胶体及表面化学教学大纲
2 第二章 表面化学与胶体化学
W = －σ△S △
的物理意义： σ的物理意义：在恒温恒压下增加单位表面积 所引起的系统能量的增量。 所引起的系统能量的增量。 σ也就是单位表面积上的分子比相同数量的内 部分子多余的能量， 部分子多余的能量，称σ为比表面能或比表面自由 焓， 单位： 单位：J· m－2
2 表面张力
－W=F△x=σA=σ2l△x
气凝胶： 气凝胶：固体也能轻如烟
美国国家宇航局研制出的一种新型气凝胶， 美国国家宇航局研制出的一种新型气凝胶，由于 密度只有每立方厘米3毫克 日前已经作为“ 毫克， 密度只有每立方厘米 毫克，日前已经作为“世界上密 度最低的固体”正式入选《吉尼斯世界纪录》 度最低的固体”正式入选《吉尼斯世界纪录》。 这种气凝胶呈半透明淡蓝色，重量极轻( 这种气凝胶呈半透明淡蓝色 ， 重量极轻 (最轻的固 体)，因此人们也把它称为“固态烟”。 ，因此人们也把它称为“固态烟”
A
分子吸附： 分子吸附：是指固体吸附剂对溶液
中的非电解质或弱电解质分子的吸附。 中的非电解质或弱电解质分子的吸附。
这类吸附与溶质、 这类吸附与溶质、溶剂及固体吸附剂三者的 性质都有关。遵循的原则是所谓的“相似相吸 性质都有关。遵循的原则是所谓的“ 原 理”。即极性的吸附剂容易吸附极性的溶质或 溶剂； 溶剂；非极性的吸附剂容易吸附非极性的溶质 或溶剂。 或溶剂。
1g水滴分散成直径 水滴分散成直径2nm的小水滴 ， 的小水滴， 水滴分散成直径 的小水滴 总面积为原来的625万倍，增加的能量可 万倍， 总面积为原来的 万倍 将这1g水的温度升高 ℃ 将这 水的温度升高50℃。 水的温度升高 同一体系， 其分散度越大， 同一体系 ， 其分散度越大 ， 其表面 能越大。 能越大。
⊙ 胶体分散系统 分散相粒子直径在1 之间的体系。 分散相粒子直径在 nm~100 nm之间的体系。 之间的体系 目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。 目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。
胶体与表面化学第一讲
{[AgI]m· nAg+ · (n-x) NO3-} x+ · x NO3胶核 胶粒 胶团 胶粒带电，但整个胶体分散系是呈电中性的。 胶粒带电，但整个胶体分散系是呈电中性的。在 进行电泳实验时，由于电场的作用， 进行电泳实验时，由于电场的作用，胶团在吸附 层和扩散层的界面之间发生分离， 层和扩散层的界面之间发生分离，带正电的胶粒 向阴极移动，带负电的离子向阳极移动。因此， 向阴极移动，带负电的离子向阳极移动。因此， 胶团在电场作用下的行为跟电解质相似。 胶团在电场作用下的行为跟电解质相似。 吸附层 扩散层
胶粒带同种电荷，相互间产生排斥作用， 胶粒带同种电荷，相互间产生排斥作用， 不易结合成更大的沉淀微粒， 不易结合成更大的沉淀微粒，这是胶体具有稳 定性的主要因素 主要因素。 定性的主要因素。
例 在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有 Fe2O3而影响产品质量的问题。解决方法 而影响产品质量的问题。 之一是把这些陶土和水放在一起搅拌， 之一是把这些陶土和水放在一起搅拌，使 粒子大小在1nm~100nm之间，然后插入 之间， 粒子大小在 之间 两根电极，接通直流电源， 两根电极，接通直流电源，这时阳极聚 带负电荷的胶粒（粒子陶土） 积 带负电荷的胶粒（粒子陶土）， 带正电荷的胶粒（ 阴极聚积 带正电荷的胶粒（Fe2O3) ，理由 是
