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中國科學院大學碩士研究生入學考試

《化學專業綜合》大綱

本《化學專業綜合》考試大綱適用于報考中國科學院大學的碩士研究生入學考試。綜合化學課程的主要內容包括無機化學、分析化學、有機化學和物理化學的基礎內容，這些內容分別為：

一、無機化學部分考試內容

(一) 無機化學

1、 物質狀態

(1)熟練掌握理想氣體狀態方程，分壓定律，分體積定律，了解實際氣體的van der Waals方程，由分子運動論推導理想氣體定律;

(2)掌握液體的蒸發，沸點;

(3)了解晶體的外形與內部結構。

2、原子結構

(1)理解氫原子光譜和玻爾理論，波粒二象性，幾率密度和電子云，波函數的空間圖象，四個量子數，多電子原子的能級。

(2)掌握核外電子排布的原則及其與元素周期表的關系，元素基本性質的周期性。

3、化學鍵與分子結構

(1)掌握離子鍵的形成與特點，離子的特征，離子晶體，晶格能;

(2)掌握共價鍵的本質、原理和特點。

(3)靈活運用雜化軌道理論，價層電子對互斥理論，分子軌道理論。

(4)理解鍵參數與分子的性質。

(5)理解分子晶體和原子晶體;金屬鍵的共性改價理論和能帶理論，金屬晶體;極性分子和非極性分子，分子間作用力，離子的極化，氫鍵。

4、氫和稀有氣體

了解氫的成鍵特征，氫的性質、制備方法，氫的化合物，稀有氣體的空間結構。

5、化學熱力學初步

(1)熟練掌握熱力學基本概念，熱力學第一定律，可逆途徑;

(2)靈活運用化學反應的熱效應，蓋斯定律，生成熱與燃燒熱，從鍵能估算反應熱;

(3)了解反應方向概念，理解反應焓變對反應方向的影響，狀態函數熵和吉布斯自由能。

6、化學反應速率

(1)了解反應速率理論，

(2)掌握反應速率的影響因素。

7、化學平衡

(1)掌握化學反應的可逆性和化學平衡;

(2)靈活運用平衡常數，標準平衡常數Kθ與△rGmθ的關系，

(3)理解化學平衡移動的影響因素。

8、溶液

(1)了解溶液濃度的表示方法，

(2)靈活運用溶解度原理和分配定律;

(3)掌握非電解質稀溶液的依數性;

(4)了解分散體系和溶膠的制備、性質，溶膠的電泳和粒子結構，溶膠的聚沉和穩定性，高分子溶液。

9、電解質溶液

(1)了解酸堿理論的發展，

(2)理解強電解質溶液理論;

(3)熟練掌握并靈活運用弱酸、弱堿的解離平衡和鹽的水解，難溶性強電解質的沉淀溶解平衡。

10、氧化還原反應

(1)熟練掌握基本概念，氧化還原反應方程式的配平，原電池和電極電勢。

(2)靈活運用電池電動勢與化學反應吉布斯自由能的關系，

(3)理解電極電勢的影響因素。

(4)熟練掌握電極電勢的應用，電勢圖解及其應用。

(5)了解化學電池，電解。

11、鹵素

了解鹵素的通性，鹵素單質及其化合物，含氧酸的氧化還原性。

12、氧族元素

(1)了解氧族元素的通性，氧，臭氧，水，過氧化氫，硫及其化合物，

(2)掌握無機酸強度的變化規律。

13、氮族元素

了解氮族元素的通性，氮及其化合物，磷及其化合物，砷、銻、鉍及其化合物，鹽類的熱分解。

14、碳族元素

(1)了解碳族元素的通性，碳族元素的單質及其化合物，

(2)理解無機化合物的水解性。

15、硼族元素

(1)了解硼族元素的通性，硼族元素的單質及其化合物，

(2)掌握惰性電子對效應和周期表中的斜線關系。

16、堿金屬和堿土金屬

(1)了解堿金屬和堿土金屬的通性，

(2)理解堿金屬和堿土金屬的單質及其化合物，離子晶體鹽類的水解性。

17、銅、鋅副族

(1)一般了解銅族元素的通性、單質及其化合物，

(2)理解IB族與IA族元素性質對比;

