《表面化学》课程教学大纲（生物工程、制药工程、化学工程与工艺专业）

《表面化学》教学大纲 课程编号 总学时:32H(理论教学32H 学分 基本面向:生物工程、制药工程、化学工程与工艺专业 所属单位:化工系 本课程的目的、性质及任务 本课程属工程学科,是化工类及相近专业的选修课 通过本课程的学习,使学生掌握气液、液液、气固及液固等各种界面(表面) 现象及其规律,并对新功能材料的界面化学、界面光化学以及界面化学的微观描 述、常用测试方法有所了解,为学生进入各专业知识领域奠定必要的基础。 本课程的基本要求 (一)对各种界面现象及其规律进行重点讲解; (二)对界面化学常用测试方法进行简单介绍。 三、本课程与其它课程的关系 先修课程:物理化学、有机化学、无机化学等,达到教学大纲要求 四、本课程的教学内容 第一章液体的表面 (一)表面张力与表面吉布斯函数 (二)表面自由能的微观定性解释 (三)表面吉布斯函数的分子理论 (四)表面张力的物理真实性、影响因素及测定方法 (五)表面热力学基础 (六)弯曲液面的表面现象 第二章溶液的表面张力和表面吸附 (一)溶液的表面张力 (二)吉布斯吸附公式

《表面化学》教学大纲 课程编号： 总学时：32H（理论教学 32H） 学分：2 基本面向：生物工程、制药工程、化学工程与工艺专业 所属单位：化工系 一、本课程的目的、性质及任务 本课程属工程学科，是化工类及相近专业的选修课。 通过本课程的学习，使学生掌握气液、液液、气固及液固等各种界面（表面） 现象及其规律，并对新功能材料的界面化学、界面光化学以及界面化学的微观描 述、常用测试方法有所了解，为学生进入各专业知识领域奠定必要的基础。 二、本课程的基本要求 （一）对各种界面现象及其规律进行重点讲解； （二）对界面化学常用测试方法进行简单介绍。 三、本课程与其它课程的关系 先修课程：物理化学、有机化学、无机化学等，达到教学大纲要求。 四、本课程的教学内容 第一章 液体的表面 （一）表面张力与表面吉布斯函数 （二）表面自由能的微观定性解释 （三）表面吉布斯函数的分子理论 （四）表面张力的物理真实性、影响因素及测定方法 （五）表面热力学基础 （六）弯曲液面的表面现象 第二章 溶液的表面张力和表面吸附 （一）溶液的表面张力 （二）吉布斯吸附公式

(三)表面活性物质在溶液表面上定向排列 (四)动表面张力及吸附速率 第三章表面活性剂 (一)表面活性剂的分类、活性及HLB值 (二)胶束 (三)液晶 (四)表面活性剂的绿色化学及绿色表面活性剂 第四章液液界面 (一)液液界面张力及其测定 (二)黏附功与内聚功 (三)铺展 (四)界面张力的近代理论 (五)表面活性剂溶液的界面张力 (六)表面活性剂在液液界面上的吸附 第五章微乳状液 (一)微乳状液的定义、形成、类型与结构、性质及形成机理 (二)微乳状液结构的表征 (三)微乳状液的应用举例 第六章不溶性单分子膜 (一)不溶性单分子膜的形成、性质及各种聚集状态 (二)单分子膜应用举例 (三)混合不溶膜、LB膜及生物膜 第七章气体在固体表面上的吸附 (一)固体表面的特点、固体表面能与表面张力 (二)气体在固体表面上的吸附 (三)吸附等温式 (四)多空孔性固体的吸附 (五)影响气固体界面吸附的因素

（三）表面活性物质在溶液表面上定向排列 （四）动表面张力及吸附速率 第三章 表面活性剂 （一）表面活性剂的分类、活性及 HLB 值 （二）胶束 （三）液晶 （四）表面活性剂的绿色化学及绿色表面活性剂 第四章 液液界面 （一）液液界面张力及其测定 （二）黏附功与内聚功 （三）铺展 （四）界面张力的近代理论 （五）表面活性剂溶液的界面张力 （六）表面活性剂在液液界面上的吸附 第五章 微乳状液 （一）微乳状液的定义、形成、类型与结构、性质及形成机理 （二）微乳状液结构的表征 （三）微乳状液的应用举例 第六章 不溶性单分子膜 （一）不溶性单分子膜的形成、性质及各种聚集状态 （二）单分子膜应用举例 （三）混合不溶膜、LB 膜及生物膜 第七章 气体在固体表面上的吸附 （一）固体表面的特点、固体表面能与表面张力 （二）气体在固体表面上的吸附 （三）吸附等温式 （四）多空孔性固体的吸附 （五）影响气固体界面吸附的因素

(六)气固体界面吸附的应用 第八章固体自溶液中的吸附 (一)固体自溶液中的吸附特性与吸附量 (二)复合吸附等温线、自稀溶液中的吸附 (三)固体自溶液中吸附的影响因素 (四)固体自电解质溶液中的吸附 (五)固体在大分子溶液中的吸附 (六)表面活性剂在固液界面上的吸附 第九章液体对固体的润湿作用 (一)润湿与接触角及接触角滞后 (二)固体表面的润湿性与临界表面张力 (三)固体表面能的估算 (四)动润湿、湿润湿、润湿剂 第十章纳米材料的表面化学 (一)纳米材料的表面化学 (二)二元协同纳米界面材料 (三)纳米材料的应用概况 第十一章新材料的界面光化学 (一)重要的界面光化学反应 (二)界面光聚合、光异构的功能材料 (三)界面光致变色材料 (四)材料界面的光致电子转移 第十二章界面化学吸附的微观机理 (一)化学吸附热的计算 (二)单一金属表面的化学吸附 (三)无序二元合金表面的吸附 第十三章电极表面化学吸附的电子结构与电化学性质 (一)蔟表面类比法 (二)电极电势变化对吸附体系结构的影响