3、 电泳现象 电学性质 、 电泳现象(电学性质 电学性质) 在外加电场作用下, 在外加电场作用下 胶体粒子在分散剂里 阴极或阳极) 的现象, 向电极 (阴极或阳极 作定向移动的现象 阴极或阳极 作定向移动的现象 叫做电泳
Fe(OH)3胶体向阴极 移动——带正电荷 带正电荷 移动 阴极
阳极
+
原因：粒子胶体微粒带同种电荷，当胶粒带正 原因：粒子胶体微粒带同种电荷， 电荷时向阴极运动， 电荷时向阴极运动，当胶粒带负电荷时 向阳极运动。 向阳极运动。 胶体的胶粒有的带电， 电泳现象 现象； 胶体的胶粒有的带电，有电泳现象；有的不带 没有电泳现象。 电，没有电泳现象。
(完整版)胶体化学与表面化学4(共4个)共89页文档
后来（1924年）Stern又提出了Stern模型。
在固体表面的带电离子称为定位离子 固体表面上产生定位离子的原因如下：
（1）吸附 胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某 种离子，使胶粒带电。
例如：在AgI溶胶的制备过程中，如果AgNO3过量， 则胶核优先吸附Ag+离子，使胶粒带正电；如果KI过 量，则优先吸附I -离子，胶粒带负电。
另一部分离子按一定的 浓度梯度扩散到本体溶液中， 离子的分布可用Boltzmann 公式表示，称为扩散层。
双电层由紧密层和扩散层构 成。移动的切动面为AB面
§7.3 Stern模型
Stern对扩散双电层模 型作进一步修正。
他认为吸附在固体表 面的紧密层约有一、二个 分子层的厚度，后被称为 Stern层；
'
x
b
外加电解质对 电势的影响
c
'
§7.4 动电现象
又称电动现象，是将运动与电场联系在一起的 现象。包括在电场作用下带电胶粒的运动以及固面 附近异电离子携带介质分子的运动现象，前者称为 电泳，后者称为电渗；另一类是粒子的运动和介质 （携带异电离子）的运动而产生的电场，前者称为 沉降电位，后者称为流动电位。
第九章 乳状液 第十章 凝胶 第十一章 大分子概说
第七章 带电界面
当固体与液体接触时，可以是固体从溶液中选择 性吸附某种离子，也可以是固体分子本身发生电离作 用而使离子进入溶液，以致使固液两相分别带有不同 符号的电荷，在界面上形成了双电层的结构。
早在1879年，Helmholz提出了平板型模型；
（2）电离 对于可能发生电离的大分子的溶胶而 言，则胶粒带电主要是其本身发生电离引起的
胶体与表面化学(4)
亲水基多为聚氧乙烯基构成，由所含氧乙烯基数目控制其亲水性。 稳定性高，与其他类型表面活性剂相容性好，可混合使用
脂肪醇聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH
俗称平平加系列，具良好湿润性能 Tween O H 烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H 4)-O(C2H4O) n O 俗称 SpanOP系列，化学性质稳定，抗氧化性能强
Ch3 表面活性剂
－－----－表面活性剂的分类
按表面活性剂的亲水基
阴离子表面活性剂
（1）肥皂类 通式（RCOO－）n Mn+ （2）硫酸化物 通式ROSO3－M+ （3）磺酸化物 通式 RSO3－M+
碱金属皂：O/W 碱土金属皂：W/O 有机胺皂：三乙醇胺皂 良好的乳化能力， 但易被酸破坏， 一般供外用 乳化能力很强， 较稳定。主要 用作外用软膏 的乳化剂
无水时锯齿形态
H O O O CH2 O O H
O
O
O
O
水中曲折状态
Ch3 表面活性剂
