胶体与界面化学  041M5016H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:高明远,杨志勇
授课时间: 星期一, 第7、8节
授课地点: 教2-329
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14
授课时间: 星期三, 第7、8节
授课地点: 教2-329
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14
授课时间: 星期一, 第7、8节
授课地点: 教2-329
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14
授课时间: 星期三, 第7、8节
授课地点: 教2-329
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14
课程编号: 041M5016H 课时: 48 学分: 3.0
课程属性: 专业普及课 主讲教师:高明远,杨志勇
英文名称: Colloids and Interface Chemistry

教学目的、要求

本课程为物理化学、无机化学等专业研究生的专业普及课,也可作为物理和生物学科等有关专业研究生的选修课。本课程将介绍胶体与界面化学的基本概念、理论和最新研究进展。
通过课程的学习,使学生在大学化学的基础上,进一步理解与掌握胶体与界面体系中的基本理论、存在问题及相关领域的研究前沿,为将来从事相关的研究及生产工作奠定基础。

预修课程

物理化学、无机化学及高等数学

教 材

主要内容

二、讲授内容 
第一章 绪论
胶体的定义;胶体与界面体系的结构特点、发展历史及应用介绍。
第二章 胶体体系的制备和纯化
胶体体系的制备方法及制备过程中的自动分散理论与新相形成理论;均匀分散胶体的制备方法;均匀分散体系中的成核、颗粒生长与控制理论;均匀分散体系的优点及应用。
第三章 胶体体系的物理化学性质
动力学性质: 胶体体系中的布朗运动、扩散与涨落;胶体体系中的渗透压与Donnan平衡;分散体系的沉降;分散体系的沉降-扩散平衡。
光学性质:Rayleigh、Dobye与Mie光散射理论简介;Tyndall效应与高级Tyndall效应;超显微镜原理及应用。
电学性质:界面电荷产生原因;双电层结构的模型建立、电位分布方程及最新的离子液双电层结构的研究进展;溶液中带电胶体的可能结构;ζ电位、双电层厚度等概念的定义;电泳、流动电位、电渗等过程介绍与基本理论。
第四章 胶体体系的稳定性
胶体体系的稳定与不稳定因素;电解质的稳定与聚沉作用;胶体体系稳定的热力学条件;快速与慢速聚沉的动力学;高分子的稳定与絮凝作用。
第五章 凝胶
凝胶的特征、分类、制备及性质;凝胶电泳的应用介绍。
第六章 流变学基础
粘度的定义与测定方法;稀胶体分散体系的粘度公式;流型介绍;触变性体系与粘弹性介绍;降摩阻效应及其应用。
第七章 液体界面
表面张力与表面自由能的定义、影响因素及测定;弯曲液面的Laplace公式、Kelvin 公式及应用;液/液界面的润湿与铺展、界面热力学;液/固界面的润湿与铺展;接触角的定义、计算及测量;超亲(疏)水结构的最新研究进展。
第八章 固/气界面
固体表面特性介绍;气体吸附与脱附曲线类型与理论介绍;固体比表面测定理论。
第九章 表面活性剂与不溶性膜
表面活性的定义、结构及分类;胶束介绍;临界胶束浓度的定义与影响因素;胶束的加溶作用;HLB值的定义与估算;不溶性膜介绍;单分子膜的制备、状态方程及表征;LB膜介绍。
第十章 乳状液、微乳液与泡沫
乳状液的定义、类型及影响类型的因素;乳状液的制备方法、稳定性与破坏;微乳液的定义与形成机理;泡沫简介。
第十章 研究热点与前沿介绍
与课程内容相关的研究热点与前沿介绍。
四、教学重点与难点 
双电层结构的模型建立、电位分布方程;ζ、双电层厚度等概念的定义;电泳、流动电位、电渗等过程介绍与基本理论;电解质的稳定与聚沉作用;胶体体系稳定的热力学条件;快速与慢速聚沉的动力学等。
五、学时分配与进度计划 
第一章 绪论1课时
第二章 胶体体系的制备和纯化 4课时
第三章 胶体体系的物理化学性质 8课时
第四章 胶体体系的稳定性 6课时
第五章 凝胶 2课时
第六章 流变学基础 2课时
第七章 液体界面 4课时
第八章 固/气界面 2课时
第九章 表面活性剂与不溶性膜 4课时
第十章 乳状液、微乳液与泡沫4课时
第十章 研究热点与前沿介绍 8课时

参考文献

1. 陈宗淇,王光信,徐桂英,《胶体与界面化学》,高等教育出版社,2001出版, 
2. 江龙,《胶体化学概论》,科学出版社,北京,2001。
3. Hiemenz,P. C., Rajagopalan, R., Principles of Colloid and Surface