(中职中专)化工工艺试验工全套教学设计全书电子教案整本书教案合集1-8章全

1、PAGE PAGE 176模块一 化工产品开发及实验技术子模块1 化工产品开发基础【课题】项目1 化工试验设计【教学目标】1让学生学会根据试验要求选取正交试验表、根据试验条件设计试验过程，对正交试验结果处理及分析，得出试验的最优方案。2熟悉化工过程开发、化工产品开发的一般步骤及试验设计的步骤和基本原则。【教学重点、难点】重点：关键因素的确定及最优方案的选择难点：正交试验设计方法【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生观察分析、自主探究、合作学习的能力。根据本项目特点，采用讲授训练评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。本项目涉

2、及的图表较多，利用多媒体设备投影讲解。【学时安排】2学时【教学建议】先讲解正交实验设计基本方法和步骤，带领学生利用正交实验设计法，一步一步完成一个具体的生产实践课题的试验设计，并进行分析，确定关键因素，选择最优方案。然后，在学生预习的基础上讨论其他实验设计方法及化工开发过程。【教学过程】一、布置实训内容（导入）某化工厂对植物油进行水解，希望通过试验找到最佳的工艺条件。根据该反应的化学原理，确定影响反应的主要因素有反应温度、时间、用碱量。已知工艺条件范围为温度：8090，时间：90150min，用碱量：5%7%。需解决以下问题：（1）哪个因素起主要作用，哪个因素起次要作用？（2）各个因素中哪个水

3、平最好？（3）最优化工艺方案是什么？二、教师讲授实训步骤（正交试验设计举例）1试验设计及常用方法在化工试验中，利用试验设计科学安排试验，可以减少试验的次数、缩短试验时间，并可以迅速得到有效的试验结果。（1）单因素优选法在n个组分（因素）的配方体系中，将n1个因素固定，逐步改变某一个因素水平（各因素的不同状态），根据目标评定该因素的最优水平。依次求取体系中各因素的最优水平，最后将各因素的最优水平组合成最佳方案。（2）全面试验法 让每一个因素的每个水平都有配合的机会，并且配合的次数一样多。该法试验次数多，在多因素、多水平的情况下常常是不可想象的。如5因素4水平的试验次数为451024次，而6因素5

4、水平的试验次数为5615625次，这在实际中是很难做到的。（3）正交试验设计法 该法是安排多因素试验的有效方法，因此被广泛应用。几个概念：因素：把准备考察的影响试验指标的各个条件称为因素，例如配方中的组分、反应温度、时间等。水平：把在试验中准备考察的各种因素的不同状态称为水平或位级，例如配方试验中某组分的不同含量（如：9%；10%；11%）。正交表：常见的正交表有L4（23）、L8（27）、L16（215）、L9（34）、L18（37）、L27（313）、L16（45）、L25（56）等。最常见的正交表是L9（34），其含义如下：“L”代表正交表；L下角的数字“9”表示有9行，即要做9次试验；

5、括号内的指数“4”表示有4列，即最多允许安排的因素是4个；括号内的3表示每个因素有三个水平1、2、3。正交表L9（34）试验号ABCD111112122231333421235223162312731328321393321应用举例：利用工业废烟灰制砖，通过试验寻求生产工艺参数达到砖的强度指标，强度指标越大，砖的质量越好。已知影响砖的强度的因素有三个，每个因素又有三个水平，具体如下：成型水分（A）： A1（9 %）；A2（10%）；A3（11%）碾压时间（B）： B1（8min）；B2（10min）；B3（12min）一次碾压料重（C）：C1（330kg）；C2（360kg）；C3（400kg

6、）需解决以下三个问题：哪个因素起主要作用，哪个因素起次要作用？各个因素中哪个水平最好？最优化工艺方案是怎样的？解：这是三因素三水平的试验，我们可以选用正交表L9（34）、L18（37）等，由于三水平不能完全与正交表对号入座，所以，可选用L9（34），虽然空出一列，但该表较之其他表，试验次数最少。表头设计：将各因素和水平填入正交表，见表1-6。表1-6 正交表L9（34） 因素水平ABCD成型水分/%碾压时间/min一次碾压料重/kg1239101181012330360400试验计划的制定及数据分析：按正交表L9（34）制定试验计划（见表1-7）；并按计划进行试验，将试验结果及分析结果填入表1

