2021西南科技大學(xué)618化學(xué)綜合研究生考試大綱及參考書目

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2021西南科技大學(xué)618化學(xué)綜合研究生考試大綱及參考書目

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2021西南科技大學(xué)618化學(xué)綜合研究生考試大綱及參考書目 正文

    618化學(xué)綜合
    學(xué)科/類別名稱及代碼學(xué)科/類別所在學(xué)院
    0703化學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
    一、總體要求
    掌握稀溶液和膠體溶液的有關(guān)性質(zhì)。掌握化學(xué)反應(yīng)的基本原理、四大平衡及其有關(guān)計算。掌握物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)相關(guān)知識和一些重要的元素及其主要化合物的性質(zhì)與應(yīng)用。掌握分析過程中各類誤差的來源、規(guī)律以及消除方法,并掌握各種化學(xué)分析方法的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用及相關(guān)計算。初略掌握吸光光度分析法和電勢分析法的原理、特點(diǎn)及簡單應(yīng)用。
    掌握各類有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、命名和物理性質(zhì)。掌握教材涉及的基本單元反應(yīng)及其機(jī)理,主要包括自由基(取代和加成)反應(yīng),親電(取代和加成)反應(yīng),親核(取代和加成)反應(yīng),消除反應(yīng)(E1.E2),加成-消除反應(yīng),消除-加成反應(yīng)等。烷烴,烯烴,炔烴,二烯烴,芳烴,脂環(huán)烴,鹵代烴,醇、酚、醚,醛、酮,羧酸及其衍生物,β-二羰基化合物,含氮化合物,雜環(huán)化合物,碳水化合物。掌握各類有機(jī)化合物的制備、鑒別方法及在有機(jī)合成中的應(yīng)用。掌握如何利用波譜分析認(rèn)識有機(jī)化合物的構(gòu)造。周環(huán)反應(yīng)、萜類、甾族、核酸、質(zhì)譜等部分內(nèi)容不要求掌握。
    二、內(nèi)容及比例
    化學(xué)綜合主要包括無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)兩部分內(nèi)容。各部分內(nèi)容的基本要求如下:
    無機(jī)及分析化學(xué)部分(100分,占2/3)
    1.氣體、溶液和膠體(約5分)理想氣體狀態(tài)方程式,分壓定律。
    各種基本度量:質(zhì)量分?jǐn)?shù),體積分?jǐn)?shù),摩爾分?jǐn)?shù),質(zhì)量濃度,物質(zhì)的量濃度,質(zhì)
    量摩爾濃度。
    溶液依數(shù)性:溶液蒸氣壓下降,沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)下降,滲透現(xiàn)象、滲透壓、滲透壓定律。
    溶膠的性質(zhì)與結(jié)構(gòu),溶膠的穩(wěn)定性與聚沉。
    2.化學(xué)反應(yīng)基本原理(約20分)
    熱力學(xué)基本概念、、熱力學(xué)第一定律、熱化學(xué)。反應(yīng)過程能量即反應(yīng)熱的定義、條件、形式與計算。蓋斯定律。自發(fā)變化的特點(diǎn),決定過程自發(fā)進(jìn)行方向的因素,混亂度與熵的概念,絕對熵和標(biāo)準(zhǔn)熵,熵的特點(diǎn)與規(guī)律、化學(xué)反應(yīng)熵變的計算,吉布斯函數(shù),標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)?GΘ,ΔGΘ與ΔHΘ、ΔSΘ、T的關(guān)系,ΔGΘ的計算
    與反應(yīng)方向的判定。
    fmrm
    rmrmrT
    碰撞理論與過渡態(tài)理論,有效碰撞、活化分子、活化能;濃度對速率的影響、基元反應(yīng)與質(zhì)量作用定律,反應(yīng)級數(shù),溫度對速率的影響-阿倫尼烏斯公式及應(yīng)用,催化劑對速率的影響及特征。
    化學(xué)平衡與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),平衡常數(shù)的物理意義,多重平衡規(guī)則,吉布斯函數(shù)變與反應(yīng)熵和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的關(guān)系,溫度與平衡常數(shù),化學(xué)平衡的有關(guān)計算,化學(xué)平衡移動。