(3)一般了解鋅族元素的通性、單質及其化合物，

(4)理解IIB族與IIA族元素性質對比。

18、配位化合物

(1)理解配位化合物的基本概念，

(2)熟練掌握配合物的化學鍵理論，

(3)理解并掌握配位化合物的穩定性，

(4)了解配位化合物的重要性。

19、過渡金屬(I)

(1)一般了解鈦、釩、鉻、錳各分族元素及其重要化合物，

(2)理解物質顯色規律以及呈色原因及影響因素。

20、過渡金屬(II)

(1)一般了解鐵系、鉑系元素及其重要化合物，

(2)理解過渡元素的通性。

21、鑭系及錒系元素

(1)一般了解各系元素的電子層結構，

(2)掌握鑭系及錒系元素通性以及重要化合物。

二、分析化學部分考試內容

(一) 化學分析

1、概論

(1)了解分析化學的任務和作用，

(2)熟悉分析方法的分類。

(3)掌握基準物質和標準溶液等概念、標準溶液的配制方法;

(4)掌握滴定分析的方式、對化學反應的要求及相關計算。

2、分析試樣的采集與制備

了解分析試樣的采集、制備、分解及測定前的預處理。

3、分析化學中的誤差與數據處理

(1)掌握誤差、偏差、準確度及精密度的概念、相互間的關系及計算方法。

掌握有效數字的概念及修約規則。

(2)了解隨機誤差正態分布的特點及區間概率，

(3)掌握有限數據的t分布，利用t分布計算平均值的置信區間;

(4)掌握t檢驗、F檢驗和異常數據取舍的方法。

(5)了解誤差的傳遞及計算。

(6)掌握一元線性回歸分析法及線性相關性的評價。

4、分析化學中的質量保證與質量控制

(1)了解分析全過程的質量保證與質量控制;

(2)掌握標準方法與標準物質;

(3)了解不確定度和溯源性。

5、酸堿滴定法

(1)了解活度的概念和計算。

(2)掌握酸堿質子理論和酸堿平衡理論。

(3)掌握組分分布分數和氫離子濃度的計算方法。

(4)掌握酸堿指示劑的原理、變色范圍及選擇原則。

(5)熟悉酸堿滴定曲線方程的推導和滴定誤差的計算。

(6)熟悉各種滴定方式，并能設計常見酸、堿的滴定分析方案。

(7)掌握緩沖溶液的組成、性質、緩沖容量以及PH值的計算方法。

6、絡合滴定法

(1)掌握絡合物溶液中的離解平衡、副反應系數和條件穩定常數的概念及計算。

(2)掌握絡合滴定法的基本原理和化學計量點時金屬離子濃度的計算;

(3)了解金屬離子指示劑的原理。

(4)掌握絡合滴定的方式、提高選擇性的方法和滴定誤差的計算。

7、氧化還原滴定法

(1)了解氧化還原平衡及影響氧化還原反應方向的因素。

(2)掌握標準電極電勢及條件電極電勢的概念、區別及計算方法。

(3)了解氧化還原滴定的樣品預處理、指示劑的原理、滴定曲線和滴定誤差計算。

(4)掌握KmnO4法、K2Cr2O4法及碘量法的原理和操作方法。

8、沉淀滴定法

掌握沉淀滴定法原理及其應用。

9、重量分析法

(1)掌握沉淀的溶解度的計算及影響沉淀溶解度的因素。

(2)了解沉淀的形成過程及影響沉淀純度的因素。

(3)掌握沉淀條件的選擇和重量分析結果的計算。

(二)“儀器分析”

