《表面与界面化学》课程教学大纲

《表面与界面化学》课程教学大纲课程代码：ABCL0403课程中文名称：表面与界面化学课程英文名称：SurfaceandInterfaceChemistry课程性质：必修课程学分数：1.5课程学时数：24授课对象：材料化学专业本课程的前导课程：无机化学、物理化学等一、课程简介《表面与界面化学》是材料化学、粉体工程、应用物理等专业的一门重要的专业基础理论课程。它阐述了与无机材料的表面性能、纳米材料合成及均分散胶体制备的一系列基础理论，在基础课（如大学物理、无机化学、物理化学等）与专业课之间起着承前启后的桥梁和纽带作用，是从事无机材料科学研究和工程制造的科技人员必须具备的专业基础知识。通过本课程的学习，使学生掌握材料表面与界面的基本概念、基本理论和基本研究方法，为今后在工作中打下有关材料研究和材料表面改性的理论基础。二、教学基本内容和要求1、液体界面性质课程教学内容：表面与界面化学的研究内容与特点；表面能与表面张力；弯曲液面的附加压力；毛细现象；液体的蒸汽压与表面曲率的关系；表面张力的测定方法；表面热力学初步；液体在固体表面的润湿作用及接触角。课程的重点、难点：重点：弯曲液面的附加压力及毛细现象；难点：液体的蒸汽压与表面曲率的关系课程教学要求：掌握弯曲液面的附加压力；掌握毛细现象及液体的蒸汽压与表面曲率关系及相关的实际现象；了解接触角的概念及对材料表面亲水性的判断。2、固体界面性质课程教学内容：固体的表面张力与表面能、固体对气体的吸附、单分子层吸附理论、Freundlich吸附等温方程式、BET吸附等温方程式、多孔性固体的吸附与凝聚、压汞法测定孔径分布、分子筛、固体在电解质溶液中的吸附课程的重点、难点：重点：单分子层吸附理论和BET吸附理论，多孔性固体的吸附与絮凝作用；难点：固体在电解质溶液中的吸附机理课程教学要求：掌握固体对气体的吸附作用；掌握多孔性固体的吸附与凝聚作用机理以及孔径分布测量方法；了解分子筛；掌握固体在电解质溶液中的吸附机理。3、胶体的制备与纯化课程教学内容：溶胶的制备方法、溶胶的形成与老化机理、均分散胶体及其制备方法课程的重点、难点：重点与难点：溶胶与均分散胶体的制备方法课程教学要求：(1)掌握溶胶的制备方法；(2)了解溶胶的形成与老化机理；(3）掌握均分散胶体的特征及其制备方法。4、分散体系的物理化学性质课程教学内容：布朗运动、涨落现象、扩散现象、沉降与沉降平衡、丁达尔效应、瑞利散射定律、扩散双电层理论、Stern模型、电动现象、电渗和流动电位课程的重点、难点：重点：沉降与沉降平衡、扩散双电层理论；难点：Stern模型课程教学要求：理解布朗运动、扩散现象；理解丁达尔效应与瑞利散射；掌握分散体系的电学性质；了解不同电动现象的区别与联系。5、胶体的稳定性课程教学内容：电解质的聚沉作用及影响因素、DLVO理论、高分子化合物的絮凝作用、高分子化合物的稳定作用课程的重点、难点：重点：电解质的聚沉作用及影响因素；难点：DLVO理论课程教学要求：掌握电解质聚沉作用；掌握高分子化合物的絮凝作用及絮凝剂的特点；了解DLVO理论及高分子化合物的稳定作用。6、表面活性剂课程教学内容：表面活性剂的基本特征、表面活性剂的分类、Gibbs吸附、临界胶束浓度、表面活性剂聚集体的微观性质；胶束的加溶作用；HLB值及其计算；不溶性单分子膜的实际应用；LB膜的制备方法课程的重点、难点：重点：表面活性剂分类，临界胶束浓度，胶束的加溶作用；难点；LB膜的制备方法课程教学要求：(1）了解表面活性剂的结构特征，表面活性剂的分类及其依据；(2）掌握临界胶束浓度，胶束的加溶作用机理及LB膜的制备方法；(3)了解Gibbs吸附、表面活性剂的微观结构、HLB计算的基本知识，了解不溶性单分子膜的应用。7、乳状液与泡沫课程教学内容：乳状液的定义与基本特征、乳状液的物理性质、乳状液的稳定性因素、乳状液的制备方法、微乳状液、乳状液的不稳定性、泡沫的基本特征、泡沫的稳定性、消泡和消泡剂、乳状液和泡沫的应用课程的重点、难点：重点：乳状液的制备方法，乳状液和泡沫的应用；难点：乳状液的稳定性因素课程教学要求：(1）掌握乳状液的定义与基本特征；(2)理解乳状液的物理性质及其稳定因素；(3)理解泡沫的稳定性条件及消泡剂作用原理；(4)掌握乳状液和泡沫的工业用途。8、流变学课程教学内容：粘度的基本知识、牛顿流体的特征、粘度的测定方法、粘弹性的理论模型、Weissenberg效应和降摩阻效应课程的重点、难点：重点：粘度的测定方法，牛顿流体的特征；难点：粘弹性理论模型课程教学要求：掌握粘度的基本定义特征；掌握不同流体的粘度测定方法；掌握Weissenberg效应及其原因；了解粘弹性的理论模型。9、高分子溶液课程教学内容：高分子溶液与胶体的差异、高分子的相对分子质量及相对分子质量分布、溶液中的高分子形态、高分子溶液的渗透压及其应用、道南平衡课程的重点、难点：重点：高分子溶液与胶体的异同点；难点：高分子的相对分子质量及其分布的分析课程教学要求：掌握高分子溶液与胶体的差异；掌握高分子的相对分子质量及其分布的描述方法，以及测定方法；掌握道南平衡；了解高分子溶液的渗透压。10、凝胶课程教学内容：凝胶的基本特征，凝胶的两种主要类型、凝胶的网络结构以及作用力、凝胶的形成方法、凝胶的性质课程的重点、难点：重点与难点：凝胶的形成方法及其性质课程教学要求：(1)掌握凝胶的基本特征及其分类；(2)掌握凝胶的形成方法和基本性质；三、实验教学内容及基本要求无。四、教学方法与手段以多媒体展示、板书、课堂讲授相结合的方式进行授课。五、教学学时分配章节（或内容）讲课习题课实验其它合计1、液体界面性质(含绪论)332、固体界面性质333、胶体的制备与纯化224、分散体系的物理化学性质