2021東北電力大學物理化學研究生考試大綱 正文

化學工程學院初試科目考試大綱
“物理化學”考試大綱
一、考試的學科范圍
物理化學課程教學（大綱）基本要求的所有內容。
二、評價目標
主要考查考生對物理化學課程的基礎理論、基本知識掌握和運用的情況，要求考生應掌握以下有關知識：
1、理想氣體及其狀態(tài)方程、真實氣體狀態(tài)方程，壓縮因子圖
2、熱力學基本概念及術語；熱力學第一定律及其數學表達式。熟練準確進行過程熱、功、熱力學能變及焓變的計算。
3、熱力學第二定律、熵、吉布斯函數變的計算；熱力學判據及應用。
4、偏摩爾量、化學勢概念及拉烏爾定律的使用條件；化學勢應用及活度和逸度定義。
3、相律及其應用；單組分及二組分的相圖、制作及分析。
4、化學反應等溫式和標準平衡常數；化學平衡組成計算；溫度、壓力及惰性組分對化學平衡的影響。
5、電解質溶液導電機理及離子遷移數，電導、電導率計算；電導測定的應用。
6、可逆電池基本概念及有關計算；電動勢產生機理及應用。
7、電解、極化作用及金屬腐蝕；電解時電極上的競爭反應。
8、簡單級數反應的反應速率方程；典型復合反應及近似處理法。
9、鏈反應、光化反應和催化反應特點；碰撞理論和過渡狀態(tài)理論。
10、界面張力，開爾文公式，化學吸附和物理吸附，吸附等溫式；表面吸附及潤濕現象。
11、膠體化學基本概念及性質，溶膠的膠團結構；溶膠的穩(wěn)定和聚沉原理，粗分散系統(tǒng)及高分子溶液。                    
三、試題主要類型
1、答題時間： 180分鐘
2、試題類型：填空題、選擇題、計算題、簡答題及判斷題
四、考查要點
（一） 緒論及氣體
1. 理想氣體及其狀態(tài)方程；
2. 真實氣體狀態(tài)方程及壓縮因子圖?！?nbsp;
（二） 熱力學第一定律
1. 體系和環(huán)境、狀態(tài)和性質、過程和途徑、熱力學平衡等熱力學常用的基本概念；
2. 內能、功、熱、焓和熱容等熱力學函數或概念的含義；
3. 熱力學第一定律及應用；體積功的計算和可逆過程的概念；
4. 理想氣體的等溫、等壓、等容和絕熱過程的計算方法；
5. 焦耳實驗、卡諾循環(huán)和焦耳-湯姆遜實驗及其推論；
6. 反應焓變的計算方法及其與反應溫度的關系。　　　　　　　　　　　　　　　 
（三） 熱力學第二定律
1. 熱力學第二和第三定律、熵判據及各類過程熵變的計算方法；
2. 吉布斯自由能和亥姆霍茲自由能定義、判據及計算方法；
3. 標準生成吉布斯自由能的概念及其應用；
4. 麥克斯韋關系式的推導過程及其應用；
5. 克拉貝龍方程和克勞修斯—克拉貝龍方程的物理意義及其應用； 
6. 物質的標準熵和標準摩爾生成焓定義及應用。
（四） 多組分系統(tǒng)熱力學
1. 溶液的定義及其分類；
2. 偏摩爾量概念及加和公式應用；
3. 理想溶液和稀溶液的定義，拉烏爾定律和亨利定律的各種應用；
4. 稀溶液的依數性概念及如何通過依數性來測定溶質分子量；
5. 化學勢的概念及其在化學變化和相變化中的應用；
6. 氣體的逸度、標準態(tài)和參考態(tài)的概念；
