一注结构基础大纲及笔记

一注结构基础大纲及笔记 2011 年一级结构工程师基础考试复习笔记一、高等数学 ----------------------------------------(1--)二、普通物理---------------------------------------- ()三、普通化学----------------------------------------()四、理论力学----------------------------------------()五、材料力学----------------------------------------()六、流体力学----------------------------------------()七、电气与信息 -------------------------------------()八、工程经济----------------------------------------()九、土木工程材料----------------------------------()十、工程测量 ----------------------------------------()十一、职业法规-------------------------------------()十二、土木 工程施工 建筑工程施工承包1园林工程施工准备消防工程安全技术交底水电安装文明施工建筑工程施工成本控制 与管理----------------------()十三、结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 -------------------------------------()十四、结构力学-------------------------------------()十五、结构试验-------------------------------------()十六、土力学与地基基础-------------------------() 一、高等数学1.1 空间解析几何向量代数直线平面柱面旋转曲面二次曲面空间曲线1.2 微分学极限连续导数微分偏导数全微分导数与微分的应用1.3 积分学不定积分定积分广义积分二重积分三重积分平面曲线积分积分应用1.4 无穷级数数项级数幂级数泰勒级数傅里叶级数1.5 常微分方程可分离变量方程一阶线性方程可降阶方程常系数线性方程1.6 概率与数理统计随机事件与概率古典概型一维随机变量的分布和数字特征数理统计的基本概念参数估计假设检验方差分析一元回归分折1.1.7 向量分析1.8 线性代数行列式矩阵 n 维向量线性方程组矩阵 1(1 空间解析几何 (向量的线性运算;向量的特征值与特征向量二次型一( 数学 的数量积、向量积及混合积;两向量垂直、平行的条件;直线方程;平面方程;平面与平面、直线与直线、平面与直线之间的位置关系;点到平面、直线的距离;球面、母线平行于坐标轴的柱面、旋转轴为坐标轴的旋转曲面的方程;常用的二次曲面方程;空间曲线在坐标面上的投影曲线方程。1(2 微分学 函数 excel方差函数excelsd函数已知函数     2 f x m x mx m      2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载 的有界性、单调性、周期性和奇偶性;数列极限与函数极限的定义及其性质;无穷小和无穷大的概念及其关系;无穷小的性质及无穷小的比较极限的四则运算;函数连续的概念;函数间断点及其类型;导数与微分的概念;导数的几何意义和物理意义;平面曲线的切线和法线;导数和微分的四则运算;高阶导数;微分中值定理;洛必达法则;函数的切线及法平面和切平面及切法线;函数单调性的判别;函数的极值;函数曲线的凹凸性、拐点;偏导数与全微分的概念;二阶偏导数;多元函数的极值和条件极值;多元函数的最大、最小值及其简单应用。