表面活性剂作用原理

青岛大学研究生课程教学大纲课程编号： 4462124 课程名称：表面活性剂作用原理( Course No.： 4462124Course Name： Principlesof Surfactant Action )一、课程简介（Description）1. 学分/学时（Credit/Hours）： 2/322. 开课学期（Semester）： 23. 内容简介（Introduction）：表面活性剂是一大类有机化合物，它们的性质极具特色，应用极为灵活广泛，有很大的实用价值和理论意义。近期，表面活性剂在生命科学、能源科学、信息材料以及许多高新技术的发展中起到了重要的作用，成为物理、化学、生物三大基础学科和许多技术部门共同关心的领域。本课程通过介绍表面活性剂的基本概念、界面化学与胶体化学性质、混合表面活性剂体系的基本性质以及表面活性剂的一些基本性质来引导学生学习和探索表面活性剂的知识以及作用原理。（Surfactants are a large class of organic compounds, whichare very characteristic, and they areextremely flexible and widely used. They have great practical value and theoreticalsignificance.Recently, surfactants have played an important role in the development of lifesciences, energysciences, information materials and many high and new technologies. They havebecome acommon area of interest for the three basic disciplines of physics, chemistry,and biology, andmany technical departments. This course introduces the basic concepts ofsurfactants, interfacechemistry and colloidal chemistry, the basic properties of mixed surfactantsystems, and somebasic properties of surfactants to guide students in learning and exploring theknowledge andaction principle of surfactants.）4. 教材名称（Textbooks）：表面活性剂作用原理，赵国玺，朱㻉瑶著 (Principles of SurfactantAction, written by Zhao Guoxi, Zhu Buyao)5. 先修课程（Prerequisites）：物理化学 (Physical chemistry)6. 授课对象（Teaching objects）：硕士研究生 (Postgraduate)7. 适合专业（Suited Professions）：材料相关专业 (Material related professional)8. 教学语言（Language of Instruction）：汉语 (Chinese)9. 参考文献（References）：10.任课教师及团队（Coordinators & Team）：郭培志（Peizhi Guo），张连营（Lianying Zhang），徐秉辉（Binghui Xu）二、教学目标（Educational Objectives）介绍该课程在本学科研究生课程体系中的作用、以及要求学生要掌握的知识、方法和能力等。1. 目标1（Objective 1）：帮助学生了解关于表面活性剂的发展现状以及一些前沿研究。（Helpingstudents learn about the current state of surfactant development and some ofthe cutting-edge2 / 6research.）2. 目标2（Objective 2）：在了解表面活性剂的基础知识的同时帮助其了解自己的科研体系中对表面活性剂的应用，为科研提供一些新的思路和解决问题的方法。（Understanding the basicknowledge of surfactants while helping them understand the application ofsurfactants in theirscientific research systems, and provide some new ideas and solutions for theirscientific research.）3. 目标3（Objective 3）：了解表面活性剂的基本知识，包括表面活性剂的基本特性、表面活性剂的界面化学与胶体化学性质、表面活性剂的基础应用知识以及作用原理。（Understandingthe basic knowledge of surfactants, including the basic characteristics ofsurfactants, the interfacechemistry and colloidal chemistry of surfactants, the basic applicationknowledge of surfactants,and the principle of action.）4. 目标4（Objective 4）：掌握查找表面活性剂相关资料的基本方法、 PPT的制作能力以及总结讲授能力。（Master the basic methods of finding data, the abilityto produce PPT, and the ability tosummarize and teach.）

三、教学内容/学时分配/授课方式（Topics Covered/Credit Hours/Lecture Model）

次数（No.）

教学内容  （Topics Covered）

学时分配  （Credit Hours）

授课方式  （Lecture Model）

第1讲（Topic 1）

介绍表面活性剂的研究前沿。（Introduce the research frontier of surfactants.）

2

课堂讲授  （Classroom lecture）

第2讲（Topic 2）

讲解表面活性剂的基本概念，重点介绍表面张力与表面自由能、表面活性与表面活性剂结构特征，并简单介绍一下表面活性剂的溶液特性。（Explain the basic concept of  surfactants, focusing on surface tension and surface free energy, surface  activity and surfactant structure characteristics, and briefly introduce the  solution properties of the surfactant.）

2

课堂讲授  （Classroom lecture）

第3讲（Topic 3）

介绍表面活性剂的类型，将每一种类型的表面活性剂的分类依据、常见的表面活性剂以及各自的应用进行讲解，并将一些特殊的表面活性剂进行简单介绍以扩展知识面。（Introduce the types of  surfactants, explain the classification basis, common surfactants and their  applications of each type of surfactants, and introduce some special  surfactants to expand their knowledge.）

2

课堂讲授  （Classroom lecture）

第4讲（Topic 4）

液体的表面张力如何进行测定，以及测定结果表面张力曲线如何进行分析，然后探索对表面张力产生影响的因素，例如表面活性剂是如何降低表面张力的。并介绍溶液界面与表面张力、表面活性剂溶液的界面张力。（How the surface tension of  the liquid is measured, and how the surface tension curve is analyzed, then  explore factors that affect the surface tension, such as how the surfactant  reduces surface tension. The interface and surface tension and interfacial tension  of the surfactant solution are also introduced.）