（五） 相平衡
1. 單組分體系相圖及其在升華提純中的應用；
2. 兩組分體系的液-固相圖及其在結晶分離中的應用；
3. 杠桿規(guī)則及其應用；
4. 兩組分體系的氣-液相圖的實驗測定、理論計算及其在精餾操作中的應用；
5. 部分互溶的三液體體系和固-固-液鹽水體系相圖及其應用。
（六)化學平衡
1. 用吉布斯自由能狀態(tài)函數判斷化學反應進行的方向；
2. 反應進度的概念；
3. 用反應物和產物的標準吉布斯生成自由能計算平衡常數的方法；
4. 各種平衡常數之間關系的數學表式；
5. 平衡常數與溫度之間的關系式的推導過程并掌握該方程的具體應用；
6. 壓力、惰性物質對各類反應的平衡的影響；
7. 從平衡常數計算平衡轉化率和平衡組成的方法。
(七） 電解質溶液
1. 電解質溶液的導電機理；
2. 摩爾電導率的概念、測定方法及其應用；
3. 強電解質的離子相互作用理論、離子的遷移數、離子的濃度和活度。
（八) 可逆電池電動勢及其應用
1. 可逆電池的電動勢計算、測量方法及其應用；
2. 標準電極電動勢概念及其計算公式；
3. 液接電勢的概念、消除方法及其計算；
4. 離子選擇性電極的一般工作原理和膜電勢的推導；
5. 電位-pH圖的含義及制作方法。
(九） 電解與極化作用
1. 電極產生極化的原因及極化現象的應用； 
2. 塔菲爾（Tafel）公式的物理意義及氫超電勢理論；
3. 電解時離子析出的先后次序、金屬離子的分離；
4. 電解、電鍍、電化學腐蝕的基本原理；
5. 化學電源。
（十） 化學動力學基礎（一）
1. 反應速率的定義；反應物濃度、溫度對反應速率的影響；
2. 質量作用定律和反應級數、反應分子數的概念；
3. 典型復雜反應的速率常數的計算方法；
4. 鏈反應特點和穩(wěn)態(tài)近似和平衡態(tài)近似的原理及速率方程的建立以及其速率常數的測定的方法；
5. 基元反應及復雜反應的速率常數和平衡常數間的關系。
（十一） 化學動力學基礎（二）
1. 三種速率理論的基本要點；
2. 實驗活化能、反應閾能和反應物與活化絡合物的零點能之差三個概念之間的差別及其相互聯系；
3. 光化反應和催化反應特點
4. 從分子性質計算基元反應速率常數的方法及其運算。
（十二） 表面物理化學
1. 楊—拉普拉斯方程式、開爾文方程式和吉布斯吸附方程式的推導過程及適用條件；  
2. 表面活性劑的作用原理；
3. 氣體在固體表面的吸附形式、吸附勢能曲線的形式和物理意義，以及學習幾種吸附等溫式的物理表達和比表面測定的原理；
4. 從表面的組成、結構和反應等角度了解現代表面化學的研究內容。
（十三） 膠體分散系統(tǒng)和大分子溶液
1. 分散體系的分類及膠體的定義；
2. 溶膠的光學性質、動力性質和電學性質；
3. 膠團的結構表示式；
4. 電解質對膠體穩(wěn)定性與聚沉的影響；
5. 膠體穩(wěn)定性的DLVO理論；
6. 唐南平衡；
7. 凝膠及大分子溶液。
五、主要參考書目
1.傅獻彩主編，物理化學(第五版)，北京：高等教育出版社,2005
2.王正烈主編，物理化學(第四版)，北京: 高等教育出版社,2001
 
