教学指导表面物理化学（页）

《教学指导表面物理化学（页）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、表面物理化学I基本要求1.1掌握表而吉布斯能与表而张力的基木概念和有关计算，了解影响表而吉布斯能的主要因素。1.2熟悉弯曲液而的性质，掌握拉普拉斯公式和开尔文公式，能用公式做简单的计算并解释由于液面弯曲所引起的表面现彖。1.3了解液-液界面性质，掌握判断液体铺展的标准。1.4了解固体表面润湿的儿种类型，掌握判断固体表面润湿的标准。1.5了解溶液表而性质，学握吉布斯溶液表而吸附公式。1.6了解不溶性表面膜的简单结构及一般性质。1.7了解表面活性剂的结构特征、主要特性及应用。1.8了解几种典型的固体表面吸附等温线，掌握固体表面吸附的基本理论、常用公式及应用。2重点难点2.1

2、重点主导本章的最重要概念是：物质的比表面，表面吉布斯能和表面张力。具冇较大比表面的物质，由于表面吉布斯能的存在，表现出一些特殊的性质。液体表面、溶液农面、液液界面、固体表面和固液界而所表现出的表而性质（或界面性质）都是非常重要的。2.2难点表面吉布斯能和表面张力的概念,运用表面吉布斯能和表面张力的概念分析表面现象。弯曲液血的附加压力及蒸气压的改变，并由此产生的亚稳定状态及其它表血现象。吉布斯溶液表面吸附理论的建立及溶液表面吸附的概念。3讲授学时建议6〜8学时内容提要4.1第一节表面积与表面吉布斯能4.1.1表面积：物质的比表面或如=匕'加mV4.1.2表面吉布斯能和表而

3、张力在等温、等压和组成不变的情况下，每增加单位表面积时体系吉布斯能的增量称表面吉布斯能。表面吉布斯能定义：

4、液体受到一个指向曲面圆心的附加压力厶。杨-拉普拉斯公式：=J丄+丄'匕厂2丿毛细管现象是由曲而附加压力引起的。毛细管液而高度：肛沁竺p液&R4.2.2曲面的蒸气压：曲面附加压力的存在使弯1111液面的蒸气压不同于正常液而的蒸气压：开尔文公式：巾』=理丄p4pRTr晶体溶解度和晶粒大小之间的关系：in厶=2%”丄牡常pRTr423亚稳状态和新相的住成：用开尔文公式解释过饱和蒸气、过热液体、过冷液体、过饱和溶液等亚稳定状态。4.3第三节铺展与润湿4.3.1液体的铺展一种液体在另一种不互溶液体表面口动展开的过程称为铺展。液体A在液体B表而的铺展条件：△G=ob+%-crB<

5、°或铺展系数S=-AG=cTb-04.3.2固体表而的润湿固体表而上的流体被另一种流体取代的过程称作润湿，润湿分为沾湿、浸湿、铺展三种类型。润湿能够口发进行的条件是新生成的界面使体系的吉布斯能下降。液体表面和固液界面Z间的夹角称接触角，杨氏公式给出了界面张力和接触角之间的定量关系：氐g-広

6、=COS&,润湿的一般条件：0<90°o4.4第四节溶液的表面吸附4.4.1溶液的表而张力和浓度之间的关系4.4.2溶液的表面吸附和吉布斯吸附等温式4.4.3表而活性物质在溶液表面的定向排歹IJ溶液的浓度影响溶液的表面张力。溶液表而张力随浓度变化的曲线称表而张力等温线

7、，有三种基木类型的表面张力等温线。能使溶液表面张力下降的物质称表面活性物质。溶质在表面的浓度与在体相中浓度不相等的现彖称为表面吸附。表面吸附量是单位面积表面层中溶质的最与具有-相同体积溶剂的体相中所含何的溶质的最之差。表面吸附最可由吉布斯吸附等温式定量计/X["-算。吉布斯溶液表而吸附等温式：厂2」=-一L仝一或在稀溶液屮厂=-c啓#4.5第五节不溶性表面膜4.5.1不溶性表面膜及具性质一些极性不溶性物质可在水面上形成单分了层表面膜，并产生表面压乃。表面压可由膜天平测定。不溶性表而膜的表而压开二5—。o4.5.2不溶性表而膜的应用：不溶性表而膜可用于分了结构的推定、人

8、分了摩尔质量的测定、抑制水分的蒸发以及进行膜上的化学反应等。4.5.3其它衣面膜如高分了膜、LB膜、双分了膜等。4.6第六节表面活性剂461表而活性剂的分类表面活性剂是能使界面张力显著降低的一类物质。临界胶团浓度和亲水亲油平衡值是反映表面活性剂性质的重要参数。表血活性剂貝有润湿、乳化、发泡、增溶及去污等独特作用，这使表血活性剂具有极其广泛的应用价值。4.6.2表面活性剂的亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(HLB)可以用来衡量表面活性剂分子亲水性和亲油性相对强弱。4.6.3胶束浓度较高时，表面活性剂在溶液中形成胶束。形成胶束的最低浓度称临界胶束