1(3 积分学原函数与不定积分的概念;不定积分的基本性质;基本积分公式;定积分的基本概念和性质包括定积分中值定理;积分上限的函数及其导数;牛顿一菜布尼兹公式;不定积分和定积分的换元积分法与分部积分法;有理函数、三角函数的有理式和简单无理函数的积分;广义积分;二重积分与三重积分的概念、性质、计算和应用;两类曲线积分的概念、性质和计算;求平面图形的面积、平面曲线的弧长和旋转体的体积。1(4 无穷级数数项级数的敛散性概念;收敛级数的和;级数的基本性质与级数收敛的必要条件;几何级数与 p 级数及其收敛性;正项级数敛散性的判别法;任意项级数的绝对收敛与条件收敛;幂级数及其收敛半径、收敛区间和收敛域;幂级数的和函数;函数的泰勒级数展开;函数的傅里叶系数与傅里叶级数。1(5 常微分方程常微分方程的基本概念;变量可分离的微分方程;齐次微分方程;一阶线性微分方程;全微分方程;可降阶的高阶微分方程;线性微分方程解的性质及解的结构定理;二阶常系数齐次线性微 分方程。1(6 线性代数行列式的性质及计算;行列式按行展开定理的应用;矩阵的运算;逆矩阵的概念、性质及求法;矩阵的初等变换和初等矩阵;矩阵的秩;等价矩阵的概念和性质;向量的线性表示;向量组的线性相关和线性无关;线性方程组存解的判定;线性方程组求解;矩阵的特征值和特征向量的概念与性质;相似矩阵的概念和性质;矩阵的相似对角化;二次型及其矩阵表示; 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 矩阵的概念和性质;二次型的秩;惯性定理;二次型及其矩阵的正定性。1(7 概率与数理统计随机事件与样本空间;事件的关系与运算;概率的基本性质;古典型概率;条件概率;概率的基本公式;事件的独立性;独立重复试验;随机变量;随机变量的分布函数;离散型随机变量的概率分布;连续型随机变量的概率密度;常见随机变量的分布;随机变量的数学期望、方差、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 差及其性质;随机变量函数的数学期望;矩、协方差、相关系数及其性质;总体;个体;简单随机样本;统计量;样本均值;样本方差和样本矩;z。分布;r 分布;F 分布;点估计的概念;估计量与估计值;矩估计法;最大似然估计法;估计量的评选标准;区间估计的概念;单个正态总体的均值和方差的区间估计;两个正态总体的均值差和方差比的区间估计;显著性检验;单个正态总体的均值和方差的假设检验。 二、物理2(1 热学气体状态参量;平衡态;理想气体状态方程;理想气体的压强和温度的统计解释;自由度;能量按自由度均分原理;理想气体内能;平均碰撞频率和平均自由程;麦克斯韦速率分布律;方均根速率;平均速率;最概然速率;功;热量;内能;热力学第一定律及其对理想气体等值过程的应用;绝热过程;气体的摩尔热容量;循环过程;卡诺循环;热机效率;净功;致冷系数;热力学第二定律及其统计意义;可逆过程和不可逆过程。2(2 波动学’机械波的产生和传播;一维简谐波表达式;描述波的特征量;阵面，波前，波线;波的能量、能流、能流密度;波的衍射;波的干涉;驻波;自由端反射与固定端反射;声波;声强级;多普勒效应。2(3 光学 相干光的获得;杨氏双缝干涉;光程和光程差;薄膜干涉;光疏介质;光密介质;迈克尔逊干涉仪;惠更斯一菲涅尔原理;单缝衍射;光学仪器分辨本领;射光栅与光谱分析;x 射线衍射;喇格公式;自然光和偏振光;布儒斯特定律;马吕斯定律;双折射现象。1、光:光程差 nx 在相同的时间内，一束波长为 的单色光在空气中和在玻璃中传播的路程不相 等，走过的光程相等。 最小分辨角:1.22λ/D 迈克尔逊干涉仪:dk×λ/2『每移动λ/2，望远镜的视场中就有一条明纹通过， 若有 N 条明纹通过，则 M2 平移的距离即为 d』 当自然光以布儒斯特角入射到两种不同介质的表面时，其反射光是光振动垂直于 入射面的线偏振光。 布儒斯特定律 tanαn2/n1 e 光在晶体中各个方向的折射率不相等， 即它在晶体中的传播速度随方向不同而改 变。而 o 光在晶体中各方向的折射率和传播速度都相同。 光轴:晶体中存在一些特殊方向，光沿这些方向入射时不发生双折射，即这些方 向 o 光和 e 光的折射率相等，传播速度相同。2、热:dQdEdA绝热线比等温线陡 pV/Tm/M RN/N0 R Em/M i/2 RT dApdV m?