《煤化學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、煤化學(xué)課程教學(xué)大綱課程名稱：煤化學(xué)英文名稱：Coal Chemistry課程編號(hào)：x2030801學(xué) 時(shí) 數(shù)：48其中實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：0 課外學(xué)時(shí)數(shù)：0學(xué) 分 數(shù)：3.0適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝一、課程簡(jiǎn)介煤化學(xué)是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。主要研究?jī)?nèi)容包括：（1）煤的生成、組成、巖相、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和分類；（2）煤的各種轉(zhuǎn)化過(guò)程機(jī)理及其基礎(chǔ)理論；（3）煤的各種加工產(chǎn)物的組成、性質(zhì)以及應(yīng)用。通過(guò)煤化學(xué)課程教學(xué)，能使學(xué)生掌握不同工業(yè)用煤對(duì)煤質(zhì)的要求，掌握煤的各種轉(zhuǎn)化過(guò)程機(jī)理及其基礎(chǔ)理論，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用煤化學(xué)的內(nèi)容解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題的能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)工藝課和將來(lái)從事煤化工方面的生產(chǎn)與科技工作奠

2、定理論基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系表課程目標(biāo)畢業(yè)要求（1）掌握煤化學(xué)的基本概念、基本原理和研究方法，并能應(yīng)用解決實(shí)際問(wèn)題，且具備分析識(shí)別煤化工領(lǐng)域工程涉及的基礎(chǔ)問(wèn)題的能力。2-3能夠綜合運(yùn)用煤化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)理論和研究方法，借助文獻(xiàn)尋求復(fù)雜工程問(wèn)題解決方案，并獲得有效結(jié)論。（2）掌握煤的分類，準(zhǔn)確表達(dá)自己的觀點(diǎn)，理解與業(yè)界同行和社會(huì)公眾交流的差異性。掌握煤化學(xué)原理、儀器安裝、測(cè)試方法、數(shù)據(jù)采集與處理等技能，具備解決煤化工問(wèn)題制定研究方案的能力。4-2能夠根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)知識(shí)的特征，選擇科學(xué)的研究方法，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案。三、課程教學(xué)內(nèi)容、基本要求、重點(diǎn)和難點(diǎn)(一)緒論 (2)1. 教學(xué)

3、內(nèi)容：煤化學(xué)的發(fā)展概況；煤化學(xué)的研究對(duì)象；煤炭資源概況；煤炭利用途徑和發(fā)展方向；煤化學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目的、特點(diǎn)。2. 基本要求：了解煤化學(xué)的發(fā)展概況、研究對(duì)象、煤炭資源概況、煤炭利用途徑和發(fā)展方向、煤化學(xué)課程內(nèi)容、學(xué)習(xí)目的、特點(diǎn)。（二）煤的生成及其一般特征 (4)1.教學(xué)內(nèi)容：原始成煤植物；煤的生成過(guò)程及特征。2.基本要求：了解地質(zhì)年代和年代地層的概念、古植物分類、發(fā)展；掌握主要的聚煤期；掌握成煤植物的有機(jī)族組成；掌握成煤條件、煤種和成煤階段；掌握泥炭化作用和煤化作用。3.重點(diǎn)：成煤植物的有機(jī)族組成；泥炭化作用和煤化作用。4.難點(diǎn)：泥炭化作用和煤化作用。（三）煤巖學(xué)理論及應(yīng)用 (8)1.教學(xué)內(nèi)容：

4、煤巖的宏觀研究；煤巖的顯微研究；有機(jī)顯微組分的主要性質(zhì)和煤巖學(xué)應(yīng)用 ；應(yīng)用煤巖學(xué)的應(yīng)用。2.基本要求：了解宏觀煤巖類型、煤片、煤巖顯微組分；掌握宏觀煤巖成分、有機(jī)顯微組分的成因；了解顯微煤巖類型；掌握宏觀煤巖成分與顯微組分的關(guān)系；理解有機(jī)顯微組分在成煤過(guò)程的變化；掌握一部分煤巖學(xué)理論的應(yīng)用。3.重點(diǎn)：有機(jī)顯微組分的成因。4.難點(diǎn)：顯微煤巖類型。（四）煤的組成和性質(zhì) (12)1.教學(xué)內(nèi)容：煤的工業(yè)分析與元素分析；煤的物理性質(zhì)與物理化學(xué)性質(zhì)；煤的主要化學(xué)性質(zhì)；煤的工藝性質(zhì)及不同工業(yè)用途對(duì)煤質(zhì)的要求2.基本要求：掌握煤的工業(yè)分析、元素分析、煤的發(fā)熱量；理解煤的分析結(jié)果的表示方法；掌握基準(zhǔn)換算；了解煤