 
 
 
 
 
 
“化工原理”考試大綱
一、考試的學科范圍
化工原理課程教學（大綱）基本要求的所有內容。
二、評價目標
主要考查考生對化工原理課程的基礎理論、基本知識掌握和運用的情況，要求考生應掌握以下有關知識：
掌握流體流動的基本規(guī)律及應用：理解流體的重要性質、流體靜力學方程；流體流動的若干基本概念、連續(xù)性方程、機械能衡算方程；機械能損失與管流阻力的概念，管內摩擦阻力、局部阻力的計算方法；簡單管路計算。
掌握離心泵的基本結構、工作原理、性能參數與特性曲線、安裝、工作點、操作調節(jié)；各種液體輸送機械的用途。
掌握沉降過程的基本原理，降塵室的設計；掌握過濾操作的原理、過濾基本方程的推導思路、恒壓過濾的計算；過程的原理、計算方法、典型設備的結構特點；根據工藝要求合理選擇設備。
了解熱傳導的基本原理、傅立葉定律；掌握熱傳導、傅立葉定律、導熱系數、單層與多層平壁的定態(tài)熱傳導、單層與多層圓筒壁的定態(tài)熱傳導計算；掌握對流傳熱：牛頓冷卻定律、對流傳熱系數及其主要影響因素、對流傳熱系數關聯式；掌握對流傳熱：牛頓冷卻定律、對流傳熱系數及其主要影響因素、對流傳熱系數關聯式；掌握對流傳熱：牛頓冷卻定律、對流傳熱系數及其主要影響因素、對流傳熱系數關聯式。
了解傳質分離方法的類型與選擇；相組成的表示方法；傳質的方式與描述；相際間的對流傳質模型。
了解氣體吸收過程的平衡關系；氣體吸收過程的速率關系；掌握低組成氣體吸收過程的計算；填料塔的流體力學性能與操作特性。
了解雙組分理想溶液的氣液平衡：相平衡關系的相圖、拉烏爾定律、相對揮發(fā)度的概念。了解蒸餾方式：簡單蒸餾與平衡蒸餾、精餾原理和流程；掌握雙組分連續(xù)精餾計算：物料衡算和操作線方程、進料狀況的影響、理論板數的求算、回流比的選擇、塔效率與實際板數的求算。
掌握濕空氣性質和濕度圖。掌握干燥過程的物料衡算和熱量衡算、空氣通過干燥器狀態(tài)變化、理想干燥過程的計算、干燥器的熱效率。了解干燥過程平衡關系：平衡水分與自由水分、結合水分與非結合水分。了解干燥速率關系：恒定干燥條件下的干燥實驗、干燥曲線和干燥速率曲線、恒定干燥條件下干燥時間的計算。
三、試題主要類型
1、答題時間： 180分鐘
2、化工原理試題類型：選擇題、填空題、簡答分析題、計算題
四、考查要點
(一) 流體流動
1.流體靜力學方程的應用；
2.管流連續(xù)性方程、機械能衡算方程的物理意義、適用條件及其應用；
3.管路系統(tǒng)的摩擦阻力、局部阻力和總阻力的計算。
(二) 流體輸送機械n
1.各種液體輸送機械的用途及選擇；
2.離心泵的基本結構、原理、工作點、操作調節(jié)；
3.離心泵安裝高度的計算。
(三)非均相混合物分離及固體流態(tài)化
1.沉降過程的基本原理，降塵室的設計；
2.過濾操作的原理、過濾基本方程的推導思路、恒壓過濾的計算；
    3.過濾基本方程、恒壓過濾得計算。
傳熱
1.熱傳導的基本原理、掌握傅立葉定律并能加以應用；
2.換熱器的熱量衡算；總傳熱速率方程和總傳熱系數的計算；
3.對流傳熱的基本原理、對流傳熱系數的物理意義及經驗關聯式。
 傳質與分離過程概論
1.相組成的表示方法；
2.傳質設備的基本類型和性能要求；
3.相際間的對流傳質模型。
(六) 氣體吸收
1.氣體吸收過程的平衡關系；
2.氣體吸收過程的速率關系；
3.低組成氣體吸收過程的計算；填料塔的流體力學性能與操作特性。
(七) 蒸餾
1.雙組分理想溶液的氣液平衡：相平衡關系的相圖、拉烏爾定律、相對揮發(fā)度的概念；
2.簡單蒸餾與平衡蒸餾、精餾原理和流程；
3.雙組分連續(xù)精餾計算：物料衡算和操作線方程、進料狀況的影響、理論板數的求算、回流比的選擇、塔效率與實際板數的求算。
(八) 干燥
1.濕空氣性質和濕度圖；
2.干燥過程的物料衡算和熱量衡算、空氣通過干燥器狀態(tài)變化、理想干燥過程的計算、干燥器的熱效率；
3.干燥過程平衡關系：平衡水分與自由水分、結合水分與非結合水分。
五、主要參考書目
1.柴誠敬主編，化工原理（第三版）上、下冊，北京：高等教育出版社，2016年
2.陳常貴，柴誠敬編，化工原理（第3版）上、下冊，天津大學出版社；ISBN：9787561833797（上冊）ISBN：9787561835159（下冊）
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“水污染控制工程”考試大綱
一、考試的學科范圍
水污染控制工程課程教學（大綱）基本要求的所有內容。
二、評價目標
主要考查考生對水污染控制工程課程的基礎理論、基本知識掌握和運用的情況，要求考生應掌握以下有關知識：
1.了解水循環(huán)和水污染，水污染控制工程的主要內容和任務；重點掌握水的自然循環(huán)和社會循環(huán)。
