MIT化學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃

1、化學(xué)工程專業(yè)大學(xué)的課程表麻省理工化工系課程介紹本科生計(jì)算機(jī)方法介紹介紹計(jì)算機(jī)、程序、軟件工具的使用,以及利用Athena解決問題。重點(diǎn)在運(yùn)用基本數(shù)學(xué)分析和目測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)科學(xué)和工程進(jìn)行算法設(shè)計(jì)、C程序編寫和符號(hào)計(jì)算?；崃W(xué)多組分、多相系統(tǒng)的熱力學(xué),熱力學(xué)第一、第二、第三定律在開放和封閉系統(tǒng)中的運(yùn)用?；旌衔锏男再|(zhì),包括(colligative properties性,化學(xué)反應(yīng)平衡、相平衡;非理想溶液;能量循環(huán);致冷;分離系統(tǒng)。流體力學(xué)介紹控制流體流動(dòng)的力學(xué)原則。流體中的應(yīng)力。利用微分和積分平衡式表示質(zhì)量和動(dòng)量守衡。基本要素方程。流體靜力學(xué)。Navier-Stokes方程的精確求解。運(yùn)用體積控制分析

2、法近似求解。機(jī)械能守衡和伯努利方程。量綱分析和動(dòng)力學(xué)類似性。介紹邊界層理論和湍流。傳遞過程傳熱、傳質(zhì)的原理。穩(wěn)態(tài)和瞬時(shí)傳導(dǎo)和擴(kuò)散。層流和湍流中的對(duì)流傳熱、傳質(zhì)。自然對(duì)流。冷凝和沸騰。換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算。輻射傳熱。分離過程平衡和速率分離過程的基本原理。多級(jí)分離。蒸餾、吸收、吸附和膜傳質(zhì)過程的應(yīng)用。相平衡和擴(kuò)散的作用?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)器的設(shè)計(jì)介紹商業(yè)化反應(yīng)器的設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)化學(xué)動(dòng)力學(xué)和傳遞現(xiàn)象的綜合。主題:動(dòng)力學(xué)和平衡單級(jí)、過渡狀態(tài)理論、多級(jí)反應(yīng)。理想反應(yīng)器間歇的、平推流、攪拌均勻;停留時(shí)間分布。反應(yīng)器中的傳遞傳熱和傳質(zhì)傳遞,向催化劑表面和催化劑內(nèi)部的擴(kuò)散。反應(yīng)器設(shè)計(jì);反應(yīng)器尺寸;運(yùn)行模擬?；瘜W(xué)工程項(xiàng)目實(shí)

3、驗(yàn)運(yùn)用化學(xué)工程研究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生以小組的形式在一學(xué)期完成一個(gè)項(xiàng)目。設(shè)計(jì)題目通常由當(dāng)?shù)氐墓S提供。進(jìn)行如下訓(xùn)練:制定研究計(jì)劃,完成試驗(yàn)工作、數(shù)據(jù)分析,進(jìn)行口頭答辯,寫報(bào)告和團(tuán)隊(duì)建設(shè)?；瘜W(xué)工程過程實(shí)驗(yàn)通過親手設(shè)計(jì)小規(guī)模裝置和過程,介紹實(shí)際化工單元操作。在小組建設(shè)、試驗(yàn)過程,數(shù)據(jù)分析,試驗(yàn)報(bào)告的書寫和進(jìn)行口頭報(bào)告過程中提供指導(dǎo)和技術(shù)訓(xùn)練,。介紹單元操作的理論與單元操作的選擇。高分子試驗(yàn)試驗(yàn)主要目的是使學(xué)生認(rèn)識(shí)高分子的大概性質(zhì),合成方法以及物理化學(xué)。例如:丙烯酰胺的溶液聚合反應(yīng),二乙烯基苯的粒狀聚合反應(yīng),尼龍6、10的界面聚合反應(yīng)。通過拉伸和膨脹試驗(yàn)來(lái)評(píng)估網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。聚合物溶液和懸浮體的流變學(xué)。天然和