－－－－亲水亲油平衡(hydrophile-lipophile balance) 表面活性剂都是两亲分子，由于亲水和亲油基团的 不同，很难用相同的单位来衡量，所以Griffin(1949年) 提出了用一个相对的值即HLB值来表示表面活性物质 的亲水性。对非离子型的表面活性剂，HLB的计算公 式为： 亲水基质量 HLB值= ×100/5 亲水基质量+憎水基质量 例如：石蜡无亲水基，所以HLB=0 聚乙二醇，全部是亲水基，HLB=20。 其余非离子型表面活性剂的HLB值介于0～20之间。
高分子专业选修课程(2400540)
胶体与表面化学(四)
1
第三章 表面活性剂
2
Ch3 表面活性剂
胶体与表面化学-第三章 凝胶
第二节 凝胶的形成
（4）化学反应
凝胶 形 的方 法
第三节 凝胶的结构
球形质点相互联 结，由质点联成 的链排成三度空 间的网架，如 Ti02、SiO2等凝 胶。
棒状或片状质点 搭成网架，如 V2O5凝胶、白土 凝胶等。
线性大分子构成 的凝胶，在骨架 中一部分分子链 有序排列，构成 微晶区，如明胶 凝胶、棍花纤维 等
第五节 胶凝的性质
扩 散 作 用
水凝胶中的水是连续相 (构成凝胶骨架的分散 相也是连续相)。从这 个角度看：凝胶和液体 一样，可以作为在其中 进行各种物理过程和化 学反应的介质。
第五节 胶凝的性质
物质在凝胶中的扩散与凝胶浓度、结构以 及扩散物质的本性有关。 在低浓度凝胶中，低分子物质的扩散速度 与在纯液体中的扩散速度几乎没有差别； 而凝胶的浓度越高，物质的扩散速度越慢 (1)因为凝胶有骨架，物质在其中的扩散 途径变得弯曲，从而延长了扩散时间。 (2)凝胶浓度增加后，结构中的空隙变小 ，特别是在水化层中的运动更受阻碍，使 扩散速度减慢
第五节 胶凝的性质
离 浆 作 用
弹性溶胶的离浆是“可逆的”，是膨胀作用 的逆过程。 多数凝胶的离浆作用是不完全可逆的。如明 胶、洋菜等。 原因是因为这类物质的化学性质往往不均匀 ，经常是分子量不同的混合物，且容易发生某 些副反应
第五节 胶凝的性质
离 浆 作 用
非弹性溶胶离浆是不可逆的。 一般按溶胶-凝胶-浓缩凝胶-致密沉淀这一过程 进行， 不可逆的原因：凝胶中粒子间进一步强相互作 用（包括羟基间的脱水）
第三节 凝胶的结构
(1)靠质点间的分子吸引力形成结构
不同 凝胶 间的 结构 区别
这类结构不稳定，往往具有触变性，在外 力作用下结构遭到破坏，静置后又可复原, 当凝胶结构遭到破坏时发生无限膨胀。
胶体与表面化学课程大纲及重点
胶体与表面化学第一章绪论（2学时）1.1胶体的概念什么是胶体，胶体的分类1.2胶体化学发展简史1.3胶体化学的研究对象表面现象，疏液胶体，缔合胶体，高分子溶液。
重点：胶体、分散系统、分散相、分散介质的概念。
难点：胶体与表面化学在矿物加工工程中的作用及意义。
教学方法建议：启发式教学，引导学生对胶体及表面化学的兴趣。
第二章胶体与纳米材料制备（4学时）2.1胶体的制备胶体制备的条件和方法，凝聚法原理。
2.2胶体的净化渗析、渗透和反渗透。
2.3单分散溶胶单分散溶胶的定义及制备方法。
2.4胶体晶体胶体晶体的定义及制备方法2.5纳米粒子的制备什么是纳米材料，纳米粒子的特性及制备方法重点：胶体的制备、溶胶的净化、胶体晶体的制备。
难点：胶体制备机理。
教学方法建议：用多媒体教学，注重理论联系实际。
第三章胶体系统的基本性质（8学时）3.1溶胶的运动性质扩散、布朗运动、沉降、渗透压和Donnan平衡。
3.2溶胶的光学性质丁道尔效应和溶胶的颜色。
3.3溶胶的电学性质电动现象、双电层结构模型和电动电势（。
电势）3.4溶胶系统的流变性质剪切速度越切应力，牛顿公式，层流与湍流，稀胶体溶液的黏度。
3.5胶体的稳定性溶胶的稳定性、DLVO理论、溶胶的聚沉、高聚物稳定胶体体系理论。
3.6显微镜及其对胶体粒子大小和形状的测定显微镜的类型及基本作用重点：沉降、渗透压、电泳、电渗、。
电势的计算、双电层结构模型、DLVO理论、溶胶的聚沉。
