08化学本专业必修课程（2405091）蒙延峰化学与材料科学学院2Ch1308化学本专业必修课程（2405091）3§13.1表面吉布斯自由能和表面张力§13.2弯曲液面下的附加压力和饱和蒸气压§13.3液体界面的性质§13.4液-液界面的性质§13.5膜§13.6液－固界面—润湿作用§13.7表面活性剂及其作用§13.8固体表面的吸附§13.9气固相表面催化反应Ch13.表面物理化学4水滴为什么是圆形而不是方形/Ch13.表面物理化学5它们为什么可以漂在水面上/Ch13.表面物理化学6是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。严格讲表面应是液体或固体与其饱和蒸气之间的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。§13.0引言－－－表面与界面(surface＆interface)Ch13.表面物理化学7§13.0引言－－－表面与界面(surface＆interface)常见的界面有：1.气-液界面Ch13.表面物理化学82.气-固界面§13.0引言－－－表面与界面(surface＆interface)Ch13.表面物理化学93.液-液界面§13.0引言－－－表面与界面(surface＆interface)Ch13.表面物理化学104.液-固界面§13.0引言－－－表面与界面(surface＆interface)Ch13.表面物理化学115.固-固界面§13.0引言－－－表面与界面(surface＆interface)Ch13.表面物理化学12最简单的例子是液体及其蒸气组成的表面。液体内部分子所受的力可以彼此抵销，但表面分子受到体相分子的拉力大，受到气相分子的拉力小（因为气相密度低），所以表面分子受到被拉入体相的作用力。这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势，并使表面层显示出一些独特性质，如表面张力、表面吸附、毛细现象、过饱和状态等。§13.0引言－－－－－界面现象的本质Ch13.表面物理化学13§13.0引言－－－－－界面现象的本质表面层分子与内部分子相比，它们所处的环境不同。对于单组分体系，这种特性主要来自于同一物质在不同相中的密度不同；对于多组分体系，则特性来自于界面层的组成与任一相的组成均不相同。体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称的，各个方向的力彼此抵销；但是处在界面层的分子，一方面受到体相内相同物质分子的作用，另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用，其作用力未必能相互抵销，因此，界面层会显示出一些独特的性质。Ch13.表面物理化学14§13.0引言－－－比表面（specificsurfacearea）比表面表示多相分散体系的分散程度，有两种常用的表示方法：一种是单位质量的固体所具有的表面积；另一种是单位体积固体所具有的表面积。即：//ssAAmAAV或式中，m和V分别为固体的质量和体积，A为其表面积。目前常用的测定表面积的方法有BET法和色谱法。把物质分散成细小微粒的程度称为分散度。把一定大小的物质分割得越小，则分散度越高，比表面也越大。Ch13.表面物理化学1513.0表面化学生命科学（生物膜及膜模拟化学）能源科学（三次采油、煤的液化、化学电源）材料科学（超细材料、材料的表面改型）信息科学（LB膜，微电子器件）表面化学与其他学科的联系Ch13.表面物理化学16界面化学的发展和现状1805T.Young提出界面张力概念1806P.S.Laplace表面张力与曲率半径关系1878Gibbs表面吸附方程1916Langmuir固体吸附等温方程式§13.0引言当前涉及这一领域的研究已成为催化、电化学、胶体化学的前沿课题，并与生命科学、材料科学、环境科学、膜技术及医药学密切相关，是这些相关学科要研究和解决的核心课题之一。Ch13.表面物理化学17§13.1表面吉布斯自由能和表面张力－－－－－表面功（surfacework）'dWA式中为比例系数，它在数值上等于当T，P及组