2018年河北工程大学化学综合考研大纲

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科目名称：化学综合
一、考试基本要求
本门课主要包括有机化学和物理化学，要求考生对有机化学内容应有比较系统全面的了
解，认识有机物结构和性质的关系，熟悉各类化合物的相互转化及其规律；牢固掌握有机化
学的基本概念、基本规律、基本反应及其应用。要求考生应比较牢固地掌握物理化学基本概
念及计算方法，同时还应掌握物理化学一般方法，及结合具体条件应用理论解决实际问题的
能力。 在物理化学实验相关内容中，要求掌握常用的物理化学实验方法和测试技术。在有关
的物理量计算和表述中，注意采用国家标准单位制（SI 制）及遵循有效数运算规则。
二、考试内容
（一）有机化学部分
1．有机化合物的结构及分子中原子间的相互影响
理解有机化合物的结构理论。具体要求如下：
（1）碳原子成键时的杂化状态（sp3
，sp2
，sp）及碳原子各种杂化轨道在成键时对键长、键
角、键能的影响，以及对与这些碳原子相连的氢原子或官能团的影响。
（2）σ 键和 π 键的特征和区别，用价键理论和分子轨道理论描述，定性说明定域键和离域键
（共轭 π 键）。
（3）理解共轭结构和共振杂化体的概念及其在芳烃亲电取代反应中的应用，理解芳香性的概
念，包括苯系芳烃及含一个杂原子的五元、六元杂环化合物的结构特征和芳香性。
（4）主要官能团 （ C C ,—C≡C— ,—X , —OH , —O— ， —CHO ,
C O
,—COOH ,—COOR ,—COCl ,—CONH2 ,—COOCO— ，
—C≡N ,—NO2 ,—NH2 ,—N=N—，—SO3H）的特征以及它们在一定条件下相互转化的规律。
（5）电子效应——诱导效应、共轭效应（共振效应）、超共轭效应对化合物性质的影响，说
明取代羧酸的酸性强弱、α-氢原子活泼性、1,3-丁二烯的亲电加成以及一元取代苯和萘的定位
规则。
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（6）空间效应对化合物性质的影响，说明顺反异构体的相对稳定性，环己烷的两种一元取代
物（a 键型和 e 键型）的相对稳定性。
（7）同分异构现象——构造异构及构型异构，举例说明碳架异构、官能团异构、位置异构、
互变异构、顺反异构、对映异构，能用 Fischer 投影式表示含有一个手性碳原子的对映异构体。
（8）乙烷、丁烷及环己烷的构象（环己烷的船型和椅型构象），能用透视式和 Newman 投
影式表示不同的构象。
（9）小环化合物的不稳定性和角张力。
2. 有机化合物的物理性质及某些典型变化规律
掌握物理性质的典型变化规律及其应用：
（1）了解有机化合物的物态、熔点、沸点、相对密度、溶解度、折光率、比旋光度等物理性
质，能用分子间力和氢键说明某些有机化合物的沸点、熔点和溶解度的变化规律及其在实际
中的应用。
（2）波谱性质要求初步了解红外光谱及核磁共振谱的基本原理，学会利用这两种谱图鉴别简
单化合物的分子结构。
3. 有机化合物的重要化学反应及其规律
掌握有机化合物的重要化学反应及其规律，化学反应的重要条件、影响因素及其应用范
围等核心内容，具体要求掌握以下内容：
（1）取代反应：饱和碳原子的自由基卤代及其规律，芳环上的亲电取代（卤代、硝化、磺化、
Friedel-Crafts 反应——烷基化、酰基化、氯甲基化）及其定位规律（芳香族亲电取代反应机
理简介），饱和碳原子上亲核取代（水解、醇解、氨解、氰解）及其规律，酯化及水解反应。
（2）消除反应：卤代烷的去卤化氢，醇的脱水及 Zaitsev 规则，季铵碱的热消除及 Hofmann
规律，β-羟基酸及羧酸的脱水反应。
（3）加成反应：碳碳重键的亲电加成及 Markovnikov 规则，碳碳重键自由基加成，共轭二烯