7、-7中。表1-7 试验计划的制定及数据分析结果 因素 水平ABC强度/（kgf/cm2）19833016.9291036019.1391240016.7410836019.85101040023.76101233019.0711840025.38111033020.49111236023.11位级结果和 K12位级结果和 K23位级结果和 K352.762.568.862.063.258.856.362.065.71位级平均值 2位级平均值3位级平均值17.620.822.920.721.119.618.820.721.9极差R5.31.53.1优化条件A3B2C3 注：R极差，为最好水平与最

8、差水平之差。极差分析法：确定同一因素的不同水平对实验指标的影响。A因素1位级之和K116.919.116.752.7，1位级的平均值17.6；同理可以求出A因素2位级、3位级的平均值及B因素、C因素各位级的平均值，并分别确定三因素最好水平。根据每个因素的各水平之间的极差值大小，确定各因素结果的影响程度。极差大，该因素的变化对结果影响大；极差小，因素的变化对结果的影响小。对A因素来说，极差R15.3。同理求出B因素的极差R21.5，C因素的极差R33.1。本例中因素对实验结果影响的次序为：ACB。根据以上分析，得出最优试验方案为：A3 B2C3，即：成型水分11%，一次碾压料重400kg，碾压时

9、间为10min的方案。三、学生利用正交试验法对课题进行试验设计1明确试验目的，确定试验考核指标2制定因素位级表3选用位级表4试验过程5试验结果处理和分析四、试验结果对比分析学生分组互相对比试验结果，进行讨论，在教师指导下分析结果差异的原因。五、相关知识介绍1化工过程开发化工过程开发就是将设想变成现实的过程，其一般步骤可分为三个阶段：实验室研究阶段、中间试验阶段、工业化阶段。其关系如图所示：中试基础理论实验探索新方案的提出情报收集分析研究实验室研 究初步评价建立模型经济技术评价设计与施工工业化生产概念设计大型冷模实验模型修改 2化工产品的开发一般化工产品的开发程序分为以下五步：选择研究课题、课题

10、的可行性分析、实验室研究（小试）、中间放大试验（中试）、产品性能质量检测和鉴定。3其他试验设计方法（1）均匀设计法只考虑试验点的“均匀分散”性，而不考虑“整齐可比”性。如3因素7水平试验，用全面试验法需做73343次试验；用正交试验，需做7249次试验；而用均匀设计则仅需做7次试验即可。（2）计算机辅助配方设计主要步骤：变量因子水平设计配方设计建立数学模型配方最优化验证实验最优配方。特点：实验次数少，数据处理快，可求得最优配方，节省经费。六、小结正交试验设计的步骤和分析方法。【作业】1根据因素位级表来选择正交试验表时，其位级数和因素个数有何要求？因素和位级如何安排？2上述实训中，若某方案的结果

11、比最优方案的结果好，再如何进行试验安排？【课题】项目2 化工工艺计算【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够正确画出工艺计算过程示意图；2能熟练进行工艺计算及化学计量的计算。【教学重点、难点】重点：工艺计算难点：工艺计算过程示意图【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生观察分析、自主探究、合作学习的能力。根据本项目特点，采用讲授训练评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。讲解内容利用多媒体设备投影。【学时安排】2学时【教学建议】先讲解工艺计算的基本方法和步骤

12、，布置课题，带领学生对一个具体的生产实践中的课题进行工艺计算，并进行对照分析。布置相关的习题进行练习。【教学过程】一、布置实训内容（导入）题目1 将乙醇含量为0.4（摩尔分数，下同）的乙醇-水溶液以流量为20kmol/h进行精馏，要求馏出液组成含乙醇0.89，残液中乙醇不大于0.03。求馏出液D和残液W的量。题目2 乙炔和氯化氢加成生产氯乙烯，同时有二氯乙烷的副反应。加入反应器中的乙炔1000kg/h，氯化氢1474kg/h。从反应器中输出的产物气中，有乙炔10 kg/h，氯化氢56 kg/h，氯乙烯2332 kg/h，二氯乙烷76 kg/h。求：（1）乙炔转化率；（2）按乙炔计的氯乙烯产率；

