材料學院2017年碩士研究生入學考試專業(yè)課考試大綱

淚夢霖 · 發(fā)表于 2017-2-22 23:59

科目名稱：硅酸鹽物理化學
代碼：819

一、考試性質
本門課程考試的主要內容是關于無機材料的結構、性能和物理化學變化規(guī)律及它們之間的相互聯(lián)系的基礎理論和基本知識。要求學生掌握無機材料及原料的微觀組成、結構特征與生產(chǎn)工藝相關聯(lián)的熱力學、動力學影響因素等方面的理論知識和研究方法，并具有綜合運用所學知識來分析和解決實際問題的能力。

二、考試形式與試卷結構
1.    答卷方式：閉卷、筆試
2.    答卷時間：180分鐘
3.    題型比例：滿分150分，名詞解釋和選擇題（占總分20%～30％），論述和簡述題（50％），讀圖分析題（20～30％）。

三、考查要點
1.    晶體結構缺陷
（1）點缺陷：點缺陷的概念、種類，Schottky缺陷，F(xiàn)renkel缺陷，點缺陷的表示方法，缺陷化學反應方程式的寫法。
（2）固溶體：固溶體的概念、特點、分類，置換型固溶體中“組分缺陷”反應表示式，固溶體的性質及應用。
（3）非化學計量化合物：非化學計量化合物結構缺陷的概念、類型及形成條件。
2.    溶體和玻璃體
（1）熔體的結構和性質。
（2）熔體的冷卻過程（成核和晶體長大）。
（3）玻璃的通性，玻璃的結構，玻璃的形成條件（從熱力學觀點、動力學、結晶化學解釋）。
3.    固體的表面和界面
（1）固體表面的特點。
（2）固體界面上的潤濕。
（3）吸附和表面改性。
4.    黏土-水系統(tǒng)的膠體化學
（1）粘土帶正電荷或負電荷的原因（如高嶺石）。
（2）粘土-水系統(tǒng)的電動性質（電動電位及影響因素）。
（3）泥漿的流動性、懸浮性、穩(wěn)定性、觸變性、可塑性與動電電位的關系，如何改善這些性能。
5.    相平衡與相圖
（1）吉布斯相律；相、組分、自由度的含義。
（2）熟悉一元、二元、三元相圖的基本原理和相平衡的特點，能分析溶體的冷卻過程，并結合實際了解相圖在無機材料研究與生產(chǎn)中的應用。
6.    擴散
（1）固體中質點擴散的特點。
（2）擴散動力學方程。
（3）擴散的微觀機制。
（4）擴散系數(shù)的求法及影響擴散的各種因素。
7.    固相反應
（1）固相反應特點。
（2）固相反應動力學特征。
（3）固相反應的各種類型。
（4）影響固相反應的各種因素。
8.    燒結過程
（1）燒結的定義，燒結過程的推動力，燒結模型。
（2）固態(tài)燒結和液態(tài)燒結的傳質機理，各種傳質機理的分析和比較。
（3）晶粒生長和二次再結晶的概念和分析，晶界在燒結中的作用。
（4）影響燒結的因素， Al2O3陶瓷的常見燒結方法，特種燒結方法的常見應用。

四、參考資料
陸佩文主編，無機材料科學基礎（硅酸鹽物理化學），武漢：武漢理工大學出版社，2005.

科目名稱：高分子化學
代碼：849

一、考試性質
為了公平有效地測試考生是否具備攻讀材料學相關專業(yè)碩士所必須的基本素質、一般能力和培養(yǎng)潛能，以利于選拔具有發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)秀人才，為國家的經(jīng)濟建設培養(yǎng)具有較強分析與解決問題能力的應用型、復合型的材料學專業(yè)人才，考試測試考生是否具有扎實的高分子化學理論知識和實驗技能。

二、考試形式與試卷結構
4.    答卷方式：閉卷、筆試
5.    答卷時間：180分鐘
6.    題型比例：滿分150分，填空或選擇題（20％~30％），概念及名詞解釋（20％~30％，反應式與結構式（30％~40％），簡答題或討論題（30％~40％），反應機理（10％~20％）。