4、硅橡膠的物理性質(zhì)?；瘜W(xué)工程集成1在工業(yè)背景下,當(dāng)前和需要解決的化工問題。重點(diǎn)放在化工設(shè)計(jì)入門的基本概念的綜合運(yùn)用。問題的重點(diǎn)在產(chǎn)品需求,經(jīng)濟(jì)核算和過程設(shè)計(jì)。化學(xué)工程集成2介紹現(xiàn)有的三種模型和解決工業(yè)化工問題。重點(diǎn)放在材料性質(zhì)估計(jì),過程控制,產(chǎn)品發(fā)展,和計(jì)算機(jī)模擬的基本原理的集成。社會(huì)問題的集成要求在研究報(bào)告中論述諸如:工程道德規(guī)范,環(huán)境和安全因素,以及技術(shù)對(duì)社會(huì)促進(jìn)等問題。一個(gè)模塊可以在IAP中進(jìn)行。電子試驗(yàn)生物化學(xué)基礎(chǔ)在生化領(lǐng)域,為解釋器官、組織、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能的貢獻(xiàn)。細(xì)胞和組織的成分的化學(xué)性質(zhì)和機(jī)能,氨基酸,蛋白質(zhì),糖類的結(jié)構(gòu)的化學(xué)和物理化學(xué)基礎(chǔ)。糖類、脂肪和含氮物質(zhì)氨基酸、蛋白質(zhì)和相關(guān)

5、化合物的一般新陳代謝。實(shí)驗(yàn)生物學(xué)初步生物化學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)中實(shí)驗(yàn)技巧的應(yīng)用。著重綜合實(shí)際的知識(shí),理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和數(shù)據(jù)分析,幫助學(xué)生為研究項(xiàng)目做好準(zhǔn)備。微分方程一般微分的方程學(xué)習(xí)。一階方程的標(biāo)準(zhǔn)解法,包括圖解和數(shù)值解法。高階常系數(shù)線性的方程。復(fù)雜的數(shù);拉普拉斯變換。常系數(shù)一階線性系統(tǒng)的矩陣方法。非線性的系統(tǒng);局部平面分析。二階方程的級(jí)數(shù)求解。傅里葉級(jí)數(shù)求解。物理問題的建模和插值分析或圖解。微分方程包括上一課程內(nèi)容,側(cè)重于原理。一階方程,分離,初步求解問題。體系,線性方程,解的獨(dú)立性,不確定因素。二維系統(tǒng)的唯一解和循環(huán)解。熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)宏觀系統(tǒng)的平衡性質(zhì)。熱力學(xué)基本原理:系統(tǒng)狀態(tài),系統(tǒng)變

6、量。功,熱量,熱力學(xué)第一定律,熱化學(xué)。熱力學(xué)第二、第三定律:熵,Gibbs 函數(shù),溶液的相平衡性質(zhì)。氣相和液相反應(yīng)的化學(xué)平衡?；瘜W(xué)反應(yīng)速率。材料結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)躍遷,以及它們對(duì)材料性質(zhì)的影響,是通過傳統(tǒng)的方法(光學(xué)和電子顯微鏡,X 射線,UV 和IR 光譜,熱重量法,示差掃描量熱法。和最新發(fā)展起來(lái)的方法(AFM,Auger 光譜法,分子模擬進(jìn)行檢驗(yàn)。圍繞四個(gè)中心主題研究調(diào)查:電子和化學(xué)結(jié)構(gòu),有序和無(wú)序,表面和界面,微小結(jié)構(gòu)的發(fā)展。商業(yè)產(chǎn)品的材料分析?；瘜W(xué)原理介紹化學(xué)。重點(diǎn)在原子和分子的電子層結(jié)構(gòu)的基本原理。酸堿和氧化還原反應(yīng),化學(xué)動(dòng)力學(xué),和催化作用。介紹關(guān)于生物學(xué),無(wú)機(jī),和有機(jī)分子的化學(xué)。