1、緒論

了解分析化學中的儀器和方法，掌握分析儀器的性能指標和計算方法。

2、光譜分析

a.光譜分析法導論

(1)了解電磁輻射的性質。

(2)掌握電磁輻射與物質相互作用的原理。

(3)了解光學分析儀器的大致構造。

b.原子光譜

(1)掌握原子吸收光譜、原子發射光譜，原子熒光光譜，X射線熒光法，X射線吸收法，X射線衍射法的基本原理，

(2)了解原子化的方法、試樣引入技術、原子光譜儀器基本結構及分析中的干擾效應及抑制方法。

c.分子光譜

(1)掌握紫外一可見吸收、熒光/磷光/化學發光、紅外吸收、激光拉曼散射等光譜學方法，核磁共振波譜法，質譜法的基本原理和重要概念。

(2)熟練掌握光吸收定律、化學位移、簡單自旋偶合和自旋分裂等概念及應用。

(3)掌握質譜的離子化方法和不同質量分析器的原理。

(4)了解光譜分析儀器的基本構造。

(5)能夠靈活應用各種光譜解析簡單化合物的化學結構。

d.表面分析方法

(1)掌握電子能譜法，二次離子質譜法，電子顯微鏡和電子探針，掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡的基本原理，

(2)了解其儀器結構。

3、電分析

(1)了解有關電池，電極反應，電池圖解式的表示規則。

(2)掌握標準電極電位與條件電位的概念及能斯特公式的應用。

(3)掌握電位分析法，伏安法和極譜法，電解和庫侖分析法的基本原理。

(4)掌握離子選擇電極的基本原理、類型及性能參數，特點及應用。

(5)了解電解分析方法的應用。

4、分離方法

(1)了解化學中分離富集的方法和基本原理。

(2)掌握色譜法的基本理論、色譜分析定性及定量方法。

(3)掌握柱效/選擇性/分離度的基本概念、影響因素及計算方法。

(4)了解各種色譜儀基本構造。

(5)掌握氣相色譜固定相，氣相色譜分離條件及檢測器的選擇原則，

(6)了解氣相色譜分析方法及應用。

(7)掌握高效液相色譜分離的基本原理、方法分類和應用對象、分離條件及檢測器的選擇原則。

(8)了解電泳法的基本原理和分類;

(9)掌握毛細管電泳法的基本原理及基本概念，了解其儀器構造。

(10)了解超臨界流體色譜和萃取的原理。

5、其他分析方法

了解熱分析、流動注射分析等方法的基本原理，了解其儀器構造及應用。

三、 有機化學部分考試內容

(一) 有機化學基本理論

1、鍵和分子結構

(1)化學鍵的本質與內涵

· 共價鍵的本質(極性、鍵長)

· 電負性

· 分子偶極

(2) Lewis電子結構

· Lewis結構式

· 共振式

· 形式電荷

(3)分子結構理論

· 價鍵理論(雜化軌道)

· 分子軌道理論

2、酸和堿：有機反應及其機理

(1)酸堿理論

· Brønsted 酸堿理論

· Lewis酸堿理論

(2)b.酸離解常數(Ka)和pKa

· pKa定義

· pKa應用

(3)化合物結構和酸度關系

· 內因(中心原子、電子效應)

· 外因(介質效應)

3、烷烴和構象分析

(1)烷烴的命名

(2)分子間作用力

· 偶極-偶極作用力

· 氫鍵

· 色散力

(3)直連及環狀烷烴構象分析

· 乙烷

· 丁烷

· 環丙烷及環己烷構象分析

4、立體化學：手性分子

(1)手性的基本特性

· 手性定義

· 手性化合物判據

(2)手性化合物立體化學

· R/S(CIP)規則

· 多中心手性分子

· 立體構型

(3)手性化合物性質

· 光學性質

· 手性物質(藥物)

· 手性技術(制備、檢測)

5、數字有機化學——能量，平衡與反應基本理論

(1)有機化合物能量標度

· 生成熱;

· 燃燒熱;

· 原子化熱：平均鍵能;

· 鍵離解能：均裂、異裂、pKa

(2)化學平衡和反應速率方程

(3)反應過渡態理論和Hammond假說

(4)有機反應主要類型及活性中間體

(二) 有機化合物和反應

6、離子型反應：烷基鹵化物的親核取代和消除反應

(1)烷基鹵化物的結構、性質;

(2)親核取代反應;

· SN2反應，

· SN1反應;

(3)消除反應;

· E1，E2機理

7、加成反應：烯烴和炔烴

(1)烯烴、炔烴的結構和性質;