、理想气体状态方程:PV RT 或 pnKT。 M 2?、理想气体的压强和温度的统计解释:p n分子的平均平动动能; 3 3 分子的平均平动动能 KT; 2 i?、能量按自由度均分原理:每一个分子的总平均动能 KT; 2 i i m i?、理想气体内能:ENA KT RT 或 E RT 2 2 M 2 2 3RT 8RT 2RT?、方均根速率 V ;平均速率 v ;最概然速率 vp ; M M M?、热力学第一定律:QE2-E1A;微分形式:dQdEdA m i m i 等容过程:平行于 p 轴直线，dV0A0，QVE2-E1 R?T CV?T;CV R M 2 M 2 m m m 等压过程: 平行于 v 轴直线，dP0QP CV?T R?T CP?T;CPCVR M M M m V2 m P1 等温过程:等轴双曲线，de0QTA RT ? RT ? M V1 M P2 绝热过程:dQ0 且 PVY恒量，VY-1T恒量，PY-1T-1恒量其中 Yi2/i 为比热容比 热机循环:正循环，标志着循环过程中吸收的热量有多少转换成有用功。 卡诺循环:理想循环，由两个绝热过程和两个等温过程组成。热机效率 1-T2/T11-Q2/Q1『T1 为高温热源的温度，T2 为低温热源的温度。 』 熵变:dSdQ/T 分子质量:uM/N0N06.0221023 热力学第二定律:孤立系统中，自发进行的过程是不可逆的，总是沿着系统热力 学概率(无序性)增加的方向进行，也就是由包含微观态数目小的宏观态向包含微 观态多的宏观态的方向进行。 开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用功而不产生其他影响。 并不意味着热不能完全转变为功 克劳修斯表述: 热量不能自动地从低温物体传到高温物体。 并不意味着热量不能从 低温物体传到高温物体。quot自动quot 即热量从低温物体传到高温物体不能自发进行， 不产生其它影响。 可逆过程:外界也恢复原状一切与热现象有关的宏观实际过程都是不可逆的，其 自发进行具有单向性。 熵增加原理:孤立系统中自然发生的热力学过程总是向着熵增加的方向进行。 卡诺循环中，净功与 P-V 图上的曲线包裹的面积有关，而效率只跟温度 T 有关。3、动:速率分布函数:fvdvdN/N 『在麦克斯韦速率分布曲线下的任意一块面积 等于相应速率区间内分子数占总分子数的百分比。 』方均根速率 v23RT/M 分子 的平均速率vfvdv 的零正无穷积分。 分子平均自由程、平均碰撞频率与 P、V、 PnKT (nN/V 表示单位体积分子数)4、波:气体和液体中不能传递T 的关系。 横波。 x t x i、yAcoswt-x/vAcoswt-2π Acos2π - 波沿 x 轴正方向传播，P 点 λ T λ距 O 点距离 x， 介质元的动能和势能之是同相变化的。当介质元处在平衡位置时，其动能和势能同时达到最大值;当介质元处在最大位移时，其动能和势能同时达到最小值。 ii、波的强度与波的振幅平方成正比。 波的能量密度是随时间周期性的变化的。 声强级:IL10 ? I/I0dB，分贝 驻波的特征:没有振动状态(即位相)的传播，波形驻定不动。 驻波的波形特征:两个波节(或波幅)的间距为λ/2，同一段上的各点的振动同相， 而隔开一个波节的两点的振动反相。两个相邻波节内各点的振动相位差为 0。 iii、多普勒效应:vuvB/u-vSv0，其中 u 表示波在媒质中的传播速度，vB 表示 观察者相对于媒质的运动速度，vS 表示波源相对于媒质的运动速度。v0 表示声源频 率。 iv、相干光三条件:频率相同、光振动的方向相同、相遇点位相差恒定。 杨氏双缝干涉:非定域干涉，白光形成彩条纹，红光在最外侧。相邻明(或暗) 纹的间距为:?xDλ/nd 等倾干涉:光程差2n2dcosrλ/2 等厚干涉:相邻明(或暗)纹对应的空气层厚度差为λ/2，且条纹之间间距(a) 有:asinbλ/2. 单缝衍射:屏上出现明暗相间条纹，中央明纹的宽度为其他各级明纹宽度的两 倍，其他明纹宽度为:lfλ/a，a 为单缝宽度。 