    3.原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)(約15分)
    微觀粒子的三大特性:量子化、波粒二象性、統(tǒng)計性,玻爾理論。波函數(shù)與原子軌道,四個量子數(shù)取值及物理意義;鮑林近似能級圖與核外電子排布規(guī)則及核外電子的排布。原子結(jié)構(gòu)與周期、族、區(qū);元素在周期表中的位置。原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)
    (原子半徑、電離能、電負(fù)性)的關(guān)系。
    離子鍵的特征,離子半徑,離子的電子構(gòu)型;鍵參數(shù),價鍵理論,共價鍵的類型、特征;雜化軌道理論與分子空間構(gòu)型,價層電子對互斥理論,偶極矩與分子的極性;分子間力和氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響;離子極化及其對化合物性質(zhì)的影響,不同晶體類型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。
    4.四大化學(xué)平衡(約20分)
    酸堿質(zhì)子理論。水溶液的酸堿性。弱酸弱堿的解離與影響因素,酸堿溶液中的氫離子濃度計算及型體分布,緩沖溶液組成及緩沖原理與選擇,緩沖pH的計算與配置。難溶電解質(zhì)的溶度積,溶度積和溶解度的互換,影響溶解度的因素,溶度積規(guī)則
    及有關(guān)應(yīng)用:沉淀的生成、沉淀的溶解、分步沉淀、沉淀的轉(zhuǎn)化。
    氧化還原反應(yīng)中的有關(guān)概念及方程式的配平。原電池構(gòu)成,電極反應(yīng)、電池反應(yīng)及電池符號。電極電勢的概念及產(chǎn)生原因,標(biāo)準(zhǔn)電極電勢及意義,電動勢與吉布斯函數(shù)變的關(guān)系,能斯特方程,影響電極電勢大小的因素。電極電勢的有關(guān)應(yīng)用。元素的電勢圖及其應(yīng)用。
    配合物的組成及命名,配合物的價鍵理論、晶體場理論及應(yīng)用。配合物的穩(wěn)定常數(shù),配位平衡的移動及其有關(guān)計算。
    5.化學(xué)分析(約20分)
    誤差的產(chǎn)生、分類、大小表示方式、消除誤差的方法,可疑值的取舍,有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則。
    滴定分析的主要方法和特點(diǎn),滴定分析法對化學(xué)反應(yīng)的要求,主要滴定方式,滴定分析中的標(biāo)準(zhǔn)溶液,基準(zhǔn)物質(zhì)選取原則,滴定分析的計算。
    酸堿指示劑的變色原理及變色范圍和選擇原則,混合指示劑的應(yīng)用;酸堿滴定法的基本原理,突躍范圍,影響突躍范圍的因素;酸堿準(zhǔn)確滴定的判據(jù),多元酸的滴定;酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定與基準(zhǔn)物質(zhì),酸堿滴定法的有關(guān)應(yīng)用與計算。
    Mohr法、Volhard法以及Fajans法等方法的特點(diǎn)及適用條件。重量分析法的應(yīng)用及相關(guān)計算。
    影響氧化還原反應(yīng)速率的因素,誘導(dǎo)反應(yīng),條件電勢與條件常數(shù),氧化還原滴定曲線,氧化還原指示劑變色原理及其選擇原則,高錳酸鉀法的原理、滴定條件,重鉻酸鉀法的原理、滴定條件,碘量法的原理、滴定條件、主要誤差來源。氧化還原滴定方法的應(yīng)用及有關(guān)計算。
    EDTA配位的特點(diǎn)及EDTA配位滴定法的基本原理,引起EDTA配位的副反應(yīng)因素及副反應(yīng)系數(shù)、條件穩(wěn)定常數(shù)。酸效應(yīng)及酸效應(yīng)曲線與應(yīng)用;金屬指示劑的變色原理、條件與選擇,配位滴定中酸度的控制,混合離子的選擇性滴定及分步滴定。配位滴定的應(yīng)用及相關(guān)計算。
    6.吸光光度法及電勢分析法(約5分)
    吸光光度法的原理,吸收光譜;朗伯-比耳定律,摩爾吸光系數(shù)及意義;比耳定律的局限性;顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇;吸光光度計基本部件及性能;測量條件的選擇。吸光光度法有關(guān)應(yīng)用。電勢分析法的基本原理,參比電極,指示電極,離子選擇性電極及性能指標(biāo),膜電勢的產(chǎn)生;電勢分析法的應(yīng)用。
    7.元素化學(xué)(約15分)
