《化工原理2》課程教學大綱

《化工原理2》教學大綱課程編號：11232008英文名稱：PrinciplesofChemicalEngineering(2)學分：2學時：總學時32學時，其中理論32學時，實踐0學時先修課程：高等數(shù)學、大學物理、化工原理1課程類別：專業(yè)主干課程授課對象：應用化學本科專業(yè)學生教學單位：化學化工學院修讀學期：第5學期一、課程描述和目標本課程是應用化學專業(yè)學生的一門專業(yè)平臺課程，它在基礎課與專業(yè)課之間起著承上啟下的作用，是自然科學領域基礎課向工程科學專業(yè)課過渡的入門課程。其主要任務是介紹質量傳遞的基本原理及主要單元操作（蒸餾、吸收及干燥等）的典型設備構造、操作原理、過程計算、設備選型、實驗研究方法及工程應用等。密切聯(lián)系生產實際，強調工程觀點、定量運算和設計能力的訓練，以培養(yǎng)學生應用基本原理分析和解決化工單元操作中各種工程實際問題的能力，為學生專業(yè)課學習和今后的工作打下堅實的基礎。課程目標1:專業(yè)知識方面，使學生熟悉常見單元操作（蒸餾、吸收及干燥等）的工作原理及典型設備構造；具備常見單元操作的工藝計算能力；掌握常見單元操作設備的選型設計方法；掌握過程強化及節(jié)能的基本原理和基本方法。課程目標2:專業(yè)能力方面，使學生具有初步的化工操作單元設計能力、一定的工程觀念，節(jié)能觀念及效益觀念；具備進行化工各操作單元的工藝計算及設備的初步選型設計能力。課程目標3:綜合能力方面，提高學生理論聯(lián)系實際的能力、解決實際問題的理念和能力；激發(fā)和提高學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重1-2結合專業(yè)知識，能夠運用物理、數(shù)學等相關知識，分析復雜工程問題的技術原理。課程目標1H2-1能夠應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，進行復雜專業(yè)問題的識別、分析與表達。課程目標2H6-2能夠基于化學和化工等相關領域的專業(yè)知識，結合相關的應用背景知識，系統(tǒng)評價解決方案或實驗、生產實踐對于社會、健康、安全、法律以及文化的可能影響，并理解應承擔的責任。課程目標3M（注：要求課程目標與畢業(yè)要求指標點應是一一對應支撐）三、教學內容、基本要求與學時分配序號教學內容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1傳質與分離過程概論了解常見傳質分離過程。掌握相組成的表示方法、分子擴散、對流擴散和雙膜理論。熟悉常見傳質設備與構造。培養(yǎng)學生嚴謹細致的工匠精神和對復雜工程問題的解決思路。重點：傳質與分離方法的類型與選擇；相組成的表示方法；傳質的方式及描述。難點：分子擴散理論，相際間傳質的雙膜理論。4集中講授課程目標1、2、32氣體吸收了解吸收操作的應用，熟悉對吸收劑的要求。掌握亨利定律及其在吸收過程中的應用，了解吸收速率方程和傳質系數(shù)。掌握吸收劑用量的計算，熟悉傳質單元法計算吸收塔高度的方法，了解對數(shù)平均推動力法計算傳質單元數(shù)。熟悉填料塔基本構造和填料類型。培養(yǎng)學生不畏挑戰(zhàn)、勇于探索的科學精神及嚴謹細致的工匠精神。重點：傳質基本原理，亨利定律及其三種形式，等溫單組分低濃度物理吸收過程的簡單計算（吸收劑用量和填料層高度的計算）。難點：傳質機理與吸收速率方程，傳質單元高度與傳質單元數(shù)的計算。10集中講授課程目標1、2、33精餾了解安托因方程計算平衡的氣液相組成。熟悉相圖、泡點線和露點線，掌握精餾原理。掌握全塔物料衡算，熟悉五種進料狀態(tài)和q線；掌握平衡線、精餾段和提餾段操作線。掌握全回流、最小回流比和加料板的概念，熟悉相關計算。熟悉圖解法、逐板計算法求理論板層數(shù)，了解簡捷法求理論板層數(shù)。了解精餾塔操作型計算，了解板式塔的主要塔板類型。培養(yǎng)學生不畏挑戰(zhàn)、勇于探索的科學精神以及嚴謹細致的工匠精神。重點：氣液相平衡及相平衡方程，精餾段、提餾段操作線方程，理論板層數(shù)計算中的逐板計算和圖解法，回流比的確定。難點：精餾原理在精餾塔中的實現(xiàn)，逐板計算理論塔板層數(shù)，加料板位置的確定。12集中講授課程目標1、2、34干燥熟悉濕空氣的性質及濕度圖。掌握干燥過程的物料衡算、熱量衡算和恒定干燥條件下干燥時間的計算。了解各種干燥器的適用范圍。培養(yǎng)學生嚴謹細致的工匠精神和對復雜工程問題的解決思路。重點：濕空氣的性質與焓濕圖，干燥速率和過程計算，干燥過程的熱量衡算與熱效率。難點：濕空氣的焓濕圖及其應用。6集中講授課程目標1、2、3合計32四、課程教學方法主要采用集中講授、案例分析等方法進行教學。學業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構成與要求課程考核注重形成性和終結性評價相結合，考核內容主要由課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、期末考核組成，均按百分制計分，其中期末考核成績占60%、平時作業(yè)成績占20%、課堂表現(xiàn)成績占20%。2.課程目標達成考核與評價序號教學環(huán)節(jié)課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）合計1平時作業(yè)0200202課堂表現(xiàn)2000203期末考試30201060課程目標對應分值504010100（二）考核與評價標準1.平時作業(yè)成績評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)獨立按時完成，90%以上的作業(yè)內容齊全，基本知識點理解、掌握到位。能夠熟練利用基礎知識和數(shù)學方程分析工程問題、提出解決方案。獨立按時完成，70%以上的作業(yè)內容齊全，基本知識點理解、掌握較到位。能夠較好利用基礎知識和數(shù)學方程分析工程問題、提出解決方案。延時完成，60%以上的作業(yè)內容齊全，基本知識點理解、掌握基本到位?；究梢岳没A知識和數(shù)學方程分析工程問題、提出解決方案。不交和補交，50%以下的作業(yè)內容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差。不能利用基礎知識和數(shù)學方程分析工程問題、提出解決方案。2.課堂表現(xiàn)評價標準根據(jù)課堂考勤、互動與提問、習題課等情況進行評分，采用百分制計分，總分100分。具體評價標準：課堂考勤情況：每遲到一次扣5分、無故缺勤一次扣10分?；优c提問、習題課表現(xiàn)：分為優(yōu)（90-100分）、良（70-89分）、中（60-69分）、差（59分以下）四等。3.期末試卷考核與評價標準根據(jù)課程目標及教學內容，設計期末考核試題，綜合檢驗學生對課程相關知識的掌握、綜合應用及解決復雜問題的能力，根據(jù)考試題目設計相應評分標準。采用百分制計分，總分100分。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《化工原理》（下冊），柴誠敬，賈紹義主編，高等教育出版社，2017年4月版。（二）參考資料1．《化工原理》（下冊）（第4版），陳敏恒等主編，化學工業(yè)出版社，2015年8月版；2．《化工原理》（下冊）（第3版），天津大學主編，高等教育出版社，2017年4月版；3．《化工原理》（第4版），楊祖榮等主編，化學工業(yè)出版社，2