618化學綜合

    學科/類別名稱及代碼學科/類別所在學院

    0703化學材料科學與工程學院

    一、總體要求

    掌握稀溶液和膠體溶液的有關性質。掌握化學反應的基本原理、四大平衡及其有關計算。掌握物質的微觀結構相關知識和一些重要的元素及其主要化合物的性質與應用。掌握分析過程中各類誤差的來源、規律以及消除方法，并掌握各種化學分析方法的原理、特點、應用及相關計算。初略掌握吸光光度分析法和電勢分析法的原理、特點及簡單應用。

    掌握各類有機化合物的結構、命名和物理性質。掌握教材涉及的基本單元反應及其機理，主要包括自由基(取代和加成)反應，親電（取代和加成）反應，親核（取代和加成）反應，消除反應（E1.E2），加成-消除反應，消除-加成反應等。烷烴，烯烴，炔烴，二烯烴，芳烴，脂環烴，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，雜環化合物，碳水化合物。掌握各類有機化合物的制備、鑒別方法及在有機合成中的應用。掌握如何利用波譜分析認識有機化合物的構造。周環反應、萜類、甾族、核酸、質譜等部分內容不要求掌握。

    二、內容及比例

    化學綜合主要包括無機及分析化學、有機化學兩部分內容。各部分內容的基本要求如下：

    無機及分析化學部分（100分，占2/3）

    1.氣體、溶液和膠體（約5分）理想氣體狀態方程式，分壓定律。

    各種基本度量：質量分數，體積分數，摩爾分數，質量濃度，物質的量濃度，質

    量摩爾濃度。

    溶液依數性：溶液蒸氣壓下降，沸點升高和凝固點下降，滲透現象、滲透壓、滲透壓定律。

    溶膠的性質與結構，溶膠的穩定性與聚沉。

    2.化學反應基本原理（約20分）

    熱力學基本概念、、熱力學第一定律、熱化學。反應過程能量即反應熱的定義、條件、形式與計算。蓋斯定律。自發變化的特點，決定過程自發進行方向的因素，混亂度與熵的概念，絕對熵和標準熵，熵的特點與規律、化學反應熵變的計算，吉布斯函數，標準摩爾生成吉布斯函數?GΘ，ΔGΘ與ΔHΘ、ΔSΘ、T的關系，ΔGΘ的計算

    與反應方向的判定。

    fmrm

    rmrmrT

    碰撞理論與過渡態理論，有效碰撞、活化分子、活化能；濃度對速率的影響、基元反應與質量作用定律，反應級數，溫度對速率的影響-阿倫尼烏斯公式及應用，催化劑對速率的影響及特征。

    化學平衡與標準平衡常數，平衡常數的物理意義，多重平衡規則，吉布斯函數變與反應熵和標準平衡常數的關系，溫度與平衡常數，化學平衡的有關計算，化學平衡移動。

    3.原子結構與分子結構（約15分）

    微觀粒子的三大特性：量子化、波粒二象性、統計性，玻爾理論。波函數與原子軌道，四個量子數取值及物理意義；鮑林近似能級圖與核外電子排布規則及核外電子的排布。原子結構與周期、族、區；元素在周期表中的位置。原子結構與元素性質

    （原子半徑、電離能、電負性）的關系。

    離子鍵的特征，離子半徑，離子的電子構型；鍵參數，價鍵理論，共價鍵的類型、特征；雜化軌道理論與分子空間構型，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性質的影響；離子極化及其對化合物性質的影響，不同晶體類型的結構特點和物質性質的關系。

    4.四大化學平衡（約20分）

    酸堿質子理論。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，溶度積規則

    及有關應用：沉淀的生成、沉淀的溶解、分步沉淀、沉淀的轉化。

    氧化還原反應中的有關概念及方程式的配平。原電池構成，電極反應、電池反應及電池符號。電極電勢的概念及產生原因，標準電極電勢及意義，電動勢與吉布斯函數變的關系，能斯特方程，影響電極電勢大小的因素。電極電勢的有關應用。元素的電勢圖及其應用。

    配合物的組成及命名，配合物的價鍵理論、晶體場理論及應用。配合物的穩定常數，配位平衡的移動及其有關計算。

    5.化學分析（約20分）

    誤差的產生、分類、大小表示方式、消除誤差的方法，可疑值的取舍，有效數字及其運算規則。

    滴定分析的主要方法和特點，滴定分析法對化學反應的要求，主要滴定方式，滴定分析中的標準溶液，基準物質選取原則，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；酸堿準確滴定的判據，多元酸的滴定；酸堿標準溶液的配制和標定與基準物質，酸堿滴定法的有關應用與計算。

    Mohr法、Volhard法以及Fajans法等方法的特點及適用條件。重量分析法的應用及相關計算。

    影響氧化還原反應速率的因素，誘導反應，條件電勢與條件常數，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用及有關計算。

    EDTA配位的特點及EDTA配位滴定法的基本原理，引起EDTA配位的副反應因素及副反應系數、條件穩定常數。酸效應及酸效應曲線與應用；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。配位滴定的應用及相關計算。

    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，摩爾吸光系數及意義；比耳定律的局限性；顯色反應及顯色條件的選擇；吸光光度計基本部件及性能；測量條件的選擇。吸光光度法有關應用。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，膜電勢的產生；電勢分析法的應用。

    7.元素化學（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區元素與s區元素性質上的差異、ds區元素及其重要化合物，稀土金屬單質的結構與性能，稀土元素的重要化合物。