难点：双电层结构模型。
教学方法建议：多媒体教学和板书教学相结合。
第四章表面张力、毛细作用与润湿作用（6学时）4.1表面张力和表面能净吸力和表面张力的概念、影响表面张力的因素、液体表面张力和固体表面张力的测定方法。
4.2液-液界面张力Anntonff规则、Good-Girifalco公式、Fowkes理论和液-液界面张力的测定。
4.3毛细作用与Laplace公式和Kelvin公式毛细作用，Laplace公式和Kelvin公式的应用，曲界面两侧的压力差及与曲率半径的关系，毛细管上升或下降现象，弯曲液面上的饱和蒸气压。
胶体与表面化学
英国：1829年Brown发现了Brown运动
四、胶体化学的发展史
❖ 1861年，英国科学家Graham系统研究。
1861年 溶 液
半透 膜
水 Thomas Graham 实验
I:一些物质，如氯化钠等无 机盐，可以透过半透膜，溶 液蒸干后，溶质以晶体形式 析出。 晶体
II：如氢氧化铁、蛋白质等， 其溶液不能透过半透膜，蒸 干后，以粘稠形式出现。
胶体
Thomas Graham 实验
实验现象
1）糖、无机盐、尿素等溶液，扩散快，易从羊皮纸渗 析出来； 2）明胶、氢氧化铝、硅酸等，扩散慢，不能或难以渗 析出来。
Thomas Graham 实验
若将待测溶液蒸去水分后：
• 前者 (扩散快者)：易于成晶体析出； • 后者 (扩散慢者)：大多成无定型的胶状物；Graham首先 提出这种胶状物为 “胶体”，其溶液叫作 “溶胶” 。
光学性能 流变学性能 纳米材料 润湿、摩擦、粘附 吸附现象 界面电动现象 界面层结构
溶液中的有序分子组合 体、生物膜与仿生膜、 有机无机混合膜、有序 组合体中的理论化学反 应
体系
理论
气溶胶、憎液溶胶、亲液溶胶、 成核理论，DLVO 与 HVO
粗分散体系(悬浮液)、智能流 稳定理论、高分子溶液
体，电磁流变学、单分散溶胶、 理论、胶束理论、光散
六、胶体与表面化学的发展
❖ 1、自然科学带动胶体与表面化学的提高：
☆现代物理化学理论，解决胶体化学中的基本理论问题； ☆现代精密仪器和方法解决胶体化学许多悬而未决的问题； ☆胶体知识应用广泛，丰富了科学内容，促进了对知识的探索。
❖ 2、工农业飞跃发展对胶体表面化学提出新要求：
❖ 5、油水井的正常维护
胶体与表面化学(1)
0 绪 论 ---胶体化学发展简史
现今所用的一些名词，如溶胶（sol）、凝胶（gel）、胶溶 （peptization）、渗析（dialysis）、离浆（syneresis）都是 Graham提出的。尽管在这一时期积累了大量的经验和知识， 但胶体化学真正为人们所重视并获得较大的发展是从1903年 开始的。这时席格蒙迪Zsigmondy（德）发明了超显微镜， 肯定了溶胶的一个根本问题——体系的多相性，从而明确了 胶体化学是界面化学。1907年，德国化学家Ostwald创办了 第一个胶体化学的专门刊物——《胶体化学和工业杂志》， 因而许多人把这一年视为胶体化学正式成为一门独立学科的 一年。接着Freundlich和Zsigmondy先后出版了他们的名著 《毛细管化学》（1909）和《胶体化学》（1902）。
界面化学的统计力学研究是从范德华开 始的。1893年，范德华认识到在界面层中 密度实际上是连续变化的。他应用了局部 自由能密度的概念，结合范德华方程，并 引入半经验修正，从理论上研究了决定于 分子间力的状态方程参数与界面张力间的 关系。
50年代以后，界面现象的统计力学研究 经 过 勃 夫 （ F.Buff ） 、 寇 克 伍 德 （Kirkwood ） 、哈拉西玛 （Harasima ） 等的研究工作，取得了实质性的进展.
Vacuum Technology.
