2019年河北省专接本理工类无机非金属材料专业考试大纲

更新:2018-12-01 作者:河北专接本网

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河北省普通高校专科接本科教育考试

无机非金属材料专业考试说明

第一部分：无机化学

Ⅰ. 课程简介

一、内容概述与总要求

无机化学考试是为无机非金属材料专业选拔优秀专科学生进入本科继续学习而实施的入学考试。

参加无机化学考试的考生应理解和掌握化学热力学、动力学、化学平衡、电化学等化学反应基本原理和物质结构理论的基础上，掌握一些元素及其重要化合物的基本性质和特征反应。主要掌握理想气体状态方程、气体分压定律；化学反应速率与化学平衡；酸碱平衡；沉淀-溶解平衡；氧化还原反应；近代物质结构；元素周期律；主族元素化学（包括卤素、氮、磷、氧、硫等）的性质；副族元素化学（包括铬、锰、铁、钴、镍）的性质，能够利用无机化学原理去掌握有关无机化学中元素和化合物的基本知识，并具有一般无机化学问题进行理论分析和计算的能力。

二、考试形式与试卷结构

考试采用闭卷、笔试形式，全卷满分 150 分，考试时间为 75 分钟。

试卷包括选择题、填空题、计算题。选择题是四选一型的单项选择题；填空题只要求直接填写结果，不必写出计算过程；计算题均应写出文字说明及演算步骤。

选择题和填空题分值合计为 90 分，计算题分值合计为 60 分。

Ⅱ.知识要点与考核要求

一、气体

1.知识要点

理想气体状态方程；分压定律。

2.考核要求

（1）掌握理想气体的有关概念、理想气体状态方程的导出，方程式中各项参数的物理意义和单位，理想气体状态方程的应用。

（2）掌握混合气体分压定律，熟练分压定律的有关计算。

二、化学动力学基础

1.知识要点

化学反应速率的概念；浓度对反应速率的影响、温度对反应速率的影响；反应速率理论和反应机理简介；催化剂和催化作用。

2.考核要求

（1）了解反应速率的概念，掌握定容反应的反应速率、平均速率与瞬时速率。

（2）掌握浓度对反应速率的影响，确定化学反应速率方程式、由实验确定反应速率方程的简单方法---初始速率法以及浓度与时间的定量关系，了解反应级数的概念。

（3）理解温度对反应速率的影响，初步了解活化能的概念及其与反应速率的关系，掌握Arrhenius 方程式及其的应用。

（4）理解反应速率理论和反应机理，掌握分子碰撞理论及有效碰撞的条件、过渡状态理论、活化能及基元反应。

（5）掌握催化剂对反应速率的影响，了解催化剂与催化作用的基本特征、催化作用（均相催化和多相催化、酶催化）。

三、化学平衡

1.知识要点

化学平衡的条件、概念、平衡常数；外界条件对化学平衡移动的影响。

2.考核要求

（1）掌握化学平衡的概念、化学平衡常数的表示方法及化学平衡的计算，多重平衡原则。

（2）掌握标准平衡常数及其应用，化学反应方向的判断。

（3）理解化学平衡移动的影响，掌握浓度、压力、温度对化学平衡的影响。

四、酸碱平衡

1.知识要点

酸碱理论（包括酸碱质子理论和酸碱电子理论）；水的解离平衡和溶液的 pH；弱酸弱碱的解离平衡；缓冲溶液和缓冲溶液 pH 的计算；配合物的组成和命名、配位反应与配位平衡。

