《物理物理》课程考试大纲
适用专业物理、应化、制药
课程类型专业基础课
学时数54*2
学分数3*2
一、编写说明
1.本课程的性质、地位和教学目的
数学物理是物理学科的重要分支，是整个物理学科和化工学科的理论基础。它从物质的化学现象和物理现象的联系入手阐释物理变化基本规律。数学物理课程的主要内容包括热力学基础、化学热力学、统计热力学、化学动力学、电物理、界面物理与胶体物理等。要求考生熟练把握数学物理的基本概念、基本原理及估算方式，并具有综合运用所学知识剖析和解决实际问题的能力。
2.大纲拟定的根据
(1)2005年施行的《普通高等中学专科物理专业规范》中规定的物理专业教学基本内容。
(2)傅献彩、沈文霞、姚天扬、侯文华编，数学物理(第五版)，高等教育出版社：上海，2006年。
(3)中华人民共和国国家标准·8数学物理和分子化学学的量和单位。
3.考试目标
(1)本考试是高等高校物理、应化和药业工程专业大专生化学物理学科的成绩考试。
(2)考试目标分为：a.认识与了解、b.理解与判定、c.把握与应用、d.剖析与综合四个由低到高的层次，初三级层次包含了低级层次的内容。
(a)认识与了解：对化学物理中基本概念、定义、名词的再现与复述；对化学物理中的基本定理、定理、理论与重要公式的再现与复述；对化学物理中各类量的法定计量单位与符合及重要常数的了解与熟记；对化学物理中重要定理和理论的实验基础及化学物理发展的重要历史事实的了解。
(b)理解与判定：理解化学物理重要公式的构建，导入及其化学意义和适用范围；能分辨化学物理中易混淆的概念；理解化学物理中重要图示所代表的化学意义；能用化学物理的基本原理与公式解释并估算较简单的问题。
(c)把握与应用：把握化学物理基本知识、基本原理，并能解决和论证给定条件下的物理化学问题；熟练运用数学物理重要公式进行有关估算；能从数学物理的基本公式、假定出发推导入所要求的关系式；把握数学物理中有关相图的勾画方式，并能进行解释和应用。
(d)剖析与综合：从数学物理基本原理出发，运用诠释、归纳等方式剖析、论证具体问题；把握数学物理各部份知识之间的内在联系，并能用于解决个别问题。
4.考试题型
主要题型可能有：是非题、选择题、填空题、简答题、计算题、综合题、作图与析图题等。
5.考试形式、考试所需时间和改卷方法
(1)考试形式：书面笔答方式。
(2)卷面总分：100分。
(3)考试时间：2小时。
(4)改卷方法：封闭流水改卷。
二、考试内容（下册）
第二章热力学第一定理
一、基本概念与基本知识
1.体系与环境2.热力学平衡态（含平衡条件）3.硬度性质、广度性质4.状态、状态函数、状态方程式5.过程、途径、过程量6.热、功7.内能、焓（含特定条件下的化学意义）8.潜热9.反应进度10.热效应、标准生成热、标准燃烧热11.积分溶化热、微分溶化热12.键焓、键解能13.焦---汤效应、焦---汤系数14.可逆过程、不可逆过程
二、基本规律与基本理论
1.热力学第一定理文字叙述2.热力学第一定理物理叙述式3.盖斯定理、基尔戈夫定理4.热力学第一定理对各类热力学过程的剖析5.理想二氧化碳的热力学特点
三、基本估算与基本技巧
1.热力学估算（包括非等位条件下的相变及物理变化）2.各类热力学过程（等温、等压、等容、绝热等）的能量衡算、计算过程的Q、W、△U、及△H3.由键焓估算反应热效应
第三章热力学第二定理
一、基本概念与基本知识
1.过程的方向与限度2.卡诺循环、热机效率3.热温商、熵、规定熵4.吉布斯自由能、赫姆霍斯自由能，特定条件下△G及△A的化学意义
二、基本规律与基本理论
1.热力学第二定理的几种文字叙述2.热力学第二定理的物理表达式3.熵降低原理4.各特定条件下过程方向和限度的判据5.热力学第三定理的叙述6.热力学基本方程式7.特点偏微商及关系8.吉布斯-亥姆霍斯方程式