三、考查要點
9.    緒論
掌握高分子化合物的基本概念、分類及命名原則；掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、高分子結構等基本概念。
10. 縮聚和逐步聚合反應
掌握逐步聚合反應的特點、官能度等活性；掌握反應程度、官能度、線型縮聚、體型縮聚等基本概念；掌握線型縮聚反應的機理、聚合度的控制、影響聚合度的因素，重要線型逐步聚合物的聚合反應方程；體型縮聚單體的條件、平均官能度的計算、體型縮聚的特點、凝膠點的試驗測定，利用Carothers方程預測凝膠點，了解重要逐步聚合物的制備方法。
11. 自由基聚合
掌握自由基聚合相關基本概念、單體結構與聚合機理的關系，自由基聚合反應機理及特征，主要引發(fā)劑類型及引發(fā)機理，影響聚合速率和分子量的因素，自動加速現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因，熟悉阻聚、緩聚、動力學鏈及動力學鏈長、聚合上限溫度等基本概念。
12. 自由基共聚合
了解共聚反應的意義及目的，共聚物的分類及命名，競聚率的意義，交替共聚、理想共聚、非理想共聚行為組成的曲線繪制，自由基及單體的活性與取代基的關系。
13. 聚合方法
掌握本體、溶液、懸浮、乳液等各種聚合實施方法的定義、組成、優(yōu)缺點，掌握一些典型聚合物的聚合方法。掌握經(jīng)典乳液聚合反應的機理。
14. 離子聚合
掌握陰、陽離子聚合的單體與引發(fā)劑及其相互間的匹配，掌握幾種典型的離子聚合反應體系的組成與聚合條件，活性種的主要形式，離子型聚合反應機理及其特征，活性高分子，溶劑、溫度及反離子對反應速率和分子量的定性影響。掌握活性陰離子聚合的基本特征及其應用。
15. 聚合物的化學反應
掌握聚合物化學反應特點，聚合物化學反應的活性及其影響因素，聚合物的相似轉變、接枝、擴鏈、交聯(lián)反應原理，了解功能高分子，高分子的降解、老化及防老化原理。

四、參考資料
潘祖仁主編，高分子化學（第五版），化學工業(yè)出版社，2014.

科目名稱：材料科學基礎
代碼： 850

一、考試性質
要求考生比較系統(tǒng)地掌握本課程各部分的基本知識，了解材料科學與工程學科的基本體系、材料的主要類型及其基本特點，探討材料成分與結構、合成與加工、性質、使用性能四要素以及它們之間關系，具有綜合運用所學知識來分析和解決實際問題的能力。

二、考試形式與試卷結構
1.    答卷方式：閉卷、筆試
2.    答卷時間：180分鐘
3.    題型比例：滿分150分，論述和計算題（100％）。

三、考查要點
1.    材料與材料科學
(1) 材料的地位、作用與發(fā)展
(2) 材料的定義和分類
(3) 材料的要素及其之間的相互關系、材料科學與工程
2.    材料的組成、結構與性質
(1)    材料的組成：金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料的化學組成
(2)    材料的結構：材料中原子之間化學鍵的類型及其特征，晶體結構的晶系、晶體中的缺陷，金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料及復合材料的結構
(3)    材料的性能
3.    陶瓷的生產(chǎn)
(1)    陶瓷的概念與分類
(2)    普通陶瓷的原料和基本制備工藝
(3)    新型陶瓷的原料和基本制備工藝
4.    玻璃的生產(chǎn)
(1)    玻璃的分類
(2)    玻璃的化學組成
(3)    玻璃的生產(chǎn)工藝
5.    水泥的生產(chǎn)
(1)    水泥的組成
(2)    硅酸鹽水泥的原料及生產(chǎn)過程
6.    金屬的凝固及相圖
(1)    純金屬的凝固：純金屬的結晶過程，金屬結晶的基本條件，形核和晶體長大，凝固理論的應用
(2)    二元相圖：勻晶相圖，共晶相圖，包晶相圖，二元相圖分析，鐵碳相圖
(3)    三元相圖：三元相圖的成分表示法，三元系平衡轉變的定量法則，三元勻晶相圖，三元共晶相圖，三元相圖的四相平衡轉變，三元相圖應用
7.    塑性變形、回復與再結晶
(1)    變形與斷裂：彈性變形，單晶體的塑性變形，多晶體的塑性變形，冷變形金屬的組織及性能，金屬及合金強化的位錯解釋，斷裂
(2)    回復與再結晶：冷變形金屬在加熱時的變化，回復，再結晶，晶粒長大，金屬的熱變形
8.    擴散和固態(tài)相變
(1)    擴散：擴散定律，擴散機制，擴散的影響因素，反應擴散
(2)    固態(tài)相變：固態(tài)相變的分類和特點，固態(tài)相變的形核和晶核長大，擴散型相變，無擴散型相變，貝氏體相變