13、（3） 按乙炔计的氯乙烯收率。 二、教师讲授计算方法工艺计算主要包括物料衡算和热量衡算，以及转化率、收率和产率的计算。1物料衡算用来确定进、出设备的物料量和组成间的相互数量关系，了解过程中物料的分布与损耗情况。物料衡算式：进入系统的物料量离开系统的物料量系统中物料的累积量 （1-1）注意点：（1）上式中可用质量单位（如kg或kg/s），也可以用物质的量单位（如kmol或kmol/s），但必须注意保持式中各项的单位一致。（2）上式是总物料衡算式，既适用于连续操作，也适用于间歇操作。当过程没有化学反应时，它也适用于物料中的任意组分的衡算；当有化学反应时，它只适用于任意元素的衡算。（3）对于连续稳定

14、操作，系统中物料的积累为零。上式可简化为：进入系统的物料量离开系统的物料量 （1-2）例1-1 两股物流A和B混合得到产品C，每股物流均有两个组分（代号1，2）组成。物流A的质量流量为qmA6160kg/h，其中组分1的质量分数为wA10.8；物流B中组分1的质量分数为wB10.2；要求产品C中组分1的质量分数为wC10.4。试求需要加入物料B的量qmB和产品C的量qmC。解：（1）画出过程示意图，选定适当的衡算系统难点突破：让学生明确，衡算系统可以是一个单元设备或若干个单元设备的组合，也可以是设备的某一部分。尽量选择进出物料品种较少的衡算系统。qmB？ wB10.2 qmA6160kg/h

15、混合器 qmC？ wC10.4wA10.8 （2）选定物料衡算基准本题以1h为衡算基准，则qmA6160kg/h（3）列出物料衡算式，解出未知数。 总物料衡算 6160qmB qmC 对组分1衡算 61600.8 0.2 qmB0.4qmc解得 qmB12320 kg/hqmc18480 kg/h2转化率、产率和收率的计算（1）转化率 （1-4）（2）产率 （1-5）（3）收率 （1-6）或 收率转化率产率 三、学生计算课题题目1（1）画出精馏过程示意图。（2）以1h为衡算基准，列出物料衡算式（分别列出总物料衡算式和对乙醇的衡算式）。（3）计算馏出液D和残液W的量。题目2（1）计算乙炔转化率。

16、 （2）以1h为计算基准，按乙炔计求氯乙烯的产率。（3）按乙炔计求氯乙烯的收率。四、计算结果对比分析学生分组互相对比计算结果，进行讨论，在教师指导下分析结果差异的原因。五、相关知识介绍1热量衡算稳定化工生产过程中的热量衡算式Q加Q放Q损 （1-3）2生产技术经济指标的计算（1）生产能力：主、副产品每年的生产量，一般以吨/年表示。（2）原料消耗定额：生产单位产品所需要原料和辅助材料的消耗量。（3）动力消耗定额：生产单位产品所需要水、电、汽和燃料的消耗量。（4）产品质量指标：产品质量的优劣程度，可分为等级率、合格率、正品率等。（5）工业总产值：以货币形式表现的工业企业生产的产品总量。（6）全员劳动

17、生产率：工业总产值除以全部职工人数。（7）产品成本：工业企业在一定时期内为生产和销售一定种类和数量的产品所支付的各种生产费用的总和。成本的构成有原材料、辅助材料、动力、工资及附加费、废品损失、车间经费、企业管理费和销售费用。（8）产品利润：产品的销售收入减去交纳的销售税金、销售成本及销售费用后，再加上销售利润和营业外收入的净额。结果是正数即为盈利，负数则为亏损。六、小结物料衡算的计算过程；转化率、产率和收率的计算方法。【作业】1在连续精馏塔中分离苯和甲苯混合液。已知原料液流量为12000kg/h，苯的组成为40%（质量百分数，下同）。要求馏出液组成为97%，釜残液组成为2%。试求馏出液和釜残液