7、化學(xué)原理在很強(qiáng)的化學(xué)背景下,為學(xué)生介紹化學(xué)知識(shí)。微積分知識(shí)相當(dāng)于18.01要求的。重點(diǎn)放在原子和分子的電子層結(jié)構(gòu),熱力學(xué),酸堿和氧化還原反應(yīng),化學(xué)動(dòng)力學(xué),和催化作用。金屬化學(xué),無(wú)機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)問題的基本原理的應(yīng)用。介紹有機(jī)化學(xué)。為理解有機(jī)分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng),展開基本原理。重點(diǎn)放在置換和消去反應(yīng)和羰類化合物化學(xué)。介紹芳香族化合物。有機(jī)化學(xué)2中級(jí)有機(jī)化學(xué)。合成,結(jié)構(gòu)判定,機(jī)理,及結(jié)構(gòu)和重點(diǎn)反應(yīng)之間的聯(lián)系。有機(jī)化學(xué)的特殊論題包括在生物學(xué)體系和化學(xué)工業(yè)中有機(jī)化學(xué)扮演角色舉例說(shuō)明。實(shí)驗(yàn)室化學(xué)為沒有主修V.原理課程和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技巧實(shí)踐的同學(xué)介紹實(shí)驗(yàn)化學(xué),包括化學(xué)物質(zhì)得制備和分析,PH值測(cè)量,氣相和液相色譜法

8、,可見光和紫外光分光光度測(cè)量,紅外線光普學(xué),動(dòng)力學(xué),數(shù)據(jù)分析,和基本合成。生物化學(xué)1細(xì)胞和它的組成部分的物理和化學(xué)性質(zhì)。細(xì)胞內(nèi)部化學(xué)轉(zhuǎn)換所學(xué)的有機(jī)或無(wú)機(jī)輔因子的化學(xué)性質(zhì)。新陳代謝和regulation in pathways 的基本原則,包括:糖酵解,糖異生,脂肪酸的合成與降解,戊糖麟酸脂途徑,Krebs循環(huán)和氧化磷酸化,DNA的復(fù)制,轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯。中級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)工作比5.310 或5.311更深一步,重點(diǎn)有機(jī)反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)測(cè)量;合成,提純,和用TR,NMR,UV,質(zhì)量光普學(xué)及薄層和氣相液相色譜法分析有機(jī)物,研究生工業(yè)化學(xué)和化學(xué)工藝過程涉及有關(guān)可工業(yè)化過程的生產(chǎn)和操作的化學(xué)和工程學(xué)原理。

9、主題:用p- pathways(也就是,有機(jī)化合物的原子團(tuán),離子,和pericyclic反應(yīng)和d-pathways(也就是,過渡金屬絡(luò)合物的催化作用。應(yīng)用反應(yīng)機(jī)理推斷產(chǎn)物結(jié)構(gòu),動(dòng)力學(xué),和平衡:過程分析在邏輯上與反應(yīng)選擇性,循環(huán),分離相關(guān)。根據(jù)當(dāng)前和計(jì)劃的商業(yè)實(shí)踐進(jìn)行闡述。分離和環(huán)境分離技術(shù)用于環(huán)境治理和污染控制。污染源和被污染的環(huán)境:工業(yè)廢水和廢氣,生活污水,機(jī)動(dòng)車尾氣,大氣,地表水,地下水,和土壤。污染物的物理和化學(xué)性質(zhì),環(huán)境中的分離和分布。分離包括稀釋液體,氣體混和物,可回收的有機(jī)產(chǎn)品?；瘜W(xué)工程傳遞過程分析處理化學(xué)工程的非線性分析化學(xué)工程科學(xué)的線性運(yùn)算理論化學(xué)工程中數(shù)值方法的應(yīng)用傳遞現(xiàn)象中的限定元素法化學(xué)工程熱力學(xué)高級(jí)熱力學(xué)界面現(xiàn)象初步傳遞現(xiàn)象分析流體力學(xué)化學(xué)工程分子外觀多相催化作用和催化過程大分子流體動(dòng)力學(xué)大分子傳遞過程界面?zhèn)鬟f過程