注：第1部分和第2部分為所有考生必考內容。第3、4、5部分為無機非金屬材料方向必考內容，第6、7、8部分為金屬材料及表面工程方向必考內容，考生可根據(jù)自己的研究領域選作其中一個方向的考題。

四、參考資料
周達飛，陸沖，宋鸝，材料概論，化學工業(yè)出版社，2015
趙品，謝輔洲，孫振國，材料科學基礎教程，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2016

科目名稱：有機化學
代       碼：820

一、考試性質
本門課程考試的主要內容是有機化學的基本理論、基本概念和基本方法，以及基礎理論的應用。注重考察考生對基礎知識的掌握和理解，以及各部分內容的融會貫通。它的評價標準是使高校優(yōu)秀本科畢業(yè)生能達到及格以上水平，選拔優(yōu)秀人才。

二、考試形式與試卷結構
1.答卷方式：閉卷、筆試
2.答卷時間：180分鐘
3.題型比例：滿分150分，其中：命名與寫結構式占總分15～18%，完成反應與合成占總分20～30%，名詞解釋和選擇題約占總分13～16%，鑒別分離與結構推導占總分13～16%；論述與簡答占總分13～20%。

三、考查要點
1.命名與寫結構式
（1）命名
   包括：脂肪烴、芳香烴、烴的衍生物、雜環(huán)化合物的命名，以及Z，E 和R，S名的命名。
（2）結構
   能夠根據(jù)給出有機物的名稱寫出結構式(包括立體結構)。
（3）熟悉常見基團的結構與名稱。
2. 基本概念
（1）雜化軌道：sp3、sp2、sp雜化軌道特征。
（2）共價鍵：σ鍵、π鍵，鍵的極性，極化度。
（3）質子酸堿、Lewis酸堿、共軛酸堿對。
（4）誘導效應、共軛效應、空間效應、共軛體系（π-π共軛、p-π共軛、σ-π超共軛）、芳香體系與芳香性。
（5）手性、手性分子、對映體、外消旋體、內消旋體、外消旋化、構型轉化。
（6）構造異構、構型異構、互變異構、構象異構、對映異構。
（7）親電試劑、親核試劑、親電性、親核性。
（8）活性中間體：自由基、碳正離子、碳負離子、苯炔。
（9）定域軌道、離域軌道、成鍵軌道、反鍵軌道。
（10）旋光度、比旋光度、對稱面、對稱中心。
3.基本規(guī)律
（1）結構與物理性質的關系：沸點、熔點、溶解度的變化規(guī)律，氫鍵與分子間作用力。
（2）次序規(guī)則，芳烴親電取代定位規(guī)律，馬氏規(guī)則，過氧化物效應，查衣采夫規(guī)則，霍夫曼規(guī)則，休克爾規(guī)則。
4.基本理論
（1）酸堿理論，化合物酸堿性比較。
（2）電子理論，利用電子效應（共軛效應、誘導效應、超共軛效應等）和空間效應分析和比較反應活性（親電加成、親電取代、親核加成、親核取代、消除）、活性中間體的穩(wěn)定性（自由基、碳正離子、碳負離子）、反應機理、反應取向、取代苯的定位規(guī)律、α-H的活性、酸堿性等；理解空間效應對化合物性質的影響，如順反異構及a、e鍵異構體的相對穩(wěn)定性，對親核取代的影響，對醛酮的親核加成的影響等。
（3）反應類型與反應機理，包括：自由基反應；親電加成反應；親電取代反應、親核取代反應、消除反應、醛酮的親核加成反應、分子重排反應、酯化反應和水解反應的機理、規(guī)律、影響因素和產(chǎn)物。
5.基本反應（化學性質及制備方法）
（1）烷烴：鹵代反應，烷烴的制法。
（2）烯烴：加成反應（加H2，加X2、HX、H2SO4、H2O、HOX），硼氫化-氧化反應，臭氧化-還原反應，KMnO4氧化，環(huán)氧化，α-H鹵代、過氧化物效應)；烯烴制法：炔烴選擇性加氫，RX、ROH的消除，Wittig反應。
（3）炔烴：加成反應（加H2，加X2、HX、ROH、HCN、CH3COOH），氧化，金屬炔化物的生成及烴基化。
（4）共軛二烯烴：1,2-加成和1,4-加成，雙烯合成（Diels-Alder反應）。
