广东药科大学物理化学自学考试大纲

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全国高等教育自学考试药学专业（独立本科段）

《物理化学》考试大纲

专业代码:B100805课程代码：2051

目录

Ⅰ、课程设置与设置目的

Ⅱ、考试内容与考核目标

Ⅲ、有关说明

Ⅰ、课程性质与设置目的

物理化学是化学学科基础，是药学各专业的基础必修课。物理化学从大量的自然界和实验室现象入手，借助于数学和物理的方法对化学现象作出根本性的解释。本门课程包括热力学、相平衡、电化学、动力学、表面与胶体本门等部分。通过本门课程的学习，可以掌握物理化学各分支的基本原理、研究方法、基本运用，训练理性的逻辑思维能力，了解本学科发展的前沿问题。本课程要多思考，多做计算，善于总结，注意具体问题分析、计算。养成用计算来解决具体问题的能力。

Ⅱ、考试内容与考核目标

绪论

物理化学学科的构成，学科特点，研究和学习方法

第一章热力学第一定律

一、学习目的和要求

掌握内能和焓以及功和热等概念。状态函数和可逆过程的特点。掌握热力学第一定律及其在理想气体及化学反应中的应用。掌握等温可逆过程，定容过程，定压过程，真空膨胀过程，相变过程，绝热不可逆过程，绝热可逆过程等过程的热力学计算。掌握从标准反应热、生成热以及在不同温度下计算反应热的方法。掌握标准生成焓和标准燃烧焓的概念及其反应热的计算。熟悉热容的经验方程表达式、反应进度的概念，了解稀释热、溶解热。

二、课程内容

（一）热力学基本概念

体系和环境、体系的性质、热力学平衡和状态函数*、过程和途径、热与功、摩尔气体常数。内能（U）热力学第一定律及数学表达式。

（二）可逆过程与最大功，各种过程功的计算*。

（三）焓（H）定义式，理想气体定温、定压过程热的计算*。

（四）热容(C)、恒容热容、恒压热容的定义式，各种过程热的计算*。

（五）热力学第一定律在理想气体中的应用

1、解释焦耳实验，节流膨胀，理想气体的内能与焓只是温度的函数，与体积、压力无关*。

2、理想气体的CP与CV之差*，理想气体热容的统计学数值*。

3、理想气体绝热可逆过程的过程方程式及有关计算*，理想气体绝热可逆过程的膨胀功*。

（六）化学反应热力学

1、等容热效应与等压热效应的关系*

2、赫斯定律

3、反应热效应的计算：由标准生成焓计算*、由标准燃烧焓计算

（七）反应热与温度的关系

基尔霍夫方程*，化学反应热的变温计算*。

三、考核知识点和要求

（一）热力学基本概念

领会：体系和环境、体系的性质、热力学平衡和状态函数*、过程和途径、热与功、摩尔气体常数。内能（U）热力学第一定律及数学表达式。

（二）综合应用：可逆过程与最大功，各种过程功的计算*。

（三）领会：焓（H）定义式，简单应用：理想气体定温、定压过程热的计算*。

（四）领会：热容(C)、恒容热容、恒压热容的定义式，识记：理想气体热容数据。简单应用：各种过程热的计算*。

（五）热力学第一定律在理想气体中的应用

1、领会：焦耳实验，节流膨胀，理想气体的内能与焓只是温度的函数，与体积、压力无关*。

2、识记：理想气体的CP与CV之差*，理想气体热容的统计学数值*。

3、综合应用：理想气体绝热可逆过程的过程方程式及有关计算*，理想气体绝热可逆过程的膨胀功*。

（六）化学反应热力学

1、识记：等容热效应与等压热效应的关系*

2、领会：赫斯定律

3、综合应用：反应热效应的计算：由标准生成焓计算*、由标准燃烧焓计算

（七）反应热与温度的关系

综合应用：基尔霍夫方程*，化学反应热的变温计算*。

第二章热力学第二定律

一、学习目的和要求

明确热力学第二第三定律的意义，掌握各种过程的△S和△G的计算方法。

掌握各种条件下过程方向判断，明确熵判据和吉布斯能、亥姆赫兹能判据的应用条件。熟悉理解偏摩尔量与化学势的概念，理解标准态度定义。了解麦克斯韦关系式、吉布斯－亥姆赫兹公式。