三、基本估算与基本技巧
1.各类热力学过程的△S、△G及△A的估算2.规定熵的估算
第四章多组分系统热力学及其在氨水中的应用
一、基本概念与基本知识
1.偏摩尔量2.物理势3.对比状态4.压缩因子及压缩因子多项式5.二氧化碳的逸度，逸度系数6.二氧化碳的标准态7.理想氨水（理想混和物）8.理想稀碱液9.实际碱液10.黏度及黏度系数11.体系中各物质的标准态
二、基本规律与基本理论
1.偏摩尔量的集合公式，Gibbs---Duhem公式2.物理势随P,T的变化3.二氧化碳物理势表达式4.混和二氧化碳逸度的Lewis---规则5.拉乌尔定理与亨利定理6.氨水中各物质的物理势表达式7.氨水中各物质的偏摩尔量8.混和过程中体系热力学性质的变化9.稀碱液的依数性
三、基本估算与基本技巧
1.有关集合公式的估算2.用牛顿以及由较简单的状态方程式求二氧化碳逸度3.理想碱液平衡气固相组成估算4.二氧化碳溶化度估算5.由稀碱液依数性测定溶质相对分子质量6.由蒸汽压数据确定均匀气相体系中物质的黏度7.由冰点增长值确定溶剂的黏度
第五章相平衡
一、基本概念与基本知识
1.相、独立组分数、自由度2.物种数3.相点、物系点、结线、气相线、固地线4.恒沸混和物5.低共熔混和物6.退火体7.临界会溶气温8.相合熔点、不相合熔点9.转熔气温10.稳定化合物、不稳定化合物11.步冷曲线12.单组分系统的T-P图13.双液系T-X图及P-X图(完全互溶、部分互溶、完全不互溶)14.二元汇聚系统T-X图（简单低共熔物、形成稳定化合物、完全互溶和部份互溶退火体）15.三液系相图(三角形座标)16.水-盐三元系统相图(包括简单、生成水合物及复盐)
二、基本定理和理论
1.相平衡的热力学条件2.相律3.多项式和-多项式4.分配定理5.杠杆规则6.特鲁顿规则7.蒸馏及水蒸气分馏原理
三、基本估算及基本技巧
1.互成平衡的相相对量的估算2.有关相数、独立组分数和自由度的估算3.单组分两相平衡系统T-p关系的估算4.热剖析法及相图的勾画5.溶化度法及相图的勾画6.三角形座标法7.萃取的有关估算8.相图用于分离、提纯的估算
第六章物理平衡
一、基本概念与基本知识
1.物理反应吉布斯自由能2.物理反应亲和势3.物理反应标准吉布斯自由能4.物质的标准生成吉布斯自由能5.标准平衡常数Kq和其他平衡常数及它们之间的关系6.杂平衡常数7.反应的转折气温8.固体的分解压及分解气温9.耦合反应
二、基本规律与基本理论
1.物理平衡的热力学条件2.物理反应等温方程式3.DGq和Kq的关系4.气温对平衡的影响范特---荷甫公式5.各类诱因对反应方向及平衡丰度的影响（含平衡联通原理）
三、基本估算与基本技巧
1.平衡常数及平衡混和物组成的估算（同期平衡）2.高压下液相反应平衡的估算3.有关物质的热力学性质（DfGq、DfHq、Sq、Cp）与物理反应DrGq(或Kq)，DrG之间的关系4.固体分解压，分解体温的估算
第七章统计热力学基础
一、基本概念基本知识
1.独立和相依粒子系统2.可别与不可别粒子系统3.独立子系统的分布、最可几分布、平衡分布4.系统的微观状态5.粒子的配分函数6.转动特点体温、振动特点气温7.焓函数、吉布斯自由能函数
二、基本定理与基本理论
1.等概率假定2.玻尔兹曼分布律(推论抒发及意义)3.速度分布及与平动能有关的各类统计平均值4.粒子配分函数及热力学函数的关系5.最低基态能量数值的选定对配分函数的影响6.双原子转动、振动、平动的基态公式7.玻尔兹曼公式S=klnΩ
三、基本估算与基本技巧