18、的流量（kmol/h）；馏出液中易挥发组分的回收率和釜残液中难挥发组分的回收率。2推导转化率、产率和收率三者之间的关系？【课题】项目3 化工工艺流程图识读【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够熟练识读化工工艺流程图。2能够根据生产工艺准确画出工艺方案流程图和带控制点的工艺流程图。【教学重点、难点】重点：工艺方案流程图识读难点：控制点符号【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生观察分析、自主探究、合作学习的能力。根据本项目特点，采用讲授训练评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的

19、过程中达到教学让目标。讲解内容利用多媒体设备投影。【学时安排】2学时【教学建议】先讲解识读工艺流程图的基本方法和步骤，布置任务，指导学生完成一个具体的工艺流程图的读图。【教学过程】一、导入展示化工工艺流程图，说明其作用和类型（方案流程图和带控制点的工艺流程图）。二、教师讲解读图步骤1工艺方案流程图（又称流程示意图或流程简图）用图表和表格相结合的形式，按工艺流程顺序，示意性地表达一个工厂、车间或某个工段的生产过程，定性地描述物料运行程序的图样。如图1-3所示。图1-3甲醇回收方案流程图1原料贮槽；2进料泵；3预热器；4脱甲醇塔；5再沸器；6冷凝器（1）了解标题栏和图例说明，读出图样的名称、图形符

20、号、代号及管路标注。（2）读出各种设备名称、代号和数量。（3）沿主要物料流程线，按箭头方向逐一查找其所通过的设备、控制点和经每台设备后的生成物和最后物料的排放处。（4）查看其他辅助物料流程线的流向及经过的设备。（5）分析详细工艺流程并用文字叙述。操作要点1沿一条流程线，按箭头方向从头至尾逐一分析，最后综合分析工艺。2读图时应注意与生产工艺的联系。2带控制点的工艺流程图（工艺施工流程图或工艺安装流程图）在工艺方案流程图的基础上，画出全部生产设备简图和全部管线，并在适当位置标出管件、阀门、自控仪表的符号。学生提前预习各种符号表示方法。三、学生完成读图识读如图1-2所示的化工工艺流程图。 四、结果检

21、查学生叙述流程图，互相对比，进行讨论，在教师指导下分析结果差异的原因。五、相关知识介绍1工艺方案流程图一般画法步骤（1）用细实线画出厂房的地平线。（2）从左至右用细实线画出设备的轮廓，并依次编号。（3）用粗实线画出主要物料流程线；用中实线画出其他介质流程线，画流向箭头，并在流程线的起始与终了处用文字注明物料名称。主要物料注明物料的来源和去向。（4）在图的下方列出各设备的编号与名称。2带控制点的工艺流程图画法步骤（1）选图幅定比例。（2）用细实线画出厂房的地平线。（3）根据流程，用细实线从左至右依次画出设备的外形和内部主要特征。工艺流程图的设备代号与图例如表1-8所示。（4）在相应设备的图形正上

22、方或正下文标注设备位号和名称，其位置横向排成一行。如图1-4所示。相同设备的尾号设备顺序号主项代号设备分类代号T 10 06 A 图1-4设备位号的组成（5）用粗实线画出主要物料流程线；用中实线画出其他介质流程线，均画上流向箭头。（6）标注管道号、管径和管道等级。（7）在流程线上画出管件、阀门和仪表控制点等符号和代号；流程线的起始和终了处应注明物料的来向和去向。（8）标出仪表的符号。（9）编制图例，填写标题栏。在带控制点的工艺流程图中，将设计中所采用的图例、符号、物料代号、管道编号标注在图中，或以图表形式单独绘制成首页图。【总结】工艺流程图的识读步骤。【作业】实际生产化工工艺流程图识读。【课题

23、】项目4 化工设备图识读【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够熟练识读化工设备总装图。2能够绘制化工设备图。【教学重点、难点】重点：设备结构识读难点：各部件定位尺寸【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生观察分析、自主探究、合作学习的能力。根据本项目特点，采用讲授训练评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。讲解内容利用多媒体设备投影。【学时安排】2学时【教学建议】先讲解识读化工设备图的基本方法和步骤，布置任务，指导学生完成读图。【教学过程】一、导入展示一张

