个人介绍
表面与界面化学(32学时)

主讲教师:卢靖

教师团队:共2

  • 卢靖
  • 田野
学校: 陕西科技大学
开课院系: 材料科学与工程学院
专业大类: 材料
开课专业: 材料化学
课程英文名称: Surface and Interface Chemistry
课程编号: 3102312
学分: 3
课时: 48
课程介绍
《表面与界面化学》是材料化学专业特色必须的专业基础课,也是一门重要的必修课。讲述液体界面性质、固体界面性质、表面活性剂、乳状液与泡沫等不同材料界面涉及的基础知识、重要理论和应用。本课程理论严密、逻辑性强,培养学生的思辨能力、分析计算能力、实验研究能力;树立学生理论联系实际的科学观点。能够为后续专业课程的学习、阅读有关材料化学科技资料及将来从事提高产品性能和新品开发等技术工作奠定良好的理论基础。该课程有利于培养学生运用所学知识对功能薄膜、涂层、复合材料的结构性能进行控制和改善的能力;有利于培养学生应用本课程相关的教学、自然科学和工程科学基本知识按照实际工程问题去创造性的设计、研发新材料的能力。

教师团队

卢靖

职称:教师

田野

职称:教师

教学方法

教学内容

学时分配

支撑的课程教学目标

教学方法

1绪论

1.1表面及界面化学、胶体化学的发展简史。

1

1

在教学中,以多媒体结合板书为手段,

用启发式教学,引导学生能够结合实际  

生产中的功能薄膜、涂层材料、复合材料领域的界面问题,掌握液相界面性质的基本特征、概念、理论和规律。  

通过课前预习,课堂提问,调动学生学  

习的主动性,通过课后作业了解学生对  

知识点掌握的情况,反馈教学效果,不  

断修正教学方法与手段。

 

1.2表面及界面化学的研究对象、研究内容和意义。

1

1

2液体界面性质

2.1单组分体系的表面能与表面张力

4

1/2/3/4

2.2弯曲液体界面现象

2

1/2

2.3 测定表面(界面)张力的方法

2

1/2/3/4

2.4液体表面热力学

2

1/2

2.5 界面的润湿

2

1/2/3/4

3固体界面性质

3.1 固体的界面能

2

1/2

在教学中,采用讨论教学法,以多媒体  

课件介绍固体材料吸附相关基本原理为主,以学生自主学习查阅功能薄膜涂层、催化剂等复合材料的设计、制备、表征、应用、改性流程,并做多媒体课件做汇报,教师做相应的补充为辅,有效地增强学生学习的主动性与积极性,强化学生工程分析能力的培养,培养学生的创新能力,以取得较好的教学效果。

 

3.2  固体对气体的吸附

2

1/2/3

3.3 吸附热

1

1/2/3

3.4 单分子层吸附理论

1

1/2

3.5  Freundlich吸附经验式

1

1/2/3/4

3.6多分子层吸附理论

1

1/2/3

3.7多孔性固体的吸附与凝聚

2

2/3/4

3.8化学吸附与催化作用

2

1/2/3/4

3.9固体对溶液的吸附

2

1/2/3

4表面活性物质

4.1表面活性剂的性质与分类

2

1/2

在教学中,采用启发式教学,结合实际  

生活和工业中所碰到的表面改性现象为切入点,启发学生分析原因、寻找合适的解决方案。此外在教学中融入该领域最新的科研进展,提高学生的学习兴趣,同时培养学生的创新思想,调动学生的学习积极性。通过课堂提问,课后作业强化学生对基本知识点的掌握,培养学生上课思考,课后预习的优良习惯。

 