二、课程内容

（一）自发过程共同特点，热力学第二定律Clausius、Kelvin的文字表述，卡诺定理。

（二）克劳修斯不等式与熵增原理，孤立系统过程方向的判断，可逆过程判断标准*。

（三）熵变的计算*

1、等温过程：理想气体等温过程、等温相变过程、理想气体混合过程*

2、变温过程：等容变温、等压变温、理想气体任意过程熵变得计算*

3、熵的物理意义

（四）热力学第三定律与规定熵化学反应熵变得计算*

（五）亥姆霍兹能、吉布斯能

最小亥姆霍兹能能原理、最小吉布斯能原理*。

（六）ΔG的计算*

1、理想气体等温变化*

2、可逆相变、不可逆相变过程*

3、化学变化的*

（七）偏摩尔量与化学势

化学势表达通式，化学平衡、相平衡条件。

三、考核知识点和要求

（一）领会：自发过程共同特点，热力学第二定律Clausius、Kelvin的文字表述，卡诺定理。

（二）领会：克劳修斯不等式与熵增原理，孤立系统过程方向的判断，识记：可逆过程判断标准*。

（三）熵变的计算*

1、综合应用：等温过程：理想气体等温过程、等温相变过程、理想气体混合过程*

2、综合应用：变温过程：等容变温、等压变温、理想气体任意过程熵变得计算*

3、领会：熵的物理意义

（四）简单应用：热力学第三定律与规定熵化学反应熵变得计算*

（五）领会亥姆霍兹能、吉布斯能、最小亥姆霍兹能能原理、最小吉布斯能原理*。

（六）ΔG的计算*

1、综合应用：理想气体等温变化*

2、综合应用：可逆相变、不可逆相变过程*

3、综合应用：化学变化的*

（七）偏摩尔量与化学势

领会：化学势表达通式，化学平衡、相平衡条件。

第三章化学平衡

一、学习目的和要求

掌握用化学反应等温式判断化学反应方向和计算反应体系平衡混合物的组成和转化率，掌握标准生成吉布斯自由能定义及有关计算。掌握各种因素对化学平衡的影响及用等温方程计算不同温度下的平衡常数。熟悉液相反应平衡常数计算，了解从平衡条件导出化学反应的等温式和平衡常数的方法。

二、课程内容

（一）化学平衡条件与化学反应Gibbs自由能随反应进度的变化

（二）化学标准平衡常数

平衡常数在气相反应、液相反应、有凝聚相参与的气相反应中的表达和计算*。气相反应中经验平衡常数的表达*。化学反应等温方程式相关计算*。

（三）标准生成吉布斯自由能定义及有关计算*。

区别反应吉布斯能变化和反应标准吉布斯能变化。

（四）温度、压力、及惰性气体对化学平衡的影响(平衡移动原理)

通过计算分析各因素对平衡的移动影响，变温过程平衡常数计算（反应热与温度无关的条件下）*、反应耦合计算*。

三、考核知识点和要求

（一）领会：化学平衡条件与化学反应Gibbs自由能随反应进度的变化

（二）化学标准平衡常数

综合应用：平衡常数在气相反应、液相反应、有凝聚相参与的气相反应中的表达和计算*。气相反应中经验平衡常数的表达*。化学反应等温方程式相关计算*。

（三）标准生成吉布斯自由能定义及有关计算*。

识记：区别反应吉布斯能变化和反应标准吉布斯能变化。

（四）温度、压力、及惰性气体对化学平衡的影响(平衡移动原理)

简单应用：通过计算分析各因素对平衡的移动影响。

综合应用：变温过程平衡常数计算（反应热与温度无关的条件下）*、反应耦合计算*。

第四章相平衡

一、学习目的和要求

掌握相、组分数和自由度的基本概念。熟悉相律的应用。掌握单组分体系相图的分析及其应用。掌握克-克方程的应用及其计算。掌握二组分体系的相图，并运用相律分析相图，掌握精馏原理及其结果;掌握低共熔体系相图的分析和应用，掌握各类相图的杆杠规则计算；掌握三组分体系的组成表示法。熟悉部分互溶三液体系相图及其应用。了解各类气液平衡相图、有固溶体生成的相图。

