新能源与材料学院2020年研究生入学考试大纲公示
2020硕士《材料科学基础》考试大纲
课程名称：材料科学基础
科目代码：860
适用专业：材料科学与工程、材料工程
参考书目：《材料科学基础》第二版 上海交通大学出版社，胡赓祥。
考试内容要求：
一、晶体结构
1.材料电子空间排布、键合、原子间相互作用力、键合与基本物理性质联系
2.晶体与非晶体、晶胞、晶系、晶面指数与晶向指数及其关系、晶面间距、晶带、布拉菲点阵；
3.典型金属的点阵类型与晶体结构、堆垛方式、晶胞原子数、配位数、致密度、密排晶向与密排晶面、四面体与八面体间隙的几何性质；
4.常见共价晶体、离子晶体晶体结构与配位方式；
5.合金的相结构：相、组织、固溶体和中间相的概念、分类与常见性质。
二、晶体缺陷
1、点缺陷、位错、面缺陷的常见种类与基本概念；
2、位错理论的起源、位错类型、柏氏矢量、位错的运动（滑移与攀移）、位错的分解与合成、实际晶体中的位错、位错的增殖、位错与强度塑性的关系；
3、面缺陷的类型、界面结构及特性。
三、扩散
1、扩散第一、第二定律；
2、扩散机制、分类、影响扩散的因素；
3、扩散定律在表面处理等工艺中的应用与计算。
四、凝固与结晶
1、金属结晶规律、过冷现象、结晶的热力学条件；
2、均匀与非均匀形核、临界晶核半径、形核功，晶体长大机制与形态；
3、晶粒尺寸控制原理与方法，单晶、非晶、柱状晶制备原理与方法。
五、二元相图
1、相平衡、相律、杠杆定律；
2、匀晶、共晶与包晶三大类相图的平衡凝固过程分析、组织形貌及平衡相、平衡组织计算；非平衡结晶及组织。
六、铁碳相图
1、Fe—Fe3C相图的特征温度点、碳含量、转变线、各区域的组织与组成相、铁碳合金的分类、各种典型合金冷却过程分析与相、组织含量计算。
2、含碳量对碳钢平衡组织和性能的影响；钢中的主要杂质及对性能的影响。
七、塑性变形
1、弹性、塑性、屈服、断裂、延伸率、均匀变形、非均匀变形、加工硬化
2、单晶体的塑性变形、临界分切应力、晶体滑移的位错机制、滑移面、滑移方向、滑移系、多滑移、交滑移；
3、多晶体的塑性变形，细晶强化；
4、塑性变形对金属组织与性能的影响；
5、传统金属强化机制与方法，增强、增塑的基本原理
八、回复与再结晶
1.冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化；
2.回复机制、影响再结晶因素及再结晶后晶粒大小控制、晶粒长大过程；
3.动态回复与动态再结晶，金属的热加工。
试题类型：概念题、选择题、判断题、填空题、简述题、计算题、分析题等。
具体要求：基本概念与基本原理清楚，并能够利用其计算与分析。2249
2020硕士《高分子化学与物理》考试大纲
课程名称：高分子化学与物理
科目代码：861
适用专业：材料科学与工程、材料工程
参考书目：《高分子物理》复旦大学出版社，2007年，何曼君等;
《高分子化学》化学工业出版社，2004年，潘祖仁
考试内容要求
高分子化学部分：
要求考生系统地掌握高分子化合物的基本概念，高分子化合物的合成反应原理、反应动力学、热力学，聚合物的合成方法、以及聚合物的化学反应。要求考生具有抽象思维能力、逻辑推理能力、和综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。
1．掌握高分子化学的基本概念；聚合物分类及命名、聚合反应分类及相互关系。
2．掌握从单体结构等因素入手，用热力学、动力学方法分析单体进行均聚合、共聚合反应的能力。
3．掌握各种连锁聚合反应（自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合、开环聚合、易位聚合）机理的特点、基元反应；单体与引发剂的匹配、反应速率、相对分子质量、立构的控制等。
4．掌握各种逐步聚合反应机理的特点，聚合度的控制等。
5．掌握各种共聚合反应的机理、共聚组成的控制等。
6．掌握聚合物化学反应的基本特点、主要的聚合物化学反应。
7．掌握基本的聚合方法，具有制定聚合配方，选择工艺条件、制定聚合实施方案的能力；分析和解决问题的能力。
8．掌握主要聚合物的合成机理、聚合方法、聚合工艺等。
高分子物理部分：
考试内容主要包括三个部分：聚合物的结构、聚合物的分子运动、聚合物的各种物理性能。以聚合物结构与性能关系为主线、以分子运动为联系结构与性能的桥梁，重点考核高分子的链结构（包括化学组成、形状、形态、分子量和分子量分布）、凝聚态结构（包括晶态、非晶态、液晶态、取向及织态结构）和各种物理性能（包括溶液性质、力学性质、流动性质、电学性质等），并包括聚合物的结构、分子运动、分子量及其分布及各种物理力学性能的测试方法等。
1、掌握高分子链的基本结构，构造、构型与构象的基本概念，影响柔性的因素，构象的统计分析与计算。
2、掌握聚合物的凝聚态结构（晶态、非晶态与液晶态）与取向结构的基本结构特点；结晶度与取向度的定义、计算与测定方法