4.2表面活性剂Gibbs吸附

2

2/3

4.3临界胶束浓度

2

2/3/4

4.4 表面活性剂聚集体的微观性质

2

2/3

4.5加溶作用

1

3/4

4.6表面活性剂的HLB值及其测定

1

3/4

4.7液晶

1

2/3

4.8囊泡

1

2/3/4

5乳状液与泡沫

5.1 乳状液物性

2

1/2

在教学中,以多媒体结合板书为手段,  

采用启发式教学,引导学生掌握分散体系、液-液界面所涉及界面化学的基本概念、基本理论和规律。能够将乳状液、微乳液、泡沫的理论应用于纳米材料、二维材料、复合材料的制备和性能调控中。通过课前预习,课堂提问,调动学生学习的主动性,通过课后作业了解学生对知识点掌握的情况,反馈教学效果,不断修正教学方法与手段。

5.2 乳状液的稳定和失稳

2

1/2/3/4

5.3 微乳液

2

2/3/4

5.4 泡沫的稳定

2

1/2


参考教材

(1)教材:陈宗淇、王光信、徐桂英,《胶体与界面化学》,高等教育出版社,2013

(2)补充教材:

[1] 吴树森、章燕豪,《界面化学-原理与应用》,华东化工学院出版社,1989

[2] 沈钟、王果庭,《胶体与表面化学》,化学工业出版社,1997

[3] 周祖康、顾惕人、马季铭,《胶体化学基础》,北京大学出版社,1996


教学目标与指标点

毕业要求指标点

课程教学目标

1.1能运用数学、自然科学、工程基础和专业知识恰当表述复杂工程问题。

课程教学目标1:掌握表面与界面化学相关数理化基础知识和作用原理,培养学生恰当表述生产生活中与界面化学相关问题的能力。

2.1能够利用材料、机械、电子、化工等工程科学的基本原理,对影响功能薄膜与涂层、功能复合材料等材料的性能、生产设备问题进行识别和表达。

课程教学目标2:掌握材料、机械、电子、化工等领域相关的界面原理和应用,培养学生运用知识恰当识别和表述功能薄膜和涂层、复合材料领域中材料设计、制备工艺、设备选型等复杂技术问题的能力。

2.3能够利用功能薄膜与涂层、功能复合材料的基本原理,并借助文献研究,理解解决复杂工程问题的多种途径,获得有效结论。

课程教学目标3掌握分析问题、解决问题的能力,能够有效的分析出功能薄膜与涂层、复合材料制备、改性中存在的界面基本问题和原理。

课程教学目标4掌握界面化学原理与薄膜涂层等二维材料,以及复合材料界面形态、结合形式、性能优化的具体关系和规律。培养学生结合文献研究,在材料设计、生产中发现问题、分析数据,获得有效结论和解决方案,将理论转化为实践。


教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 表面及界面化学课程简介
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2022-10-08 1.58MB
 
作业
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1.2 界面化学与材料科学研究
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2022-10-08 5.06MB
 
作业
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作业
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2.1 单组分体系表面能和表面张力
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2022-10-08 1.86MB
 
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2.2 弯曲液体界面性质
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2022-10-08 1.56MB
 
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2022-10-08 23.85KB
 
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2.3 表面张力的测定方法(自学)
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2022-11-03 235.72KB
2.4 表面热力学
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2022-10-08 620.00KB
2.5 润湿(自学)
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2022-10-08 2.41MB
 
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3.1 固体的界面能
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2022-10-08 1.99MB
3.2 固体对气体的吸附
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2022-10-08 1.99MB
 
作业
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3.3 吸附热
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3.4 单分子层吸附理论
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2022-10-08 400.50KB
3.5 BET吸附理论
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2022-10-08 312.50KB
3.6 Freundlich吸附公式
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2022-10-08 325.50KB
3.7 多孔材料的吸附与凝聚
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2022-10-08 3.23MB
3.8 化学吸附与催化作用
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2022-10-08 3.38MB
3.9 固液吸附
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4.1 表面活性剂概述(自学)
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4.2 表面活性剂的结构与分类(自学)
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4.3 表面活性剂在界面上的吸附
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4.4 临界胶束浓度
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4.5 表面活性剂聚集体的微观性质
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4.6 表面活性剂的HLB值与溶解性能
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4.7 溶质液晶
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4.8 囊泡和不溶性薄膜(自学)
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5.1 乳状液
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5.2 微乳液与泡沫
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5.3 复习
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