北京科技大學(xué)物理化學(xué)A大綱

1、一、 課程教學(xué)目的通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)物理化學(xué)的內(nèi)容和研究方法有較系統(tǒng)的理解和掌握，增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課打下基礎(chǔ)。二、 課程教學(xué)基本要求1課程重點(diǎn)：（1） 判斷化學(xué)變化的方向和限度問(wèn)題。主要讓學(xué)生掌握熱力學(xué)的三個(gè)基本定律。（2） 掌握熱力學(xué)基本定律在多組分體系、相平衡、化學(xué)平衡及電化學(xué)平衡等方面的應(yīng)用。（3）掌握熱力學(xué)基本定律在界面化學(xué)中的應(yīng)用。2課程難點(diǎn)：熱力學(xué)第二定律，相平衡，電化學(xué)平衡。3能力培養(yǎng)要求：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)物理化學(xué)的基本概念、原理、研究方法有較深入的認(rèn)識(shí)和掌握，對(duì)物理化學(xué)學(xué)科中的科研發(fā)展前沿領(lǐng)域有所了解，培養(yǎng)物理化學(xué)方

2、法論，獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。三、 課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)課堂教學(xué)（72學(xué)時(shí)）1 緒論（1學(xué)時(shí)）了解物理化學(xué)學(xué)科的對(duì)象、內(nèi)容，研究方法，了解相關(guān)科研前沿，了解本學(xué)科與專業(yè)及生產(chǎn)的關(guān)系，掌握學(xué)習(xí)方法和要求。2 熱力學(xué)第一定律（7學(xué)時(shí)） 理解系統(tǒng)與環(huán)境、狀態(tài)、狀態(tài)函數(shù)、過(guò)程與途徑等基本概念，了解可逆過(guò)程的概念。掌握熱力學(xué)第一定律文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)式。理解功、熱、熱力學(xué)能、焓、熱容、摩爾相變焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓等概念。 掌握化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)度，等壓熱效應(yīng)與等容熱效應(yīng)的關(guān)系，蓋斯定律，幾種基本熱效應(yīng)，生成熱，燃燒熱，溶解熱。3 熱力學(xué)第二定律及熱力學(xué)第三定律（10學(xué)時(shí)）

3、理解自發(fā)過(guò)程、卡諾循環(huán)、卡諾定理。掌握熱力學(xué)第二定律的文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)式。理解熵、亥姆霍茲函數(shù)、吉布斯函數(shù)定義；掌握熵增原理、熵判據(jù)、亥姆霍茲函數(shù)判據(jù)、吉布斯函數(shù)判據(jù)。掌握物質(zhì)純PVT變化、相變化中功、熱、熱力學(xué)能、焓、熵、亥姆霍茲函數(shù)、吉布斯函數(shù)的計(jì)算及熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用。掌握主要熱力學(xué)公式的推導(dǎo)和適用條件。 掌握熱力學(xué)基本方程和麥克斯韋關(guān)系式；理解推導(dǎo)熱力學(xué)公式的演繹方法。了解熱力學(xué)第三定律，規(guī)定熵、標(biāo)準(zhǔn)熵，理解標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵定義及計(jì)算。理解摩爾反應(yīng)吉布斯函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)吉布斯函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)定義及應(yīng)用。4 非電解質(zhì)溶液（10學(xué)時(shí)）了解混合物與溶液的區(qū)別，

4、會(huì)各種組成表示之間的換算。理解拉烏爾定律、享利定律，掌握其有關(guān)計(jì)算。理解稀溶液的依數(shù)性，并理解其應(yīng)用。理解偏摩爾量及化學(xué)勢(shì)的概念。了解化學(xué)勢(shì)判別式的使用。理解理想液態(tài)混合物的定義，理解混合性質(zhì)。了解理想氣體、真實(shí)氣體、理想液態(tài)混合物、理想稀溶液中各組分化學(xué)勢(shì)的表達(dá)式。了解逸度、活度及活度系數(shù)的概念5 化學(xué)平衡（6學(xué)時(shí)）了解化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的推動(dòng)力。掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義。理解等溫方程和范特霍夫方程的推導(dǎo)及應(yīng)用。掌握用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算平衡常數(shù)及平衡組成的方法判斷在一定條件下化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的方向,會(huì)分析溫度、壓力、組成等因素對(duì)平衡的影響。理解有溶液參加的多相化學(xué)反應(yīng)等溫方程式。6 相平衡（12學(xué)時(shí)）理