3、掌握高分子溶液的溶解过程，溶度参数、第二维利系数、哈金斯参数的物理意义，高分子溶液与多组分聚合物的相分离机理
4、掌握各种平均分子量与分子量分布的定义、计算与测定方法
5、掌握高分子的运动特点，玻璃化转变理论，玻璃化转变温度、结晶速度与熔点的基本概念、影响因素、与测定方法
6、橡胶弹性的特点、产生条件，橡胶弹性热力学分析，橡胶的统计状态方程，网络的溶胀
7、蠕变、应力松驰、滞后与内耗的基本概念、影响因素及表征方法，线性粘弹性模型，时-温等效原理，动态力学谱与次级转变
8、屈服、银纹、剪切带、脆韧转变温度与断裂的基本概念，格里菲斯断裂理论，增强与增韧的途径与机理
9、牛顿流体与非牛顿流体，聚合物的粘性流动曲线，粘度的测定方法与影响因素，聚合物流体的弹性响应。
试卷结构
试卷满分150分，高分子化学、高分子物理各约75分，题型包括填空题、问答题、计算题等。
2020硕士《大学物理》考试大纲
课程名称：大学物理
科目代码：866
适用专业：物理学
参考书目：《大学物理学》（第三版）张三慧等编，清华大学出版社2009年2月。
一、考试要求：
本课程主要考察学生掌握普通物理学中力学、气体分子运动理论和热力学基础、电磁学、振动和波动、波动光学、近代物理等领域基本概念、基本原理及基本方法的情况。要求考生具备相应的数学基础知识，具有一定的运用物理学基础知识分析和解决实际问题的能力。
二、考试内容：
1）力学
a：质点运动学。
b：牛顿运动定律。
c：动能定理，势能，功能原理，机械能守恒定律。
d：动量定理，动量守恒定律。
e：刚体定轴转动，转动定律，转动动能。
f：角动量，角动量守恒定律。
2）气体分子运动理论和热力学基础
a：理想气体状态方程。
b：理想气体的压强和温度及其统计解释。
c：理想气体的内能。
d：麦克斯韦分子速率分布律。
e：热力学第一定律及其对理想气体等值过程和绝热过程的应用。
f：卡诺循环，循环效率。
g：热力学第二定律及其统计意义。
3）电磁学
a：库仑定律，叠加原理。
b：电场强度，电位移，静电场的高斯定理和环路定理。
c：电势。
d：导体的静电平衡。
e：电容。
f：电场的能量。
g：磁感应强度，磁场强度。
h：毕-萨定律。
i：安培力和洛伦兹力。
j：法拉第电磁感应定律，动生电动势和感生电动势。
k：位移电流，涡旋电场，麦克斯韦方程组的积分形式。
4）振动、波动和波动光学
a：简谐振动，同频率同方向谐振动的合成。
b：平面简谐波的表达式。
c：波的叠加，驻波。
d：相干光的获得。
e：杨氏双缝干涉。
f：光程，等厚干涉。
g：单缝衍射。
h：光栅衍射。
i：偏振光，起偏和检偏，马吕斯定律。
j：布儒斯特定律。
k：双折射。
5）近代物理
a：狭义相对论的两个基本假设，洛仑兹坐标变换。
b：狭义相对论的时空观（同时性的相对性，长度收缩，时间膨胀）。
c：相对论动能。
d：相对论能量。
e：光电效应、康普顿效应、光的波粒二象性。
f：德布罗意假设，实物粒子的波粒二象性。
g：物质波及其统计解释。
h：不确定关系。
三、试卷结构：
1）考试时间：180分钟，满分：150分
2）题型结构：
a：选择题、填空题（90~100分）。
b：计算题（50~60分）。
2020硕士研究生《物理化学》(Ⅰ)考试大纲
课程名称：物理化学
科目代码：862
适用专业：化学工程与技术，材料科学与工程，化学
参考书目：《物理化学》（上、下册）（第五版）高等教育出版社，2009，天津大学；
（物理化学实验教材可由下列教材中任选一种）
《物理化学实验》石油大学出版社 吴肇亮等；
《基础化学实验》（上、下册）石油工业出版社，2003，吴肇亮等
硕士研究生物理化学课程考试大纲
一、概述
物理化学课程主要包括热力学原理和应用、化学动力学基础、相平衡基础、表面胶化和统计力学基础部分。其中前三部分为主要内容。
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，并具备结合具体条件应用理论解决实际问题的能力。
在物理化学实验的相关内容中，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，应注意采用国家标准单位制（SI制）及遵循有效数运算规则。在涉及数值的计算中应注意物理量单位的运算及传递。
二、课程考试的基本要求
理论部分：
下面按化学热力学、统计热力学初步、化学动力学、电化学、界面现象和胶体化学六个部分列出基本要求。基本要求按深入程度分“了解”、“理解”(或“明了”)和“掌握”(或“会用”)三个层次。
（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、第三定律的叙述及数学表达式。
明了热力学能、焓、熵、Helmholtz函数和Gibbs函数等热力学函数以及标准燃烧焓、标准生成焓、标准摩尔熵、标准生成Gibbs函数等概念。