Elsevier (NL) [E]
0 绪 论 ---胶体化学发展简史
胶体化学也是一门古老而又年轻的科学。 有史以前，我们的祖先就会制造陶器；汉朝已能利用纤 维造纸；后汉时又发明了墨；其他像做豆腐、面食以及 药物的制剂等等在我国都有悠久的历史，这些成品及其 制作过程都与胶体化学密切相关。 1809年，俄国化学家Scheele发现了土粒的电泳现象； 1829年英国植物学家Brown观察到花粉的布朗运动。此 后，许多人相继制备了各种溶胶，并研究了它们的性质。
物理化学 8章表面化学与胶体化学
p大气
在液面处达力平衡
rm
ps= 2σ/r p静压=ρgh
r
cosθ=rm/r
p大气
∵2σ/r =ρgh
pS
h
∴2σcosθ/rm=ρgh
h = 2σcosθ/rmρg rm ↘, ρ↘, h↗
rm：毛细管半径 r：凹液面曲率半径
θ＜90o，h＞0； θ＞90o ，h＜0；rm→∞，h →0
2020/1/31
只有降低熔点，才能使 r,B减小，故有：
Tf（微小）＜ Tf（大块）
2020/1/31
物理化学
▲ 微小固体物质的溶解度大 溶解度：恒T﹑p下，溶质在溶剂中达到溶解
平衡时的（饱和）浓度。 将开尔文公式与亨利定律结合，推导得：
ln c2 2M ( 1 1 ) c1 RT r2 r1
和
ln cr 2M 1 c0 RT r
δW ' ∝ dAs 2ldx
δW ' dAs fdx
——表面张力
f
2l
l
σ
m1
m2
f
2020/1/31
物理化学
表面张力：垂直作用于单位长度相界面上，与表 面平行（平面）或相切（曲面）的收 缩力。
力的方向：与液面相切，与单位线段垂直。 力的类型：表面收缩力。 力的单位量纲：N·m-1 表面层分子受力不均匀 内压力 表面张力 体系的一种强度性质，受到多种因素的影响。
如何表示？
固体表面有过剩的Gibbs自由能吗？它与
液体的有何不同？
2020/1/31
物理化学
§3 弯曲表面的特性
一、弯曲液面下的附加压强
1.液面的曲率
2.弯曲液面的附加压强
胶体与表面化学讲义第一章 基本概念
《胶体与界面化学》讲义第一章基本概念第一节胶体与表面一、胶体与胶体分散体系•目前科学地将颗粒大小在10-6～10-9m这样的物质（不管其聚集状态是气态、液态还是固态）称为胶体。
•胶体与其分散在其中的介质组成分散体系，介质可以是气、液和固体并与胶体颗粒间存在相界面，因此它还是高分散的多相的分散体系。
•胶体分散体系一般是两个组分以上的多组分体系，不过也存在极为罕见的单组分胶体分散体系，这类分散体系是液体，但由于分子的热运动而出现的涨落现象，一些分子会在液态内部聚集成较大的聚集体，这种分散体系称为类胶体（iso-colloid）分散体系。
聚合物或大分子量物质•聚合物或大分子量物质过去也称之为胶体分散体系的物质。
•如蛋白质，纤维素以及各种天然的和人工合成的聚合物，其尺寸也在胶体范围、并具有胶体的某些性质，比如慢扩散性，不透过半透膜，电泳行为等。
•因此过去也把它们作为胶体与表面化学的讲解内容。
但由于其迅速的发展，形成一个庞大的大分子家族，而成为一个独立学科去研究，不过它的某些理论和研究方法确系胶体的理论和研究方法。
二、表面和界面•表面（surface）：是指凝聚相与真空，空气或其蒸气间的交界•界面（interface）：是指凝聚相与其他相间的交界面。
•水的表面张力是水的表面（与空气或蒸汽的交界面）上的表面张力，约为72.8×10-3N/m；水和苯间界面张力为35×10-3N/m；水与汞间界面张力为375×10-3N/m。
•由此可见，界面张力值决定于相邻相的物质。
