《胶体与界面化学》课程教学大纲

1、胶体与界面化学课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：13110432课程名称：胶体与界面化学 课程英文名称：Colloid and Interface Chemistry 课程所属单位：化学与环境工程系化学工程与工艺教研室课程面向专业：应用化学 课程类型：选修课 先修课程： 物理化学 学分：3 总学时：48 (其中理论学时：48 实验学时： ) 二、课程性质与目的胶体与界面化学是应用非常广泛的化学分支学科，涉及石油开发、陶瓷、催化、涂料、建材、造纸、塑料、农药、环保、医药、食品等众多应用领域。胶体与界面化学主要研究各种不同的界面性质、胶体化学的基本原理、胶体与界面现象的关系、表面活性物质和乳状

2、液与高分子溶液，在此基础上介绍胶体科学的新发展，胶体与界面化学在信息、生物、环境、能源等领域的应用。三、课程教学内容与要求第一章 液体界面性质（6学时）教学要求：要求学生掌握表面能与表面张力的含义，以及表面张力的测定方法和表面热力学。知识要点：第一节 表面能与表面张力表面能与表面张力的含义温度和压力对表面张力的影响第二节 弯曲液体表面的现象Laplace方程毛细现象液体蒸汽压与表面曲率的关系溶解度与表面曲率的关系第三节 表面张力的测定毛细管上升法滴体积法最大压力气泡法第四节 表面热力学Gibbs 表面热力学表面过剩量Gibbs吸附公式第五节 液体与固体的界面接触角与润湿的关系接触角的测定本章重

3、点：学习Laplace公式，掌握表面张力的测定方法；Gibbs吸附公式及表面热力学。第二章 固体界面性质（6学时）教学要求：掌握固体表面张力与表面能的意义，固体吸附的本质、吸附等温线及单分子层吸附理论，了解多分子层吸附理论，多孔性固体的吸附与凝聚，化学吸附与催化作用。知识要点：固体的表面张力与表面能固体对气体的吸附吸附热单分子层吸附理论Freundlich吸附等温式多分子层吸附理论固体对溶液的吸附本章重点学习单分子层的吸附理论，包括Langmuir吸附等温式、Freundlich吸附等温式。第三章 胶体的制备与纯化（4学时）教学要求：掌握分散法、凝聚法两种溶胶的制备方法，溶胶形成的条件和老化机

4、理与纯化方法。知识要点：溶胶的制备方法溶胶的形成和老化机理均分散体系本章主要学习分散法、凝聚法制备溶胶以及溶胶的纯化方法、溶胶的形成和老化机理；掌握聚分散胶体的制备方法和应用。分散体系的物理化学性质（4学时）教学要求：要求学生掌握布朗运动、涨落现象、扩散现象、沉降等分散体系的动力性质；以及丁达尔效应等光学性质；电泳、电渗等电学性质。知识要点：动力性质光学性质电学性质重点和难点：重点学习布朗运动、涨落现象、扩散现象、沉降与平衡等分散体系的动力性质；以及Tyndall效应、Rayleigh散射等光学性质；电泳、电渗等电学性质。难点是光学性质。胶体的稳定性（4学时）教学要求：要求学生掌握影响电解质聚

5、沉的因素，解释胶体稳定性的DLVO理论，快速聚沉和缓慢聚沉动力学原理，了解高分子化合物的絮凝作用。知识要点：电解质的聚沉作用DLVO理论聚沉动力学高分子化合物的絮凝和稳定作用重点和难点：本章重点在解释胶体稳定性的DLVO理论和聚沉动力学。 表面活性物质（6学时）教学要求：本章要求学生掌握表面活性剂的概念，分类，在固体界面和溶液界面的吸附现象，表面活性剂的亲憎平衡值。知识要点：表面活性剂的分类表面活性剂在溶液界面上的吸附表面活性剂的临界胶束浓度表面活性剂聚集体的微观性质表面活性剂在固体表面的吸附表面活性剂的HLB值表面活性剂的性质与分子构型囊泡和不溶性薄膜不容性单分子膜的实际应用重点和难点：表面

6、活性剂在溶液界面上的吸附，其微观性质，HLB值。 乳状液与泡沫（4学时）教学要求:要求学生在掌握乳状液和泡沫的物理性质、稳定性的前提下，知道乳状液和泡沫这两类分散体的制备方法, 了解其在工农业生产和日常生活中的应用。知识要点：乳状液的物理性质乳状液的稳定因素影响乳状液类型的因素乳状液的制备复合乳状液乳状液的不稳定性-分层、变型、破乳微乳状液泡沫泡沫液膜的性能泡沫的稳定性消泡和消泡剂乳状液和泡沫的应用重点和难点：乳状液和泡沫的物理性质，稳定因素和制备方法。流变学（4学时）教学要求：首先明确胶体体系反映其内在微观结构的各种力学性质的概念，如粘度，流型，塑性体系，触变体系等。学生应掌握粘度的测定等实

7、验手段。知识要点：粘度及其测定流型塑性及假塑性体系涨性体系非牛顿体系的测定触变性体系粘弹性重点与难点：本章重点是粘度问题，难点在于各种流变体系的数学描述。 高分子溶液（6学时）教学要求：本章要求学生掌握高分子溶液与胶体的异同点，高分子溶液特有的物理化学性质，包括高分子溶液热力学，高分子溶液的光电性质等。知识要点：高分子溶液简介溶液中的高分子形态、大小和链节的分布高分子溶液热力学高分子溶液的渗透压渗透压的测定大分子溶液的光散射现象高分子溶液的粘度表面活性剂对大分子溶液性质的影响重点和难点：本章重点在于高分子溶液的物理化学性质和高分子溶液热力学。凝胶（4学时）教学要求：要求学生掌握凝胶的基本特征，

8、凝胶的4种主要形成方法，了解硅酸溶胶、铝皂溶胶及聚丙烯酰胺溶胶的胶凝动力学，掌握凝的膨胀、离浆、吸附、触变现象。知识要点：凝胶的特征与分类凝胶的形成胶凝动力学凝胶的性质物质在凝胶中的扩散与化学反应重点和难点：重点在凝胶的制备和凝胶的性质特征。四、学时分配学时分配表序号教学内容(按章填写)学时课堂讲授实验课习题课讨论课其它液体界面性质6固体界面性质6胶体的制备与纯化4分散体系的物理化学性质4胶体的稳定性4表面活性物质6乳状液与泡沫4流变学4高分子溶液6凝胶4小计48比例100%合计48五、教学环节与教学要求：六、课程考核办法： 笔试七、教材与主要参考书：推荐教材：陈宗淇，王光信，徐桂英编。胶体与界面化学，北京：高等教育出版社，2001主要参考书目： 江龙 编著。胶体化学概论，北京：科学出版社，2002 胡纪华，杨兆禧，郑忠编著。胶体与界面化