2021东北电力大学物理化学研究生考试大纲 正文

化学工程学院初试科目考试大纲
“物理化学”考试大纲
一、考试的学科范围
物理化学课程教学（大纲）基本要求的所有内容。
二、评价目标
主要考查考生对物理化学课程的基础理论、基本知识掌握和运用的情况，要求考生应掌握以下有关知识：
1、理想气体及其状态方程、真实气体状态方程，压缩因子图
2、热力学基本概念及术语；热力学第一定律及其数学表达式。熟练准确进行过程热、功、热力学能变及焓变的计算。
3、热力学第二定律、熵、吉布斯函数变的计算；热力学判据及应用。
4、偏摩尔量、化学势概念及拉乌尔定律的使用条件；化学势应用及活度和逸度定义。
3、相律及其应用；单组分及二组分的相图、制作及分析。
4、化学反应等温式和标准平衡常数；化学平衡组成计算；温度、压力及惰性组分对化学平衡的影响。
5、电解质溶液导电机理及离子迁移数，电导、电导率计算；电导测定的应用。
6、可逆电池基本概念及有关计算；电动势产生机理及应用。
7、电解、极化作用及金属腐蚀；电解时电极上的竞争反应。
8、简单级数反应的反应速率方程；典型复合反应及近似处理法。
9、链反应、光化反应和催化反应特点；碰撞理论和过渡状态理论。
10、界面张力，开尔文公式，化学吸附和物理吸附，吸附等温式；表面吸附及润湿现象。
11、胶体化学基本概念及性质，溶胶的胶团结构；溶胶的稳定和聚沉原理，粗分散系统及高分子溶液。                    
三、试题主要类型
1、答题时间： 180分钟
2、试题类型：填空题、选择题、计算题、简答题及判断题
四、考查要点
（一） 绪论及气体
1. 理想气体及其状态方程；
2. 真实气体状态方程及压缩因子图。　 
（二） 热力学第一定律
1. 体系和环境、状态和性质、过程和途径、热力学平衡等热力学常用的基本概念；
2. 内能、功、热、焓和热容等热力学函数或概念的含义；
3. 热力学第一定律及应用；体积功的计算和可逆过程的概念；
4. 理想气体的等温、等压、等容和绝热过程的计算方法；
5. 焦耳实验、卡诺循环和焦耳-汤姆逊实验及其推论；
6. 反应焓变的计算方法及其与反应温度的关系。　　　　　　　　　　　　　　　 
（三） 热力学第二定律
1. 热力学第二和第三定律、熵判据及各类过程熵变的计算方法；
2. 吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能定义、判据及计算方法；
3. 标准生成吉布斯自由能的概念及其应用；
4. 麦克斯韦关系式的推导过程及其应用；
5. 克拉贝龙方程和克劳修斯—克拉贝龙方程的物理意义及其应用； 
6. 物质的标准熵和标准摩尔生成焓定义及应用。
（四） 多组分系统热力学
1. 溶液的定义及其分类；
2. 偏摩尔量概念及加和公式应用；
3. 理想溶液和稀溶液的定义，拉乌尔定律和亨利定律的各种应用；
4. 稀溶液的依数性概念及如何通过依数性来测定溶质分子量；
5. 化学势的概念及其在化学变化和相变化中的应用；
6. 气体的逸度、标准态和参考态的概念；