(2)烯烴的加成反應及機理

· 離子型：碳正離子、鎓鹽

· 自由基型

(3)炔烴的加成與機理

(4)反應合成設計

8、有機分析化學

(1)有機質譜分析:分子結構式確定

· 質譜分析原理，

· 分子離子峰，

· 碎片峰

(2)紅外光譜分析：官能團鑒定

· 波數，

· 吸收強度及其影響因素，

· 峰型

(3)核磁共振譜：結構鑒定

· 氫譜/碳譜：化學位移、積分面積、偶合

9、自由基反應

(1)自由基反應及機理;

· 自由基穩定性，

· 自由基反應基本特點類型，

· 自由基的產生方式;

(2)重要自由基反應類型

· 烷基鹵代反應，

· 烯丙基溴代反應，

· 自由基加成

10、氧化還原和有機金屬化合物

(1)碳氧化態和氧化還原反應

(2)羰基化合物還原制備醇

(3)醇的氧化反應

(4)金屬有機化合物：C-C鍵的形成

11、共軛p體系和周環反應

(1)共軛效應

· 共軛的內涵、

· p-體系分子軌道、

· 紫外光譜、

(2)共軛烯烴的親電加成反應

· 熱力學控制vs動力學控制

(3)周環反應

· 環加成反應、

· 電環化反應、

· s-重排

(4)前線軌道理論

12、芳香性和芳香化合物

(1)芳香性

· 芳香性的內涵、

· 共軛、

· 共振與芳香性

· Hückle芳香性理論、

· Möbius 芳香性

(2)芳香化合物和芳香雜環化合物

· 取代苯、

· 芳香雜環、

· 多環芳香化合物

(3)苯的化學簡介

(4)芳香取代反應、苯還原、芐基反應

13、芳香取代反應

(1)親電芳香取代反應

· 反應機理、

· 取代基效應、

· 各種取代反應(Arene C-C/C-X)

(2)親核芳香取代反應

· 反應機理、

· 取代基效應

(3)苯炔反應

· 反應機理、

· 苯炔中間體

14、羰基化學I：加成反應

(1)醛酮的結構與性質

(2)醛酮的制備方法

(3)羰基加成反應

· 反應機理、

· 親核加成反應

15、羰基化學II-羧酸及其衍生物

(1)羧酸及其衍生物結構與反應性

(2)羧酸及其衍生物的制備方法

(3)加成-消除反應

16、羰基化學III：a-位反應

(1)烯醇、烯醇負離子和烯胺的形成過程

(2)a-鹵化反應、 a-烷基化反應

(3)Aldol, Mannich, Claisen反應

(4)共軛加成反應(Michael Addition)

17、功能性分子：胺和雜環化合物

(1)胺類化合物結構與性質;

(2)胺的制備;

(3)胺的反應;

(4)氮雜環化合物的反應;

(三)生物有機化合物

18、糖類、脂類

(1)糖類知識與糖的反應;

(2)脂類化合物;

19、氨基酸與蛋白質

(1)氨基酸及其合成;

(2)多肽與蛋白質;

(3)多肽與蛋白質的一級結構、高級結構;

(4)酶

20、核酸和蛋白質合成

(1)核酸、核苷與核苷酸;

(2)DNA，RNA與蛋白質合成;