2.了解排水管渠和排水管渠上的構筑物；理解排水系統(tǒng)的組成，重點掌握排水體制并會合理選擇。 
3.理解排水管渠的水力設計原則和管渠水力計算基本公式，重點掌握水力計算圖以及對它的學習使用。明確污水設計流量的確定及其計算方法，了解污水溝道系統(tǒng)的平面布置、污水溝道水力學設計的任務和原理。
4.掌握雨水徑流量的計算及雨水管渠的設計。了解排水管渠的施工，重點掌握排水管渠的開槽施工、頂管施工、井水排水。
5.了解排水管渠的管理措施和方法，了解排水溝道如何進行系統(tǒng)的維護，掌握排水管渠系統(tǒng)的修理。了解管節(jié)外壓試驗的三點試驗法來求管體最大線性荷載值，掌握荷載計算和管道強度核算。
6.了解污水的類型與特征以及污水水質的性質和污染指標，掌握污水水質的物理、化學、生物等各項指標，了解污染物在水體環(huán)境中的遷移和轉化；重點掌握水體的自凈作用，了解污水出路和排放標準。
7.了解格柵的作用、分類和計算，掌握沉淀和氣浮的基礎理論及沉淀的類型，了解沉砂池和氣浮池的原理和形式；掌握沉定池的一般設計原則及設計參數，了解隔油和破乳的方法。
8.理解污水生物處理的基本原理、微生物的生長規(guī)律和生長環(huán)境；了解生化反應的反應速率和反應級數以及微生物生長動力學相關的知識。
9.掌握廢水好氧處理的工藝與原理，M-M和MONOD方程式的應用及原理。了解活性污泥法的基本概念、發(fā)展以及數學模型基礎，理解氣體傳遞原理和曝氣池，掌握活性污泥法的發(fā)展演變及設計。掌握污水的好氧生物處理、生物膜法的特點及設計；了解穩(wěn)定塘和污水的土地處理，理解污水的厭氧生物處理基本原理和厭氧生物處理工藝。
10.掌握化學混凝法、吸附法、離子交換法，并理解膜法和離子交換法的區(qū)別。
11.了解城市污水深度處理技術方法，掌握污水深度處理技術方法的應用。了解污泥的處置和處理方法，重點掌握污泥的濃縮、穩(wěn)定、脫水。
三、試題主要類型
1、答題時間：180分鐘
2、試題類型：填空、判斷、名詞、簡答、計算題
四、考查要點
（一）排水管渠系統(tǒng)
1、水的分布，自然循環(huán)和社會循環(huán)，城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的體制和組成；排水管渠及排水管渠上的構筑物，如溝管、溝渠等；以及排水泵站的設備功能。
2、污水管渠水力設計原理及設計原則，管渠水力計算基本公式，水力計算圖。
3、污水設計流量的確定，污水溝道系統(tǒng)的平面布置，如排水區(qū)界、排水流域、污水廠出水口的位置等，污水管道的水力學計算。
4、雨水徑流量的估算、調節(jié)，城鎮(zhèn)雨水溝道的設計；城鎮(zhèn)防洪和合流溝道系統(tǒng)的設計。
5、排水管渠的開槽施工、頂管施工、井水排水。
（二）污水的物理處理
1、污水的類型、性質與水質污染指標，
2、水的自凈作用有物理、化學、生物凈化，污染物在水體中的遷移轉化規(guī)律，以及污水的出路和排放標準。
3、污水的物理處理方法，格柵的作用、種類及其設計和計算。
4、沉淀類型、沉淀工作的機理，沉砂池的原理、分類以及沉淀池的一般設計原則及設計參數，提高沉淀池沉淀效果的途徑。
5、含油廢水的來源與危害，乳化油及破乳的方法，氣浮池的應用及氣浮系統(tǒng)的組成與計算。
（三） 廢水生物處理
1、污水生物處理的定義及基本原理，微生物的生長規(guī)律及生長環(huán)境，
2、微生物生長動力學，M-M和MONOD方程式。
3、廢水好氧處理工藝與原理，活性污泥的基本概念及其作用機理，活性污泥法的基本工藝流程。
4、活性污泥增長規(guī)律，水力負荷、容積負荷、污泥齡等概念。
5、活性污泥法的傳遞原理、曝氣設備、曝氣池池型，活性污泥法的發(fā)展和演變過程，活性污泥法的設計。
6、生物膜法降解原理，生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化、生物流化床、穩(wěn)定塘和污水土地處理原理。
7、厭氧生物處理的條件、厭氧生物處理工藝。
8、污泥的來源、特性及數量，污泥的處理工藝，污泥濃縮和污泥穩(wěn)定化，污泥脫水和污泥的最終處理。
（四）污水化學處理
1．中和法、化學混凝法、化學沉淀法、氧化還原法、吸附法。
2．離子交換樹脂的選用，離子交換工藝和設備，膜法水處理技術。
3．城市污水深度處理技術的方法，如混凝沉淀、化學除磷、過濾。
五、主要參考書目
1．《水污染控制工程上、下冊》（第四版），高廷耀、顧國維編，北京：高等教育出版社，2017年。
2．《排水工程》（第四版），張自杰主編，中國建筑工業(yè)出版社，2000年。
 