1.独立可别与不可别粒子系统2.Ω的估算3.用玻尔兹曼分布律估算简单系统的粒子分布4.单原子分子、双原子分子各类运动方式的配分函数5.单原子分子、双原子分子各类运动方式对热力学性质的贡献6.分别用配分函数和自由能函数估算简单理想二氧化碳反应的平衡常数
三、考试目标（下册）
第二章热力学第一定理
明晰热力学的一些基本概念，如体系、环境、状态、功、热、变化过程等。
把握热力学第一定理和内能的概念。熟知功与热正负号和取号惯例。
明晰准静态过程与可逆过程的意义及特点。
明晰U及H都是状态函数，以及状态函数的特点。
了解摩尔定压、定容潜热的概念。
较熟练地应用热力学第一定理估算理想二氧化碳在等温、等压、绝热等过程中的ΔU、ΔH、Q和W。
了解节流过程的特征及焦耳－汤姆逊系数的定义与实际应用。
能熟练应用生成热、燃烧热估算反应热。
会应用盖斯定理和基尔霍夫定理进行一系列估算。
第三章热力学第二定理
明晰热力学第二定理的意义及其与卡诺定律的联系。
了解卡诺循环的意义。
理解克劳修斯不方程的重要性。注意在导入熵函数的过程中，公式推论的逻辑推理。
熟记热力学函数U、H、S、F、G的定义，明晰其在特殊条件下的化学意义和怎样借助它们分辨过程变化的方向和平衡条件。
熟练估算一些简单过程的DS、DA和DG。
较熟练地运用吉布斯－亥姆霍兹公式。
把握熵的统计意义。
了解热力学第三定理，明晰规定熵的意义、计算及其应用。
第四章多组分系统热力学及其在氨水中的应用
熟悉碱液含量的各类表示法及其互相关系。
把握理想碱液定义、实质和通性。
把握拉乌尔定理和亨利定理。
了解逸度和黏度的概念，了解怎样借助牛顿图求二氧化碳的逸度系数。
明晰偏摩尔量和物理势的意义。
把握表示碱液中各组分物理势的方式。
了解稀碱液依数性公式推论和分配定理公式的推论和热力学处理碱液问题的通常方式。
第五章相平衡
把握相、组分数和自由度的定义。
了解相律的推论过程及其在相图中的应用。
较熟练地应用克老修斯－克拉贝龙方程式。
把握杠杆规则在相图中的应用。
在双液系中以完全互溶的双液系为重点把握P－x图和T－x图。
了解分馏和分馏的基本原理。
在二组分液—固体系中物理的定义和概念，以简单共熔物的相图为重点，把握相图的勾画及其应用。
对三组分体系，了解水盐体系相图的应用，了解相图在萃取过程中的应用。
第六章物理平衡
把握反应等温式的应用。
把握均相和多相反应的平衡常数表示法。
理解ΔrGmq的意义，由ΔrGmq恐怕反应的可能性。
熟悉KPq、KP、KX、KC的意义、单位及其关系。
了解平衡常数与气温、压力关系和惰性二氧化碳对平衡组成的影响，并把握其估算方式。
能按照标准热力学函数的数据估算平衡常数。
熟练把握用热力学方式估算物理反应标准平衡常数。
了解同时平衡、反应耦合、近似估算等处理方式。
第七章统计热力学基础
了解用最概然分布的微观状态数取代整个体系的微观状态数的诱因。
明晰配分函数定义及其化学意义。
了解定位体系与非定位体系的热力学函数的差异。
了解平动、转动、振动配分函数及其对热力学函数的贡献。
四、考试内容（上册）
第八章电解质碱液
一、基本概念基本知识
1.浊度、电导率、摩尔浊度率2.离子迁移数、离子浊度率、离子淌度3.离子硬度4.电解质黏度、离子平均黏度、平均黏度系数5.离子氛、离子氛直径6.松驰力、电泳力
二、基本定理与基本理论
1.含量对摩尔浊度影响柯尔劳施公式2.离子独立运动定理3.德拜-晕厥尔离子互吸理论、D-H极限公式4.昂萨格浊度理论5.法拉第定理
三、基本技巧、基本估算
1.法拉第电解定理有关估算2.浊度测定方式及有关估算3.离子迁移数的测定方式及有关估算4.离子硬度、离子平均黏度系数估算5.由浊度测定各有关平衡常数
第九章可逆电瓶的电动势及其应用
一、基本概念基本知识