D 光学仪器分辨率 1.22λ 三、化学3(1 物质的结构和物质状态 原子结构的近代概念;原子轨道和电子云;原子核外电子分布;原子和离子的电子结构;原子结构和元素周期律;元素周期表;周期族;元素性质及氧化物及其酸碱性。离子键的特征;共价键的特征和类型;杂化轨道与分子空间构型;分子结构式;键的极性和分子的极性;分子间力与氢键;晶体与非晶体;晶体类型与物质性质。 3(2 溶液 溶液的浓度;非电解质稀溶液通性;渗透压;弱电解质溶液的解离平衡;分压定律;解离常数;同离子效应;缓冲溶液;水的离子积及溶液的 pH 值;盐类的水解及溶液的酸碱性;溶度积常数;溶度积规则。 3(3 化 学反应速率及化学平衡 。 反应热与热化学方程式;化学反应速率;温度和反应物浓度对反应速率的影响;活化能的物理意义;催化剂;化学反应方向的判断;化学平衡的特征;化学平衡移动原理。 3(4 氧化还原反应与电化学 氧化还原的概念;氧化剂与还原剂;氧化还原电对;氧化还原反应方程式的配平;原电池的组成和符号;电极反应与电池反应;标准电极电势;电极电势的影响因素及应用;金属腐蚀与防护。 3(5 有机化学有机物特点、分类及命名;官能团及分子构造式;同分异构;有机物的重要反应:加成、取代、消除、 氧化、催化加氢、聚合反应、加聚与缩聚;基本有机物的结构、基本性质及用途:烷烃、 烯烃、炔烃、芳烃、卤代烃、醇、苯酚、醛和酮、羧酸、酯;合成材料:高分子化合物、塑料、合成橡胶、合成纤维、工程塑料。1、四个量子数: M.. 主量子数 nK、L、 (决定电子能量) 、角量子数 l0、1、2… (决定原子轨道形状) 、磁量子数 m0、?1、?2(决定原子轨道空间伸展方向) 、自旋量子数 ms?1/2(决定电子自旋方向)2、原子核外电子分布三原则:能量最低原理、泡利不相容原理(一个原子轨道只能容纳 2 个电子(自旋方向相反)、洪特规则(在等价(简并)轨道中电子将尽可能分 )占不同轨道，且自旋方向相同) 。特例:全空、全满、半满时，比较稳定。3、化学键: 离子键:正、负离子通过静电引力形成的化学键，无方向性和饱和性。如 NaCl 共价键:原子间通过公用电子对形成的化学键。如 N2、HCl 等，有方向性和饱和 性。 杂化轨道:sp 杂化:1/2s 与 1/2p 轨道，直线型，如 CO2。sp2 杂化:平面三角形， BF3、 sp3 杂化:正四面体CH4、SiCl4。sp3 不等性杂化:杂化轨道上含有 不成BCl3。 键的孤对电子。三角锥形(一个轨道被孤对电子占据)如 NH3、PCL3， “V” 字形(2 个轨道被孤对电子占据)如 H2O、H2S、SO2 等。4、分子间力与氢键: 分子间力(范德华力) :色散力，诱导力，取向力 无方向性和饱和性，色散力 最重要，与摩尔质量成正比。 色散力:不仅存在于非极性分子之间，而且存在于所有分子之间。同种类的分子， 分子量愈大，色散力愈大(分子间力愈大) ，它们的熔点、沸点相应增高。 氢键:不属于化学键，本质属分子间力，强度比其稍强。具有方向性和饱和性。5、离子半径大小规律: 同周期:自左向右随原子序数增大而减小; 同族:自上而下随原子序数增大而增大; 同一元素:带电荷数越多，半径越小。6、非电解质稀溶液依数性(核心性质是蒸气压下降) : 蒸汽压下降:?p xApo(水溶液的蒸气压总比相同温度下纯水的蒸气压低。与 xA- 摩尔分数有关) 沸点上升、凝固点下降正比于质量摩尔浓度 渗透压正比于体积摩尔浓度，一定浓度时，正比于绝对温度。 通性:与溶质本性无关。(电解质溶液，无以上定律关系)7、电解质溶液 i、一元弱酸、碱的电离平衡:电离常数 Ka、Kb，为定值。电离度 a 随初始浓度变化，起始浓度越大，其电离度越小。且 KiCa2 ii、水的离子积:KW10-14，PH14-POH C酸 iii、同离子效应和缓冲溶液: 」KaC 酸/C 盐 「H PHPKa-? C 盐 「OH-」KbC 碱/C 盐 POH14-PH14-PKb? C 碱/C 盐 iv、盐类的水解平衡:盐与水作用生成难电离的弱酸或弱碱，引起水的电离平衡的移动。为酸碱中和反应的逆过程。 水解常数 KhKw/Ka(弱酸强碱盐)或 KhKw/Kb强酸弱碱盐 水解度 h已水解盐的量/盐的总量100，或已水解浓度比起始浓度。