二、课程内容

（一）相平衡的基本概念

相、相平衡、物种数、独立组分数、自由度数、相图、物系点和相点。

（二）相律

表示相平衡系统的相数、独立组分数、影响相平的外界因素和自由度数之间关系

的方程叫相律。掌握相律的有关计算*。

（三）单组分体系的相图（水）

分析水相图中点线面的含义*，水的三相点*。掌握克劳修斯－克拉贝龙方程计算*。

（四）双组分体系的相图（要求分析相图点线面自由度，运用杠杆规则）

1、理想的完全互溶双液系p-x图和T-x图，蒸馏（或精馏）原理，二组分完全互溶液液体系相图的分析及精馏原理、结果*

2、部分互溶的双液系统相图

3、完全不互溶双液系统相图

4、简单的低共熔混合物，二组分低共熔体系相图的分析和应用*

5、形成稳定化合物的相图*

（五）三组分体系的相图

三组分体系的组成表示法和特点，分析相图点线面自由度，运用杠杆规则，分析三组分水盐体系*。

三、考核知识点和要求

（一）相平衡的基本概念

识记：相、相平衡、物种数、独立组分数、自由度数、相图、物系点和相点。

（二）相律

简单应用：表示相平衡系统的相数、独立组分数、影响相平的外界因素和自由度数之间关系的方程叫相律。综合应用：相律的有关计算*。

（三）单组分体系的相图（水）

识记、领会：分析水相图中点线面的含义*，水的三相点*。

综合应用：克劳修斯－克拉贝龙方程计算*。

（四）双组分体系的相图（要求分析相图点线面自由度，运用杠杆规则）

1、识记、领会：理想的完全互溶双液系p-x图和T-x图，蒸馏（或精馏）原理，二组分完全互溶液液体系相图的分析及精馏原理、结果*

2、识记、领会：部分互溶的双液系统相图

3、识记、领会：完全不互溶双液系统相图

4、识记、领会：简单的低共熔混合物，二组分低共熔体系相图的分析和应用*

5、识记、领会：形成稳定化合物的相图*

6、综合应用：以上各体系的综合计算

（五）三组分体系的相图

领会、识记：三组分体系的组成表示法和特点，分析相图点线面自由度，运用杠杆规则，分析三组分水盐体系*。

第五章电化学

一、学习目的和要求

掌握电解质溶液的导电机理，掌握离子独立运动定律以及电导测定的应用；离子平均活度、离子平均活度系数及离子平均质量摩尔浓度表达及计算。能根据电池表示式写出电池反应以及由反应方程式设计可逆电池的方法；掌握可逆电池电动势与电池反应热力学函数之间的关系式；掌握能斯特方程及其应用，掌握各类电极的结构特点；掌握浓差电池构造，掌握可逆电池电动势的计算及其应用。熟悉可逆电池电动势和电极电势的测定原理，理解电解质溶液的互吸理论，电极