 
 
“微生物學”考試大綱
一、考試的學科范圍
微生物學課程教學（大綱）基本要求的所有內容。
二、評價目標
1.了解大綱所列微生物學的基本原理，掌握這些微生物學的基本理論、與相關課程的基本關系和特性，熟悉相關的實驗方法。
2.掌握微生物學的基本知識，包括微生物的形態(tài)、結構、營養(yǎng)、生長、環(huán)境因素對微生物的影響、菌種選育、菌種保藏以及新陳代謝和遺傳變異等，了解微生物在生物界中的地位、在自然界中的分布與作用。
3.掌握決定傳染結局的三大因素、非特異性和特異性免疫、抗原與抗體的主要反應，了解免疫學方法的應用及生物制品的應用。
三、試題主要類型
1、答題時間：180分鐘
2、題型：名詞解釋、填空題、分析簡答題、論述題、實驗題。
四、考查要點
（一）原核微生物和真核微生物的形態(tài)、構造和功能
1.微生物學定義及特點、原核生物的定義
2.原核微生物的細胞結構與功能、繁殖方式、菌落特征
3.原核生物的分類與鑒定的基本程序和方法 
4.真核生物的定義、真核生物的主要類群
5.真核微生物的細胞結構與功能,、繁殖方式、菌落特征、比較真核細胞與原核細胞間的主要區(qū)別
6.真核微生物的分類與鑒定的基本方法 
7.細菌的簡單染色及革蘭氏染色實驗
8.酵母菌和霉菌的分離培養(yǎng)與形態(tài)觀察實驗
（二）非細胞生物——病毒
1.病毒和噬菌體的定義、特點、結構
2.病毒侵入寄主細胞后復制周期主要環(huán)節(jié)
3.噬菌體分類及噬菌體的一步生長曲線
4.噬菌體與發(fā)酵工業(yè)的關系及如何防治噬菌體的侵染
5.溶源菌的特性
6.亞病毒
（三）微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)基、新陳代謝、生長及控制
1.微生物的營養(yǎng)類型及對營養(yǎng)物質的吸收方式
2.根據不同微生物的營養(yǎng)需要選擇和制備培養(yǎng)基的原則
3.培養(yǎng)基的制備與滅菌實驗
4.能量代謝中的生物氧化概念、類型及其意義  
5.合成代謝和分解代謝的關聯、微生物獨特的合成代謝途徑、次生代謝及次生代謝產物的重要性
6.微生物的代謝調節(jié)與發(fā)酵生產
7.典型生長曲線的意義、影響微生物生長的主要因素
8.微生物純培養(yǎng)的分離方法、高溫滅菌的主要方法
    9. 微生物的接種、分離與培養(yǎng)技術實驗
（四）微生物的遺傳變異和育種、生態(tài)、微生物的分類
1.微生物的三個經典實驗 
2.基因突變的特點及突變機制
3.Ames實驗原理和操作步驟
4.原核生物的基因重組 
5.基因工程的基本操作步驟 
6.微生物生態(tài)學的概念、結構和功能
7.水中細菌總數和大腸菌群的測定實驗
8.微生物間和微生物與其他生物間的主要關系類型 
9.微生物在自然界碳、氮、硫、磷物質循環(huán)中的作用 
10.水體污染中的富營養(yǎng)化、“水華”、“赤潮” (red tide) 現象 
11.生物處理和生物整治、微生物在環(huán)境保護中的作用 
12. 微生物在生物界的地位
（五）傳染與免疫
1.免疫、非特異性免疫的概念、特異性免疫的特點 
2.抗原、抗體的概念、抗原－抗體反應的一般規(guī)律、抗原－抗體間的主要反應 
五、參考書目
1.周德慶.微生物學教程（第三版）.北京：高等教育出版社.2011
2.周群英等.環(huán)境工程微生物學.北京：高等教育出版社.2000
 
