)制及動(dòng)力學(xué)、離異共晶、非平衡共晶、偽共晶）二元包晶相圖及凝固（二元包晶相圖及合金的平衡凝固過程分析、包晶反應(yīng)特點(diǎn)）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（鐵-滲碳體相圖的特征溫度點(diǎn)、碳含量、轉(zhuǎn)變線、各區(qū)域的組織與組成相、冷卻過程的分析與相組成和組織組成含量計(jì)算）。（六） 三元合金相圖直線法則、杠杠定律、重心法則，三元?jiǎng)蚓鄨D及合金凝固過程分析，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（三元相圖等溫截面的特點(diǎn)、三元相圖垂直截面的特點(diǎn)）（七） 金屬的塑性變形金屬的塑性、塑性變

12、形及其意義，單晶體塑性變形的基本方式，多晶體的塑性變形（塑性變形特點(diǎn)、多晶體的屈服強(qiáng)度、多晶體的應(yīng)力-應(yīng)變曲線），塑性變形后金屬和合金顯微組織及性能變化（八） 金屬的回復(fù)與再結(jié)晶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（九） 固態(tài)相變固態(tài)相變分類，擴(kuò)散型固態(tài)相變的一般特點(diǎn)，馬氏體相變的基本特征二、主要參考書目1. 胡賡祥等:材料科學(xué)基礎(chǔ), 上海交大出版社2. 潘金生等：材料科學(xué)基礎(chǔ)，清華大學(xué)出版社3. 余永寧：金屬學(xué)原理，冶金工業(yè)出版社第二部分無機(jī)非金屬材料學(xué)無機(jī)非金屬材料學(xué)是無機(jī)非金屬材料專業(yè)的基礎(chǔ)理論課。要求考生掌握無機(jī)非金屬材料晶體與非晶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、表面與界面、化

13、合物相圖、擴(kuò)散與固相反應(yīng)、燒結(jié)等的基本知識(shí)；在此基礎(chǔ)上了解無機(jī)非金屬材料結(jié)構(gòu)、性能以及制備過程內(nèi)在聯(lián)系的本質(zhì)。一、考試內(nèi)容及要求（一）化合物晶體結(jié)構(gòu)及其缺陷了解化合物晶體典型結(jié)構(gòu)類型，明了各類結(jié)構(gòu)的代表性陶瓷及其特性與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系；了解硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，明了高嶺石、蒙脫石等礦物晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；了解化合物晶體的缺陷類型。掌握點(diǎn)缺陷的表示方法、點(diǎn)缺陷反應(yīng)方程及其化學(xué)平衡；了解固溶體的類型及其形成條件；了解非化學(xué)計(jì)量化合物。（二）熔體與玻璃體了解硅酸鹽熔體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。了解玻璃的結(jié)構(gòu)和玻璃的通性。了解玻璃的形成及其條件；理解橋氧離子、非橋氧離子、網(wǎng)絡(luò)形成離子和網(wǎng)絡(luò)變性離子的概念及其與性能的關(guān)系；（

14、三）表面與界面了解固體表面力、晶體的表面結(jié)構(gòu)。理解彎曲表面效應(yīng)與陶瓷燒結(jié)過程傳質(zhì)的關(guān)系。了解陶瓷粒子在水介質(zhì)中的動(dòng)電性質(zhì)及其影響因素，了解陶瓷漿料的流變特性和穩(wěn)定性。（四）相平衡與相變掌握陶瓷相圖閱讀方法，了解相圖在陶瓷研究中的作用。掌握相變熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)。（五）擴(kuò)散與固相反應(yīng)掌握擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)方程，了解擴(kuò)散過程的推動(dòng)力和微觀機(jī)制，明了影響固體材料中擴(kuò)散的主要因素；了解固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，明了影響固相反應(yīng)的因素。（六）燒結(jié)掌握燒結(jié)的概念、驅(qū)動(dòng)力和典型的燒結(jié)類型；掌握固態(tài)燒結(jié)、液相燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式、驅(qū)動(dòng)力、特點(diǎn)及其影響因素。了解燒結(jié)過程中的晶粒生長及其與燒結(jié)的關(guān)系；掌握影響燒結(jié)的主要因素，了解促進(jìn)燒結(jié)

15、的方法。二、主要參考書目無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)（硅酸鹽物理化學(xué)）（重排本）陸佩文主編 武漢理工大學(xué)出版社第三部分高分子化學(xué)及物理高分子化學(xué)及物理是高分子材料、復(fù)合材料等專業(yè)的基礎(chǔ)課，它既是專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中重要的一環(huán)，又是后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。要求學(xué)生掌握高分子的合成反應(yīng)、制備方法、高分子的結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)與性能之間關(guān)系等方面的基本原理和基本知識(shí)，了解高聚物結(jié)構(gòu)與性能的表征和研究手段，具備通過化學(xué)合成制備高聚物、高聚物的分子設(shè)計(jì)、控制高聚物產(chǎn)品的性質(zhì)的方法等方面的初步能力，并能利用聚合物的結(jié)構(gòu)性能關(guān)系分析解決實(shí)際高分子材料制造和工藝過程中的問題。一、考試內(nèi)容及要求（一） 高分子化學(xué)要求掌握：各類高分子材料的

16、合成方法；逐步聚合、鏈?zhǔn)骄酆霞叭橐壕酆系姆磻?yīng)原理、影響產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的因素及對(duì)單體的要求；共聚物的合成及共聚組成的控制；聚合物的反應(yīng)。（二） 高分子物理掌握高分子鏈結(jié)構(gòu)的長、柔和復(fù)雜的特點(diǎn)；掌握高分子分子量與分子量分布的表征，部分掌握分子量與分子量分布的測定方法（以粘度法與凝膠滲透色譜法為主）；理解高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的多樣性、復(fù)雜性與多缺陷特點(diǎn)；掌握高分子的結(jié)晶/熔化與分子結(jié)構(gòu)和外界條件的關(guān)系；了解并部分掌握高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的研究/表征方法；掌握高分子運(yùn)動(dòng)單元多重性及運(yùn)動(dòng)松弛時(shí)間分布寬的特點(diǎn)；掌握相變與轉(zhuǎn)變溫度的物理意義；理解高聚物高彈性的特點(diǎn)、熱力學(xué)本質(zhì)與分子運(yùn)動(dòng)本質(zhì)；理解平衡高彈統(tǒng)計(jì)理論的假設(shè)、推導(dǎo)思路、結(jié)論及理論的應(yīng)用意義與局限性；掌握高聚物粘彈性的概念、簡單的模型（最多四元件）、數(shù)學(xué)表達(dá)式以及分別在線性和對(duì)數(shù)座標(biāo)中的曲線形式；理解影響粘彈性的各種內(nèi)因與外因；理解高聚物粘彈性理論中的兩個(gè)基本原理，了解并部分掌握粘彈性的測定方法；部分掌握利用高聚物的