5、解相律的意義、推導(dǎo)，掌握其應(yīng)用。掌握單組分系統(tǒng)、水的相圖、物態(tài)轉(zhuǎn)變方程式。理解克拉佩龍方程、克勞修斯克拉佩龍方程，掌握其計(jì)算。掌握二組分凝聚系統(tǒng)典型相圖的分析和應(yīng)用，包括液態(tài)完全互溶固態(tài)完全不互溶生成簡(jiǎn)單共晶的二元系，固態(tài)完全互溶的二元系，液態(tài)部分互溶的二元系，固態(tài)部分互溶的二元系（共晶型，包晶型），生成化合物的二元系，組元在固態(tài)具有晶型轉(zhuǎn)變。掌握用杠桿規(guī)則進(jìn)行分析與計(jì)算。了解由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制簡(jiǎn)單相圖的方法。7 表面現(xiàn)象（8學(xué)時(shí)）理解表面張力及表面吉布斯函數(shù)的概念。理解接觸角、潤(rùn)濕、附加壓力的概念及其與表面張力的關(guān)系。理解拉普拉斯公式及開爾文公式的應(yīng)用。理解亞穩(wěn)狀態(tài)與新相生成的關(guān)系。理解物理吸附

6、與化學(xué)吸附的含義和區(qū)別。了解蘭格繆爾單分子層吸附理論，理解蘭格繆爾吸附等溫式。了解溶液界面的吸附及表面活性物質(zhì)的作用與應(yīng)用。了解吉布斯吸附公式的含義和應(yīng)用。8 化學(xué)動(dòng)力學(xué)（8學(xué)時(shí)）理解化學(xué)反應(yīng)速率、理解基元反應(yīng)及反應(yīng)分子數(shù)的概念。反應(yīng)速率系數(shù)以及反應(yīng)級(jí)數(shù)的概念。掌握通過(guò)實(shí)驗(yàn)確立速率方程的方法。掌握一級(jí)、二級(jí)、n級(jí)反應(yīng)的速率方程及其應(yīng)用。了解典型復(fù)雜反應(yīng)的特征。了解處理對(duì)行反應(yīng)、平行反應(yīng)和連串反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方法。理解穩(wěn)態(tài)近似法、平衡態(tài)近似法及速控步近似等處理復(fù)雜反應(yīng)的近似方法。理解阿累尼烏斯方程的意義，并掌握其應(yīng)用。理解活化能及指前因子的意義。了解基元反應(yīng)速率理論的基本思想。了解氣相雙分子碰撞理論

7、和過(guò)渡狀態(tài)理論的基本公式及有關(guān)概念。了解鏈反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)。9 電化學(xué)（6學(xué)時(shí)） 了解表征電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性質(zhì)的物理量（電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率）。理解離子平均活度及平均活度系數(shù)定義并掌握其計(jì)算。理解可逆電池的概念，理解能斯特方程的推導(dǎo)掌握其應(yīng)用。掌握電池電動(dòng)勢(shì)與熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系及其計(jì)算。掌握常用電極符號(hào)、電極反應(yīng)及其電極電勢(shì)的計(jì)算,掌握電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算及其應(yīng)用。理解原電池的設(shè)計(jì)原理。物理化學(xué)(上、下冊(cè)) 高等教育出版社,第四版, 胡英主編2011年【材料科學(xué)基礎(chǔ)試題】考研真題！一、 名詞解釋1、空間點(diǎn)陣 2、臨界切分應(yīng)力 3、滑移系 4、堆垛層錯(cuò) 5、調(diào)幅分解6、脫溶7、上坡擴(kuò)散8、再結(jié)晶溫度

8、二、給出下列離子晶體的布拉菲點(diǎn)陣類型和下面晶胞中的正、負(fù)離子的個(gè)數(shù)1、NaCl2、CsCl3、ZnS4、CaF25、CaTiO2三、寫出面心立方結(jié)構(gòu)和體心立方結(jié)構(gòu)金屬的密排面（或相對(duì)密排面）的晶面指數(shù)，畫出密排面（或相對(duì)密排面）上原子的具體排列情況，并在晶報(bào)中標(biāo)出所有八面體間隙的位置四、組元A和B的熔點(diǎn)分別為1000°C和700°C，室溫時(shí)B在A的固溶體中的固溶度是XB=0.05，A在B的固溶體中的固溶度是XA=0.10；在700°C時(shí)有一個(gè)三相平衡反應(yīng)，在此溫度固溶體的成分是XB=0.10，一個(gè)成分為XB=0.30的合金在稍高于700°C時(shí)存在50%相