    鹵素及其重要化合物,氧族元素及其重要化合物,氮族元素及其重要化合物,碳、硅和硼及其重要化合物,氫及其成鍵特征。堿金屬和堿土金屬的單質(zhì)及重要化合物,鋁及其重要化合物,錫和鉛及其重要化合物,鉻及其重要化合物,錳及其重要化合物,鐵系元素及其重要化合物,ds區(qū)元素與s區(qū)元素性質(zhì)上的差異、ds區(qū)元素及其重要化合物,稀土金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能,稀土元素的重要化合物。
    常見陰、陽離子的鑒定方法。有機(jī)化學(xué)部分(50分,占1/3)
    1.脂肪烴類化合物(約7分)
    烷烴、烯烴、炔烴及環(huán)烷烴的命名、構(gòu)造異構(gòu)及物理性質(zhì);Newman投影式,共振論。烷烴的鹵化反應(yīng)及其自由基取代反應(yīng)歷程、自由基穩(wěn)定性和自由基的結(jié)構(gòu),烷烴的構(gòu)象異構(gòu);烯烴的化學(xué)性質(zhì):①親電加成:加鹵素(親電試劑、親電加成、親電加成反應(yīng)歷程),加鹵化氫(加成反應(yīng)規(guī)則,誘導(dǎo)效應(yīng),碳正離子結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性和碳正離子的重排),加次鹵酸,加硫酸,加水,硼氫化反應(yīng)(選擇性);②催化氫化及烯烴的穩(wěn)定性;③HBr過氧化物效應(yīng),自由基加成反應(yīng)歷程;④雙鍵的氧化反應(yīng);⑤α-H的鹵代
    (烯丙基自由基及p-π共軛效應(yīng))、α-H的氧化。炔烴的化學(xué)性質(zhì):①加氫、親電加成(加鹵素、加鹵化素,加水);②氧化反應(yīng);③活潑氫反應(yīng)。二烯烴的化學(xué)性質(zhì):①加成反應(yīng)(1,4加成和1,2加成)②雙烯合成(Diels-Alder反應(yīng))。環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性;環(huán)已烷及其衍生物的構(gòu)象(椅式,船式,a鍵,e鍵,一元及多元取代環(huán)已烷的穩(wěn)定構(gòu)象)。環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì):取代反應(yīng),加成反應(yīng),氧化反應(yīng)。各類脂肪烴的制備與鑒別。
    2.芳香烴(約4分)
    苯的結(jié)構(gòu)、命名,芳烴物理性質(zhì)?;瘜W(xué)性質(zhì):①親電取代反應(yīng):鹵代、硝化、磺化、烷基化和酰基化、氯甲基化;②加成反應(yīng):加氫、加氯;③氧化反應(yīng):側(cè)鏈氧化、苯環(huán)氧化;④側(cè)鏈取代;⑤親電取代反應(yīng)歷程,定位規(guī)則及反應(yīng)活性,理論解釋(電子效應(yīng)、空間效應(yīng)、共振論與分子軌道理論),雙取代基定位規(guī)則及理論解釋,定位規(guī)則的應(yīng)用。休克爾規(guī)則。
    3.立體化學(xué)(約3分)
    異構(gòu)體的分類與立體化學(xué),比旋光度、旋光異構(gòu)體。含一個手性碳原子的化合物的旋光異構(gòu),外消旋體與外消旋化。含兩個手性碳原子的化合物的旋光異構(gòu),對映
    體,非對映體,內(nèi)消旋體。構(gòu)型的確定、標(biāo)記和表示方法。外消旋體的拆分。相對構(gòu)型和絕對構(gòu)型及構(gòu)型的轉(zhuǎn)化。環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)。旋光異構(gòu)體參加的反應(yīng)、立體專一性和立體選擇性反應(yīng)。
    4.鹵代烴(約6分)
    鹵代烴的分類和命名。物理性質(zhì)。鹵代烷的化學(xué)性質(zhì):①親核取代反應(yīng)(水解、氰解、氨解、醇解、和硝酸銀作用),親核取代反應(yīng)歷程(SN1和SN2);②消除反應(yīng):消除反應(yīng)歷程(E1和E2),消除方向,取代與消除的競爭;③鹵代烷與金屬作用(與鎂、鋰、鈉、鋁作用,格氏試劑,烷基鋰)。鹵代烯的分類及雙鍵位置對鹵素原子活潑性的影響。鹵代烴的制備與鑒別。
    5.醇、酚、醚(約4分)
    醇:結(jié)構(gòu)、分類和命名。物理性質(zhì)?;瘜W(xué)性質(zhì):①與活潑金屬的反應(yīng);②羥基的反應(yīng):鹵烴的生成、與無機(jī)酸的反應(yīng)、脫水反應(yīng)(分子內(nèi)脫水和分子間脫水);③氧化與脫氫。醇的制備與鑒別。
    酚:結(jié)構(gòu)、分類和命名。物理性質(zhì)(分子內(nèi)氫鍵與分子間氫鍵)。化學(xué)性質(zhì):①酚羥基的反應(yīng):酸性、成酯、成醚;②芳環(huán)上的反應(yīng):鹵代、硝化、磺化、烷基化、與羰基化合物縮合、Fries重排與Claisen重排、酚酸和酚醛的合成;③與三氯化鐵的顯色反應(yīng);④氧化與還原、醌。酚的制備與鑒別。