掌握在物质的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。明了热力学公式的适用条件。
理解热力学基本方程和Maxwell关系式。
了解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．相平衡
理解偏摩尔量和化学势的概念。
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。
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。
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
明了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。
了解压力和惰性气体对化学反应平衡组成的影响。了解同时平衡原理。
(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。
明了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。
理解独立子系统的能量、熵与配分函数的关系。
(3)化学动力学
明了化学反应速率、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、速控步骤法)。了解链反应的机理和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。
(4)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-Huckel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。
(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
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)。
明了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。
物理化学实验部分：
物理化学实验的特点是利用物理方法研究化学系统变化规律。实验中常用多种物理测量仪器，因此应注意基本测量技术的基本原理和方法。
物理化学实验包含下列内容：
1．热力学部分
量热、相平衡和化学平衡实验
2．电化学部分
用电位差计测量电池的电动势。
3．化学动力学部分
测定反应速率常数、反应级数及活化能。
4．界面现象与胶体部分
表面张力的测定。
考生对以下物理化学实验中常用的基本测量技术与控制技术应加以掌握或有所了解：
1．温度的测量与控制
水银温度计和热电偶温度计的使用和校正。 Beckman温度计和热敏电阻温度计的使用。桓温浴的装配和使用。
2．气压计的使用和校正。U型汞压计的使用与校正。
3．电学测量
电位差计的原理及正确使用。标准电池、检流计、参比电极的使用。自动平衡记录仪、电导仪的使用，常见电极的使用，盐桥原理。
4．光学测量
Abbe折射仪的原理及使用。
2020硕士研究生《化工原理》考试大纲
考试科目：化工原理
科目代码：830
适用专业：化学工程、化学工艺、生物化工、应用化学、工业催化、环境工程
参考书目： 《化工原理》（上、下册）（第三版），谭天恩，化学工业出版社，2006
《石油化学工程原理》（上、下册），李阳初，石化出版社，2008
考试内容要求
绪论
第一章 流体流动
一、流体及主要物理性质
二、流体静力学
三、流体动力学
四、流体在管内的流动阻力
五、管路计算
六、流量测量
第二章 流体输送机械
一、液体输送机械
二、气体输送机械
第三章 非均相物系分离
一、颗粒与颗粒床层的特性
二、沉降
三、过滤
四、离心分离
第四章 固体流态化和气力输送
一、固体流态化
二、气力输送
第五章 传热
一、导热
二、对流传热
三、沸腾与冷凝传热
四、两流体间的传热计算
第六章 换热设备
一、间壁式换热器类型
二、管壳式换热器的选用及校核计算
三、传热过程的强化及新型换热器简介
第七章 换热设备
一、热辐射的基本概念
二、黑体辐射的基本定律
三、实际固体的热辐射
第八传质过程概论
一、概述
二、扩散与单相传质
三、质量、热量、动量传递的类比
第九章 蒸馏
一、二元理想溶液的气液平衡
二、二元非理想溶液的气液平衡
三、精馏原理
四、二元连续精馏塔的计算和分析
五、其他蒸馏方式
六、多元精馏
第十章 吸收
一、概述
二、吸收过程的相平衡关系
三、吸收过程的机理及传质速率
四、吸收/解析塔的工艺计算
五、传质系数和传质理论
六、其他条件下的吸收
第十一章 萃取
一、概述
二、萃取的基本原理
三、萃取过程计算
四、萃取设备
第十二章 气液传质设备
一、概述
二、板式塔
三、填料塔
