《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第十三章 表面物理化学

物理化学电子教案一一第十三章表面物理化学气相夜相水物理化学(B)II2025/4/4

1 2025/4/4 物理化学(B)II 物理化学电子教案—第十三章 表面物理化学

第十三章表面物理化学8 13.1 表面张力及表面Gibbs自由能8 13.2弯曲表面下的附加压力和蒸气压合S13.3溶液的表面吸附S 13.4液-液界面的性质口S 13.5 膜S 13.6液-固界面一润湿作用8 13.7 来表面活性剂及其作用S13.8固体表面的吸附S13.9气-固相表面催化反应物理化学(B)II2025/4/4

2 2025/4/4 物理化学(B)II 第十三章 表面物理化学 §13.1 表面张力及表面Gibbs自由能 §13.2 弯曲表面下的附加压力和蒸气压 §13.3 溶液的表面吸附 §13.4 液-液界面的性质 §13.5 膜 §13.6 液-固界面－润湿作用 §13.7 表面活性剂及其作用 §13.8 固体表面的吸附 §13.9 气-固相表面催化反应

表面和界面(surface and interface)界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。严格讲表面应是液体和固体与其饱和蒸气之间的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。物理化学(B)I2025/4/4

3 2025/4/4 物理化学(B)II 表面和界面 (surface and interface) 界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区， 若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。 常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液 界面，液-固界面，固-固界面。 严格讲表面应是液体和固体与其饱和蒸气之间 的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为 液体或固体的表面

1.气-液界面空气气-液界面CuSO4溶液物理化学(B)II2025/4/4

4 2025/4/4 物理化学(B)II 1.气-液界面 空气 CuSO4 溶液 气-液 界面

2.气-固界面H.(gHH气一固界面物理化学(B)II2025/4/4

5 2025/4/4 物理化学(B)II 2.气-固界面 气-固界面

3.液-液界面H,O液-液Hg界面物理化学(B)II2025/4/4

6 2025/4/4 物理化学(B)II 3.液-液界面 H O2 Hg 液-液 界面

4.液-固界面液-固界面H,OHg玻璃板物理化学(B)II2025/4/4

7 2025/4/4 物理化学(B)II 玻璃板 Hg 液 H O2 -固界面 4.液-固界面

5.固-固界面Cr镀层铁管固一固界面物理化学(B)II2025/4/4

8 2025/4/4 物理化学(B)II 5.固-固界面 铁管 Cr镀层 固-固界面

界面现象的本质表面层分子与内部分子相比所处的环境不后体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称的，各个方向的力彼此抵销：但是处在界面层的分子，一方面受到体相内相同物质分子的作用，另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用，其作用力未必能相互抵销因此，界面层会显示出一些独特的性质对于单组分系统，这种特性主要来自于同一物质在不同相中的密度不同；对于多组分系统，则特性来自于界面层的组成与任一相的组成均不相同物理化学（B)II2025/4/4

9 2025/4/4 物理化学(B)II 界面现象的本质 对于单组分系统，这种特性主要来自于同一物质 在不同相中的密度不同；对于多组分系统，则特性来 自于界面层的组成与任一相的组成均不相同。 表面层分子与内部分子相比所处的环境不同 体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力 是对称的，各个方向的力彼此抵销； 但是处在界面层的分子，一方面受到体相内相 同物质分子的作用，另一方面受到性质不同的另一 相中物质分子的作用，其作用力未必能相互抵销， 因此，界面层会显示出一些独特的性质

最简单的例子是液体及其蒸气组成的表面。液体内部分子所受的力可气相以彼此抵销，但表面分子受到体相分子的拉力大，受到气相分子的拉力小（因为气相密度液相低），所以表面分子受到被拉入体相的作用力这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势，并使表面层显示出一些独特性质，如表面张力、、表面吸附、毛细现象、过饱和状态等。物理化学(B)II2025/4/4

10 2025/4/4 物理化学(B)II 最简单的例子是液体及其蒸气组成的表面。 液体内部分子所受的力可 以彼此抵销，但表面分子受到 体相分子的拉力大，受到气相 分子的拉力小（因为气相密度 低），所以表面分子受到被拉 入体相的作用力。 这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势，并 使表面层显示出一些独特性质，如表面张力、表面吸 附、毛细现象、过饱和状态等