5、的物理性質(zhì)、固態(tài)膠體性質(zhì)；理解煤的溶劑抽提；掌握煤的氧化和氫化；掌握煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性；了解氣化用煤的工藝性質(zhì)；了解液化用煤要求；了解動(dòng)力用煤要求。3.重點(diǎn)：煤的工業(yè)分析；基準(zhǔn)換算；煤的氧化和氫化；煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性。4.難點(diǎn)：煤的氫化。（五）煤中有機(jī)質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其研究 (5)1.教學(xué)內(nèi)容：煤結(jié)構(gòu)的基本概念； 煤結(jié)構(gòu)單元核部分的結(jié)構(gòu)；煤結(jié)構(gòu)單元外圍部分的結(jié)構(gòu)； 煤結(jié)構(gòu)的紅外光譜研究；煤的X射線衍射研究；煤的結(jié)構(gòu)模型。2.基本要求：熟練掌握煤結(jié)構(gòu)的基本概念、煤結(jié)構(gòu)單元核部分的結(jié)構(gòu)、煤結(jié)構(gòu)單元外圍部分的結(jié)構(gòu)；了解煤結(jié)構(gòu)的紅外光譜研究；了解煤的X射線衍射研究；理解煤的結(jié)構(gòu)模型。3.重點(diǎn)：關(guān)于煤分子

6、結(jié)構(gòu)的描述。4.難點(diǎn)：煤結(jié)構(gòu)單元外圍部分的官能團(tuán)的儀器分析（六）煤的熱分解、粘結(jié)和成焦 (8)1.教學(xué)內(nèi)容：煤的熱解過(guò)程；煤熱解過(guò)程的化學(xué)變化；膠質(zhì)體形成和粘結(jié)成焦；半焦收縮和焦炭形成；中間相理論及其應(yīng)用；工業(yè)煉焦過(guò)程。2.本要求：熟練掌握煤的熱解過(guò)程；理解煤熱解過(guò)程的化學(xué)變化；熟練掌握膠質(zhì)體形成和粘結(jié)成焦；掌握半焦收縮和焦炭形成；掌握中間相理論及其應(yīng)用；掌握工業(yè)煉焦過(guò)程。3.重點(diǎn)：膠質(zhì)體形成和粘結(jié)成焦；中間相理論及其應(yīng)用。4.難點(diǎn)：中間相理論（七）煤炭分類與我國(guó)煤炭資源 (2)1.教學(xué)內(nèi)容：煤的分類；我國(guó)煤炭資源概況2.基本要求：掌握煤的分類；了解我國(guó)煤炭資源概況。3.重點(diǎn)：煤的分類 （八）

7、煤制化學(xué)品與高碳物料 (7)1.教學(xué)內(nèi)容：煤制塑料；水煤漿和超純煤；煤質(zhì)活性炭；煤質(zhì)炭泡沫；煤制富勒烯和碳納米管。2.基本要求：了解煤制塑料、水煤漿和超純煤的制備工藝以及對(duì)煤質(zhì)的要求；煤制活性炭、炭泡沫、分子篩、富勒烯和碳納米管等對(duì)煤質(zhì)的要求。四、教學(xué)方式及學(xué)時(shí)分配序號(hào)主要內(nèi)容主要教學(xué)方 式學(xué)時(shí)分配輔導(dǎo)答疑比 例一1.1 煤化學(xué)的發(fā)展概況；1.2 煤化學(xué)的研究對(duì)象；1.3 煤炭資源概況；1.4 煤炭利用途徑和發(fā)展方向；1.5 煤化學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目的、特點(diǎn)。講授/討論1.5/0.51：0.5二2.1 原始成煤植物；2.2煤的生成過(guò)程及特征。講授/討論3/11：0.5三3.1 煤巖的宏觀研究；3.2

