内容发布更新时间 : 2024/12/23 0:01:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
《表面与界面》课程教学大纲 Surface and Interface
一、课程基本信息
学 时：32 学 分：2
考核方式：考试与平时成绩相结合；平时成绩占总成绩的30% 中文简介：
本课程为材料化学方向专业选修课程，是一门内容丰富、实用性很强的一门课程，在材料科学、能源科学、生命科学及环境科学等领域有着广泛的应用。材料的表面界面对材料整体性能具有决定性的影响，材料的腐蚀、老化、硬化、破坏、印刷、涂膜、黏结、复合等，无不与材料的表界面密切有关。本课程主要介绍有关理解表面与界面性质的基础知识。讲授固体表面、固－气界面、固－液界面、液－气界面、液－液界面的物理化学行为，研究方法及其应用。掌握向合成树脂、合成橡胶、合成纤维材料提供原料的生产工艺过程, 并为合成涂料、粘合剂、离子交换树脂、工程高分子材料、功能高分子材料等打下基础。 二、教学目的与要求
通过该课程的学习，使学生掌握表面与界面的基本原理，掌握溶液表面与界面的基本概念、理论和实验技能；了解有关表面活性剂作用(应用)、胶体界面化学、各种材料的表面特性的基本理论；了解和掌握本学科的发展态势并能应用于科学研究和生产实践，为学生从事材料化学的各种民用和工业用产品开发和新应用领域拓展等工作奠定基础，培养学生查阅与表面界面化学领域相关文献的能力，为从事该领域的科学研究工作打下基础。 三、教学方法与手段
1.突出重点，以课堂讲授为主，以材料表面与界面化学基础理论与化学工程高新技术的紧密结合为主线，对课程中的重点着重讲解。
2.精讲多练，把现代教育多媒体技术运用到授课过程中，通过增加材料表面与界面化学研究的新概念、新理论、新技术、新工艺、突出教材内容现代化
3. 在教学过程中注意理论联系实际，注重各类表面与界面分支的共性与个性、点和面的结合和体现、多学科知识的交叉和渗透。把教师讲授与课堂讨论相结合，通过实例提高学生分析问题解决问题的能力。
四、教学内容及目标 教学内容 第一章、绪 论
表面、界面基本概念
教学目标
掌握
学时
分配 2
表界面科学研究的发展过程 表界面研究的重要性
重点: 表界面的定义，界面现象的产生的原因 难点: 表界面的实质
第二章、液体界面
表面张力的表面自由能 表面张力的热力学定义 Laplace方程
液体表面张力的测定 Kelvin公式
吉布斯吸附等温式
重点: Laplace方程、液体表面张力的测定，开尔文公式难点: 表面张力的热力学因素
第三章、固体表面
固体的表面特性 固体表面的自由能 固－气界面吸附
重点：各种吸附理论及等温式
难点：BET吸附理论，气体吸附法测定固体的比表面积
第四章、固－液界面
Young方程和接触角 黏附功和内聚能 Young－Dupre公式
接触角的测定方法及接触角的滞后现象 润湿过程的三种类型
重点: young方程，接触角测量 难点：润湿的几种状态
第五章、表面活性剂
表面活性剂定义概述 表面活性剂的分类
表面活性剂的物理、化学性能
重点: 表面活性剂的两亲性、CMC的概念; HLB的概念 难点: 表面活性剂的表面物理化学性能
第六章、高分子材料的表界面
高分子材料的表面 表面张力的影响因素
固体聚合物表面张力的测试方法 高分子材料的表面改性方法 重点：表面张力的影响因素
理解 了解
4
理解
掌握 掌握 理解 掌握 掌握
4 了解
理解 掌握
4
掌握
了解 理解 理解 掌握
2
理解
了解 掌握
4
了解
掌握 理解 理解
难点：表面张力与分子结构的关系，相变对表面张力的影响，表面改性
第七章、其他典型材料表面与界面
金属材料的表面
常用气体在金属表面上的吸附、金属的表面腐蚀及表面改性 无机非金属材料的表界面
陶瓷的表界面的特征与行为、表界面对陶瓷性能的影响
玻璃的表界面的结构、化学组成与化学反应、玻璃的表界面的性能 复合材料的界面
复合材料界面力学性能的表征，复合材料界面理论
重点：金属的表面腐蚀及表面改性，陶瓷的表界面的特征与行为；复合材料界面力学性能的表征
难点：气体在金属表面上的吸附、复合材料界面理论
了解 掌握 理解 掌握 理解 了解 掌握
8
五、推荐教材和教学参考资源
1.推荐教材
《材料表界面》，胡福增，陈国荣，杜永娟编，华东理工大学出版社，2007年，第二版 2.教学参考资源
1) 材料表面与界面, 胡福增,华东理工大学出版社,2007
2) 胶体与表面化学，沈钟、 赵振国，化学工业出版社， 2005 3) 界面化学，颜肖慈、罗明道主编,化学工业出版社， 2005
4) 界面科学导论（原著第2版），G.T.巴恩斯，I.R.金特尔，科学工业出版社， 2012 5) 应用表面化学与技术（第二版），姜兆华，孙德智，邵光杰编著哈尔滨工业大学出版社，
2002
七、其他说明
大纲修订人：张步宁 修订日期：2014-4-1 大纲审定人： 审定日期：