2023学年完整公开课版表面现象

无机与分析技术基础化学教研室叶国华表面现象气—液界面液—液界面固—液界面固—气界面固—固界面2自然界中物质的存在界面：气液固

表面相界面（界面）：两相之间的接触面。表面：两相中若有一相是气相，则形成的界面为表面。

界面不是平面！界面有一定的厚度。体相截面积AS相相界面相S界面：几个分厚,1-10nm。结构与性质与相邻两相均不同界面（表面）现象：在相界面上发生的一切物理、化学现象。一、表面张力与表面能液相定义：表面恒有的一种抵抗扩张的力称为表面张力符号：σ

单位：N·m-1物理意义：垂直作用于单位长度相表面上的力1.表面张力液体的表面张力液面面积有缩小到最小值的趋势。一、表面张力与表面能定义：物质表面层分子比内部分子多出的能量称为表面能。公式：表面能(E)等于表面张力(σ)和表面积(A)的乘积，即：E=σ·A

表面能与表面积关系：一定压力和温度下，组成一定的溶液其表面张力为一个常数，当表面积越大，表面能越大，表面积越小，表面能越小。

2.表面能物体的表面能有自动降低的趋势。二、表面吸附吸附：固体或液体表面吸引其它物质的分子、原子或离子聚集在其表面上的过程。吸附质：被吸附的物质吸附剂：具有吸附作用的物质解吸：被吸附在吸附剂上的分子挣脱吸附剂表面而逸出的过程。吸附平衡：吸附与解吸是相反的过程，当吸附速度与解吸速度相等时，即达到吸附平衡。

二、表面吸附(一)固体表面的吸附物理吸附——作用力是范德华力，无选择性，吸附速度快，吸附与解吸易达平衡，低温时易发生物理吸附。化学吸附——作用力是化学键力，具有选择性，但吸附与解吸都较慢，升高温度可增大化学吸附。

按作用力性质的不同，固体表面吸附分为物理吸附和化学吸附。1.分类二、表面吸附2.应用

活性炭常用作防毒面具的除毒剂或用作中药提取液的脱色剂硅胶和活性氧化铝常用作色谱分离的吸附剂无水硅胶常用作干燥剂二、表面吸附1.负吸附

溶质加入水中，在表面层的浓度小于其内部浓度，此种吸附称为负吸附。2.正吸附（简称吸附）溶质加入水中，在表面层的浓度大于溶液内部的浓度，这种吸附称为正吸附

(二)液体表面的吸附三、表面活性剂（一）表面活性剂1.定义：能显著降低水的表面张力，在两相分界面上定向排列的一类物质。2.结构特征：表面活性物质极性基团(亲水基或疏油基)非极性基团（亲油基或疏水基）

如―OH、―COOH、―NH2、―SH、―COONa、―SO3Na等

多为直链或带支链或带苯环的有机烃基，碳原子在8个以上。

十二烷基硫酸钠的分子模型

亲油基亲水基三、表面活性剂三、表面活性剂3.基本性质（1）在两相界面定向排列（2）形成胶束直径1nm-100nm表面活性物质相界面和溶液内部分布示意图

（二）表面活性剂的应用1.乳化作用乳化剂:能增加乳浊液稳定性的物质。乳化作用:乳化剂使乳浊液稳定的作用。乳化剂使乳浊液稳定的原因：

（1）乳化剂（表面活性剂）能降低相界面上表面张力和表面能；（2）乳化剂在两相界面上定向排列，形成单分子保护膜，阻止了分散相粒子之间的相互聚集。三、表面活性剂三、表面活性剂2.增溶作用增溶作用:能增加物质溶解度的作用。增溶剂:能形成胶束的表面活性剂。如：煤酚肥皂液水中溶解度从2%50%氯霉素吐温水中溶解度从0.25%5%三、表面活性剂3.润湿剂润湿作用:能够改善固液相界面润湿程度的作用。

润湿剂:具有润湿作用的表面活性物质。4.起泡作用和消泡作用

起泡剂: