《表面活性剂化学》课程教学大纲

课程名称（英文）：SurfactantChemistry

课程性质：必修课

学    分：2

总 学 时： 32           理论学时：32        实验（或上机）学时：      

先修课程：《有机化学》、《无机化学》、《物理化学》、《分析化学》

1. 一、课程性质及目的

《表面活性剂化学》课程内容理论性强，与轻化工程实践联系紧密，具有较强的实用性，是轻化工程专业学生的一门必修课、学位课。本大纲适用于轻化工程专业。

通过本课程的学习，使学生对本大纲范围内的表面化学基础理论、基本概念有比较系统和比较全面的了解，认识各类表面活性剂结构、性能和用途之间的关系，掌握表面活性剂在染整加工中的作用原理，对近些年开发和应用在纺织印染行业的表面活性剂的结构、性能、合成方法及应用工艺有清楚的了解，为以后的学习和从事有关的专业工作打下基础。

二、课程目标

知识：

1 理解表面热力学公式、气液界面和固液界面吸附机理、表面活性剂HLB值与表面活性剂作用原理之间的关系，掌握表面张力、表面自由能、表面活性剂润湿、乳化、起泡、增溶、洗涤等相关概念及理论推导。

2 掌握纺织染整常用表面活性剂的结构、物理化学性质、应用条件、作用效果。

3 理解无机盐、有机物对表面活性剂溶液的影响，掌握表面活性剂的复配规律。

能力：

1 能够运用表面活性剂化学的基本理论解释表面活性剂在纺织品染整加工中的作用。

2 能在绿色、节能和可持续发展的理念，评价、优化和改进表面活性剂在纺织染整加工工序中的应用。

素养：

1 学生具备自主学习能力、逻辑思维能力、思辨能力、沟通协作能力和发散思维。

2 培养学生完善人格和乐观的生活态度，学生具有良好的科学精神、职业素养、国际视野和社会责任感。

三、课程内容及学时分配

1 表面活性剂概述（2学时）

1.1表面活性剂的定义

1.2 表面活性剂的分类

1.3表面活性剂在纺织染整助剂中的地位和作用

1.4表面活性剂的发展趋势

1.5 染整加工中常用的表面活性剂

[重点]：

（1）表面活性剂概念

（2）表面活性剂化学结构特征

（3）表面活性剂在溶液表面的正吸附

[难点]：

   表面活性剂的概念

[思政元素]：作为生物表面活性剂具备的条件

2 液体表面性质（3学时）

2.1液体的表面张力和表面自由能

2.2 弯曲液面的表面现象和表面张力的测定方法

2.3溶液表面过剩和Gibbs吸附公式

[重点]：

（1）影响表面张力的因素

（2）溶液表面吸附及吸附公式

（3）表面张力和表面自由能的微观定性解释

[本章难点]：

（1）表面热力学基础

（2）Gibbs吸附公式

3 表面活性剂在溶液中的状态和性质（5学时）

3.1表面活性剂在气-液界面的吸附

3.2表面活性剂在固-液界面的吸附

3.3表面活性剂在溶液中的状态和性质

[本章重点]：

（1）表面活性剂在固液界面的吸附方式

（2）影响表面活性剂临界胶团浓度（CMC）的因素

[本章难点]：

（1）表面活性剂在溶液表面吸附量的计算

（2）表面活性剂在固体表面吸附扩散双电层模型

[思政元素]：傅鹰对“特劳贝(Traube）规则”的修改和补充

4 表面活性剂作用原理（15学时）

4.1表面活性剂结构与性能的关系。

4.2表面活性剂的乳化和分散作用

4.3表面活性剂的润湿和渗透作用

4.4表面活性剂的增溶作用

4.5表面活性剂的发泡和消泡作用

4.6表面活性剂的洗涤作用

4.7表面活性剂的抗静电作用