（五） 相平衡
1. 单组分体系相图及其在升华提纯中的应用；
2. 两组分体系的液-固相图及其在结晶分离中的应用；
3. 杠杆规则及其应用；
4. 两组分体系的气-液相图的实验测定、理论计算及其在精馏操作中的应用；
5. 部分互溶的三液体体系和固-固-液盐水体系相图及其应用。
（六)化学平衡
1. 用吉布斯自由能状态函数判断化学反应进行的方向；
2. 反应进度的概念；
3. 用反应物和产物的标准吉布斯生成自由能计算平衡常数的方法；
4. 各种平衡常数之间关系的数学表式；
5. 平衡常数与温度之间的关系式的推导过程并掌握该方程的具体应用；
6. 压力、惰性物质对各类反应的平衡的影响；
7. 从平衡常数计算平衡转化率和平衡组成的方法。
(七） 电解质溶液
1. 电解质溶液的导电机理；
2. 摩尔电导率的概念、测定方法及其应用；
3. 强电解质的离子相互作用理论、离子的迁移数、离子的浓度和活度。
（八) 可逆电池电动势及其应用
1. 可逆电池的电动势计算、测量方法及其应用；
2. 标准电极电动势概念及其计算公式；
3. 液接电势的概念、消除方法及其计算；
4. 离子选择性电极的一般工作原理和膜电势的推导；
5. 电位-pH图的含义及制作方法。
(九） 电解与极化作用
1. 电极产生极化的原因及极化现象的应用； 
2. 塔菲尔（Tafel）公式的物理意义及氢超电势理论；
3. 电解时离子析出的先后次序、金属离子的分离；
4. 电解、电镀、电化学腐蚀的基本原理；
5. 化学电源。
（十） 化学动力学基础（一）
1. 反应速率的定义；反应物浓度、温度对反应速率的影响；
2. 质量作用定律和反应级数、反应分子数的概念；
3. 典型复杂反应的速率常数的计算方法；
4. 链反应特点和稳态近似和平衡态近似的原理及速率方程的建立以及其速率常数的测定的方法；
5. 基元反应及复杂反应的速率常数和平衡常数间的关系。
（十一） 化学动力学基础（二）
1. 三种速率理论的基本要点；
2. 实验活化能、反应阈能和反应物与活化络合物的零点能之差三个概念之间的差别及其相互联系；
3. 光化反应和催化反应特点
4. 从分子性质计算基元反应速率常数的方法及其运算。
（十二） 表面物理化学
1. 杨—拉普拉斯方程式、开尔文方程式和吉布斯吸附方程式的推导过程及适用条件；  
2. 表面活性剂的作用原理；
3. 气体在固体表面的吸附形式、吸附势能曲线的形式和物理意义，以及学习几种吸附等温式的物理表达和比表面测定的原理；
4. 从表面的组成、结构和反应等角度了解现代表面化学的研究内容。
（十三） 胶体分散系统和大分子溶液
1. 分散体系的分类及胶体的定义；
2. 溶胶的光学性质、动力性质和电学性质；
3. 胶团的结构表示式；
4. 电解质对胶体稳定性与聚沉的影响；
5. 胶体稳定性的DLVO理论；
6. 唐南平衡；
7. 凝胶及大分子溶液。
五、主要参考书目
1.傅献彩主编，物理化学(第五版)，北京：高等教育出版社,2005
2.王正烈主编，物理化学(第四版)，北京: 高等教育出版社,2001
 
