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、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、特點及簡單應(yīng)用。

    掌握各類有機化合物的結(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。掌握各類有機化合物的制備、鑒別方法及在有機合成中的應(yīng)用。掌握如何利用波譜分析認(rèn)識有機化合物的構(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)綜合主要包括無機及分析化學(xué)、有機化學(xué)兩部分內(nèi)容。各部分內(nèi)容的基本要求如下：

    無機及分析化學(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，沸點升高和凝固點下降，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，決定過程自發(fā)進行方向的因素，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)字及其運算規(guī)則。

    滴定分析的主要方法和特點，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)。化學(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)?；瘜W(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)。化學(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)?；瘜W(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)。化學(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)?；瘜W(xué)性質(zhì)：①堿性；②烴基化；③霍夫曼消除；④酰基化；⑤與亞硝酸反應(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)有機化學(xué).北京：科學(xué)出版社，2012.

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