    醚與環(huán)氧化合物:結(jié)構(gòu)和命名。物理性質(zhì)?;瘜W(xué)性質(zhì):醚鍵的斷裂,環(huán)醚(環(huán)氧乙烷)的開環(huán)反應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理(與水、醇、氨、格氏試劑等作用)。醚的制備與鑒別。
    6.醛和酮(約8分)
    結(jié)構(gòu)、分類和命名,物理性質(zhì)?;瘜W(xué)性質(zhì):①加成反應(yīng):加氫氰酸及親核加成反應(yīng)歷程、加亞硫酸氫鈉、加醇、加格氏試劑、與氨衍生物縮合、與Wittig試劑反應(yīng);
    ②α-氫原子的反應(yīng):鹵代反應(yīng)、羥醛縮合反應(yīng);③氧化反應(yīng):弱氧化劑(Fehling試劑、Tollens試劑)、強(qiáng)氧化劑、過氧酸氧化;④還原反應(yīng):催化加氫、用氫化鋁鋰還原、用硼氫化鈉還原、C=O還原成CH2.金屬還原;⑤歧化反應(yīng)。醛酮的制備與鑒別。α,β-不飽和醛酮的性質(zhì)(親核加成、親電加成、氧化還原)。
    7.羧酸及其衍生物(約7分)
    羧酸:結(jié)構(gòu)和命名。物理性質(zhì)。化學(xué)性質(zhì):①酸性;②羧酸衍生物的生成,親核加成-消除反應(yīng)機(jī)理;③還原反應(yīng);④脫羧反應(yīng);⑤α-氫原子的取代反應(yīng)。羧酸的制備
    與鑒別。
    羧酸衍生物:結(jié)構(gòu)和命名。物理性質(zhì)。化學(xué)性質(zhì):①.羧酸衍生物的相互轉(zhuǎn)化;②與有機(jī)金屬的反應(yīng);③還原;④酰胺的Hofmann降級反應(yīng)。羧酸衍生物的制備與鑒
    別。
    碳負(fù)離子的反應(yīng)及在合成上的應(yīng)用:①碳負(fù)離子:結(jié)構(gòu)、形成、穩(wěn)定性和反應(yīng);②
    酯縮合反應(yīng);③乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯及類似化合物的α-氫反應(yīng)在合成中的應(yīng)用:與羧酸衍生物的親核加成-消除、與羰基的親核加成。
    8.含氮化合物(約3分)
    硝基化合物:分類、結(jié)構(gòu)和命名。物理性質(zhì)?;瘜W(xué)性質(zhì):①與堿作用;②還原反應(yīng);③硝基對苯環(huán)上其它取代基的影響。制備與鑒別。
    胺:分類、結(jié)構(gòu)和命名。物理性質(zhì)。化學(xué)性質(zhì):①堿性;②烴基化;③霍夫曼消除;④?;虎菖c亞硝酸反應(yīng);⑥與醛酮反應(yīng);⑦芳胺的特殊反應(yīng)(與亞硝酸作用、氧化、芳環(huán)上的取代反應(yīng))。胺的制備與鑒別。
    重氮和偶氮化合物:重氮化反應(yīng),重氮鹽的化學(xué)性質(zhì)及其在合成中的應(yīng)用。
    9.雜環(huán)化合物(約2分)
    分類、命名、結(jié)構(gòu)和芳香性。五元單雜環(huán)化合物(呋喃、噻吩、吡咯):物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)(親電取代、加成、特殊反應(yīng))。六元單雜環(huán)化合物:吡啶、喹啉:物性、化性(取代、弱堿性、氧化與還原)。
    10.碳水化合物(約2分)
    糖類化合物的分類。單糖:葡萄糖、果糖、核糖的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì);二糖:蔗糖、麥芽糖的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì);多糖、淀粉和纖維素。
    11.波譜分析(約4分)
    核磁共振:基本原理。屏蔽效應(yīng)和化學(xué)位移及影響因素,自旋偶合-裂分。1HNMR
    圖譜分析。
    紅外光譜:基本原理。官能團(tuán)的特征吸收。譜圖分析。
    紫外光譜:分子結(jié)構(gòu)和紫外吸收的關(guān)系。芳香化合物的紫外光譜。
    三、題型及分值比例
    1.選擇題:34%
    2.判斷題:10%
    3.填空題:16%
    4.簡答題:13%
    5.計算題:27%
    四、參閱書目
    1.鐘國清主編.無機(jī)及分析化學(xué)(第二版).北京:科學(xué)出版社,2014.
    2.鐘國清主編.無機(jī)及分析化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)(第二版).北京:科學(xué)出版社,2014.
    王興明,康明主編.基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué).北京:科學(xué)出版社,2012.
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