极化的原因及结果。了解离子迁移数计算，了解weston标准电池构造。

二、课程内容

（一）电解质溶液的电导

1、电解质溶液的导电机理

2、法拉第定律

3、电导、电导率、电导池常数、摩尔电导率概念及计算*

4、电导率、摩尔电导率与浓度的关系

5、离子独立运动定律及其计算*

（二）电导测定的应用

1、测水的纯度

2、计算水的离子积*

3、计算弱电解质的电离度和离解常数*

4、测定微溶盐的溶解度与溶度积*

5、电导滴定

（三）强电解质溶液的互吸理论

1、离子平均活度、离子平均活度系数及离子平均质量摩尔浓度表达及计算*

2、离子强度计算*，影响离子强度的因素分析

3、离子互吸理论和德拜-休克尔极限公式

（四）原电池

1、可逆电池的条件

2、电池表示式写法和规定*

3、电池电动势产生的机理，电极与溶液界面电势差，液体接界电势和盐桥

4、可逆电池热力学相关计算*

5、能斯特方程及其计算应用*

6、电极电势和标准电极电势的相关规定标准氢电极，电极电势的能斯特方程*

（五）电极的种类（熟记电极反应，电极表达式）*

1、第一类电极：金属与其阳离子组成的电极

2、第二类电极：金属-难溶盐及其阴离子组成的电极

3、第三类电极：氧化-还原电极

（六）电动势测定的应用（掌握以下内容的计算）*

1、判断化学反应方向*

2、测定化学反应的平衡常数*

3、求难溶盐的活度积*

4、测定溶液PH值

5、测定电池的标准电动势及离子平均活度系数*

6、电势滴定

（七）电极的极化和过电势

区别极化类型，分析电流密度与电极电势的关系。

三、考核知识点和要求

（一）电解质溶液的电导

1、领会：电解质溶液的导电机理

2、领会：法拉第定律

3、领会：电导、电导率、电导池常数、摩尔电导率概念，简单应用：相关计算*

4、领会、简单应用：电导率、摩尔电导率与浓度的关系

5、领会、简单应用：离子独立运动定律及其计算*

（二）电导测定的应用

1、简单应用：测水的纯度

2、简单应用：计算水的离子积*

3、综合应用：计算弱电解质的电离度和离解常数*

4、综合应用：测定微溶盐的溶解度与溶度积*

5、领会：电导滴定

（三）强电解质溶液的互吸理论

1、简单应用：离子平均活度、离子平均活度系数及离子平均质量摩尔浓度表达及计算

2、综合应用：离子强度计算*，影响离子强度的因素分析

3、简单应用：离子互吸理论和德拜-休克尔极限公式

（四）原电池

1、领会：可逆电池的条件

2、简单应用：电池表示式写法和规定*

3、领会：电池电动势产生的机理，电极与溶液界面电势差，液体接界电势和盐桥

4、综合应用：可逆电池热力学相关计算*

5、综合应用：能斯特方程及其计算应用*

6、综合应用：电极电势和标准电极电势的相关规定标准氢电极，电极电势的能斯特方程*

（五）电极的种类（熟记电极反应，电极表达式）*

1、识记：第一类电极：金属与其阳离子组成的电极

2、识记：第二类电极：金属-难溶盐及其阴离子组成的电极

3、识记：第三类电极：氧化-还原电极

（六）电动势测定的应用（掌握以下内容的计算）*

1、简单应用：判断化学反应方向*

2、简单应用：测定化学反应的平衡常数*

3、综合应用：求难溶盐的活度积*

4、综合应用：测定溶液PH值

5、综合应用：测定电池的标准电动势及离子平均活度系数*

6、简单应用：电势滴定

（七）电极的极化和过电势

领会：区别极化类型，分析电流密度与电极电势的关系。

第六章化学动力学

一、学习目的和要求

掌握一级、二级和零级反应速率方程的特点及简单反应级数的确定。掌握阿仑尼乌斯公式及其应用，活化能和的概念和求算方法。掌握浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。熟悉催化作用的基本概念，熟悉复合反应特征，复合反应速率的近似处理法。了解酸碱催化和酶催化的基本原理。了解光化反应特点。

