物理化学-第九章 胶体-教案

一、授课题目： 第九章 胶体分散系统（colloidal dispersion） 讲授学时数：2学时

二、授课教师姓名： 单位： 化学教研室 职称： 助教

三、使用教材（包括名称、主编、版次、出版社、出版时间）：

物理化学，李三鸣主编，人民卫生出版社，第七版

物理化学学习指导，李三鸣主编，人民卫生出版社，第三版

四、本次授课的目的、要求（掌握、熟悉、了解）：

掌握胶体的概念、基本类型；溶胶的基本特征；溶胶的动力性质、光学性质、电学性质。

熟悉溶胶的分类；憎液溶胶相对稳定的原因。

了解胶体分散系的分类方法；纳米粒子的基本性质。

五、本次授课的重点、难点：

重点：溶胶的基本特征；溶胶的动力性质、光学性质、电学性质。

难点：溶胶的基本特征；憎液溶胶相对稳定的原因。

六、教学方法和教学手段：

传统讲授式、提问式、引导启发式、学导式、多媒体辅助教学

七、本次授课的设计方案，包括：

1、各部分内容的讲授时间分配、拟采用的教学方案、多媒体及板书设计、专业外语词汇等。

第一部分、引言： 5min

介绍胶体化学的重要意义，研究的领域，对工业、生活以及人类的运用和作用。胶体研究在医药行业的意义。

通过分散系统的介绍，带领学生进入该课题的主要内容：分散系统：分散相， 分散介质。

介绍体系的三种分类方法：

按分散相粒子大小分类：分散相粒子的半径在1nm ~ 100nm之间的体系归入胶体范畴。

按胶体溶液稳定性分类：憎液胶体（热力学不稳定体系）；亲液胶体（热力学稳定体系）；缔合胶体。

按分散相和介质聚集状态分类：液溶胶；固溶胶；气溶胶。

第二部分、简介：本章主要内容（多媒体介绍） 1min

胶体分散系统的定义及分类（憎液胶体、亲液胶体、缔合胶体）； 溶胶的基本特征及重要性质（动力性质、

光学性质、电学性质）

本章目的要求：（多媒体介绍） 1min

掌握胶体的概念、基本类型；溶胶的基本特征；溶胶的动力性质、光学性质、电学性质。

熟悉溶胶的分类；憎液溶胶相对稳定的原因。

了解胶体分散系的分类方法；纳米粒子的基本性质。

第三部分、讲授内容：（引导启发、突出重点）

第九章 胶体分散系统（colloidal dispersion）

第一节 溶胶的分类和基本特征

一、溶胶的分类

引导：依据分散相和分散介质聚集状态的不同分类。

本章主要讨论的是液溶胶，特别是液液溶胶和固液溶胶。强调：溶胶是一定条件下形成的特殊状态，并非物质的本性。举例：NaCl胶体；硫磺溶胶。

二、溶胶的基本特征

1）特定分散度，2）高度分散多相性：，3）热力学不稳定性

第二节 溶胶的性质

一、溶胶的动力性质

1. 布朗运动 （Brown 运动）：分散介质中溶胶粒子也处于永不停息、无规则的运动之中，这种运动即为布朗运动。（通过动画视图解释）

原因：粒子受各个方向介质分子的撞击。

撞击的动量不能完全抵消而移动 分子热运动的宏观表现。 （通过动画视图解释）

Einstein公式：Brown运动平均位移的计算

粒子越小，布朗运动越激烈。其运动激烈的程度不随时间而改变，但随温度的升高而增加。

2. 胶粒的扩散

扩散：有浓度梯度存在时，物质粒子因热运动而发生宏观上的定向迁移。

溶胶系统中，溶胶粒子因布朗运动由高“浓度” 向低“浓度”的定向迁移过程——溶胶粒子的扩散。

胶粒扩散的结果是：Gibbs能G，熵S，是自发进行的过程 。

二、溶胶的光学性质

光散射现象 （光通过分散系统时基本现象）

Tyndall效应 ：丁达尔效应是由于胶体粒子发生光散射而引起的。（通过动画视图解释）

系统完全均匀：所有散射光相互抵消，看不到散射光。系统不均匀：散射光不会被相互抵消，可看到散射光。

补充说明：溶胶的丁达尔效应是其高度分散性和多相不均匀性的反映。

三、溶胶的电学性质

通过两个实验来观察胶体的电学性质。电泳以及电渗。

电动现象说明：溶胶质点与介质分别带电，在电场中发生移动（流动电势），或移动时产生电场（流动电势）

并介绍电泳的应用。

四、溶胶的稳定性与聚沉

说明：溶胶是热力学不稳定系统，但在动力学上又是稳定的原因。

强调：溶胶稳定的原因：

1.动力稳定性（扩散力）。 2.胶粒表面带电（静电斥力）。3.溶剂化作用。4. 添加高分子保护。

1、电解质的聚沉作用。2．溶胶的相互聚沉作用。3．大分子化合物的作用

第四部分、本章小结：（）10min

通过总结概括及课堂练习，强化本章学习要点，利用复习思考题深化认识。以及课后练习和预习知识点

八、课堂小结： 10min

本章主要介绍了有关溶胶的相关概念与性质。胶体分散系统是分散相粒子尺度介于1—100 nm的分散系

统，包括溶胶、高分子溶液和缔合胶体，其中溶胶是本章讨论的重点。溶胶的高分散性、多相性及热力学不

稳定性等特征决定了其基本性质。本章重点介绍了其光学性质(丁达尔效应)、动力学性质(布朗运动、扩散)

和电学性质（电泳、电渗）；此外还介绍了溶胶的稳定与聚沉，电解质对溶胶稳定与聚沉的影响。

溶胶的特征：1）特定分散度：1~100nm。2）高度分散多相性。3）热力学不稳定性。

溶胶的性质：1)光学性质：丁达尔现象。2)动力学性质：布朗运动。3)电学性质：溶胶胶粒和介质都带电。

热力学不稳定，动力学稳定的原因：1)热力学因素：高分散度，比表面能大，有自发聚集倾向 。2)动力学因素：动力稳定性，表面带电，溶剂化，添加高分子保护。

九、本次授课内容的参考资料（教科书、专著、期刊等）：

1、傅献彩.《物理化学》（第5版），高等教育出版社

2、殷恭宽主编.《物理化学》，北京医科大学中国协和医科大学联合出版社

3、南京大学《物理化学》，高等教育出版社，第4版

4、《物理化学疑难解析》，中国科技大学，江苏科技出版社

十、复习思考题或课后作业：

复习思考题：1.胶体的定义？如何分类？ 2.什么是溶胶？其基本特征是什么？

3.溶胶有哪些性质？ 4.胶粒发生布朗运动的实质是什么？

课后作业：P342 —7, 10

附：指导教师意见

指导教师签名： 年 月 日