Khh2 C 盐 v、溶解积常数:沉淀溶解平衡 Ksp 7、元素性质的周期性 元素周期表分区:s 区、p 区、d 区、ds 区、f 区。元素在周期表中的周期数等于原 子核外电子层数，元素在周期表中的族数与原子的价层打造排布特点有关。 金属性(主族元素) :原子半径越大，最外层电 子越容易失去，金属性越强。 电负性(吸引电子的能力) :从左到右，电负性增大 电离能:失去电子的难易，电离能越大，原子越难失去电子，金属性越强。 电子亲和能:得电子的难易，亲和能越大，原子越易得到电子，非金属性越强。 氧化物及其水合物的酸碱性递变规律: 同周期:从左到右酸性递增，碱性递减; 同族:自上而下酸性递减，碱性递增; 同一元素:价态越高，酸性越强。8、 熵(S)判据:适用于孤立体系 规定熵:S(0K),0(热力学第三定律) 标准熵 Smo:1mol 纯物质，标准状态下的规定熵。9、 吉布斯自由能(G)判据:等温等压，对外做功能力的量度 ΔG,ΔH,TΔS 临界温度: TΔH/ΔS ΔG,0，自发过程 ΔG,0，非自发过程 ΔG,0，平衡状态(体系的自发变化将向ΔH 减小(Q 放热)和ΔS 增大的方向进行。 )四种情况:ΔHlt0，ΔSgt0;ΔHgt0，ΔSlt0;ΔHlt0，ΔSlt0(自发进行的最高温度) ;ΔHgt0，ΔSgt0(自发进行的最低温度) ;10、基元反应(一步完成的简单反应)和反应级数(反应物浓度项指数的总和) :只有基元反应中的浓度项的指数才等于相应的化学计量数。 反应速率的决定步骤:各分步反应中速率最慢的一步。 活化能:活化分子所具有的最低能量与反应物分子的平均能量之差。 Ea 越大，反应速率常数 k 越小，反应速率也越小。lgkA-Ea/T 反应速率常数 k 与浓度无关，与温度与催化剂有关。11、平衡移动的方向是使平衡向减弱外因所引起的变化的方向移动。12、氧化还原反应:还原剂失电子发生氧化反应(被氧化，低价态变高价态) 氧化剂得电子发生还原反应(被还原，高价态变低价态)13、原电池负极发生氧化反应(电子流出) ，正极发生还原反应(电子流入)氧化还原电对表达: (氧化态，高价态) // (还原态，低价态) (-) ()，没半电对中不同相用斜线分隔，无金属固体需外加一惰性电极(如 Pt、石墨)用以导电。14、电池表达: (氧化) // (还原) (-) () 与电解中的阴/阳级相反。腐蚀电池中发生氧化反应的极叫阳极(对应原电池的负极) ，发生还原反应的极为阴极(对应原电池的正极) 。15、电极电位:其值不随电极反应式所选取的化学计量数的不同而改变。 代数值越大，表示电对中氧化态物质越易得到电子，其氧化性也越强。 0.059V 氧化态16、能斯特方程:E 氧化态/还原态 E氧化态/还原态 ? ，可以计算 298K 时电 n 还原态极反应相关物质浓度对电极电位的影响。17、氧化还原反应的方向是电极电位代数值大的电对中氧化态物质作为氧化剂，氧化电极电位较小的电对中的还原态物质。18、原电池的电动势 E 电池E-E-，电池的电动势总是大于零，否则电池应当反相。氧化还原反应达平衡时，电池电动势为零，EE-。各项物质的浓度皆为相应的平衡 nE电池? 一浓度，它们的商即为平衡常数 K ?，且有 lg K? 一 一 0.059V19、析氢(酸性环境) 、析氧(弱酸及中性) 、差异充气(浓差)腐蚀(土中的钢铁构件)。牺牲阳极法和外加电流阴极保护法。20、高分子化合物命名 同一单体聚合:“聚” (乙烯、氯乙烯等) ; 二种不同单体:“树脂” 如:酚醛树脂(苯酚，甲醛) ，尿醛树脂(尿素，甲醛)， 环氧树脂(环氧氯丙烷，双酚 A) ;“聚”如:聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯等 弹性共聚物;“橡胶”如:乙丙橡胶(乙烯，丙烯) ，丁腈橡胶(丁二烯，丙烯腈) 合成纤维:“纶”如:锦纶(聚己内酰胺) ，腈纶(聚丙烯腈) ，涤纶(聚对苯二甲 酸乙二酯)。21、高分子化合物重要反应:氧化反应(加氧或去氢) ;加成反应(对称、不对称);取代反应;消去反应。加聚反应:低分子单体加成高聚.