971 化工原理
一、考试性质
化工原理课程是化学工程、化工工艺类及相近专业的技术基础课,它在基础课和专业课之间起着承前启后、由理及工的桥梁作用,是化工类及相关专业的主干课程。
二、考查目标
要求考生能系统理解各单元操作的基本概念和基本内容,掌握各单元操作设备的特点和工艺计算方法,提高分析和解决工程问题的能力;熟悉单元操作的研究方法,包括数学解析方法、量纲分析理论指导下的实验研究方法和数学模型法;学会从传递过程的实质上理解单元操作过程。
三、考试形式
本考试为闭卷考试,满分为150分,考试时间为180分钟。
试卷结构:
基础知识题(填空、选择、判断等):20%~30%;
基本技能题(计算、证明、实验、问题分析等):70%~80%。
四、考试内容
1、流体流动
流体流动的两种考察方法;牛顿粘性定律。流体静力学;压强和势能的分布; 静力学原理的工程应用。质量守恒;流动流体的机械能守恒(柏努利方程);机械能守恒原理的应用。层流和湍流的基本特征;沿程阻力损失;局部阻力损失;管路计算(常用流速);阻力损失对流动的影响。毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法。
2、流体输送机械
管路特性方程;离心泵的输液原理;影响离心泵压头的主要因素(流量、密度及气缚现象等);泵的功率、效率和实际压头;离心泵的工作点和流量调节方法;离心泵的并联和串联;离心泵的安装高度,汽蚀余量;离心泵的选用。 容积式泵的工作原理、特点和流量调节方法(以往复泵为主)。气体输送的特点及全风压的概念;气体输送机械的主要特性。
3、机械分离与固体流态化
颗粒和床层的基本特性;影响压降的主要因素。表面曳力和形体曳力;球形颗粒的曳力系数及斯托克斯定律。自由沉降速度及其计算;降尘室的流量、沉降面积和粒径的关系;旋风分离器的工作原理及影响性能的主要因素,粒级效率的概念。过滤过程数学描述(物料衡算和过滤速率方程),过滤速率、推动力和阻力的概念;过滤速率方程的积分应用;洗涤时间;过滤机的生产能力;加快过滤速率的途径。
4、传热
传热的三种基本方式及机理、傅利叶定律;一维导热的计算。牛顿冷却定律;自然对流的起因和影响因素;管内强制对流(湍流)给热系数经验式;沸腾给热和沸腾曲线;蒸汽冷凝给热。热量衡算和传热速率式;传热平均温度差,热阻和传热系数;垢层热阻,壁温计算。传热设计型问题的参数选择和计算方法;传热操作型问题的讨论和计算方法。单个物体的辐射和吸收特性(Stefan
Boltzmann定律,Kirchhoff定律);黑体和灰体。常用换热器的结构和类型;换热设备的强化。
5、气体吸收
气体吸收的目的、原理及实施方法;吸收过程的经济性与吸收剂的选择原则。亨利定律,温度、总压对平衡的影响;相平衡与吸收过程的关系。对流传质与传质分系数;对流传质与有效膜模型(双膜理论)。相际传质速率方程,传质分系数和总系数的关系;传质推动力与传质系数的关系溶解度对两相传质阻力分配的影响。低浓度气体吸收的假定;物料衡算、传质速率; HOG,NOG的分解;计算NOG的对数平均推动力法和吸收因数法;物料衡算及操作线的含义。吸收过程设计中参数的选择,指定分离要求下的最小液气比;影响吸收结果的操作因素分析。
6、精馏
蒸馏操作的目的、原理及实施方法,蒸馏操作的经济性。理想溶液的汽液相平衡及泡、露点计算;相对挥发度;平衡蒸馏与简单蒸馏。精馏原理;恒摩尔流的简化假设,理论板和板效率;加料板上的过程分析;控制体物料衡算和操作线方程。理论板数的逐板计算法;用图解法分析精馏过程的方法;全回流和最少理论板数,最小回流比;加料热状态和回流比的选择。精馏操作型、设计型问题的计算;分离能力和物料衡算对精馏操作的制约和调节;灵敏板的概念。间歇精馏过程的特点及应用场合。恒沸精馏与萃取精馏的基本概念。
7、气液传质设备
气液传质过程对塔设备的要求。板式塔板上的气液接触状态;塔内非理想流动及其改善;漏液、液泛及有效操作范围(负荷性能图);常用塔板型式及其主要特性;板式塔的效率。常用填料及其特性(比表面、空隙率、填料因子等);气液两相在填料塔内的流动、压降、最小喷淋密度和液泛现象;HETP。
8、干燥
干燥的目的、原理及实施方法。热、质同时传递过程的主要特点;湿空气的状态参数及其计算; H-I图及其应用;水分在气固两相间的平衡。恒定气流条件下物料的干燥速率及临界含水量。间歇干燥过程的干燥时间;连续干燥过程的特点,物料衡算,热量衡算及热效率。常用干燥设备的主要组成部分及特性。
9、其他传质分离方法
结晶原理;溶解度曲线;物料衡算和热量衡算;结晶设备。反渗透原理及工业应用;超滤原理及工业应用;电渗析原理及工业应用;气体膜分离原理;膜分离设备。
五、是否需使用计算器
允许携带无存储功能的计算器。
990 有机化学
一、考试性质
有机化学(含实验)是理工科化学、材料、化工、医药、环境等专业硕士研究生入学考试的专业基础课程。
二、考查目标