 
 
 
 
 
 
 
“植物纖維化學”考試大綱
一、考試的學科范圍
植物纖維化學課程教學（大綱）基本要求的所有內容。
二、評價目標
主要考查考生對植物纖維化學的基本知識掌握和運用的情況，要求考生應掌握以下有關知識：
1. 掌握造紙植物纖維原料的主要化學成分及其在造紙中的應用及植物纖維原料的少量成分及對制漿造紙的影響；掌握植物纖維原料的生物結構及細胞形態(tài)及纖維細胞形態(tài)。
2．了解木素在細胞壁中的存在部位，掌握其在各個壁層中的濃度和含量分布及木素分離前的準備，掌握木素的基本結構及木素分離的方法分類和常用的木素定量分析方法，  掌握木素在不同制漿方法中的基本反應和木素在不同漂白方法中的主要反應 。
3. 了解其生物合成過程及纖維素的多分散性、纖維素的吸濕與解吸、潤脹與溶解的含義及纖維素的酯化和醚化、化學改性；掌握纖維素的化學結構及纖維素大分子的結構層次、構象、聚集態(tài)結構 ，掌握纖維素的電化學性及其在造紙中的應用以及纖維素在不同制漿方法中的降解反應。
4. 了解半纖維素的分離與提取方法；掌握半纖維素的化學結構、半纖維素的物理性質及半纖維素酸性水解和堿性降解的基本反應和半纖維素對紙漿及紙張性質的影響
三、試題主要類型
1、答題時間：180分鐘
2、試題類型：名詞解釋、填空題、選擇題、論述題。
四、考查要點
第一章 植物纖維原料的化學成分及生物結構 
植物纖維原料的主要化學成分的基本概念；本章涉及的基本名詞術語的概念； 植物纖維原料少量化學成分的化學組成、含量及其基本性質；針葉材、闊葉材、草類纖維原料的化學組成特點；針葉材、闊葉材和草類纖維原料的生物結構（粗視結構、光顯微鏡結構和微細結構、細胞種類、形態(tài)及含量）。
第二章 木素
木素的基本概念、 分類和命名；木質素的分離和測定方法；木素的結構；木素的物理性質；木素的化學性質；木素的利用。
第三章 纖維素
纖維素的存在、分離和測定方法；纖維素的化學結構；纖維素的物理結構；纖維素的物理、化學性質；纖維素的應用。
第四章 半纖維素
半纖維素的基本概念、命名、分枝度、結構式表示方法；半纖維素的化學結構；半纖維素的提取、分離、化學性質；半纖維素的利用。
五、參考書目
裴繼誠主編. 《植物纖維化學》 (第四版). 北京： 輕工業(yè)出版社，2012.7
 
 

東北電力大學

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