二、课程内容

（一）基本概念

反应速率、反应速率方程、反应速率常数*、基元反应与质量作用定理*、总包反应、反应机理、反应分子数*，反应级数*、准级数反应*、半衰期。

（二）简单级数（零级、一级、二级）反应的速率方程及其计算*。

（三）反应级数的确定：积分法、微分法、半衰期法及其计算

（四）温度对反应速率的影响*

1、阿仑尼乌斯公式：（掌握有关公式的基本计算）

2.、温度对化学平衡常数的影响分析*

（五）典型的复杂反应（掌握简单计算，及下列反应的特征）

1、对峙反应*

2、平行反应

3、连续反应

4、链反应、稳态近似法、平衡态假设法对反应机理的推导

（六）光化反应的特点、光化学定律、量子效率*、药物对光的稳定性

（七）反应机理的确定

（八）催化作用特点

催化过程中正逆活化能与内能的关系*，酸碱催化的特点*，酶催化的特征，推导

Michaelis方程并计算酶催化问题*。

（九）碰撞理论，过渡态理论的基本假设模型。

三、考核知识点和要求

（一）基本概念

领会、识记：反应速率、反应速率方程、反应速率常数*、基元反应与质量作用定理*、总包反应、反应机理、反应分子数*，反应级数*、准级数反应*、半衰期。

（二）综合应用：简单级数（零级、一级、二级）反应的速率方程及其计算*。

（三）综合应用：反应级数的确定：积分法、微分法、半衰期法及其计算

（四）温度对反应速率的影响*

1、综合应用：阿仑尼乌斯公式：（掌握有关公式的基本计算）

2.、综合应用：温度对化学平衡常数的影响分析*

（五）典型的复杂反应（掌握简单计算，及下列反应的特征）

1、简单应用：对峙反应*

2、领会：平行反应

3、领会：连续反应

4、领会：链反应

5、简单应用：稳态近似法、平衡态假设法对反应机理的推导

（六）领会：光化反应的特点、光化学定律、量子效率*、药物对光的稳定性

（七）领会：反应机理的确定

（八）催化作用特点

领会：催化过程中正逆活化能与内能的关系*，酸碱催化的特点*，酶催化的特征，简单应用：推导Michaelis方程并计算酶催化问题*。

（九）领会：碰撞理论，过渡态理论的基本假设模型。

第七章表面现象

一、学习目的和要求

掌握表面能、比表面自由能和表面张力等概念，掌握弯曲液面的性质，能应用拉普拉斯公式和开尔文公式进行简单的计算并解释常见的表面现象。掌握判断液体铺展和固体表面润湿的标准，掌握溶液界面吸附及Gibbs公式含义。熟悉了解表面活性物质的结构特性及应用。了解表面膜和表面活性剂。了解气体在固体表面上的吸附。

二、课程内容

（一）表面积与表面吉布斯能：

表面积，表面吉布斯能，表面张力，影响表面张力的因素*

（二）弯曲表面的性质

1、曲面附加压力*

2、弯曲液面的饱和蒸气压*

3、解释过饱和蒸气、过冷过热液体的解释*

4、掌握附加压力、毛细现象、开尔文公式、亚稳态的有关计算*。

（三）润湿和铺展

1、润湿：杨氏方程*

2、液体的铺展判断*

（四）溶液的表面吸附：吉布斯吸附等温式及其计算*

（五）表面活性剂

表面活性剂的分类、结构性能、临界胶团浓度CMC*、表面活性剂的重要作用

三、考核知识点和要求

（一）表面积与表面吉布斯能：

领会：表面积，表面吉布斯能，表面张力，影响表面张力的因素*

（二）弯曲表面的性质

1、综合应用：曲面附加压力*

2、综合应用：弯曲液面的饱和蒸气压*

3、领会：解释过饱和蒸气、过冷过热液体的解释*

4、综合应用：掌握附加压力、毛细现象、开尔文公式、亚稳态的有关计算*。

（三）润湿和铺展

1、综合应用：润湿：杨氏方程*

2、综合应用：液体的铺展判断*

（四）溶液的表面吸附：综合应用：吉布斯吸附等温式及其计算*

（五）表面活性剂

领会：表面活性剂的分类、结构性能、临界胶团浓度CMC*、表面活性剂的重要作用

第八章胶体溶液

一、学习目的和要求

掌握胶体系统的基本特征和胶体的动力学、光学及电学性质;掌握双电层结构和胶团结构，了解胶粒带电的原因；了解溶胶的稳定与聚沉的原因，电解质对溶胶稳定性的影响能熟练判断电解质的聚沉能力。