2

课堂讲授  （Classroom lecture）

第5讲（Topic 5）

表面活性剂在溶液界面和液液界面上的吸附现象以及所遵循的公式，研究不同的表面活性剂在溶液表面上的吸附，吸附层的结构与状态，以及他们的吸附热力学函数、吸附速度和降低表面张力的原理。（The adsorption phenomenon of surfactant at the solution interface and liquid-liquid  interface and the formula followed, study the adsorption of different  surfactants on the surface of the solution, the structure and state of the  adsorption layer, as well as their adsorption thermodynamic function,  adsorption rate and the principle of reducing surface tension.）

2

课堂讲授  （Classroom lecture）

第6讲（Topic 6）

介绍表面活性剂在固液界面上的吸附相关的吸附量、吸附等温线、吸附机理，以及影响表面活性剂在固体上吸附的因素。（Introduce the adsorption amount, adsorption isotherm, adsorption  mechanism of surfactants on the solid-liquid interface, and the factors  affect the adsorption of surfactants on solids.）

2

课堂讲授  （Classroom lecture）

第7讲（Topic 7）

表面活性剂有序溶液的概念，胶团的概念以及临界胶团浓度的影响因素，胶团结构、胶团热力学和胶团形成的动力学。并简单介绍混合表面活性剂体系的基本性质，一般不溶物单分子膜、表面活性剂不溶膜的一些性质。（The concept of  surfactant-ordered solutions, the concept of micelles and the factors  affecting the concentration of critical micelles, the structure of micelles,  the thermodynamics of micelles and the kinetics of micelle formation. And  briefly introduce the basic properties of the mixed surfactant system,  generally insoluble monomolecular film, surfactant insoluble film properties.）

2

课堂讲授  （Classroom lecture）

第8讲（Topic 8）

表面活性剂的基本性质—润湿和泡沫。主要介绍润湿的过程、接触角与润湿方程、固体的润湿性质和影响因素，并简单介绍泡沫的形成与结构、稳定性、性能的测量和应用。（The basic properties of  surfactants-wetting and foaming. It mainly introduces the wetting process,  contact angle and wetting equation, wetting properties and influencing  factors of solids, and briefly introduces the formation and structure,  stability and performance measurement and application of foam.）

2

课堂讲授  （Classroom lecture）

第9讲（Topic 9）

表面活性剂的基本性质—加溶与微乳。先简单介绍关于乳状液的基本知识，包括乳状液的形成与一般性质、影响因素、稳定性和破乳的概念，然后介绍加溶作用、方式、表面活性剂的加溶能力、影响因素，微乳状液的结构与类型、形成、界面张力与稳定性及其应用。（The basic properties of  surfactants-solubilization and microemulsion. Briefly introduce the basic knowledge  about emulsions, including the formation and general properties of emulsions,  influencing factors, stability and the concept of demulsification, then  introduce the solubilization, methods, solubility of surfactants, influencing  factors, the structure and type, formation, interfacial tension and stability  and their applications of microemulsion.）

2

课堂讲授  （Classroom lecture）

第10讲（Topic 10）

表面活性剂的作用—分散和洗涤。介绍分散体系的稳定性、表面活性剂是如何起到分散作用的、分散体的聚沉和絮凝，洗涤作用的基本过程和污垢是如何被去除的和影响洗涤作用的一些因素。并简单介绍表面活性剂结构与性能的关系。（The role of surfactants-dispersion  and washing. The stability of dispersions, how surfactants act to disperse,  coagulation and flocculation of dispersion, the basic processes of washing  action and how the dirt is removed and factors affecting the washing action  are described. The relationship between surfactant structure and properties  is briefly described.）

2

课堂讲授  （Classroom lecture）

第11~15讲  （Topic 11 to 15）

学生进行研究项目的成果的PPT汇报。（Students report on the results of the research  project with PPT.）

10

学生PPT汇报  （Student PPT Report）

第16讲（Topic 16）

关于表面活性剂作用原理所学到的知识以及自己的理解进行一次课堂研讨。（A classroom discussion on  the knowledge of surfactants they have learned and their understanding.）

2

课堂研讨  （Class discussion）

注：授课方式包括课堂讲授、实验、课堂研讨、学生PPT汇报、自学等方式。

四、考评方法（Evaluation Method）可采取（但不局限于）以下方式进行课程学习效果考核：1. 作业（Homework）：及时且正确地完成所布置的作业。（Complete the assigned tasks in a timelyand correct manner.）2. 研究项目（Major Project）：将自己所研究的课题与表面活性剂相关的内容进行结合。（Combinethe topics you studied with surfactant-related content.）3. 书面报告（Written Reports）：对自己的研究项目进行简要的叙述和总结，阐明自己所研究的内容以及自己的研究结果。（Make a brief description andsummary of your research project,clarify the content of your research and your own research results.）4. 口头报告（Oral Reports）：制作一份PPT对自己的研究项目向全体成员进行汇报，并大家所提出的问题进行探讨和解答。（Make a PPT report to all ofthe members about your researchproject, then discuss and answer questions raised by everyone.）5. 期末考试（Exams）：正确解答相关问题，内容全面，卷面整洁。（Correctly answer relevantquestions, provide comprehensive content and neat and clean surfaces.）