要求考生能系统理解有机化学的基本概念和原理,熟练掌握有机化学的实验操作技能,具备利用有机化学理论和实验技能解决实际问题的能力。
三、考试形式
本考试为闭卷考试,满分为150分,考试时间为180分钟。
试卷结构:
基础知识题(命名、反应、合成、推断、机理等):85%;
基本技能题(实验):15%。
四、考试内容
1、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。
2、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。
3、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:
(1)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;
(2)氧化反应。
4、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:
(1)加成反应
①亲电加成:加卤素(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。
(2)双键的氧化反应
(3)α-氢原子的反应
卤代(烯丙基自由基及p-π共轭效应)和氧化。
烯烃的来源、制法和鉴别。
5、炔烃和二烯烃
(1)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、加卤化氢,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。
(2)二烯烃:分类和命名,键的离域,丁-1,3-二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。
6、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)。
化学性质:
(1)环烷烃的取代反应,加成反应,氧化反应。
(2)环烯烃和环二烯烃的反应。
7、芳香烃
苯的结构、命名,芳烃物理性质。
化学性质:
(1)亲电取代反应:卤代、硝化、磺化、烷基化和酰基化、氯甲基化;
(2)加成反应:加氢、加氯;
(3)氧化反应:侧链氧化、苯环氧化;
(4)侧链取代;
(5)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。
8、卤代烃
卤代烃的分类和命名、物理性质。
卤代烷的化学性质:
(1)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(SN1和SN2)及特点;
(2)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;
(3)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。
9、醇、酚、醚
(1)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。
(2)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。
(3)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。
10、醛和酮
结构、分类和命名,物理性质。
化学性质:
(1)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;
(2)α-氢原子的反应:卤代反应、羟醛缩合反应;
(3)氧化反应:弱氧化剂(Fehling试剂、Tollens试剂)、强氧化剂;
(4)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、羰基还原成-CH2、金属还原;
(5)歧化反应;
(6)α,β-不饱和醛酮的化学性质;醛酮的制备与鉴别。
11、波谱分析
(1)红外光谱:基本原理;官能团的特征吸收;谱图分析;
(2)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。
12、羧酸及其衍生物
(1)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;
⑤α-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。
(2)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;
④Claisen酯缩合反应;
⑤酰胺的Hofmann降级反应。
(3)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。
13、含氮化合物
(1)硝基化合物:分类、结构和命名。物理性质。