二、课程内容

（一）分散体系分类及其基本特性

1、分散体系的分类：粗分散体系、胶体分散体系、分子分散体系。气溶胶、液溶胶、固溶胶；憎液胶体、亲液胶体（大分子溶液）。

2、胶体溶液的特性：分散性、多相性、聚结不稳定性*

3、胶体的制备与净化方法

（二）溶胶的动力性质

1、布朗运动

2、扩散与渗透现象：费克扩散第一定律，渗透现象

3、沉降与沉降平衡

⑴重力沉降

⑵沉降平衡高度分布公式

（三）溶胶的光学性质

1、丁达尔现象是由于溶胶粒子对光的散射引起的。

2、雷利公式：分析雷利公式中各自变量影响*。

3、光的吸收

（四）溶胶的电学性质

1、电动现象：电泳、电渗、流动电势、沉降电势

2、溶胶粒子表面电荷的来源：电离、吸附、晶格取代、摩察带电*

3、双电层理论

4、电泳测定

（五）胶体稳定性

1、胶团结构：胶团由胶粒和扩散层组成，掌握其书写方式*。记住常见溶胶电性。

2、溶胶的稳定性：动力稳定性、胶粒带电的稳定作用、溶剂化的稳定作用

3、溶胶的聚沉

⑴电解质的聚沉作用：舒尔茨－哈迪规则。记住聚沉顺序*。

⑵大分子化合物对溶胶的保护作用与敏化作用

4、胶体稳定性理论

DLVO理论、粒子间的作用力、粒子间的势曲线

（六）乳状液、泡沫和气溶胶

三、考核知识点和要求

（一）分散体系分类及其基本特性

1、识记：分散体系的分类：粗分散体系、胶体分散体系、分子分散体系。气溶胶、液溶胶、固溶胶；憎液胶体、亲液胶体（大分子溶液）。

2、领会：胶体溶液的特性：分散性、多相性、聚结不稳定性*

3、领会：胶体的制备与净化方法

（二）溶胶的动力性质

1、领会：布朗运动

2、领会：扩散与渗透现象：费克扩散第一定律，渗透现象

3、领会：沉降与沉降平衡

⑴领会：重力沉降

⑵领会：沉降平衡高度分布公式

（三）溶胶的光学性质

1、领会：丁达尔现象是由于溶胶粒子对光的散射引起的。

2、简单应用：雷利公式：分析雷利公式中各自变量影响*。

3、领会：光的吸收

（四）溶胶的电学性质

1、领会：电动现象：电泳、电渗、流动电势、沉降电势

2、领会：溶胶粒子表面电荷的来源：电离、吸附、晶格取代、摩察带电*

3、领会：双电层理论

4、领会：电泳测定

（五）胶体稳定性

1、简单应用：胶团结构：胶团由胶粒和扩散层组成，掌握其书写方式*。记住常见溶胶电性。

2、领会：溶胶的稳定性：动力稳定性、胶粒带电的稳定作用、溶剂化的稳定作用

3、溶胶的聚沉

⑴简单应用：电解质的聚沉作用：舒尔茨－哈迪规则。记住聚沉顺序*。

⑵领会：大分子化合物对溶胶的保护作用与敏化作用

4、胶体稳定性理论

领会：DLVO理论、粒子间的作用力、粒子间的势曲线

（六）领会：乳状液、泡沫和气溶胶

Ⅲ、试卷形式及试卷结构

1、考试为闭卷、笔试、时间150分钟，试卷满分100分，考生在试卷上答题。

2、试卷题型比例：选择题40分（单选题），填空题15分，简答题15分，计算题30分。

3、试卷难易比例：易、中、难分别占40%，40%，20%。

Ⅳ、参考书目

1、侯新朴主编《物理化学》人民卫生出版社，第五版，2005。

2、郭林主编《物理化学学习与解题指南》，第一版，2005。

3、傅献彩主编《物理化学》高等教育出版社，第四版，2005。

Ⅴ、题型示例

一、选择题（每题四个备选答案，只有一个正确答案）

1、某体系经恒压过程由400K升到700K,已知体系恒压热容为20J/K,则ΔH应为（）

A、0J B、300J C、6000J D、－6000J

二、填空题

1、熵的物理意义是：________________________。

三、简答题-

1、解释过冷现象是如何形成的？如何避免过冷现象的发生？

四、计算题

1、1000K下理想气体反应CO（g）+H2O(g)＝CO2（g）+H2(g)的Kθp=1.43某一时刻，若：

PCO=0.5Kpa,PH2O=0.2Kpa,PCO2=0.3Kpa,PH2=0.3Kp

⑴反应△rGm，判定反应方向。

⑵1200K时Kθp=0.73其余条件同上，反应方向如何？