（六）气固体界面吸附的应用 第八章 固体自溶液中的吸附 （一）固体自溶液中的吸附特性与吸附量 （二）复合吸附等温线、自稀溶液中的吸附 （三）固体自溶液中吸附的影响因素 （四）固体自电解质溶液中的吸附 （五）固体在大分子溶液中的吸附 （六）表面活性剂在固液界面上的吸附 第九章 液体对固体的润湿作用 （一）润湿与接触角及接触角滞后 （二）固体表面的润湿性与临界表面张力 （三）固体表面能的估算 （四）动润湿、湿润湿、润湿剂 第十章 纳米材料的表面化学 （一）纳米材料的表面化学 （二）二元协同纳米界面材料 （三）纳米材料的应用概况 第十一章 新材料的界面光化学 （一）重要的界面光化学反应 （二）界面光聚合、光异构的功能材料 （三）界面光致变色材料 （四）材料界面的光致电子转移 第十二章 界面化学吸附的微观机理 （一）化学吸附热的计算 （二）单一金属表面的化学吸附 （三）无序二元合金表面的吸附 第十三章 电极表面化学吸附的电子结构与电化学性质 （一）蔟-表面类比法 （二）电极电势变化对吸附体系结构的影响

(三)银-铝催化剂的电子结构与电催化机理 (四)电极过程的量子力学描述 第十四章金属缓蚀的微观机理 (一)金属缓蚀机理简介 (二)铁、铝、铜界面的缓蚀机理 第十五章表面活性剂的电子结构和分子模拟 (一)表面活性剂的电子结构与性质 (二)气-固界面吸附的相互作用的模拟 (三)液-固界面相互作用的模拟 (四)油-水界面的自由组装和相互作用的模拟 (五)液气界面的模拟 第十六章现代表面分析常用技术简介 (一)表面谱的基本原理与应用 (二)几种常见的表面谱仪 (三)观察表面形貌显微镜的特点和应用 (四)红外和拉曼光谱 (五)核磁共振 五、学时分配 章次 授课内容 理论学时 第一章 液体的表面 第二章 溶液的表面张力和表面吸附 第三章 表面活性剂 第四章 液液界面 第五章 微乳状液 222222 第六章 不溶性单分子膜 第七章 气体在固体表面上的吸附 第八章 固体自溶液中的吸附 2 第九章 液体对固体的润湿作用 2

（三）银-铝催化剂的电子结构与电催化机理 （四）电极过程的量子力学描述 第十四章 金属缓蚀的微观机理 （一）金属缓蚀机理简介 （二）铁、铝、铜界面的缓蚀机理 第十五章 表面活性剂的电子结构和分子模拟 （一）表面活性剂的电子结构与性质 （二）气-固界面吸附的相互作用的模拟 （三）液-固界面相互作用的模拟 （四）油-水界面的自由组装和相互作用的模拟 （五）液-气界面的模拟 第十六章 现代表面分析常用技术简介 （一）表面谱的基本原理与应用 （二）几种常见的表面谱仪 （三）观察表面形貌显微镜的特点和应用 （四）红外和拉曼光谱 （五）核磁共振 五、学时分配 章次 授课内容 理论学时 第一章 液体的表面 2 第二章 溶液的表面张力和表面吸附 2 第三章 表面活性剂 2 第四章 液液界面 2 第五章 微乳状液 2 第六章 不溶性单分子膜 2 第七章 气体在固体表面上的吸附 2 第八章 固体自溶液中的吸附 2 第九章 液体对固体的润湿作用 2

第十章 纳米材料的表面化学 2 第十一章 新材料的界面光化学 2 第十二章 界面化学吸附的微观机理 第十三章 电极表面化学吸附的电子结构与电化学性质 第十四章 金属缓蚀的微观机理 第十五章 表面活性剂的电子结构和分子模拟 2222 第十六章 现代表面分析常用技术简介 合计 六、教学建议 本课程采用课堂教学,提倡启发式、讨论式教学组织实施,以充分调动学生 的主观能动性和积极参与精神,提高教学质量和教学效果。 七、参考资料 (一)教材 颜肖慈、罗明道编著,《界面化学》,化学工业出版社,2005.1 (二)参考书 1.顾惕人等编,《表面化学》,科学出版社,199.12 2.沈钟、赵振国、王国庭编著,《胶体与表面化学》(第三版),化学工业出 版社,2004.8

第十章 纳米材料的表面化学 2 第十一章 新材料的界面光化学 2 第十二章 界面化学吸附的微观机理 2 第十三章 电极表面化学吸附的电子结构与电化学性质 2 第十四章 金属缓蚀的微观机理 2 第十五章 表面活性剂的电子结构和分子模拟 2 第十六章 现代表面分析常用技术简介 2 合计 32 六、教学建议 本课程采用课堂教学，提倡启发式、讨论式教学组织实施，以充分调动学生 的主观能动性和积极参与精神，提高教学质量和教学效果。 七、参考资料 （一）教材 颜肖慈、罗明道编著，《界面化学》，化学工业出版社， 2005.1 （二）参考书 1.顾惕人等编，《表面化学》，科学出版社，1999.12 2. 沈钟、赵振国、王国庭编著，《胶体与表面化学》(第三版)，化学工业出 版社，2004.8