（5）脂環(huán)烴：鹵代，環(huán)丙烷衍生物的開環(huán)加成（如加HX）；制法：雙烯合成；β-二羰基化合物的應用。
（6）芳烴：環(huán)上親電取代（鹵代、硝化、磺化、傅-克烷基化和傅-克?；?、氯甲基化），氧化（側鏈氧化，環(huán)的破裂）；烷基苯α-H的鹵代；烷基苯制法。
（7）鹵代烴：親核取代（水解、醇解、氨解、與NaCN的反應、與AgNO3的反應、鹵素置換），SN1、SN2；消除反應（E1、E2）；與金屬的反應（格氏試劑及其應用、武慈反應、與鋰的反應）；鹵代烴制法：由烯烴制備，由醇制備。
（8）醇：與活潑金屬的反應，與HX、PX3、PCl5、SOCl2的反應，分子內脫水，分子間脫水，酯的生成，氧化和脫氫，α-二元醇的反應（HIO4氧化、Pinacol重排）；醇的制法：烯烴水合，硼氫化-氧化反應，鹵代烴水解、格氏合成，醛酮、羧酸、酯的還原。
（9）酚：酸性，氧化，酚醚、酚酯的生成，環(huán)上取代，與三氯化鐵的顯色反應；酚的制法：異丙苯氧化法，磺化堿熔法，重氮鹽水解。
（10）醚：钅羊鹽的生成，醚鍵的斷裂；環(huán)氧乙烷制法及性質；醚的制法：醇分子間脫水，Wiliammson合成法。
（11）醛、酮：親核加成反應（加HCN、NaHSO3、ROH、RMgX、氨及其衍生物），Wittig反應，α-H的反應（鹵代、鹵仿反應、羥醛縮合），氧化（K2Cr2O7或KMnO4氧化、銀鏡反應、銅鏡反應），還原（金屬氫化物還原、Clemmensen還原、Wolf-Kishner-黃鳴龍反應），Cannizzaro歧化反應（包括交叉歧化及分子內歧化）；醛、酮制法：炔烴水合，醇氧化，傅-克?；琑osenmund還原，乙酰乙酸乙酯及丙二酸酯的應用等。
（12）羧酸：酸性，衍生物的生成，脫羧反應，α-H的鹵代，二元酸的反應；鹵代酸的反應；羥基酸的性質。羧酸的制法：不飽和烴、醇、醛的氧化，腈的水解，格氏試劑與CO2的反應，丙二酸二乙酯和乙酰乙酸乙酯法；羥基酸的制法。
（13）羧酸衍生物：酰鹵、酸酐、酯、酰胺的水解、醇解、氨解，酯的還原，Claisen縮合（包括交叉縮合和分子內縮合），酯與RMgX的反應，酰胺的Hofmann降級反應。
（14）腈：水解，還原，制法。
（15）硝基化合物：硝基烷烴弱酸性；芳香族硝基化合物硝基還原性，芳環(huán)上的取代。
（16）胺：胺的堿性，烴基化，酰基化，磺酰化，與亞硝酸的反應，芳胺環(huán)上的取代。季銨堿的Hofmann消除；胺的制法：氨的烴基化，硝基化合物還原，還原胺化，Hofmann降級反應。
  （17）雜環(huán)化合物：五元雜環(huán)的親電取代，六元雜環(huán)的親電、親核取代。
6.化合物的鑒別
  熟悉不同類型化合物常見的鑒別方法。每組鑒別3～4個化合物，所用方法必須有明顯的直觀現(xiàn)象（如顏色變化、氣體生成、沉淀出現(xiàn)等），格式簡單明了。
7.化合物的分離提純
能夠熟練運用有機化合物的性質和變化規(guī)律及基本實驗技術進行常規(guī)有機化合物的分離和提純。每組2～4個化合物的分離或提純，即從混合體系中將化合物一一分離出來或除去化合物中少量的雜質。
8.結構推導
據(jù)性質及反應現(xiàn)象推導有機物結構，并能寫出各步反應式。
9.有機合成
能夠較熟練地運用有機化合物的性質和變化規(guī)律設計合成路線，解答常規(guī)多步有機合成問題。
   （1）由指定原料合成目標化合物
   （2）自選適當原料合成目標化合物
  內容涉及烷烴、烯烴、炔烴、酚、RX、ROH、醛酮、羧酸、胺等；要求方法正確，合成路線合理可行。
10.基本實驗技術
  掌握蒸餾、分餾、水蒸氣蒸餾、萃取、重結晶等基本技術及應用；能夠解答常見的實驗問題。

四、參考資料
　王琴珠主編《有機化學》（第一版），清華大學出版社，1997．