 
 
 
 
 
 
“化工原理”考试大纲
一、考试的学科范围
化工原理课程教学（大纲）基本要求的所有内容。
二、评价目标
主要考查考生对化工原理课程的基础理论、基本知识掌握和运用的情况，要求考生应掌握以下有关知识：
掌握流体流动的基本规律及应用：理解流体的重要性质、流体静力学方程；流体流动的若干基本概念、连续性方程、机械能衡算方程；机械能损失与管流阻力的概念，管内摩擦阻力、局部阻力的计算方法；简单管路计算。
掌握离心泵的基本结构、工作原理、性能参数与特性曲线、安装、工作点、操作调节；各种液体输送机械的用途。
掌握沉降过程的基本原理，降尘室的设计；掌握过滤操作的原理、过滤基本方程的推导思路、恒压过滤的计算；过程的原理、计算方法、典型设备的结构特点；根据工艺要求合理选择设备。
了解热传导的基本原理、傅立叶定律；掌握热传导、傅立叶定律、导热系数、单层与多层平壁的定态热传导、单层与多层圆筒壁的定态热传导计算；掌握对流传热：牛顿冷却定律、对流传热系数及其主要影响因素、对流传热系数关联式；掌握对流传热：牛顿冷却定律、对流传热系数及其主要影响因素、对流传热系数关联式；掌握对流传热：牛顿冷却定律、对流传热系数及其主要影响因素、对流传热系数关联式。
了解传质分离方法的类型与选择；相组成的表示方法；传质的方式与描述；相际间的对流传质模型。
了解气体吸收过程的平衡关系；气体吸收过程的速率关系；掌握低组成气体吸收过程的计算；填料塔的流体力学性能与操作特性。
了解双组分理想溶液的气液平衡：相平衡关系的相图、拉乌尔定律、相对挥发度的概念。了解蒸馏方式：简单蒸馏与平衡蒸馏、精馏原理和流程；掌握双组分连续精馏计算：物料衡算和操作线方程、进料状况的影响、理论板数的求算、回流比的选择、塔效率与实际板数的求算。
掌握湿空气性质和湿度图。掌握干燥过程的物料衡算和热量衡算、空气通过干燥器状态变化、理想干燥过程的计算、干燥器的热效率。了解干燥过程平衡关系：平衡水分与自由水分、结合水分与非结合水分。了解干燥速率关系：恒定干燥条件下的干燥实验、干燥曲线和干燥速率曲线、恒定干燥条件下干燥时间的计算。
三、试题主要类型
1、答题时间： 180分钟
2、化工原理试题类型：选择题、填空题、简答分析题、计算题
四、考查要点
(一) 流体流动
1.流体静力学方程的应用；
2.管流连续性方程、机械能衡算方程的物理意义、适用条件及其应用；
3.管路系统的摩擦阻力、局部阻力和总阻力的计算。
(二) 流体输送机械n
1.各种液体输送机械的用途及选择；
2.离心泵的基本结构、原理、工作点、操作调节；
3.离心泵安装高度的计算。
(三)非均相混合物分离及固体流态化
1.沉降过程的基本原理，降尘室的设计；
2.过滤操作的原理、过滤基本方程的推导思路、恒压过滤的计算；
    3.过滤基本方程、恒压过滤得计算。
传热
1.热传导的基本原理、掌握傅立叶定律并能加以应用；
2.换热器的热量衡算；总传热速率方程和总传热系数的计算；
3.对流传热的基本原理、对流传热系数的物理意义及经验关联式。
 传质与分离过程概论
1.相组成的表示方法；
2.传质设备的基本类型和性能要求；
3.相际间的对流传质模型。
(六) 气体吸收
1.气体吸收过程的平衡关系；
2.气体吸收过程的速率关系；
3.低组成气体吸收过程的计算；填料塔的流体力学性能与操作特性。
(七) 蒸馏
1.双组分理想溶液的气液平衡：相平衡关系的相图、拉乌尔定律、相对挥发度的概念；
2.简单蒸馏与平衡蒸馏、精馏原理和流程；
3.双组分连续精馏计算：物料衡算和操作线方程、进料状况的影响、理论板数的求算、回流比的选择、塔效率与实际板数的求算。
(八) 干燥
1.湿空气性质和湿度图；
2.干燥过程的物料衡算和热量衡算、空气通过干燥器状态变化、理想干燥过程的计算、干燥器的热效率；
3.干燥过程平衡关系：平衡水分与自由水分、结合水分与非结合水分。
五、主要参考书目
1.柴诚敬主编，化工原理（第三版）上、下册，北京：高等教育出版社，2016年
2.陈常贵，柴诚敬编，化工原理（第3版）上、下册，天津大学出版社；ISBN：9787561833797（上册）ISBN：9787561835159（下册）
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“水污染控制工程”考试大纲
一、考试的学科范围
水污染控制工程课程教学（大纲）基本要求的所有内容。
二、评价目标