4.8表面活性剂的柔软作用

4.9表面活性剂的匀染、缓染和固色作用

[本章重点]：

（1）乳状液的类型和影响类型的因素；影响乳状液稳定的因素；效率最佳乳化剂的确定原则。

（2）推导杨氏润湿方程。

（3）增溶作用的方式

（4）润湿渗透剂、起泡稳泡剂、乳化分散剂、洗涤剂匀染剂、缓染剂和固色剂等的作用机理。

[本章难点]：

影响乳液相转变的因素

5 常用表面活性剂的结构、性质及用途（3学时）

5.1阳离子表面活性剂

5.2阴离子表面活性剂

5.3非离子表面活性剂

5.4两性表面活性剂

5.5特种表面活性剂

[本章重点]：

（1）浊点

（2）克拉夫特点

（3）表面活性剂的耐酸碱性

 [本章难点]：

   表面活性剂的耐酸碱性，高分子高分子表面活性剂溶液与溶胶的相似和不同

[思政元素]：表面活性剂在抗新冠病毒中的作用；生物表面活性剂具备的条件

6 表面活性剂的复配（4学时）

[本章内容]：

（1）同系物表面活性剂溶液的性质。

（2）无机物、有机物对表面活性剂溶液性质的影响规律。

（3）表面活性剂复配原则

（4）非离子表面活性剂与离子型表面活性剂的协同作用规律

[本章重点]：

（1）非离子表面活性剂与离子型表面活性剂的协同作用规律

（2）无机盐对离子型表面活性剂的影响。

 [本章难点]：

 阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的混合使用时的相互作用。

四、教学方法与手段

1.本科程以课堂讲授为主的教学方法和手段，培养学生综合能力。

2.课堂上辅助以启发提问法、课堂讨论法、课堂练习法、读书指导法、演示法等教学方法，提升学生的学习兴趣、主动性和积极性，发展学生的思维能力。

3.通过理论讲解、案例讲解、布置作业、作业讲解等多环节训练、督促检查，促进学生对所学知识深入理解和记忆。

五、考核方式与成绩评定

本门课程依据全程监控的理念进行考核。课程考核主要包括5个部分，分别为章节作业、章节考试、综合测试、课堂表现、话题讨论和结课考试。

综合成绩=章节作业成绩*5%+ +章节考试成绩*10%+综合测试*5%+课堂表现成绩*15%+小论文成绩（PPT讲解成绩）*5%+结课考试成绩*60%。

具体要求及评分方法如下：

1 章节作业：所有作业题均为主观题，每次作业均为100分，章节作业的总成绩为每次作业成绩的平均分。占综合成绩的5%。

2 章节考试：所有测试均为客观题，每次作业均为100分，章节考试的总成绩为每次成绩的平均分。占综合成绩的10%。

3 综合测试：按照期末考试形式进行章节模拟考试，每次章节考试均为100分，其总成绩为每次成绩的平均分。占综合成绩的5%。

4 课堂表现：主要包括参与抢答、选人、讨论、测验、小组任务等，根据完成情况给予相应的分值。占综合成绩的15%。

5 小论文（或PPT）：针对课程平台上设置的讨论题、思政案例或学生查阅的资料，写小论文（或PPT讲解）。占综合成绩的5%。

6结课考试：结课考试采用闭卷形式，占总成绩的60%。

六、教材及参考文献

教    材

《表面活性剂化学》孙戒 袁爱琳编著 化学工业出版社出版社

参考文献

1 《染整助剂及其应用》 罗巨涛编著 中国纺织出版社

2 《表面活性剂和洗涤剂制备、性质、应用》 梁梦兰编著  科学技术文献出版社

3《表面活性剂、胶体与界面化学基础》 崔正刚编著　化学工业出版社

4 《染整助剂》刘建平编著 东华大学出版社

5《染整助剂应用测试》 刘国良编著 中国纺织出版社

大纲制定：栾野梅