1.原电板及电解池、电极的命名2.可逆电板、不可逆电瓶3.液接电势、接触电势4.标准氢电极、参比电极甘汞电极5.玻璃电极、离子选择电极6.电极电势、标准电极电势7.盐桥8.物理电板、浓差电瓶9.电极/碱液间双电层10.标准电瓶
二、基本定理与基本理论
1.电动势的形成与测定原理2.可逆电瓶热力学、能斯特多项式
三、基本技巧与基本估算
1.按照电瓶符号书写电瓶反应2.按照要求设计相应电瓶3.各种电极的电极电势估算4.各种电瓶电动势估算5.与可逆电板及电极电势有关的热力学估算及应用
第十章电解与极化作用
一、基本概念、基本知识
1.极化、极化曲线、超电势2.浓差极化、电物理极化3.交换电压密度4.扩散电压密度、极限扩散电压密度5.析出电势6.电物理腐蚀、腐蚀电源、阳极钝化7.金属防腐方式8.物理电源、燃料电瓶
二、基本定理与基本理论
1.电极过程的基本步骤、极化缘由2.电物理极化的通常规律3.浓差极化的通常规律
三、基本技巧与基本估算
1.超电势测定方式2.有关塔菲尔公式的估算3.电解时实际析出电势的估算4.实际电极反应的判定及有关估算
第十一章物理动力学基础（一）
一、基本概念与基本知识
1.反应速度2.基元反应与基本步骤3.反应分子数4.速度多项式、动力学多项式5.速度常数6.反应级数7.半衰期、分数衰期、平均衰期8.基元反应活化能、能垒6.表观活化能9.平行反应10.僵持反应11.连续反应12.直链反应与羰基反应、爆炸界限13.动力学平衡常数14.反应机理15.决速步骤
二、基本定理与基本理论
1.质量作用定理2.微观可逆性原理3.具有简单级数反应的动力学特点4.气温对反应速度的影响、定律5.各种典型反应的动力学特点6.稳态近似与平衡假定
三、基本估算与基本技巧
1.反应速度及反应速度常数的实验测定和估算方式2.反应级数的测定3.具简单级数反应的动力学估算4.典型复杂反应的动力学估算5.表观活化能的实验测定6.反应机理的猜想7.由反应机理写速度多项式8.复杂反应表观活化能及基元反应活化能的计算
第十二章物理动力学基础（二）
一、基本概念与基本知识
1.阈能2.有效碰撞、几率因子3.碰撞截面、碰撞参数、反应截面4.势能面、活化基团、反应轴5.活化焓
、活化熵
6.催化作用有关的基本名词、术语7.光物理的有关名词8.笼效应、遭遇（）
二、基本定理与基本理论
1.液相反应碰撞理论2.过渡态理论3.林德曼单分子反应理论4.多相反应表面质量作用定理5.氨水中反应的动力学特点（含离子硬度的影响）6.酸碱催化的动力学特点7.酶催化的动力学特点8.自催化反应的动力学特点9.多相催化中表面反应为决速步骤时的动力学特点10.光物理定理11.光物理反应的动力学特点
三、基本估算与基本技巧
1.简单碰撞理论关于速度常数的估算2.过渡态理论关于
、
及Ea的估算3.弛豫法测定速度常数4.离子硬度对滤液中反应速度的影响5.量子丰度的估算
第十三章表面化学物理
一、基本概念、基本知识
1.界面层、比表面(分散度)2.比表面吉布斯自由能、表面张力3.吸附量、吉布斯吸附超量4.吸附热、吸附曲线(等温线、等压线)5.化学吸附、化学吸附6.表面活性剂、胶束7.CMC值、HLB值8.描画、润湿、接触角、毛细现象9.乳化、加溶、起泡10.附加压力11.亚稳现象
二、基本定理与基本理论
1.单分子吸附理论(郎格缪尔吸附)2.BET多分子层吸附理论3.弗伦德里希和乔姆金吸附等温式4.吉布斯吸附等温式5.氨水中固体表面吸附定理6.弯曲液面的附加压力、公式7.弯曲液面上蒸汽压、公式
三、基本技巧与基本估算
1.各吸附等温式中常数的确定2.借助吸附等温式求比表面、吸附量3.用吉布斯公式求表面层分子截面积4.附加压力与曲率直径关系的有关估算5.蒸汽压与曲率直径关系的有关估算