化学性质:
①酸性;
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。
(2)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。
(3)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。
14、杂环化合物
(1)分类、命名、结构和芳香性。
(2)常见五元单杂环化合物(呋喃、噻吩、吡咯)和六元单杂环化合物(吡啶)的化学性质。
15、碳水化合物
(1)单糖(葡萄糖)的结构和化学性质。
(2)二糖(蔗糖、麦芽糖)和多糖(淀粉和纤维素)简介。
16、氨基酸、蛋白质、核酸
(1)氨基酸:分类和命名。两性、等电点。反应、合成;
(2)多肽、蛋白质、核酸简介。
17、实验部分
有机化学实验安全知识;蒸馏和简单分馏;水蒸气蒸馏、干燥、重结晶和过滤;熔点的测定;1-溴丁烷的合成、乙酸正丁酯的合成、乙酰苯胺的制备、从茶叶中提取咖啡因。
五、是否需使用计算器
否。
复试考试大纲
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(SN1和SN2)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。
F0302物理化学
一、考试性质
物理化学是理、工科化学、化工等专业硕士研究生入学考试的专业基础课程。
二、考查目标
要求考生能系统理解物理化学中的基本概念,牢固掌握物理化学中基本原理,熟练掌握物理化学中的计算技能和实验操作技能,具备应用物理化学的理论和实验技能解释及解决实际问题的能力。
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。
试卷结构:
基础知识题(填空、选择、判断等):40%~50%;
基本技能题(计算、证明、实验等):50%~60%。
四、考试内容
0、绪论
物理化学的发展史、研究对象和研究方法,物理量的表示及运算。
1、气体的pVT关系
气体分子动理论、速率分布、能量分布、碰撞频率与平均自由程;理想气体状态方程、摩尔气体常数;实际气体的范德华方程;对比状态原理、压缩因子图。
2、热力学第一定律
基本概念(系统与环境、强度性质与容量性质、状态、状态函数、状态方程、过程、途径、过程量、热、功、内能、焓、热容、反应进度、热效应、标
准生热、标准燃烧热、可逆过程和不可逆过程、过程方向与限度等);热力学第一定律;卡诺循环与热机效率的计算;Hess定律与基尔霍夫定律;化学反应焓的计算;简单状态变化过程、相变过程和化学变化过程中Q、W、△U、 △H等热力学量的计算;节流膨胀和焦耳-汤姆逊效应。
3、热力学第二定律
热力学第二定律;卡诺定理、克劳修斯不等式、熵增加原理、热温商和熵的概念;熵变的计算;热力学第三定律;Helmholtz自由能和Gibbs自由能(Helmholtz函数和Gibbs函数)的概念和计算;热力学基本方程、麦克斯韦方程、热力学函数间的关系;克拉佩龙方程、克-克方程。
4、多组分系统热力学
偏摩尔量与化学势;Gibbs-Duhem方程;理想气体和理想稀溶液中组分的化学势;实际气体中和实际溶液中组分的化学势;Raoult定律和Henry定律;稀溶液的依数性及计算;理想液态混合物的定义和性质;化学势的应用。
5、化学平衡
化学反应的方向和平衡条件;化学反应的平衡常数和等温方程式;△rGmθ和Kθ的计算;温度、压力和其他因素对化学平衡的影响和范特霍夫公式;平衡组成和平衡产率的计算;同时反应化学平衡和复相反应化学平衡。
6、相平衡
相律;单组分体系的相图;二组分体系的相图;杠杆规则;三组分体系的液-液相图;蒸馏和精馏的原理、相图分析、二元相图的绘制及其应用。
7、电化学
Faraday定律应用;电导、电导率、摩尔电导率、离子淌度、离子迁移数、离子摩尔电导率、电解质活度、离子平均活度、平均质量摩尔浓度、平均活度因子和离子强度的概念及其求算;电导的测定及应用;Debye-Hückel离子互吸理论和离子氛模型。电池符号的书写;根据化学反应设计电池,电极电势和电池电动势的计算;可逆电池热力学和能斯特方程;热力函数和平衡常数的计算,电动势测定的其它应用如pH测定、活度因子测定、难溶盐溶度积测定等。分解电压和电极的极化;极化曲线和超电势;超电势测定方法、电化学极化塔菲尔公式、实际析出电势的计算及由电极反应析出物质先后顺序的判断,金属腐蚀的原因和各种防腐的方法。
8、统计热力学初步
基本概念:定位、非定位粒子系统、独立、相依粒子系统、统计热力学的基本假定、系统的微观状态数Ω、最概然分布和平衡分布、熵的统计意义等;
玻尔兹曼分布律、粒子配分函数与热力学函数的关系、平动、转动、振动配分函数的计算;用配分函数计算理想气体反应的平衡常数。
9、界面现象