以第1章~第17章為主，同時注意各種人名反應，其他章節一般了解。

四、物理化學部分考試內容

(一)考試大綱

1、熱力學三大定律

2、熱力學定律的應用

(1)多組分體系熱力學及其在溶液中的應用

(2)相平衡

(3)化學平衡

3、電化學

4、化學反應動力學基礎

(二)考試要求

1、熱力學三大定律

(1) 明確熱力學的一些基本概念，如體系、環境、功、熱、狀態函數、變化過程和途徑等。

(2) 掌握熱力學第一定律和內能的概念。

(3) 熟知功和熱正負號的取號慣例及各種過程中功與熱的計算。

(4) 掌握U及H都是狀態函數以及狀態函數的特性。

(5) 熟練應用熱力學第一定律計算理想氣體在等溫、等壓、絕熱等過程中的DU、DH、Q和W。

(6) 熟練應用生成焓、燃燒焓來計算焓變。

(7) 明確熱力學第二定律的意義。

(8) 理解克勞修斯不等式的重要性，掌握熱力學函數U、H、S、F、G的定義，并了解其物理意義。

(9) 明確DG在特殊條件下的物理意義，會用它來判別變化的方向和平衡條件。

(10) 熟練計算一些簡單過程的DS、DH、DA和DG。

(11) 掌握各種平衡判據。

(12) 了解熱力學第三定律的內容，明確規定熵值的意義、計算及其應用。

2、熱力學定律的應用

(1) 熟悉多組分系統的組成表示法及其相互關系。

(2) 掌握偏摩爾量和化學勢的定義，了解二者的區別和在多組分系統中引入偏摩爾量和化學勢的意義。掌握理想氣體化學勢的表示式及其標準態的含義。

(3) 了解理想液態混合物的通性及化學勢的表示方法。熟悉稀溶液的依數性，會用依數性計算未知物的摩爾質量。

(4) 明確相、組分數和自由度等相平衡中的基本概念。

(5) 熟練掌握相律在相圖中的應用。在雙液系相圖中，了解完全互溶和部分互溶相圖的特點，掌握如何利用相圖進行有機物的分離提純。

(6) 學會用步冷曲線繪制二組分低共熔點相圖，會對相圖進行分析，并了解二組分低共熔相圖和水鹽相圖在冶金、分離、提純等方面的應用。

(7) 了解從平衡常數導出化學反應等溫式，并掌握這個公式的使用。

(8) 了解從化學勢導出標準平衡常數。

(9) 理解

(10) 熟悉溫度，壓力和惰性氣體對平衡的影響。

3、電化學

(1) 掌握形成可逆電池的必要條件、可逆電極的類型和電池的書面表示方法，

(2) 能熟練、正確地寫出電極反應和電池反應，

(3) 掌握Nernst方程計算電極電勢和電池的電動勢。

(4) 掌握熱力學與電化學之間的聯系，會利用電化學測定的數據計算熱力學函數的變化值。

4、化學反應動力學基礎

(1) 掌握宏觀動力學中反應速率的表示法，基元反應，非基元反應，反應級數，反應分子數，速率常數等的基本概念。

(2) 掌握簡單級數的反應如零級、一級、二級的特點，從實驗數據利用各種方法判斷反應級數，熟練地利用速率方程計算速率常數，半衰期等。

(3) 掌握三種典型的復雜反應(對峙反應、平行反應和連續反應)的特點。

(4) 掌握活化能的含義，它對反應速率的影響，以及活化能的求算方法。

(5) 掌握碰撞理論和過渡態理論的基本概念，用這兩個理論計算簡單反應的速率常數，掌握活化能、閾能和活化焓等能量之間的關系。

四、參考書目

1、無機化學， 第三版，曹錫章 等編著，高等教育出版社，2003年出版。

2、無機化學，(修訂版)，張祖德 編著， 中國科學技術大學出版社，2008年出版。

3、基礎無機化學(上、下)，原著：張淑民，修訂：吳集貴，王流芳，蘭州大學出版社，1995(上冊)，1996(下冊)出版。

4、分析化學(上冊)，2006年第五版。武漢大學，高等教育出版社

5、分析化學(下冊)，武漢大學，第五版，2007，高等教育出版社

6、基礎有機化學 (上,下冊) 第三版，邢其毅，裴偉偉，徐瑞秋，周政等，北京，高等教育出版社，2005年6月

(邢其毅等《基礎有機化學》(上,下冊) 第四版，北京大學出版社，2017年01月)

7、T. W. Graham Solomons, Craig B. Fryhle, Scott A. Synder: Organic Chemistry (11th Edition), 2013, John Wiley & Sons 【參考】

8、K. Peter C. Volhardt等主編《有機化學：結構與功能》(第四版)，戴立信等譯，化學工業出版社，2006 【參考】

9、物理化學 (第五版)，上、下冊，傅獻彩、沈文霞、姚天揚、侯文華編，高等教育出版社，2005年

五、說明

主要題型有：是非題、選擇題、填空題、簡答題、計算題、綜合題等。