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(ζ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、ζ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。

4.4润湿作用和杨氏方程

润湿现象、润湿角，润湿角的测量方法、润湿角的影响因素、铺展、杨方程、润湿热的计算。

4.5固体表面能

固体表面能的特点与表面张力的区别

重点：润湿现象、润湿角、润湿角的计算；Laplace公式和Kelvin公式的计算公式；润湿热的计算。

难点：Fowkes理论和杨方程。

教学方法建议：启发性讲解与讨论式教学相结合，板书与多媒体教学相结合。

第五章表面活性剂溶液（6学时）

5.1表面活性剂

表面活性剂的定义和结构特点、分类及、溶解性质及HLB值的表示方法及计算。

5.2表面活性剂水溶液的性质

胶束与临界胶束浓度（CMC）的含义、胶束的结构、CMC的测定及其影响因素。

5.3反胶束与囊泡

反胶束与囊泡的结构。

5.4 Gibbs吸附公式及表面活性剂吸附层结构

Gibbs吸附公式定义、物理意义及注意事项、表面活性剂在气-液界面上的吸附层结构。

5.5表面活性剂的增溶作用和胶束催化

增溶作用和胶束催化的定义，特点及应用。

5.6表面活性剂的其他重要作用和应用

洗涤作用、润湿的应用、渗透、分散、絮凝、气泡和消泡

5.7表面活性剂和环境

表面活性剂的毒性和生物降解性

5.8三种新型表面活性剂

Gemini型、Bola型和树枝状高分子表面性活性剂，以Gemini型表面活性剂为主，讲解其结构特点及应用。

重点：面活性剂的定义、特点、分类；HLB值、CMC的含义及计算；表面活性剂的作用。难点：Gibbs吸附公式及表面活性剂吸附层结构。

教学方法建议：专题讨论、教师讲解与总结的教学方式。

第六章乳状液（6学时）

6.1乳状液概念及类型

乳状液定义，分类。

6.2乳状液的制备和物理性质

乳状液制备方法，影响分散度的因素，乳状液物理性质（大小与外观、光学性质、黏度和电导）。

6.3乳状液类型的鉴别和影响类型的因素

鉴别方法，决定和影响乳状液类型的因素。

6.4乳状液的分类与选择

乳化剂分类，选择原则。

6.5乳状液稳定性的影响因素

热力学不稳定系统、油-水界面膜的形成机理，黏度，液滴大小及其分布和粉末乳化剂的稳定作用。

6.6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。

6.7微乳状液

微乳状液微观结构、助表面活性剂的作用、微乳状液形成机理，制备，性质和应用。

6.8微乳状液的应用

控制反应、农药乳剂、沥青乳状液、降黏和纺织工业

6.9多重乳状液和液膜分离

多重重乳状液的定义和液膜分离

重点：乳状液的概念、制备方法、物理性质；微乳状液的定义；乳状液的应用。

难点：微乳状液的微观结构与机理。

教学方法建议：多媒体教学。

第七章吸附作用与吸附剂（7学时）

7.1固-气界面上的吸附作用

物理吸附、化学吸附、吸附热、吸附曲线、吸附量测定的实验方法、固-气吸附的影响因素。

7.2气体吸附等温方程式

Freundlich吸附等温式、Langmuir吸附等温式（单分子层吸附理论）和BET吸附等温式-多分子层吸附理论。

7.3吸附法气体分离

不同吸附剂的选择性气体分离、变温吸附、变压吸附。

7.4固-液界面吸附的作用

溶液吸附的一般影响因素、自稀溶液吸附的等温式和等温线。

7.5水处理中的吸附作用

活性炭的吸附机理、活性碳再生、絮凝方法在水处理中的应用。

7.6吸附法测定固体比表面、孔径分布及表面分维值