9、和50%的液相，在稍低于700°C時(shí)則存在液相和化合物A3B兩相；在500°C時(shí)存在另一個(gè)三相平衡，液相（XB=0.65）分解為化合物A3B和固溶體（XB=0.85）兩相。試構(gòu)造一個(gè)合理的AB二元相圖。五、根據(jù)AlCrSi體系的局部液相面投影圖，寫出該圖中的四項(xiàng)不變反應(yīng)式。  六、按熱力學(xué)參數(shù)變化特征，固態(tài)相變可以分為一級(jí)相變和二級(jí)相變兩類。闡述發(fā)生一級(jí)相變和二級(jí)相變時(shí)熱力學(xué)參數(shù)變化特征及相關(guān)性質(zhì)的變化特點(diǎn)。七、從熱力學(xué)（能量）角度分析純金屬在凝固過(guò)程中均勻形核時(shí)的臨界晶核形成過(guò)程。八、簡(jiǎn)述金屬和合金回復(fù)與再結(jié)晶的概念，并討論在回復(fù)與再結(jié)晶過(guò)程中組織與性

10、能變化情況。九、討論點(diǎn)缺陷與位錯(cuò)的交互作用及對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的影響，這種交互作用在低碳鋼應(yīng)力應(yīng)變曲線和材料加工過(guò)程中會(huì)有什么現(xiàn)象?有何防止方法。十、液體冷卻時(shí)形成晶體或非晶玻璃體的內(nèi)部原因和外部條件？為什么金屬冷卻凝固形成晶體，陶瓷材料冷卻凝固卻形成非晶玻璃體二、 北京科技大學(xué)2007年攻讀碩士學(xué)位金屬學(xué)復(fù)習(xí)大綱（適用專業(yè)：材料加工工程、材料學(xué)、材料科學(xué)與工程、材料物理與化學(xué)）一、金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)1.    原子間的鍵合1)金屬鍵, 2)離子鍵, 3)共價(jià)鍵2晶體學(xué)基礎(chǔ)1）空間點(diǎn)陣， 2）晶系及布喇菲點(diǎn)陣， 3）晶向指數(shù)與晶面指數(shù)3金屬的晶體結(jié)構(gòu)1）典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)，2）原

11、子的堆垛方式，3）晶體結(jié)構(gòu)中的間隙，4）晶體缺陷4合金相結(jié)構(gòu)1）置換固溶體，2）間隙固溶體，3）影響固溶體溶解度的主要因素4）中間相5晶體缺陷1）點(diǎn)缺陷, 2)晶體缺陷的基本類型和特征, 3)面缺陷二、金屬與合金的凝固1金屬凝固的熱力學(xué)條件2形核1）均勻形核，2）非均勻形核3晶體生長(zhǎng)1）液-固界面的微觀結(jié)構(gòu)，2）金屬與合金凝固時(shí)的生長(zhǎng)形態(tài)，3）成分過(guò)冷4凝固宏觀組織與缺陷三、金屬與合金中的擴(kuò)散1擴(kuò)散機(jī)制2擴(kuò)散第一定律3擴(kuò)散第二定律4影響擴(kuò)散的主要因素四、二元相圖1合金的相平衡條件2相律3相圖的熱力學(xué)基礎(chǔ)4二元相圖的類型與分析五、金屬與合金的塑性變形1單晶體的塑性變形1）滑移，2）臨界分切應(yīng)力,

12、3）孿生，4）紐折2多晶體的塑性變形1）多晶體塑性變形的特點(diǎn)，2）晶界的影響，3.塑性變形對(duì)組織與性能的影響1）屈服現(xiàn)象,2)應(yīng)力-應(yīng)變曲線及加工硬化現(xiàn)象,3)形變織構(gòu)等六、回復(fù)和再結(jié)晶1回復(fù)和再結(jié)晶的基本概念2冷變形金屬在加熱過(guò)程中的組織與性能變化3再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)4影響再結(jié)晶的主要因素5晶粒正常長(zhǎng)大和二次再結(jié)晶七、鐵碳相圖與鐵碳合金1鐵碳相圖2鐵碳合金3鐵碳合金在加熱及冷卻時(shí)組織轉(zhuǎn)變過(guò)程八、固態(tài)相變1固態(tài)相變的基本特點(diǎn) 2固態(tài)相變的分類3擴(kuò)散型相變        1）合金脫溶，2）共析轉(zhuǎn)變，3）調(diào)幅分解三、 4非擴(kuò)散型相變材料院復(fù)試熱

13、處理題目一        名詞解釋（每個(gè)5分，共30分）1.        偏析2.        網(wǎng)狀碳化物3.        CCT曲線4.        淬透性5.        晶間腐蝕6.        變態(tài)萊氏體二        討論淬火鋼回火過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變過(guò)程（20分）三        討論40Cr、T8鋼的熱處理工藝，如淬火溫度、淬火