第二届全国高校（材料类）

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1、第二届全国高校（材料类）微课教学比赛教学设计作品标题：乳液聚合之胶束成核过程学校：安徽理工大学执教教师：王艳丽填表日期：2014年11月5日5教学设计学科：材料科学与工程专业：高分子材料科学与工程课程：《高分子化学》适用对象：化工、化学、材料等专业学生一、教学背景《高分子化学》逐渐发展为基础学科，与四大化学并列，成为第五大化学，是化工、化学、材料等系科修读的课程，也是高分子专业的必修课和专业基础课程，该课程以物理学、有机化学、物理化学等为基础，又为后继课程聚合物合成工艺、聚合物加工原理等打下理论基础。乳液聚合(Emuls

2、ionPolymerization)是高分子合成过程中常用的一种合成方法，因为它以水作溶剂，对环境十分有利。在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在水中分散成乳状液，由引发剂引发而进行的聚合反应。乳液聚合最早由德国开发。第二次世界大战期间，美国用此技术生产丁苯橡胶，以后又相继生产了丁腈橡胶和氯丁橡胶、聚丙烯酸酯乳漆、聚醋酸乙烯酯胶乳（俗称白胶）和聚氯乙烯等。可补加单体或调节剂的方法控制聚合速度、分子量和胶粒的粒径。也可直接生产高浓度的胶乳。同时实现高聚合速率和高分子量。课程采用黑板和多媒体教学结合，阐述了乳液聚合的定义

3、、体系组成和胶束成核过程。通过动感动画对课程中涉及的内容进行直观演示，可以增强学生学习热情，激发学生学习主动性，从而真正提升学生学习能力，达到优化教学的效果。二、教学目标1、掌握乳液聚合的定义、体系组成和乳化剂的结构和特点。2、能够理解乳液聚合胶束成核过程。5一、教学方法教学要求教学内容教学安排与方法时间掌握乳液聚合体系组成，了解乳液聚合实验现象。通过实验现象分析乳液聚合体系组成。陈述（语气平静而肯定，节奏稍缓，有强调感，引起听者的重视）。1分钟掌握乳化剂分子结构、作用及单体存在方式。分析乳化剂分子结构、作用及单体在体系

4、内存在方式。分析并引导，带领同学们共同思考。3分钟40秒阐述乳液聚合胶束成核过程。着重讲述，配有动画模拟，效果逼真。详细阐述乳液聚合胶束成核过程，分析聚合速率变化。7分钟14秒熟悉聚合产品宏观和微观形貌。了解聚合产品宏观微观形貌，对乳液聚合知识点进行总结，提出思考题。在掌握乳液聚合成核过程的基础上，了解产品形貌，总结并提出思考题，加深理解。2分钟26秒二、教学过程乳液聚合(EmulsionPolymerization)是高分子合成过程中常用的一种合成方法，因为它以水作溶剂，对环境十分有利。在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌

5、，使单体在水中分散成乳状液，由引发剂引发而进行的聚合反应。一、实验现象1、体系组成（经典）：单体（油溶性）、引发剂（水溶性）、乳化剂和分散介质（水）。52、乳化剂。二、聚合过程1、成核期：聚合场所在乳胶粒子内，相当于本体聚合机理。水中自由基不断进入增容胶束成核，引发单体聚合。形成单体-聚合物胶乳粒。乳胶粒子内的单体逐步消失，单体液滴中的单体不断扩散至乳胶粒子内，补充乳胶粒子内的单体。胶束不断减少，乳胶粒不断增长和增加。此时，聚合速率不断增加，单体液滴体积不断缩小。2、恒速期：只有乳胶粒子和单体液滴两种粒子，单体液滴具有仓

6、储作用，乳胶粒具有反应器作用。其内部只有一个活性中心。链增长与链终止交替进行。乳胶粒子内单体浓度恒定，自由基数目恒定，故聚合速率恒定。乳胶粒随着单体的扩入，体积不断膨胀，增加几百倍上千倍。以单体液滴的消失为该阶段的结束标志。3、降速期：只存在乳胶粒子一种粒子。乳胶粒子内的聚合反应继续进行，聚合速率下降。单体消耗完毕，该阶段结束。三、小结1.了解：乳化剂的结构特点。2.重点和难点：乳液聚合胶束成核过程。四、作业思考1、乳液聚合和前面讲述的三种聚合方法有什么不同？2、查阅文献，阐述乳液聚合发展进展？五、教学总结通过14分钟5

7、4秒的微课教学，学习者能熟练掌握乳液聚合体系组成、乳化剂的结构特点及作用。通过聚合过程5的分析，掌握乳液聚合胶束成核过程。使同学们为后期乳液聚合实验环节及毕业论文产生浓厚兴趣。5