8、 煤巖的顯微研究；3.3 有機(jī)顯微組分的主要性質(zhì)和煤巖學(xué)應(yīng)用3.4 應(yīng)用煤巖學(xué)的應(yīng)用講授/討論6/21：0.5四4.1 煤的工業(yè)分析與元素分析；4.2 煤的物理性質(zhì)與物理化學(xué)性質(zhì)；4.3 煤的主要化學(xué)性質(zhì)；4.4 煤的工藝性質(zhì)及不同工業(yè)用途對(duì)煤質(zhì)的要求講授/討論9/31：0.5五5.1 煤結(jié)構(gòu)的基本概念；5.2 煤結(jié)構(gòu)單元核部分的結(jié)構(gòu)；5.3 煤結(jié)構(gòu)單元外圍部分的結(jié)構(gòu)；5.4 煤結(jié)構(gòu)的紅外光譜研究；5.5 煤的X射線衍射研究；5.6煤的結(jié)構(gòu)模型。講授/討論4/11：0.5六6.1 煤的熱解過(guò)程；6.2 煤熱解過(guò)程的化學(xué)變化；6.3 膠質(zhì)體形成和粘結(jié)成焦；6.4 半焦收縮和焦炭形成；6.5 中間

9、相理論及其應(yīng)用；6.6 工業(yè)煉焦過(guò)程。講授/討論6/21：0.5七7.1煤的分類；7.2我國(guó)煤炭資源概況講授/討論21：0.5八8.1煤制塑料8.2水煤漿和超純煤8.3 煤質(zhì)活性炭8.4 煤質(zhì)炭泡沫8.5 煤制富勒烯和碳納米管講授71：0.5五、課程其他教學(xué)環(huán)節(jié)要求（一）作業(yè)的基本要求（各題型在每一章所占比例依據(jù)知識(shí)體系和內(nèi)容的不同而定）序號(hào)主要內(nèi)容學(xué)時(shí)布置作業(yè)題數(shù)及類型概念解釋簡(jiǎn)答計(jì)算敘述1緒論22煤的生成及其一般特征43313煤巖學(xué)理論及應(yīng)用83414煤的組成和性質(zhì)126865煤中有機(jī)質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其研究5526煤的熱分解、粘結(jié)和成焦84647煤炭分類與我國(guó)煤炭資源2128煤制化學(xué)品和高碳

10、物料7332合計(jì)482036610（二）期末考試閉卷考試，考試內(nèi)容包括所有知識(shí)點(diǎn)和內(nèi)容.六、本課程與其他課程的聯(lián)系先修課程：普通化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。后續(xù)課程：煉焦學(xué)、煤氣化工藝學(xué)、煤化學(xué)產(chǎn)品工藝學(xué)等。七、建議教材及教學(xué)參考書(shū)目建議教材煤化學(xué)，何選明，虞繼舜編，冶金工業(yè)出版社 第二版。參考書(shū)目煤化學(xué)，郭崇濤，化學(xué)工業(yè)出版社，1999年3月第五次印刷；煤化學(xué)，陶著，冶金工業(yè)出版社，1984年11月第一次印刷；煤化學(xué)，鐘蘊(yùn)英，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1989年6月第一次印刷；煤化學(xué)，朱之培，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984年12月第一次印刷；應(yīng)用煤巖學(xué)，周師庸，冶金工業(yè)出版社，1985年。 煉焦煤性質(zhì)與高爐焦炭質(zhì)量，周師庸，冶金工業(yè)出版社，2005年6月第一次印刷。八、課程考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定方法課堂中注重理論聯(lián)系實(shí)際，做到基本概念、原理講授清楚、突出重點(diǎn)。晦澀抽象內(nèi)容要形象化深入淺出的講明白。針對(duì)不同章節(jié)的特點(diǎn)布置作業(yè)，鞏固學(xué)生對(duì)所學(xué)的概念、原理的理解與掌握深度。每周安排一次輔導(dǎo)答疑，對(duì)于普遍問(wèn)題安排在課堂集中講解。本課程考核采用考試和平時(shí)作業(yè)相結(jié)合的方式。總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)組成，平時(shí)成績(jī)30%+期末考試成績(jī)70%.評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)平時(shí)成績(jī)30分作業(yè)、討論檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況期末考試70分基本概念（10分）、基本原理（40）、（1）掌握煤