表面张力及表面吉布斯自由能;弯曲液面的附加压力、Young-Laplace公式和Kelvin公式;溶液表面吸附和吉布斯吸附等温式;固体表面吸附、弗兰德里希吸附等温式、朗格缪尔吸附理论、BET多分子层吸附理论;固-液界面吸附、接触角与杨氏方程、粘湿、润湿、铺展;表面活性剂。
10、化学动力学
化学反应的反应速率和速率方程;基元反应、质量作用定律、反应级数和反应分子数;具有简单级数反应的速率方程的积分形式;反应速率方程的确定;温度对总反应速率的影响、活化能和阿伦尼乌斯方程;各类典型复杂反应和复杂反应速率的近似处理法;链反应、溶液中的反应;光化学反应;催化反应;气体反应简单碰撞理论要点及基本公式,过渡态理论要点及基本公式。
11、胶体化学
分散系统的分类;溶胶的制备与净化;溶胶的基本特征与胶团结构;溶胶的动力学性质、布朗运动、扩散和沉降;溶胶的光学性质、丁铎尔效应和瑞利公式;溶胶的电学性质、电动现象、扩散双电层理论和电动电位;胶体的稳定性与聚沉规律;乳状液;悬浮液;凝胶;泡沫;大分子溶液。
12、物化实验部分
(一)基础知识
实验数据的测量和处理;物理化学实验安全知识;
(二)常用仪器的知识与操作
测温系统、真空系统;压力系统;酸度计、分光光度计等;
(三)重要的物理化学实验
燃烧热和溶解热的测定;液体饱和蒸汽压的测定;液相反应平衡常数的测定;双液系的平衡相图;离子迁移数的测定;电导的测定及应用、电动势的测定及应用;极化曲线的测定及应用;蔗糖的转化、乙酸乙酯皂化反应、溶液表面张力的测定;固液吸附法测定比表面;粘度的测定及应用;差热分析等。
五、是否需使用计算器
允许携带无存储功能的计算器。
F0303 化学与材料综合
一、考试性质
化学与材料综合考试是中国海洋大学材料、化工 、环境等相关学科硕士研究生入学考试的专业基础课程,包含“高分子化学”与“材料表征”两部分内容。
二、考查目标
考查考生对高分子、材料基础知识及其相关应用的掌握能力,针对硕士专业学位的特点,注重测评考生的综合能力和科研潜力,以利于有科研能力和实践经验的考生入学,为国家经济建设选拔和培养高素质人才。
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。
试卷结构:简答题 100%
四、考试内容
1、绪论
高分子化合物的基本概念、命名及分类;聚合物的平均分子量、分子量分布、结构性能等基本概念;大分子的微观结构;连锁反应与逐步反应的特点;聚合物的物理状态和主要性能。
2、逐步聚合
逐步聚合反应的反应程度、官能度,线型缩聚、体型缩聚概念,线型缩聚中影响分子量的因素及控制分子量的方法,体型缩聚中凝胶点的预测,了解线型缩聚动力学、逐步聚合反应的实施方法。
3、自由基聚合
自由基聚合的反应机理及特征,主要引发剂类型及引发机理,自由基聚合低转化率动力学及影响集合速度、分子量、分子量分布和微观结构的因素,高转化率下的自动加速现象极其产生原因,阻聚和缓聚等的基本概念。了解光、热、辐射等其他引发作用、分子量分布及聚合热力学。
4、自由基共聚合
二元共聚物的瞬时组成与单体组成的关系(F1-f1关系)及其推导过程,竞聚率的意义,典型的共聚物组成曲线类型以及共聚物组成与转化率的关系,共聚物组成均一性的控制方法,自由基及单体的活性与取代基的关系、自由基及单体的活性对反应速率的影响、Q-e概念及应用、了解共聚物的序列分布。
5、聚合方法
本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合的基本特征、优缺点及其应用场合,乳液聚合的机理及其动力 学。
6、离子聚合
阳离子聚合和阴离子聚合的单体与催化剂及其相互间的匹配,活性种可能出现的形式,离子型聚合机理及其特征,活性高分子的概念与应用,溶剂、温度和反离子对反应速率和分子量的定性影响。
7、开环聚合
开环聚合的概念及其热力学与动力学特征,了解常见的可进行开环聚合的单体、聚合机理及相应的聚合物。
8、配位聚合
聚合物的立体异构现象,配位聚合、定向聚合、等规度等基本概念,Ziegler-Natta催化体系的组成,α-烯烃配位聚合机理及定向的原因,二烯烃配位聚合的主要催化剂。
9、聚合物的化学反应
聚合物化学反应的特点,影响其反应活性的物理和化学因素,聚合物的降解和交联反应及其与聚合物结构的关系,聚合物老化及防老原理,了解接枝和嵌段的原理。
10、聚合物的结构和分子运动:掌握高分子链结构、聚集态结构、高聚物的分子热运动、高聚物的玻璃化转变及高聚物的粘性流动。
11、典型功能高分子材料的种类、性能和应用,包括环境降解功能材料、生物医用功能材料、吸附分离功能材料、导电功能材料等。
12、材料的常规表征方法(紫外、可见分光光谱法,X射线衍射,扫描电子显微镜,透射电子显微镜,差热分析,热重分析)。
五、是否需使用计算器
允许携带无存储功能的计算器。
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