24、化工设备图，察看其基本内容：（1）一组图形。（2）相关尺寸。（3）管口表。（4）技术特性表。（5）技术要求。（6）明细表和标题栏。二、教师讲解读图步骤1概括了解阅读标题栏、明细表、接管口表、技术特性表和技术要求等，概括了解图样所表达设备的名称、容积、零部件数量、接管口数目、技术特性等内容。2分析视图分析图样中视图的个数、表达方法及各视图表达的内容。3零部件分析按照零部件编号，对照标题栏，详细分析各部件的形状、尺寸、相对位置及作用。4接管口分析分析进出设备的物料名称、性质及流量、压力等参数。5设备分析综合分析该设备的作用、结构、进出物料、操作条件，并用文字叙述。三、学生读图实训识读如图1-5所示

25、的化工设备图。四、结果检查学生叙述所读的设备图，互相对比，进行讨论，在教师指导下分析结果差异的原因。五、相关知识介绍化工设备图视图的表达方法（1）夸大画法，如壁厚的表达。（2）局部放大，如局部细节的表达。（3）简化画法，如标准件、重复件的表达。（4）旋转画法，如各方位上接管口的表达。【总结】化工设备图的识读步骤。【作业】实际设备图识读。【课题】项目5 化工生产准备【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够清楚地说明化工生产基本操作步骤及作用。2能够按要求完成化工生产准备工作。【教学重点、难点】重点：工艺路线选择难点：反应条件选

26、择【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生观察分析、自主探究、合作学习的能力。根据本项目特点，采用讲授训练评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。讲解内容利用多媒体设备投影。【学时安排】1学时【教学建议】先简单介绍化工生产准备的相关内容和步骤，布置实训任务，指导学生针对一个具体的化工生产工艺，完成生产准备，然后进行讨论、评价。教师可根据当地化工企业生产情况，选择学生熟悉的化工产品生产工艺进行练习，以提高学生学习兴趣。【教学过程】一、导入 以熟悉的某种化工产品生产为例，说明化工生产准备的必要性和重要性。二、教师讲解化工生产准备步

27、骤1选择生产方法选择原料，选择反应路线，分析经过哪几步单元反应。2确定工艺路线确定原料的预处理、采用的单元操作、反应物的后处理及采用的设备。3确定反应条件确定反应物摩尔比、反应物的浓度、反应过程的温度、压力、时间、催化剂、溶剂；主要反应物的转化率。4确定合成技术选择单元反应方式，选择反应器。5确定生产工艺流程根据生产情况，确定采用间歇操作还是连续操作，画出带控制点的工艺流程图。6工艺计算进行物料衡算、热量衡算，经济指标（消耗定额、产品产率、生产成本）计算。三、学生分组完成烷基苯磺钠生产准备操作要点1要满足产品性能规格要求，原料来源方便，综合经济指标合理。2尽量采用先进生产方法和清洁化生产工艺。

28、3选择安全、稳定的反应器，尽量减少投资。四、结果检查学生分组叙述所做的生产准备情况，各组比较，进行讨论，在教师指导下选出最优方案。五、相关知识介绍（学案中要求学生提前阅读这部分内容，上课时可采用学生讨论的方式进行）1化工生产过程化工生产过程可以看成是由原料预处理过程、反应过程和反应产物后处理过程三个基本环节构成的。（单元过程、单元操作）如图1-6所示。原料准备反应产物分离商品化三废治理循环利用排放原料商品图1-6 化工生产过程各步骤间的关系2化工装置的操作方式化工装置的操作方式可分为连续操作、间歇操作和半连续操作三种。3原料准备固体原料的处理主要包括：粉碎、筛分、干燥、净化、纯化等；气体原料的