相边界上“面”的含义•这里所说的“面”是指相边界上的化学概念上的而非数学概念上的面。
数学面只有面积而无厚度，而化学面是有一定厚度的，起码有几个分子大小的厚度。
数学面所示在面上相的性质（如密度、浓度等）发生突变是不可思议的，而化学面中相的性质逐渐变化才是可理解的。
但在描述它时，由于其厚度值与两相本体尺寸比较可忽略不计近似为零。
胶体与表面化学4-2
第四章 界面现象与吸附
东北石油大学石油工程学院
第四章 界面现象与吸附
第一节 表面张力和表面能
第二节 弯曲界面的一些现象
第三节 润湿和铺展
第四节 固体表面的吸附作用
第五节 吸附等温方程式
LOGO
第二节 弯曲界面的一些现象
东北石油大学石油工程学院
弯曲界面的一些现象
很好地润湿时，毛细管内液面就呈现凹
半球面。此时：R=r/cosθ
2 p gh R
2 gR
h
h
R r / cos
2 cos gr
四、弯曲液面上的饱和蒸汽压
pa
p0
平 面 液 面
Px
弯 曲 液 面
如图：设液面为平面时，液体内所受的压力为px(与外压相等)，
而气相中平衡的蒸气压力为po，即正常蒸气压。当外压不变，把液体
W pdV dA
由于
A 4R ;
2
dA 8RdR
V
dV 4R 2 dR
代入得：
2 p R
此式即为球形液滴的附加压力与曲率半径和表面张力间的定量关系。
2、Young-Laplace方程推导
2、（任意形状曲液面）如图：在任意弯 曲液面上取小矩形曲面ABCD(红色面)，其 面积为xy。曲面边缘AB和BC弧的曲率半径 分别为R1和R2 。作曲面的两个相互垂直的 正截面，交线Oz为O点的法线。令曲面沿法 线方向移动dz ，使曲面扩大到A’B’C’D’(蓝色 面)，则x与y各增加dx和dy。移动后曲面面 积增加dA和dV为：
' 化简得dy xdz/R21 1 p ( ' ' ) R1 R2
表面与胶体化学—第二章 胶体的基本性质1
[小离子]膜外侧 Zm大 = 1+ [小离子]膜内侧 m小
（１）当Ｚ＝０，小离子浓度相等
Ｚ为大离子的净电荷数 ｍ大为开始时膜内侧大离子的浓度 ｍ小膜外侧小离子的浓度
（２）当Ｚ越大，膜两侧的小离子浓度差越大 （３）当ｍ大＜＜ｍ小时，膜两侧的小离子浓度近似相等 （４）当ｍ大＞＞ｍ小时，［小离子］膜外侧＞＞［小离子］膜内侧
式(4) 称为重力场中的沉降速度公式，或称 Stokes重力沉降公式。此式的成立条件是： 粒子为单分散的刚性小球体；粒子运动速度 慢，保持层流；粒子间无相互作用；分散 介质时连续的。
2.重力沉降粒子大小分析 实际体系的粒子大小是多分散的，大粒 子不能进行布朗运动，这些粒子沉降速度 快，而小粒子沉降速度慢。沉降过程中多 分散的粗分散体系可以其粒子大小分成级 分，并度量出不同大小粒子所占粒子中的 分数，此即沉降分析，是常用的粗分散体 系粒度大小的简便方法。
x2 ) ln( 9η x1 r= 2( ρ − ρ0 )ω 2 t
1
2
ln(x2 ) x1 = K t
1 2
1
2
9η K = 2 2 ( ρ − ρ 0 )ω
实验和计算证明，在重力场中可对粒子半径 在10-5～10-6m（10 ～1µm）的粗分散体 系进行沉降分析，在离心加速度为200g 的离心力场中可进行离心沉降分析的粒子 半径下限为10-7m（100nm),离心加速度为 1000g时为0.5×10-7m（50nm）。若粒子 r<50nm时，需用离心加速度达到105～106g 的超离心机进行沉降分析。
沉 沉
重力= 则：
mg ( ρ − ρ 0 )
ρ
= V ( ρ − ρ0 ) g
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《胶体及表面化学》教学大纲