2.考核要求

（1）掌握酸碱质子理论和酸碱电子理论的概念，了解酸的相对强度和碱的相对强度。

（2）掌握水的解离平衡和溶液的 pH 值的计算。

（3）能运用化学平衡原理分析弱酸、弱碱的电离平衡，掌握根据平衡常数计算弱酸、弱碱的 pH 值。

（4）了解缓冲溶液的原理、选择和配制，掌握缓冲溶液 pH 的计算；掌握同离子效应、盐效应等影响电离平衡移动的因素。

（5）熟悉配合物的基本概念、组成、命名，理解配合物的稳定性和稳定常数的关系，掌握配位取代反应并了解有关配位平衡的计算。

五、沉淀－溶解平衡

1.知识要点

溶解度和溶度积、沉淀的生成和溶解、两种沉淀之间的平衡。

2.考核要求

（1）掌握溶解度、溶度积的概念、溶度积与溶解度之间的换算。

（2）掌握溶度积规则，能利用溶度积规则判断沉淀的生成与溶解，理解同离子效应和盐效应，pH 值和配合物的生成对难溶盐溶解度的影响。

（3）掌握分步沉淀、沉淀的溶解及转化。

六、氧化还原反应（电化学基础）

1.知识要点

氧化还原反应方程式的配平、电化学电池、电极电势、Nernst 方程、电极电势的应用。

2.考核要求

（1）掌握氧化值的概念，熟练掌握氧化还原反应方程式配平的方法。

（2）了解原电池的组成及作用机理，掌握由氧化还原反应设计原电池，书写原电池符号。

（3）了解电极电势的产生及标准电极电势的测定，掌握应用 Nernst 公式计算原电池的电极电势、电动势，理解并掌握电极电势的应用。

（4）掌握运用电极电势来判断氧化剂、还原剂的强弱、氧化还原反应进行的方向、限度，了解元素标准电极电势图及应用。

七、物质结构

1.知识要点

量子数；多电子原子结构；元素周期律；价键理论；杂化轨道理论；分子轨道理论；键参数与分子的性质；晶体结构和类型；离子晶体、分子晶体、金属晶体、原子晶体、混合型晶体质点间作用力。

2.考核要求

（1）了解描述核外电子运动状态的方法和四个量子数的物理意义，掌握原子核外电子运动的基本特征，明确四个量子数的取值规律，了解原子轨道和电子云的空间分布图的意义及其区别。

（2）了解基态原子、轨道能级的基本概念，基态原子中电子分布原理及电子分布。

（3）了解屏蔽效应、钻穿效应对原子轨道能量的影响，掌握多电子原子的能级高低顺序与核外电子分布的原则，熟练写出常见元素原子的核外电子的分布式。

（4）掌握核外电子排布的一般规律及其与元素周期表的关系，掌握原子半径，电离能、电子亲合能、元素的电负性的涵义及其在周期性变化规律。

（5）了解共价键的特点，掌握共价键的形成条件及共价键类型。

（6）了解原子轨道杂化的涵义，掌握杂化轨道的几种主要类型及其对分子几何构型的影响。

（7）掌握分子轨道形成，分子轨道中电子的分布，了解分子轨道的应用。

（8）了解化学键的本质及键参数的意义，掌握键参数（键级、键能、键长、键角、键矩与部分电荷）的基本概念。

（9）理解晶体结构与物质物理性质的关系，掌握利用晶格能判断离子晶体溶沸点高低，根据分子间作用力的类型判断分子晶体溶沸点高低。

八、主族元素

1.知识要点

氮族元素中氮、磷化合物的性质；氧族元素氧、硫单质及化合物的性质；卤素单质及重要化合物的化学性质及变化规律。

2.考核要求

（1）掌握氮族元素中氮、磷化合物的性质，会根据元素电势图分析氮族元素中氮、磷化合物的性质，掌握硝酸与金属反应规律和硝酸盐受热分解的规律。

（2）掌握氧族元素氧、硫单质及化合物的性质。

（3）掌握卤素单质及重要化合物的化学性质及变化规律，卤素单质氧化性顺序和离子的还原性顺序。

（4）掌握卤素离子、NH4+、NO3-、NO2-、PO43-、的特征鉴定反应及现象。

九、副族元素

1.知识要点

铬、锰、铁、钴、镍重要化合物及水溶液中离子的化学性质。

2.考核要求

（1）结合电极电势和元素电势图理解铬、锰、铁、钴、镍重要化合物及水溶液中离子的重要化学性质。

（2）掌握铬、锰、铁、钴、镍水溶液中离子的鉴定，会根据性质不同分离金属离子。

第二部分：无机材料科学基础

I.课程简介

一、内容概述与要求

《无机材料科学基础》课程是无机非金属材料专业的一门基础理论课程，适用于硅酸盐工程与无机非金属材料科学与工程专业。主要讲授本专业范围内各种物理化学过程的变化和共性规律，目的是使学生了解无机非金属材料的组分、结构和性能之间的相互关系和变化规律，通过该课程的学习，要求学生掌握材料科学的基本概念、基础理论、基本计算和应用，为学生在专业课程的学习和将来走上工作岗位后从事无机非金属材料的研究与制备奠定理论基础。

