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胶体与界面化学
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spContent=胶体与界面化学可概括为“洞察表相规律,认识界面之美,构筑分散体系,多相和谐共存”,分别回答“界面现象是什么、变化原因为什么、功能材料做什么”,目标是实现多相共存与可持续发展。
—— 课程团队
课程概述

建设背景:

胶体与界面化学对科学研究和生产实践均具有重要的指导意义,广泛应用于化工、石油、催化、造纸、环保、医药、食品等领域。在立足地方面向全国培养热爱祖国并具有高度的社会责任感和良好的科学文化素养的化学化工人才过程中,胶体与界面化学课程作为化学、应用化学以及化工等专业的核心课程, 对于提升人才培养质量具有重要作用。

建设目标:

知识目标:使学生牢固掌握胶体与界面化学的理论知识,广泛建立胶体及界面化学与材料制备、环境工程、制药工业、石油钻井与采油、包装印刷、生物工程等高新技术产业的联系;

能力目标:培养学生科学的思维方式,提升实验分析能力、文献查阅能力,增强提出问题、分析和解决实际问题的能力;

素质目标:培养团队协作意识,体会科技创新过程带来的启发,学习科技工作者的奋斗精神与家国情怀,不断提高专业素质。

设计原则:

l 原理讲解与实例分析相结合,在剖析实际问题的过程中加深对理论知识的理解,倡导学以致用;

l 以学生发展为中心,坚持以学习效果来评价教学效果;

l文献查阅与理论学习相结合,引导学生在学习传统经典知识的同时也要关注前沿进展,教师在教学中及时补充最新科研成果,争取常教常新。

授课目标

目标1.能够准确理解胶体与界面化学中的基本概念和基础理论,依据热力学原理分析液体界面、固体界面的物理化学性质及其变化规律;准确理解凝聚法制备胶体过程的物理化学特征,全面理解胶体分散体系的热力学、动力学、光学、电学等基本性质以及有关胶体聚结稳定性的基本理论与影响因素;掌握表面活性剂双亲分子的结构对其界面吸附性能、溶液聚集行为的影响及其变化规律;系统学习胶体与界面化学科学知识,具有将“胶体颗粒尺寸-界面微观结构与性质-系统宏观性能”三者进行联系的科学思维能力,广泛建立胶体及界面化学与材料制备、环境工程、药物制剂、石油开采、包装印刷、轻化工等学科、专业的联系,培养学生良好的理论联系实际的能力。

目标2:能够运用胶体与界面化学的基本理论,分析附加压力、饱和蒸气压、难溶物溶解度等弯曲界面性质;分析液体对固体的润湿作用;结合气体在固体表面的吸附研究多孔介质的结构特征、吸附性能;掌握表面张力测定及其应用的实验技能;具备对接触角测定、比表面积测定等实验结果进行科学分析的能力。把胶体分散体系的结构特征及物理化学性质、表面活性剂双亲分子的结构特征及对界面性质的调控分别与自然现象、工农业生产实践和工程问题相结合,具备理论联系实际的能力。

目标3:能够把握胶体与界面化学的基本原则“高度分散的多相性与热力学不稳定性是胶体产生各种性质的原因,也是胶体制备、稳定和破坏的出发点”,结合胶体制备的成核、生长过程,表面活性剂的界面吸附特性与溶液聚集行为,使学生兼有制备均分散胶体、调控体系界面性能的实践能力与创新意识。能够结合当前胶体与界面化学研究领域的前沿问题进行文献检索与网络学习,如新型结构与组成的表面活性剂性能研究、功能纳米材料制备、表面活性剂有序分子组合体、软物质、无表面活性剂微乳液等新兴课题,了解本领域的最新动态与发展趋势,了解化学相关产业的发展状况,进一步增强学习的兴趣与动力,具有不断获取新知识的能力和较好的科学素养,为后续的学习深造、工作实践奠定坚实基础。

课程大纲
预备知识

基础化学原理、有机化学、大学物理、物理化学 

参考资料

1.《胶体与界面化学》,李东祥,赵继宽 编著,高等教育出版社,2019

2. 《应用胶体化学》,侯万国主编,科学出版社,1998

3. 《胶体与表面化学》,沈钟,赵振国,康万利主编,化学工业出版社,2012

4. 《胶体科学》,(荷)斯图尔特主编,科学出版社,2012

5. 《表面活性剂、胶体与界面化学基础》,崔正刚主编,化学工业出版社,2013

6. 《胶体化学概论》,江龙主编,科学出版社,2002

7. 《胶体与界面化学》,陈宗淇、王光信、徐桂英编,高等教育出版社,2001

8. 《表面活性剂作用原理》,赵国玺,朱歩瑶主编,中国轻工业出版社,2003