烃的 1,2-及 1,4-加成，Diels-Alder 反应，羰基的亲核加成及其规律。
（4）聚合反应：包括加聚和缩聚反应，以典型实例说明它在合成橡胶、塑料、纤维中的重要
应用。
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（5）氧化反应：烷烃、烯烃、炔烃及芳烃母体和侧链的氧化，烯烃的臭氧化，醇及醛酮的氧
化，Cannizzaro 反应。分别说明它们在科学研究和生产实际中的应用。
（6）还原反应：不饱和烃、芳烃、醛、酮、羧酸及其衍生物、硝基化合物、腈的加氢反应及
选择性化学还原反应（LiAlH4，NaBH4，Al(OPr-i)3，Zn-Hg/HCl，Na-ROH）。分别说明它们
在科学研究和生产实际中的应用。
（7） 缩合反应：羟醛缩合，Claisen 缩合，Clausen-Schmidt 缩合，Perkin 缩合。
（8） 降级反应：Hofmann 酰胺降级反应，脱羧反应。
（9） 重氮化反应及重氮基的取代、偶合反应。
（10） 重排反应：烯丙位重排，频哪醇重排，Beckmann 重排，Hofmann 重排，Claisen 重
排.
（11）有机锂、镁化合物的重要反应，掌握 Grignard 试剂、丙二酸酯及 β-丁酮酸酯在合成上
的应用。
（12）在掌握单官能团化合物的基础上，掌握多官能团化合物中羟基酸、羰基酸及不饱和醛
酮的基本反应及其应用。
（13）了解杂环化合物、碳水化合物、蛋白质及核酸的基本概念及性质。
4. 了解反应机理，加深对重要反应规律的理解
了解反应机理，加深对重要反应规律的理解。具体要求了解以下内容：
（1）了解两类基本反应——离子型反应和自由基型反应的特点和区别。
（2）三类反应活性中间体——碳正离子、碳负离子、自由基的形成及稳定性的分析，说明有
关基本反应的规律。
（3）饱和碳原子上两种亲核取代反应机理（SN1，SN2）
（4）消除反应的两种机理（E1，E2）
（5）碳碳重键的亲电加成反应机理。
（6）醛、酮的亲核加成反应机理。
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（7）羧酸及其衍生物的亲核加成-消除反应机理。
（8）芳烃的亲电取代反应机理。
（8）卤代芳烃的亲核取代——消除-加成机理。
（9）饱和碳原子上及烯丙位、苯甲位的自由基取代反应机理。
（10）碳碳双键的自由基型加 HBr 反应的机理。
5. 仪器分析及其在有机化学中的应用
（1）核磁共振基本原理，屏蔽效应和化学位移及影响因素，自旋偶合-裂分，1
H NMR 图
谱分析。
（2）红外光谱基本原理，官能团的特征吸收，谱图分析。
（二）物理化学部分
1. 化学热力学
（1）热力学基础
理解下列热力学基本概念：平衡状态，状态函数，可逆过程，热力学标准态。 理解热力
学第一、第二的叙述及数学表达式，掌握热力学能、焓、熵、Helmholtz 函数和 Gibbs 函数等
热力学函数及标准燃烧焓、标准生成焓、标准摩尔熵、标准生成 Gibbs 函数等概念。掌握在
物质 P、V、T 变化、相变化和化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变化值的原理和方
法。在将热力学一般关系式应用于特定系统的时候，会应用状态方程(主要是理想气体状态方
程，其次是 Van der Waals 方程)和物性数据(热容、相变热、蒸汽压等)。 掌握熵增原理和各
种平衡判据。理解热力学公式的适用条件。 理解热力学基本方程和 Maxwell 关系式。 掌握
用热力学基本方程和 Maxwell 关系式推导重要热力学公式的演绎方法。
（2）溶液与相平衡
理解偏摩尔量和化学势的概念。掌握 Raoult 定律和 Henry 定律以及它们的应用。理解理
想系统(理想溶液及理想稀溶液)中各组分化学势的表达式。 理解逸度和活度的概念。了解逸