    常見陰、陽離子的鑒定方法。有機化學部分（50分，占1/3）

    1.脂肪烴類化合物（約7分）

    烷烴、烯烴、炔烴及環烷烴的命名、構造異構及物理性質；Newman投影式，共振論。烷烴的鹵化反應及其自由基取代反應歷程、自由基穩定性和自由基的結構，烷烴的構象異構；烯烴的化學性質：①親電加成：加鹵素(親電試劑、親電加成、親電加成反應歷程)，加鹵化氫(加成反應規則，誘導效應，碳正離子結構、穩定性和碳正離子的重排)，加次鹵酸，加硫酸，加水，硼氫化反應（選擇性）；②催化氫化及烯烴的穩定性；③HBr過氧化物效應，自由基加成反應歷程；④雙鍵的氧化反應；⑤α-H的鹵代

    （烯丙基自由基及p-π共軛效應）、α-H的氧化。炔烴的化學性質：①加氫、親電加成(加鹵素、加鹵化素，加水)；②氧化反應；③活潑氫反應。二烯烴的化學性質：①加成反應(1,4加成和1,2加成)②雙烯合成(Diels-Alder反應)。環烷烴的結構與穩定性；環已烷及其衍生物的構象(椅式，船式，a鍵，e鍵，一元及多元取代環已烷的穩定構象)。環烷烴的化學性質：取代反應，加成反應，氧化反應。各類脂肪烴的制備與鑒別。

    2.芳香烴（約4分）

    苯的結構、命名，芳烴物理性質?；瘜W性質：①親電取代反應：鹵代、硝化、磺化、烷基化和酰基化、氯甲基化；②加成反應：加氫、加氯；③氧化反應：側鏈氧化、苯環氧化；④側鏈取代；⑤親電取代反應歷程，定位規則及反應活性，理論解釋(電子效應、空間效應、共振論與分子軌道理論)，雙取代基定位規則及理論解釋，定位規則的應用。休克爾規則。

    3.立體化學（約3分）

    異構體的分類與立體化學，比旋光度、旋光異構體。含一個手性碳原子的化合物的旋光異構，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，對映

    體，非對映體，內消旋體。構型的確定、標記和表示方法。外消旋體的拆分。相對構型和絕對構型及構型的轉化。環狀化合物的立體異構。旋光異構體參加的反應、立體專一性和立體選擇性反應。

    4.鹵代烴（約6分）

    鹵代烴的分類和命名。物理性質。鹵代烷的化學性質：①親核取代反應(水解、氰解、氨解、醇解、和硝酸銀作用)，親核取代反應歷程(SN1和SN2)；②消除反應：消除反應歷程(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：結構、分類和命名。物理性質?；瘜W性質：①與活潑金屬的反應；②羥基的反應:鹵烴的生成、與無機酸的反應、脫水反應(分子內脫水和分子間脫水)；③氧化與脫氫。醇的制備與鑒別。

    酚：結構、分類和命名。物理性質(分子內氫鍵與分子間氫鍵)。化學性質：①酚羥基的反應：酸性、成酯、成醚；②芳環上的反應：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；④氧化與還原、醌。酚的制備與鑒別。

    醚與環氧化合物：結構和命名。物理性質。化學性質：醚鍵的斷裂，環醚（環氧乙烷）的開環反應與反應機理(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）

    結構、分類和命名，物理性質?；瘜W性質：①加成反應：加氫氰酸及親核加成反應歷程、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；

    ②α-氫原子的反應：鹵代反應、羥醛縮合反應；③氧化反應：弱氧化劑(Fehling試劑、Tollens試劑)、強氧化劑、過氧酸氧化；④還原反應: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。醛酮的制備與鑒別。α,β-不飽和醛酮的性質(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：結構和命名。物理性質。化學性質：①酸性；②羧酸衍生物的生成，親核加成-消除反應機理；③還原反應；④脫羧反應；⑤α-氫原子的取代反應。羧酸的制備

    與鑒別。

    羧酸衍生物：結構和命名。物理性質?；瘜W性質：①.羧酸衍生物的相互轉化；②與有機金屬的反應；③還原；④酰胺的Hofmann降級反應。羧酸衍生物的制備與鑒

    別。

    碳負離子的反應及在合成上的應用:①碳負離子:結構、形成、穩定性和反應；②

    酯縮合反應；③乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯及類似化合物的α-氫反應在合成中的應用: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、結構和命名。物理性質。化學性質：①與堿作用；②還原反應；③硝基對苯環上其它取代基的影響。制備與鑒別。

    胺：分類、結構和命名。物理性質?；瘜W性質：①堿性；②烴基化；③霍夫曼消除；④?；虎菖c亞硝酸反應；⑥與醛酮反應；⑦芳胺的特殊反應(與亞硝酸作用、氧化、芳環上的取代反應)。胺的制備與鑒別。

    重氮和偶氮化合物：重氮化反應，重氮鹽的化學性質及其在合成中的應用。

    9.雜環化合物（約2分）

    分類、命名、結構和芳香性。五元單雜環化合物(呋喃、噻吩、吡咯)：物理性質、化學性質(親電取代、加成、特殊反應)。六元單雜環化合物：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、核糖的結構和化學性質；二糖：蔗糖、麥芽糖的結構和化學性質；多糖、淀粉和纖維素。

    11.波譜分析（約4分）

    核磁共振:基本原理。屏蔽效應和化學位移及影響因素，自旋偶合-裂分。1HNMR

    圖譜分析。

    紅外光譜:基本原理。官能團的特征吸收。譜圖分析。

    紫外光譜:分子結構和紫外吸收的關系。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.無機及分析化學（第二版）.北京：科學出版社，2014.

    2.鐘國清主編.無機及分析化學學習指導（第二版）.北京：科學出版社，2014.

    王興明，康明主編.基礎有機化學.北京：科學出版社，2012.

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