二、考试形式与试卷结构

闭卷考试，试卷结构包含名词解释、简答题和综合题三种类型。

II.知识要点与考核要求

一、知识要点

（一）晶体

晶体的基本概念、基本性质、鲍林规则、氯化钠型、氯化铯型、闪锌矿型、萤石型（反萤石型）结构。

（二）晶体缺陷

热缺陷的基本类型、热缺陷形成反应式的写法、热缺陷平衡浓度的计算，固溶体形成反应式及化学式的写法、固溶体缺陷浓度的计算，非化学计量化合物形成反应式的写法、缺陷浓度与氧分压的关系。

（三）熔体与玻璃体

粘度的定义、硅酸盐熔体的粘度与温度的一般关系、化学组成对硅酸盐熔体粘度的影响，晶子学说、无规则网络学说，氧硅比对玻璃结构的影响、玻璃结构参数及相应计算，玻璃形成的热力学条件、动力学条件、结晶化学条件。

（四）表面与界面

表面力、表面能的概念，表面对键强分布的影响、离子晶体表面双电层的形成；润湿的度量、润湿的类型、表面粗糙度对润湿的影响、润湿对制品微观结构的影响，弯曲表面效应；粘土的离子吸附与交换、粘土胶体的电动电位、粘土-水系统的胶体性质。

（五）热力学计算

自由焓判据，氧化物的热力学稳定性判断，纯固相反应的热力学计算、有溶液参与的反应的热力学计算。

（六）相平衡

相的基本概念，单元相图、二元相图的基本类型、三元相图的基本类型，判读三元相图的依据及方法，实际中常见的三元相图。

（七）扩散与固相反应

菲克第一定律、菲克第二定律，扩散的微观机构，奈因斯特—爱因斯坦方程式；互扩散；固相反应动力学方程。

（八）相变

相变的分类，液—固相变，液—液相变。

（九）烧结

烧结的基本概念，固相烧结；有液相参与的烧结；影响烧结的因素。

二、考核要求

（一）理解晶系、晶胞、布拉维格子，掌握晶体中键的型式及键型的过渡，掌握决定离子晶体结构的基本因素，掌握鲍林规则、氯化钠型、氯化铯型、闪锌矿型、萤石型（反萤石型）结构，了解纤锌矿型、金红石型、碘化镉型、刚玉型、钙钛矿型结构。

（二）晶体缺陷

理解晶格振动，掌握热缺陷的基本类型、热缺陷形成反应式的写法。

掌握固溶体的概念、掌握固溶体的类型及形成条件、理解固溶体形成反应式及化学式的写法、固溶体缺陷浓度的计算、判断固溶体类型的方法。

了解杂质缺陷的产生对热缺陷浓度的影响、形成固溶体的意义。

掌握非化学计量化合物的定义、了解非化学计量化合物的类型及形成规律、非化学计量化合物形成反应式的写法、缺陷浓度与氧分压的关系。

掌握位错的基本类型，了解位错对晶体力学性质的影响。

（三）熔体与玻璃体

了解液体结构比较接近晶体的事实根据，了解液体结构近程有序理论、核前群理论。理解聚合物理论。

掌握粘度的定义、硅酸盐熔体的粘度与温度的一般关系、化学组成对硅酸盐熔体粘度的影响、硼反常现象，理解硅酸盐熔体的表面张力与组成的关系、B2O3和 PbO 对硅酸盐熔体表面张力的特殊影响。