29、处理主要包括：除尘、除沫和捕雾、净化、干燥等；液体原料的处理主要包括：过滤和澄清、干燥等。4化工生产规程化工生产规程是企业生产活动的主要依据，主要有工艺规程、操作规程、分析检验规程和安全技术规程。5化工生产安全知识防火防爆，防毒与救护，电气与压力容器安全知识，压力容器安全使用。6化工生产环境保护（1）污染物的来源（2）控制污染的方法（3）污染物的治理方法【总结】化工生产准备的步骤及注意点。【作业】1以上实训步骤是针对一个新产品的生产准备，若要进行一个已有产品的生产准备，应该有哪些步骤？2结合其他化工产品，练习生产准备过程。子模块2 化工实验基本操作【课题】项目6 加热与冷却操作【教材版本】王艳

30、、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够正确使用加热和冷却仪器，熟练操作及控制加热和冷却设备。2知道各种加热和冷却方法的应用场合。【教学重点、难点】重点：加热设备的操作难点：加热及冷却的温度控制【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用示范实训评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】1学时【教学建议】先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。然后，在学生预习的基础上讨论加热和冷却的其他

31、方法及应用场合。【教学过程】一、导入提出问题：实验室中什么时候需要采用加热和冷却？可以采用什么方法？二、教师示范仪器与设备操作酒精灯、电热套、水浴锅、油浴锅、恒温干燥箱、马福炉。操作要点1使用油浴锅加热时，要防止着火。当油的冒烟情况严重时，应停止加热。2油浴所用油中不能溅入水，否则加热时会产生泡珠或爆溅。3在电热套上安装烧瓶时，要使烧瓶外壁与电热套内壁保持2cm左右的距离，防止局部过热。三、学生实训学生按教材中操作步骤完成实训。1认识热源；2加热操作。3冷却操作。四、检查评价学生自查实训情况，各组比较，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习的基础上，由学生讨论完成以下知识的学习。1化学实

32、验室中常用的热源的使用场合及特点。酒精灯、电炉、水浴锅、油浴锅、电热套、高温电炉（马福炉）、电热恒温干燥箱（烘箱）、真空干燥箱2冷却的方法及使用场合。冷水浴、水和碎冰的混合物作冷却剂、碎冰（或雪）和无机盐的混合物作冷却剂。【作业】1化学实验中常用的加热方式有哪些？分别适用于什么场合？使用时应注意什么问题？2水浴锅和电热套加热时，分别如何调温与保温？【课题】项目7 减压操作【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够正确连接减压装置，达到要求的真空度。2能够正确操作真空泵。【教学重点、难点】重点：真空泵的操作难点：真空度控制【教学

33、方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用示范实训评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】1学时【教学建议】先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。然后，在学生预习的基础上讨论减压操作的其他方法及应用场合。【教学过程】一、导入提出问题：化学实验中什么时候需要采用减压操作？可以采用什么方法达到真空？二、教师示范仪器与设备操作循环水式真空泵操作要点1真空泵停机时，吸气管路必须破真空，以防真空泵内水倒吸。2长时间工作后，真空泵水箱内的水温将会升高，

34、影响真空度。应更换部分冷水，保持水箱内水温不升，使真空度稳定。三、实训步骤 1安装真空蒸馏装置；2减压操作；检漏；3维持真空度。5关闭真空泵，破真空。四、检查评价学生自查实训情况，各组比较，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习的基础上，由学生讨论完成以下知识的学习。1循环水式真空泵的工作原理和工作条件。2旋片式真空泵的工作原理和工作条件。3循环水式真空泵和旋片式真空泵可以达到的真空度各是多少。【作业】1化学实验中，什么时候需要真空干燥、真空过滤、真空蒸馏？ 2减压操作时，可以采取哪些措施尽量地提高真空度？【课题】项目8 过滤操作【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，

35、高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能正确进行实验室过滤操作，正确使用滤纸。2能够熟练提纯粗食盐。【教学重点、难点】重点：过滤操作难点：减压过滤【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用示范实训评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】1学时【教学建议】先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。然后，在学生预习的基础上讨论过滤操作的其他方法及应用场合。【教学过程】一、导入提出问题：化学实验中什么时候需要采用过滤操作？可以采用什么