主要考查考生对水污染控制工程课程的基础理论、基本知识掌握和运用的情况，要求考生应掌握以下有关知识：
1.了解水循环和水污染，水污染控制工程的主要内容和任务；重点掌握水的自然循环和社会循环。
2.了解排水管渠和排水管渠上的构筑物；理解排水系统的组成，重点掌握排水体制并会合理选择。 
3.理解排水管渠的水力设计原则和管渠水力计算基本公式，重点掌握水力计算图以及对它的学习使用。明确污水设计流量的确定及其计算方法，了解污水沟道系统的平面布置、污水沟道水力学设计的任务和原理。
4.掌握雨水径流量的计算及雨水管渠的设计。了解排水管渠的施工，重点掌握排水管渠的开槽施工、顶管施工、井水排水。
5.了解排水管渠的管理措施和方法，了解排水沟道如何进行系统的维护，掌握排水管渠系统的修理。了解管节外压试验的三点试验法来求管体最大线性荷载值，掌握荷载计算和管道强度核算。
6.了解污水的类型与特征以及污水水质的性质和污染指标，掌握污水水质的物理、化学、生物等各项指标，了解污染物在水体环境中的迁移和转化；重点掌握水体的自净作用，了解污水出路和排放标准。
7.了解格栅的作用、分类和计算，掌握沉淀和气浮的基础理论及沉淀的类型，了解沉砂池和气浮池的原理和形式；掌握沉定池的一般设计原则及设计参数，了解隔油和破乳的方法。
8.理解污水生物处理的基本原理、微生物的生长规律和生长环境；了解生化反应的反应速率和反应级数以及微生物生长动力学相关的知识。
9.掌握废水好氧处理的工艺与原理，M-M和MONOD方程式的应用及原理。了解活性污泥法的基本概念、发展以及数学模型基础，理解气体传递原理和曝气池，掌握活性污泥法的发展演变及设计。掌握污水的好氧生物处理、生物膜法的特点及设计；了解稳定塘和污水的土地处理，理解污水的厌氧生物处理基本原理和厌氧生物处理工艺。
10.掌握化学混凝法、吸附法、离子交换法，并理解膜法和离子交换法的区别。
11.了解城市污水深度处理技术方法，掌握污水深度处理技术方法的应用。了解污泥的处置和处理方法，重点掌握污泥的浓缩、稳定、脱水。
三、试题主要类型
1、答题时间：180分钟
2、试题类型：填空、判断、名词、简答、计算题
四、考查要点
（一）排水管渠系统
1、水的分布，自然循环和社会循环，城镇排水系统的体制和组成；排水管渠及排水管渠上的构筑物，如沟管、沟渠等；以及排水泵站的设备功能。
2、污水管渠水力设计原理及设计原则，管渠水力计算基本公式，水力计算图。
3、污水设计流量的确定，污水沟道系统的平面布置，如排水区界、排水流域、污水厂出水口的位置等，污水管道的水力学计算。
4、雨水径流量的估算、调节，城镇雨水沟道的设计；城镇防洪和合流沟道系统的设计。
5、排水管渠的开槽施工、顶管施工、井水排水。
（二）污水的物理处理
1、污水的类型、性质与水质污染指标，
2、水的自净作用有物理、化学、生物净化，污染物在水体中的迁移转化规律，以及污水的出路和排放标准。
3、污水的物理处理方法，格栅的作用、种类及其设计和计算。
4、沉淀类型、沉淀工作的机理，沉砂池的原理、分类以及沉淀池的一般设计原则及设计参数，提高沉淀池沉淀效果的途径。
5、含油废水的来源与危害，乳化油及破乳的方法，气浮池的应用及气浮系统的组成与计算。
（三） 废水生物处理
1、污水生物处理的定义及基本原理，微生物的生长规律及生长环境，
2、微生物生长动力学，M-M和MONOD方程式。
3、废水好氧处理工艺与原理，活性污泥的基本概念及其作用机理，活性污泥法的基本工艺流程。
4、活性污泥增长规律，水力负荷、容积负荷、污泥龄等概念。
5、活性污泥法的传递原理、曝气设备、曝气池池型，活性污泥法的发展和演变过程，活性污泥法的设计。
6、生物膜法降解原理，生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床、稳定塘和污水土地处理原理。
7、厌氧生物处理的条件、厌氧生物处理工艺。
8、污泥的来源、特性及数量，污泥的处理工艺，污泥浓缩和污泥稳定化，污泥脱水和污泥的最终处理。
（四）污水化学处理
1．中和法、化学混凝法、化学沉淀法、氧化还原法、吸附法。
2．离子交换树脂的选用，离子交换工艺和设备，膜法水处理技术。
3．城市污水深度处理技术的方法，如混凝沉淀、化学除磷、过滤。
五、主要参考书目
1．《水污染控制工程上、下册》（第四版），高廷耀、顾国维编，北京：高等教育出版社，2017年。
2．《排水工程》（第四版），张自杰主编，中国建筑工业出版社，2000年。
 
