《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第十三章 表面物理化学

山东理工大客第十三章表面物理化学HANIXONLNIVEESTYOETESINOLDG$ 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$ 13.3溶液的表面吸附$ 13.4 液-液界面的性质理工膜$ 13.5S13.6液-固界面一润湿作用$ 13.7表面活性剂及其作用$ 13.8固体表面的吸附813.9气-固相表面催化反应2025/4/4

2025/4/4 2 2 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

山东理工大客表面和界面(surface and interface)HANIXONLNIVEESTYOETESINOLDG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2025/4/4

2025/4/4 3 3 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

山东理工大客1.气-液界面SHANIXONGNIVERSITYOFTECHNOLOGY空气气-液界面CuSO4溶液2025/4/4

2025/4/4 4 4 1.气-液界面 空气 CuSO4 溶液 气-液 界面

山东理工大客2.气-固界面SHANIXONGNIVERSITYOFTECHNOLOGYH.(g)气一固界面2025/4/4

2025/4/4 5 5 2.气-固界面 气-固界面

山东理工大客3.液-液界面SHANIXONGNIVERSITYOFTECHNOLOGYH,0液-液Hg界面2025/4/4

2025/4/4 6 6 3.液-液界面 H O2Hg 液-液 界面

山东理工大客4.液-固界面SHANIXONGNIVERSITYOFTECHNOLOGY液-固界面H,0Hg玻璃板2025/4/4

2025/4/4 7 7 玻璃板 Hg 液 H O2 -固界面 4.液-固界面

山东理工大客5.固-固界面SHANIXONGNIVERSITYOFTECHNOLOGYCr镀层铁管固一固界面2025/4/4

2025/4/4 8 8 5.固-固界面 铁管 Cr镀层 固-固界面

山东理工大客界面现象的本质IANIXONLNIVEESTNOETESINOLDG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

2025/4/4 9 9 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

山东理工大客HANIXONLNIVEESTYOETESINOLDG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2025/4/410

2025/4/4 10 10 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

山东理工大雾比表面(specific surface area)HANIXONLNIVEESTYOETESINOLDG比表面通常用来表示物质分散的程度，有两种常用的表示方法：一种是单位质量的固体所具有的表面积：另一种是单位体积固体所具有的表面积。即：A =A或A-m式中，m 和 V分别为固体的质量和体积，A.为其表面积。目前常用的测定表面积的方法有BET法和色谱法。2025/4/411

2025/4/4 11 11 比表面（specific surface area） 比表面通常用来表示物质分散的程度，有两 种常用的表示方法：一种是单位质量的固体所具 有的表面积；另一种是单位体积固体所具有的表 面积。即： s s 0 0 A A A A m V = = 或 式中，m 和 V 分别为固体的质量和体积，As为其 表面积。目前常用的测定表面积的方法有BET法 和色谱法