《应用胶体与界面化学》教学大纲
说明：胶体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、乳状液与高分子溶液，在此基础上介绍胶体科学的新发展，胶体与界面化学在环境、信息、生物、能源等领域的应用。
本课程理论授课共计32学时，考核方式为笔试。
英文名称： Applied colloidal and surface chemistry
课程代码：084036
开设专业：应用化学
课程类型：专业方向限选课
课程教材：Applied colloidal and surface chemistry
先行课程：物理化学(0820030)、分析化学(081008)、化工原理(0820250)
内容：
第一章 液体界面性质（3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
1. 表面能与表面张力的含义
2. 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
1. Laplace方程
2. 毛细现象
3. 液体蒸汽压与表面曲率的关系
4. 溶解度与表面曲率的关系
第三节 表面张力的测定
1. 毛细管上升法
2. 滴体积法
3. 最大压力气泡法
第四节 表面热力学
1. Gibbs 表面热力学
2. 表面过剩量
3. Gibbs吸附公式
第五节 液体与固体的界面
1. 接触角与润湿的关系
2. 接触角的测定
本章重点：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（3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：
第一节 固体的表面张力与表面能
第二节 固体对气体的吸附
第三节 吸附热
第四节 单分子层吸附理论
第五节 Freundlich吸附等温式
第六节 多分子层吸附理论
第七节 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（2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理与纯化方法。
知识要点：
第一节 溶胶的制备方法
第二节 溶胶的形成和老化机理
第三节 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。
第四章 分散体系的物理化学性质（3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：
第一节 动力性质
第二节 光学性质
第三节 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。
第五章 胶体的稳定性（3学时）
教学要求：要求学生掌握影响电解质聚沉的因素，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：
第一节 电解质的聚沉作用
第二节 DLVO理论
第三节 聚沉动力学
第四节 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。
第六章 表面活性物质（4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：
第一节 表面活性剂的分类
第二节 表面活性剂在溶液界面上的吸附
第三节 表面活性剂的临界胶束浓度
第四节 表面活性剂聚集体的微观性质
第五节 表面活性剂在固体表面的吸附
第六节 表面活性剂的HLB值
第七节 表面活性剂的性质与分子构型
第八节 囊泡和不溶性薄膜
第九节 不容性单分子膜的实际应用
重点和难点：表面活性剂在溶液界面上的吸附，其微观性质，HLB值。
第七章 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：
第一节 乳状液的物理性质
第二节 乳状液的稳定因素
第三节 影响乳状液类型的因素
第四节 乳状液的制备
第五节 复合乳状液
第六节 乳状液的不稳定性-分层、变型、破乳
第七节 微乳状液
第八节 泡沫
1. 泡沫液膜的性能
2. 泡沫的稳定性
3. 消泡和消泡剂
第九节 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。
第八章 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验手段。
知识要点：
第一节 粘度及其测定
第二节 流型
第三节 塑性及假塑性体系
第四节 涨性体系
第五节 非牛顿体系的测定
第六节 触变性体系
第七节 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。
第九章 高分子溶液（3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：
第一节 高分子溶液简介
第二节 溶液中的高分子形态、大小和链节的分布
第三节 高分子溶液热力学
第四节 高分子溶液的渗透压
第五节 渗透压的测定
第六节 大分子溶液的光散射现象
第七节 高分子溶液的粘度
第八节 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。
第十章 凝胶（3学时）
教学要求：要求学生掌握凝胶的基本特征，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：
第一节 凝胶的特征与分类
第二节 凝胶的形成
第三节 胶凝动力学
第四节 凝胶的性质
第五节 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。
推荐教材：
沈钟 赵振国 王果庭编著 。胶体与界面化学，北京：化学工业出版社，2004
主要参考书目：
1、 江龙 编著。胶体化学概论，北京：科学出版社，2002
2、 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。
3、 胡纪华，杨兆禧，郑忠编著。胶体与界面化学，广州：华南理工大学出版社，1997。
4、 周祖康，顾惕人，马季铭。胶体化学基础，北京：北京大学出版社，1984。
5、 北京大学化学系胶体化学教研室编。胶体与界面化学实验。北京：北京大学出版社，1992。
6、 赵国玺。表面活性剂物理化学，北京：北京大学出版社，1984。
7、 侯万国 编著 应用胶体化学，北京：化学工业出版社 ，2000