掌握玻璃的通性，理解玻璃的转变温度与冷却速率的关系。掌握晶子学说、无规则网络学说；掌握氧硅比对玻璃结构的影响、玻璃结构参数及相应计算，了解硼酸盐玻璃。

掌握玻璃形成的热力学条件、动力学条件、结晶化学条件，了解三 T 图的意义及制作方法。

（四）表面与界面

掌握表面能、表面张力、表面力。

理解表面对键强分布的影响、了解离子晶体的表面双电层；掌握表面吸附、表面活性剂对表面的改性，掌握润湿的度量、润湿的类型、表面粗糙度对润湿的影响、润湿对制品微观结构的影响。

理解附加压力、毛细现象、弯曲表面上饱和蒸气压与表面曲率半径的关系、分散度对晶体的熔点与溶解度的影响。了解小角度晶界、大角度晶界。掌握粘土的荷电性、粘土的离子吸附与交换、粘土胶体的电动性质、粘土-水系统的胶体性质。

（五）热力学计算

掌握热容、热效应的计算，理解熵判据、掌握自由焓判据，理解碳酸盐分解反应的热力学计算、氧化物的热力学稳定性判断，了解纯固相反应的热力学计算、有熔体参与的反应的热力学计算。

（六）相平衡

掌握相的基本概念，掌握 SiO2单元相图。

掌握简单低共熔二元相图、具有一致熔化合物的二元相图、具有不一致熔化合物的二元相图，了解具有低温稳定并高温固态分解的二元化合物的二元相图、具有低温固态分解并高温一致熔（或不一致熔）二元化合物的二元相图、具有多晶转变的二元相图、具有液相分层的二元相图、形成连续固溶体的二元相图、形成有限固溶体并具有低共熔点的二元相图、形成有限固溶体并具有转熔点的二元相图，掌握Al2O3—SiO2二元相图。

掌握三元相图组成表示方法及有关原理、掌握最简单三元低共熔相图的构成，了解立体图及其析晶过程分析、液面投影图、等温截面图，掌握判读三元系统相图的规则，掌握最简单三元低共熔相图，理解具有一致熔二元化合物的三元相图、具有不一致熔二元化合物的三元相图、具有一致熔三元化合物的三元相图、具有不一致熔三元化合物（D=A+LD=A+B+L）的三元相图，了解具有低温稳定并高温固态分解的二元化合物的三元相图、具有低温固态分解并高温稳定（一致熔或不一致熔）二元化合物的三元相图、三组分生成连续固溶体的三元相图、只有一个二元系统生成连续固溶体的三元相图，掌握CaO—Al2O3—SiO2三元相图。

（七）扩散与固相反应

掌握扩散现象，掌握菲克第一定律、菲克第二定律，了解扩散系数的测定；

掌握扩散系数与温度的关系。掌握扩散的本质、扩散机构，了解不同扩散机构的扩散系数，掌握本征扩散与非本征扩散。

理解理想溶液的奈因斯特—爱因斯坦方程式、实际溶液的奈因斯特—爱因斯坦方程式。

掌握化学位梯度下的扩散，了解电化学位梯度下的扩散。掌握温度、杂质、气氛、扩散介质、扩散部位、扩散质点本身的性质对扩散的影响。

掌握固相反应动力学方程、影响固相反应的因素。

（八）相变

掌握按热力学分类、按相变机理分类。

理解存在亚稳区的热力学原因，掌握均态核化、非均态核化，了解晶体长大理论及晶体生长速率公式的推导，了解阿佛拉米方程，了解液—固相变机理在实际生产中的应用。

掌握液—液分相的热力学原因，理解分相机理，理解玻璃分相的结晶化学原因、玻璃分相原理的应用。

了解成核—生长机理、有序无序转变、马氏体相变。

（九）烧结

掌握烧结定义、烧结过程推动力。

理解蒸发—凝聚传质机理、扩散传质机理，了解与晶粒尺寸变化有关的过程（晶粒长大、二次再结晶）；

掌握晶界在固相烧结中的作用。理解粘性流动传质、塑性流动传质、溶解—沉淀传质；理解液相的作用。

掌握物料的活性、添加剂、气氛、压力对烧结的影响。

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