 
 
“微生物学”考试大纲
一、考试的学科范围
微生物学课程教学（大纲）基本要求的所有内容。
二、评价目标
1.了解大纲所列微生物学的基本原理，掌握这些微生物学的基本理论、与相关课程的基本关系和特性，熟悉相关的实验方法。
2.掌握微生物学的基本知识，包括微生物的形态、结构、营养、生长、环境因素对微生物的影响、菌种选育、菌种保藏以及新陈代谢和遗传变异等，了解微生物在生物界中的地位、在自然界中的分布与作用。
3.掌握决定传染结局的三大因素、非特异性和特异性免疫、抗原与抗体的主要反应，了解免疫学方法的应用及生物制品的应用。
三、试题主要类型
1、答题时间：180分钟
2、题型：名词解释、填空题、分析简答题、论述题、实验题。
四、考查要点
（一）原核微生物和真核微生物的形态、构造和功能
1.微生物学定义及特点、原核生物的定义
2.原核微生物的细胞结构与功能、繁殖方式、菌落特征
3.原核生物的分类与鉴定的基本程序和方法 
4.真核生物的定义、真核生物的主要类群
5.真核微生物的细胞结构与功能,、繁殖方式、菌落特征、比较真核细胞与原核细胞间的主要区别
6.真核微生物的分类与鉴定的基本方法 
7.细菌的简单染色及革兰氏染色实验
8.酵母菌和霉菌的分离培养与形态观察实验
（二）非细胞生物——病毒
1.病毒和噬菌体的定义、特点、结构
2.病毒侵入寄主细胞后复制周期主要环节
3.噬菌体分类及噬菌体的一步生长曲线
4.噬菌体与发酵工业的关系及如何防治噬菌体的侵染
5.溶源菌的特性
6.亚病毒
（三）微生物的营养和培养基、新陈代谢、生长及控制
1.微生物的营养类型及对营养物质的吸收方式
2.根据不同微生物的营养需要选择和制备培养基的原则
3.培养基的制备与灭菌实验
4.能量代谢中的生物氧化概念、类型及其意义  
5.合成代谢和分解代谢的关联、微生物独特的合成代谢途径、次生代谢及次生代谢产物的重要性
6.微生物的代谢调节与发酵生产
7.典型生长曲线的意义、影响微生物生长的主要因素
8.微生物纯培养的分离方法、高温灭菌的主要方法
    9. 微生物的接种、分离与培养技术实验
（四）微生物的遗传变异和育种、生态、微生物的分类
1.微生物的三个经典实验 
2.基因突变的特点及突变机制
3.Ames实验原理和操作步骤
4.原核生物的基因重组 
5.基因工程的基本操作步骤 
6.微生物生态学的概念、结构和功能
7.水中细菌总数和大肠菌群的测定实验
8.微生物间和微生物与其他生物间的主要关系类型 
9.微生物在自然界碳、氮、硫、磷物质循环中的作用 
10.水体污染中的富营养化、“水华”、“赤潮” (red tide) 现象 
11.生物处理和生物整治、微生物在环境保护中的作用 
12. 微生物在生物界的地位
（五）传染与免疫
1.免疫、非特异性免疫的概念、特异性免疫的特点 
2.抗原、抗体的概念、抗原－抗体反应的一般规律、抗原－抗体间的主要反应 
五、参考书目
1.周德庆.微生物学教程（第三版）.北京：高等教育出版社.2011
2.周群英等.环境工程微生物学.北京：高等教育出版社.2000
 
 
 
 
 
 
 
 
“植物纤维化学”考试大纲
一、考试的学科范围
植物纤维化学课程教学（大纲）基本要求的所有内容。
二、评价目标
主要考查考生对植物纤维化学的基本知识掌握和运用的情况，要求考生应掌握以下有关知识：
1. 掌握造纸植物纤维原料的主要化学成分及其在造纸中的应用及植物纤维原料的少量成分及对制浆造纸的影响；掌握植物纤维原料的生物结构及细胞形态及纤维细胞形态。
2．了解木素在细胞壁中的存在部位，掌握其在各个壁层中的浓度和含量分布及木素分离前的准备，掌握木素的基本结构及木素分离的方法分类和常用的木素定量分析方法，  掌握木素在不同制浆方法中的基本反应和木素在不同漂白方法中的主要反应 。
3. 了解其生物合成过程及纤维素的多分散性、纤维素的吸湿与解吸、润胀与溶解的含义及纤维素的酯化和醚化、化学改性；掌握纤维素的化学结构及纤维素大分子的结构层次、构象、聚集态结构 ，掌握纤维素的电化学性及其在造纸中的应用以及纤维素在不同制浆方法中的降解反应。
4. 了解半纤维素的分离与提取方法；掌握半纤维素的化学结构、半纤维素的物理性质及半纤维素酸性水解和碱性降解的基本反应和半纤维素对纸浆及纸张性质的影响
三、试题主要类型
1、答题时间：180分钟
2、试题类型：名词解释、填空题、选择题、论述题。
四、考查要点
第一章 植物纤维原料的化学成分及生物结构 
植物纤维原料的主要化学成分的基本概念；本章涉及的基本名词术语的概念； 植物纤维原料少量化学成分的化学组成、含量及其基本性质；针叶材、阔叶材、草类纤维原料的化学组成特点；针叶材、阔叶材和草类纤维原料的生物结构（粗视结构、光显微镜结构和微细结构、细胞种类、形态及含量）。
第二章 木素
木素的基本概念、 分类和命名；木质素的分离和测定方法；木素的结构；木素的物理性质；木素的化学性质；木素的利用。
第三章 纤维素
纤维素的存在、分离和测定方法；纤维素的化学结构；纤维素的物理结构；纤维素的物理、化学性质；纤维素的应用。
第四章 半纤维素
半纤维素的基本概念、命名、分枝度、结构式表示方法；半纤维素的化学结构；半纤维素的提取、分离、化学性质；半纤维素的利用。
五、参考书目
裴继诚主编. 《植物纤维化学》 (第四版). 北京： 轻工业出版社，2012.7
 
 

东北电力大学

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