第十四章胶体分散系统和大分子碱液
一、基本概念、基本知识
1.分散相、分散介质、各种分散体系2.溶胶、胶核、胶粒、胶团3.布朗运动、扩散、沉降、沉降平衡4.丁达尔现象、光的散射5.电泳、电渗、动电现象、ξ电势6.聚沉、聚沉值7.大分子对溶胶的保护作用、敏化作用8.胶凝、冻胶、盐析9.溶胶的制备和净化10.大分子碱液特点11.质均分子量、数均分子量12.大分子碱液的各类黏度13.唐南平衡
二、基本定理与基本理论
1.胶团结构和双电层理论2.胶体稳定性理论DLVO理论3.胶体的聚沉规律舒尔茨-哈代规则、感胶离子序4.大分子碱液的渗透压和唐南平衡5.布朗运动的基本公式6.沉降速度公式和高度分布定理7.光散射的雷利公式
三、基本技巧与基本估算
1.借助溶胶的动力学性质估算胶粒直径2.借助电泳测定ξ电势3.大分子碱液分子量的测定4.唐南平衡的有关估算
五、考试目标（上册）
第八章电解质碱液
第九章可逆电瓶的电动势及其应用
第十章电解与极化作用
把握浊度率、摩尔浊度率的意义及其与氨水含量的关系。
了解离子独立联通定理及浊度测定的一些应用。
熟悉迁移数与摩尔浊度率、离子迁移率之间的关系。
把握电解质的离子平均黏度系数的意义及其估算方式。
了解电解质碱液理论（主要是离子氛的概念）物理的定义和概念，并会使用德拜－晕厥尔极限公式。
把握电动势与ΔrGm的关系，熟悉电极电势的符号惯例。
熟悉标准电极电势及其应用（包括氧化能力的恐怕，平衡常数的估算等）。
对于所给的电瓶能熟练、正确地写出电极反应和电瓶反应并能估算其电动势。
明晰气温对电动势的影响及ΔrHm和ΔrSm的估算。
了解分解电流的意义。
了解形成极化作用的诱因。
能估算一些简单的电解分离问题。
第十一章物理动力学基础（一）
第十二章物理动力学基础（二）
把握等容反应速度的表示法、基元反应、反应级数、反应分子数等基本概念。
把握具有简单级数的反应的速度多项式和特点，并才能由实验数据确定简单反应的级数。
对三种典型的复杂反应（僵持反应、平行反应和连串反应），把握其各自的特征，并能对其中比较简单的反应能写出反应速度与含量关系的微分式。
明晰体温、活化能对反应速度的影响，理解阿仑尼乌斯经验式中各项的含意，估算Ea、A、k等化学量。
把握链反应的特性。
把握稳态近似法、平衡态法和速控步骤法等近似处理方式。
理解碰撞理论和过渡状态理论。会计算一些简单基元反应的速度常数。把握Ec、Eb、E0、
、
与Ea和指前因子A之间的关系
了解氨水中反应的特性和溶剂、电解质对反应速度的影响。
了解催化反应的特性和常见催化反应的类型。
了解光物理反应的特性。
第十三章表面化学物理
把握表面吉布斯函数、表面张力的概念，了解表面张力与气温的关系。
把握弯曲表面的附加压力形成的缘由及其与曲率直径的关系，会使用杨—拉普拉斯公式进行简单估算。
了解弯曲表面上的蒸汽压，学会使用公式。
理解吉布斯吸附等温式及各项的数学意义，并能进行简单的估算。
了解表面活性物质结构特点、表面活性剂的分类及其应用。
了解液—固界面的描画与润湿现象。
理解气—固表面的吸附本质、吸附等温线的主要类型和吸附热力学。
把握朗缪尔吸附理论要点。对弗伦德利希等温式、BET多分子层吸附等温式有初步了解。
第十四章胶体分散系统和大分子碱液
把握胶体分散体系的动力性质、光学性质、电学性质等方面的特性，能借助这种特性对胶体粒子大小、带电情况等方面剖析并能应用于实践。
了解溶胶稳定性特征及电解质对溶胶稳定性的影响，能判定电解质聚沉能力的大小。
了解黏稠液的种类、乳化剂的作用及在工业和日常生活中的应用。
了解大分子氨水与溶胶的优缺点。
了解唐南平衡，怎么较确切地用渗透压法测定电离大分子物质的相对分子质量。