物理化学电子教案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptxVIP

物理化学电子教案—第十章;水蚂蚱为何能浮在水面？;第十章界面现象;表面和界面(surfaceandinterface);气-液界面;气-固界面;液-液界面;液-固界面;固-固界面;比表面积;§10.1界面张力;最简单例子是液体及其蒸气组成表面。;液体内部分子所受力能够彼此抵消，但表面分子受到体相分子拉力大，受到气相分子拉力小(因为气相密度低)，所以表面分子受到被拉入体相作用力。;在两相(尤其是气-液)界面上，处处存在着一个张力，它垂直于表面边界，指向液体内部并与表面相切。 ;表面张力微观解释;表面张力推导;平衡时，有;;恒温恒压过程吉布斯函数变等于过程可逆非体积功;假如在金属线框中间系一线圈，一起浸入肥皂液中，然后取出，上面形成一液膜。;(a);3.界面张力及其影响原因;(2)温度影响;§10.2弯曲液面附加压力及其后果;弯曲液面附加压力;(2)在凹面上：;弯曲液面附加压力;A、B两点处表面张力水平分力协力为0;;拉普拉斯方程应用;毛细现象;2.微小液滴饱和蒸汽压——开尔文公式;;3.亚稳状态及新相生成;(1)过饱和蒸气;;(2)过热液体;(3)过冷液体;因为新生成微小晶体比表面大，化学势大，比普通到达凝固点液体化学势高，因而液体温度到达凝固点时，还没有微小晶体凝结出来。必须在温度降低后，微小晶体化学势小于或等于液体化学势才有微小晶体从液体中析出。;(4)过饱和溶液;;人工降雨;固体表面上原子或分子与液体一样，受力也是不均匀，而且不像液体表面分子能够移动，通常它们是定位。;正因为固体表面原子受力不对称和表面结构不均匀性，它能够吸附气体或液体分子，使表面吉布斯函数下降。而且不一样部位吸附和催化活性不一样。;1.物理吸附与化学吸附;3.吸附无选择性，任何固体能够吸附任何气体，当然吸附量会有所不一样。;化学吸附特点：;4.吸附很稳定，一旦吸附，就不易解吸。;性质;H2在分别金属镍表面发生物理吸附和化学吸附;Ni:好加氢脱氢催化剂;氢脱附过程;2.等温吸附;对于一定吸附剂与吸附质体系，到达吸附平衡时，吸附量是温度和气体压力函数。;从吸附等温线能够反应出吸附剂表面性质、孔分布以及吸附剂与吸??质之间相互作用等相关信息。;;3.吸附经验式——弗罗因德利希公式;经验公式优点：;4.Langmuir单分子层吸附理论及吸附等温式;q=已被吸附质覆盖固体表面积/固体总表面积;;;1.当p很小，或吸附很弱时，bp1，q=bp，q与p成线性关系。;;Langmuir吸附等温式缺点：;6.吸附热力学;在保持吸附量不变平衡吸附过程中，假如吸附温度发生了改变，则吸附气相压力也会发生对应改变，从而使吸附保持平衡，吸附量不变。;△G＋dGa＝△G’＋dGg

而：△G＝△G’＝0

则：dGa＝dGg;代入得：;在摩尔吸附焓△adsHm为常数时，将上式积分得：;§10.4固-液界面;接触角示意图：;接触角大小能够用试验测量，也能够用公式计算：;2.润湿现象;三种润湿过程比较;沾湿;完全不润湿;3.固体自溶液中吸附;吸附量;(2)自浓溶液中吸附;§10.5溶液界面;表面活性物质;2.表面过剩浓度与吉布斯吸附等温式;1.dγ/dc0，增加溶质浓度使表面张力下降，Γ为正值，是正吸附。表面层中溶质浓度大于本体浓度。表面活性物质属于这种情况。;3.表面活性物质在吸附层定向排列;依据试验，脂肪酸在水中浓度到达一定数值后，它在表面层中超额为一定值，与本体浓度无关，而且和它碳氢链长度也无关。;4.表面活性剂;阴离子表面活性剂;阳离子表面活性剂;两性表面活性剂;R-(C6H4)-O(C2H4O)nH

烷基酚聚氧乙烯醚;(2)表面活性剂效率和有效值;临界胶束浓度(criticalmicelleconcentration);/10/10;/10/10;(3)亲水亲油平衡;依据需要，可依据HLB值选择适当表面活性剂。比如：HLB值在2～6之间，可作油包水型乳化剂；8～10之间作润湿剂；12～18之间作为水包油型乳化剂。;(4)表面活性剂主要作用;假如要制造防水材料，就要在表面涂憎水表面活性剂，使接触角大于90°。;也有时要使用消泡剂，在制糖、制中药过程中泡沫太多，要加入适当表面活性剂降低薄膜强度，消除气泡，预防事故。;3.增溶作用;经X射线衍射证实，增溶后各种胶束都有不一样程度增大，而整个溶液依数性改变不大。;4.乳化作用;;;有时为了破坏乳状液需加入另一个表面活性剂，称为破乳剂，将乳状液中分散相和分散介质分开。比