学时: 45学时 学分: 2.5 学分
理论学时：45 实验学时：0
适用专业：应用化学，材料化学 课程号： BF001004
大纲执笔人：路福绥 大纲审定人：姜林
一、说明
1、课程的性质、地位和任务
胶体及表面化学是研究胶体及表面特性的科学。
本课程是应用化学等专业的方向模块选修课程。
本课程的主要任务是使学生全面系统地掌握胶体及表面化学的原理和方法，提高学生分析问题、解决问题的实际能力。
2、课程教学的基本要求
学生在学完物理化学课程的基础上，通过本课程对胶体分散体系及表面特性的理论及方法进一步学习，通过学习，培养学生的创新思维能力，提高学生运用胶体及表面化学知识分析问题、解决问题的工作能力。
3、课程教学改革
本课程的教学中注重理论联系实际，跟踪学科发展前沿。
在授课方式上，尽量采用多媒体教学。
二、教学大纲内容
第一章 绪论（2学时）
1.1 胶体的概念
什么是胶体，胶体的分类
1.2 胶体化学发展简史
1.3 胶体化学的研究对象
表面现象，疏液胶体，缔合胶体，高分子溶液。
本章重点与难点：胶体概念及类型，胶体及表面化学研究内容及方法。
思考题：胶体的主要特征有哪些？
教学方法建议：启发式教学，引导学生对胶体及表面化学的兴趣。
第二章 胶体的制备及性质（8学时）
2.1 胶体的制备和净化
胶体制备的条件、方法，凝聚法原理，溶胶的净化，单分散胶体，超细颗粒。
2.2 溶胶的运动性质
扩散，Brown运动，沉降。
2.3 溶胶的光学性质
光散射，超显微镜的工作原理，粒子大小及形状的测定。
2.4 溶胶的电学性质
电动现象及其应用，表面电荷的来源，双电层结构模型，电动电势。
2.5 胶体的稳定性
溶胶的稳定性，溶胶的聚沉，高聚物稳定胶体体系的理论。
2.6 流变性质
流变基本概念和术语，胶体稀溶液的粘度，浓分散体系的流变性质。
2.7 胶体的形貌
胶体的形状、大小与分散度，分形理论。
本章重点与难点：胶体的制备原理及方法，胶体的性质与稳定性。
思考题：如何提高胶体的稳定性？
教学方法建议：讨论式教学，注重理论联系实际。
第三章 凝胶（6学时）
3.1 概述
凝胶及其通性，凝胶的分类。
3.2 凝胶的形成
凝胶形成的条件，凝胶形成的方法。
3.3 凝胶的结构
质点形状，质点的柔性和刚性，质点间联结力。
3.4 胶凝作用及影响因素
胶凝现象，影响胶凝作用的因素。
3.5 凝胶的性质
触变作用，离浆作用，膨胀作用，吸附。
3.6 凝胶中的扩散和化学反应
扩散作用，化学反应。
3.7 几种重要的凝胶
硅酸铝凝胶，高吸水性聚合物，凝胶色谱，凝胶薄膜。
本章重点与难点：凝胶的性质与结构的关系及应用。
思考题：凝胶的性质与结构的关系为何？
教学方法建议：讨论式教学。
第四章 界面现象和吸附（7学时）
4.1 表面张力和表面能
净吸力和表面张力的概念，影响表面张力的因素，液体表面张力和固体表面张力的测定方法。
4.2 弯曲界面的一些现象
曲界面两侧的压力差及与曲率半径的关系，毛细管上升或下降现象，弯曲液面上的饱和蒸气压。
4.3 润湿和铺展
润湿现象和润湿角，铺展，润湿热。
4.4 固体表面的吸附作用
固体表面的特点，吸附作用和吸附热，吸附曲线，吸附量测定的实验方法。
4.5 吸附等温方程式
Freundlich吸附等温式，Langmuir吸附等温式—单分子层吸附理论，BET吸附等温式—多分子层吸附理论。
4.6 固体－气体界面吸附的影响因素
温度的影响，压力的影响，吸附剂和吸附质性质的影响。
4.7 固体－溶液界面吸附
吸附量及影响因素，混合吸附，多分子层吸附，对高分子的吸附，对表面活性剂的吸附，对电解质的吸附，二元液体混合物中的吸附。