度和活度的标准态。会从相平衡条件推导 Clapeyron 和 Clapeyron—Clausius 方程，并能应用
这些方程于有关的计算。理解相律的意义。 掌握单组分系统和二组分系统典型相图的特点和
应用。 能用杠杆规则进行计算。能用相律分析相图。
（3）化学平衡
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理解标准平衡常数的定义。了解等温方程的推导。掌握用等温方程判断化学反应的方向
和限度的方法。 会用热力学数据计算标准平衡常数。了解等压方程的推导。理解温度对标
准平衡常数的影响。会用等压方程计算不同温度下的标准平衡常数。 了解温度、压力和惰
性气体对化学反应平衡组成的影响。
2. 统计热力学初步
了解独立子系统的微观状态，能量分布和宏观状态间的关系。 理解统计热力学的基本
假设。 理解 Boltzmann 能量分布及其适用条件。 理解配分函数的定义、物理意义和析因子
性质。掌握双原子分子移动、转动和振动配分函数的计算。
3. 电化学
了解电解质溶液的导电机理。理解离子迁移数。 理解表征电解质溶液导电能力的物理
量(电导率、摩尔电导率)。 理解电解质活度和离子平均活度系数的概念。 了解离子氛的概
念，掌握 Debye—Hueckel 极限公式。 理解原电池电动势与热力学函数的关系。掌握 Nernst
方程及其计算。 掌握各种类型电极的特征和电动势测定的主要应用。 理解产生电极极化
的原因和超电势的概念。
4. 化学动力学
理解化学反应速率、反应速率常数及反应级数的概念。掌握通过实验建立速率方程的方
法。 掌握一级和二级反应的速率方程及其应用。 理解对行反应、连串反应和平行反应的
动力学特征。 理解基元反应及反应分子数的概念。掌握由反应机理建立速率方程的近似方
法(稳定态近似法、平衡态近似法)。了解链反应机理的特点及支链反应与爆炸的关系。 了
解多相反应的步骤，了解催化作用、光化学反应、溶液中反应的特征。 掌握 Arrhennius
方程及其应用。明了活化能及指前因子的定义和物理意义。 了解简单碰撞理论的基本思想
和结果。理解经典过渡状态理论的基本思想、基本公式及有关概念。
5. 界面现象
理解表面张力和表面 Gibbs 函数的概念。理解弯曲界面的附加压力概念和 Laplace 公式。
理解 Kelvin 公式及其应用。 了解铺展和铺展系数。了解润湿、接触角和 Young 方程。 了
解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用。理解 Gibbs 吸附等温式。 了解物理吸附与化学
吸附的含义和区别。掌握 Langmuir 单分子层吸附模型和吸附等温式。
6. 胶体化学
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了解胶体的制备方法。 了解胶体的若干重要性质(Tyndall 效应、Brown 运动、沉降平衡、
电泳和电渗)。 理解胶团的结构和扩散双电层概念。 了解憎液溶胶的 DLVO 理论。理解电
解质对溶胶和高分子溶液稳定性的作用。 了解乳状液的类型及稳定和破坏的方法。
三、试卷结构
考试时间 180 分钟，满分 150 分，其中有机化学部分 75 分，物理化学部分 75 分。
（一）有机化学部分
1、选择题（约 15 分）
2、完成反应题（20 分）
3、合成题（约 25 分）
4、推断题（约 15 分）
（二）物理化学部分
1、选择题（约 15 分）
2、判断题（约 10 分）
3、填空题（约 10 分）
4、计算题（约 40 分）
四、参考书目
《有机化学》（第二版），高占先编，高等教育出版社，2008
《物理化学》（第五版），天津大学编，高等教育出版社，2010
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