本章重点与难点：表面能及测定方法，吸附理论及应用。
思考题：应用表面吸附理论可解决哪些实际问题？
教学方法建议：启发性讲解与讨论式教学相结合。
第五章 常用吸附剂的结构、性能和改性（4学时）
5.1 多孔性物质的表征及测定
密度、比表面积、孔体积、平均孔半径、粒度及测定方法。
5.2 常用吸附剂的结构和性能
硅胶、活性氧化铝、活性碳、吸附树脂、粘土、分子筛等吸附剂的结构和性能。
5.3 固体的表面改性及其应用
表面改性效果的评定，表面改性方法和机理，表面改性的应用。
本章重点与难点：常用吸附剂的性能及表征，表面改性及应用。
思考题：常用吸附剂有哪些？
教学方法建议：采用学生自学、专题讨论、教师总结的教学方式。
第六章 表面活性剂（7学时）
6.1 概述
表面活性剂的定义及结构特点。
6.2 表面活性剂的类型
表面活性剂的分类方法、结构特征及应用。
6.3 表面活性剂在界面上的吸附
Gibbs吸附公式及含义，吸附层结构，单分子膜及应用。
6.4 表面活性剂的体相性质
各种性质对浓度的转折点，表面活性剂的溶度。
6.5 胶束理论
胶束与临界胶束浓度，胶束的结构。
6.6 表面活性剂的亲水亲油平衡（HLB）值
HLB值的定义，HLB值的计算方法，HLB值的影响因素。
6.7 表面活性剂的作用及应用
增溶作用，润湿和渗透，分散和絮凝，起泡和消泡，去污作用，胶束催化。
本章重点与难点：表面活性剂的性能及应用。
思考题：表面活性剂有哪些实际应用？
教学方法建议：讨论式教学。
第七章 乳状液（7学时）
7.1 概述
乳状液的定义、类型。
7.2 乳状液的制备和物理性质
乳状液的制备方法，乳化剂的加入方式，影响分散度的因素，乳状液的物理性质。
7.3 乳状液类型的鉴别
稀释法，染色法，电导法。
7.4 影响乳状液稳定性的因素
乳状液的热力学稳定性，油－水界面的形成，界面电荷，乳状液的粘度，液滴大小及其分布，粉末乳化剂的稳定作用。
7.5 乳化剂的选择
乳化剂的分类，乳化剂的HLB值及其应用，转相温度PIT。
7.6 乳状液的变型和破乳
乳状液的变型及影响因素，乳状液的破坏。
7.7 微乳状液
微乳状液的微观结构，助表面活性剂的作用，微乳状液的形成机理，微乳状液的制备，微乳状液的相图，微乳状液的性质及应用前景。
7.8 乳状液的应用
控制反应，农药乳剂，沥青乳状液，稠油的乳化降粘，纺织工业，制革工业，乳化食品，医药用乳剂。
7.9 液膜分离
液膜分离机理及应用。
本章重点与难点：乳状液的稳定性及乳化剂的选择，微乳状液。
思考题：乳状液的稳定性与哪些因素有关？
教学方法建议：启发式教学。
第八章 高分子溶液（4学时）
8.1 聚合物的分子量和分子量分布
数均分子量，质均分子量，粘均分子量，Z均分子量，分子量分布宽度指数。
8.2 高分子化合物的溶解
溶胀，溶解，高分子在溶液中的形态。
8.3 溶液中高分子的大小
均方末端距，均方回转半径。
8.4 高分子溶液的性质
渗透压，光散射，粘度，超离心沉降。
8.5 聚电解质
解离平衡，聚电解质的粘度，聚电解质的应用。
本章重点与难点：高分子溶液的性质及应用。
思考题：高分子溶液有哪些特点？
教学方法建议：讨论式教学。
三、本课程考试方法
本课程考核采用基础知识考试（闭卷）和课程论文（开卷），其成绩各占50％。
四、教材与主要参考书
建议使用教材：
1.《胶体与表面化学》，沈钟 王果庭编著，化学工业出版社，1997。
2.《胶体化学》，蒋以超 黄天栋主编，北京农业大学出版社，1993。
主要参考书：
1.《胶体化学基础》，周祖康等，北京大学出版社，1987。
2.《表面化学》，顾惕人等，科学出版社，1994。
3.《界面化学基础》，朱 瑶等，化学工业出版社，1996。