36、方法？二、教师示范过滤操作常压过滤、真空抽滤 （a）常压过滤 （b）减压过滤操作要点1为使过滤进行较快，可将溶液静置一段时间，使沉淀尽量下沉，先把上面的大部分清液过滤掉，再将沉淀物搅起连同溶液一起过滤。2蒸发浓缩时溶液不可蒸干。 3加入蒸发皿的液体不应超过蒸发皿容器的2/3，在加热过程中，用玻璃棒不断搅拌。三、学生实训学生按教材中操作步骤完成实训粗盐的提纯。1称量，溶解；2沉淀过滤除硫酸根离子；3沉淀过滤除钙镁离子；4蒸发浓缩；5减压过滤；6称重，计算产率。四、检查评价学生自查实训情况，各组比较食盐产率，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的

37、学习。1普通过滤（常压过滤）适用于什么场合？操作中应注意什么问题？2减压过滤（抽滤）适用于什么场合？操作中应注意什么问题？【作业】1在除去SO42-、Ca2和Mg2时，为什么要先加BaCl2溶液，然后再加Na2CO3溶液？2溶液浓缩时为什么不能蒸干？ 【课题】项目9 回流与分水操作【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】能够正确装拆回流、分水装置，并能熟练进行回流、分水操作。【教学重点、难点】重点：回流操作难点：回流速度控制【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结

38、合作的能力。根据本项目特点，采用示范实训评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】1学时【教学建议】先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。然后，在学生预习的基础上讨论回流及分水操作的其他方法及应用场合。【教学过程】一、导入提出问题：化学实验中什么时候需要采用回流及分水操作？可以采用什么方法？二、教师示范操作回流装置安装、操作分水装置安装、操作（a）回流装置 （b）分水装置操作要点1冷凝管接冷却水，正确的接法是下进上出。2烧瓶内液体应占其容积的1/32/3。3温度计水银球要插入液面以下，不要碰触器壁。三、学生实训学生按实训步骤分组完成

39、实训。1回流安装回流装置，加入乙醇，加热回流，控制回流速度。停止加热，拆卸装置。2分水安装分水装置，加入甲苯、水，加热至沸，回流，放出水层。停止加热，拆卸装置。四、检查评价学生自查实训情况，各组比较，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。1回流的目的是什么？回流操作应注意什么问题？2可防潮的回流装置，可吸收反应中生成气体的回流装置，可以同时滴加液体的回流装置与普通回流装置有什么不同？各在什么情况下应用？3安装分水器的目的是什么？怎样完成？【作业】1如何控制回流速度？2分水操作时，分去水层的最佳时机应怎样选择？ 【课题】项目10 振荡与搅

40、拌操作【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够正确安装和使用搅拌装置，完成要求的搅拌任务。2能够正确操作实验室常用电动设备，并能处理一般故障。【教学重点、难点】重点：搅拌控制难点：固定装置的振荡操作【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用示范实训评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】1学时【教学建议】先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。然后，在学生预习的基础上

41、讨论搅拌及振荡操作的其他方法及应用场合。【教学过程】一、导入提出问题：化学实验中什么时候需要采用搅拌及振荡操作？可以采用什么方法？二、教师示范操作机械搅拌装置安装，电动搅拌机、强力电动搅拌机、高速剪切均质机、恒温磁力搅拌机、超声波振荡器使用。图1-13 机械搅拌装置操作要点1搅拌桨叶一定不能碰到容器壁或温度计，搅拌棒下端距瓶底约5mm，并保证垂直。2一定要确认电动搅拌机调速旋钮处在“0”位时，方可插上电源插头。3使用搅拌设备时，要注意不要将水洒到搅拌机的电气部分。三、学生实训学生按实训步骤分组完成实训。1安装机械搅拌装置；2检查电动搅拌机； 3加入物料；4开动搅拌机，调整搅拌速度。5停止搅拌，

42、拆卸装置。四、检查评价学生自查实训情况，各组比较，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。【相关知识】1人工手摇动容器或用玻璃棒搅拌有什么要求？2反应过程中的回流冷凝装置怎样做间歇振荡？3比较各种搅拌机的工作特点及转速范围。【作业】1要求密闭的装置应怎样进行搅拌？2各种搅拌器适用于什么场合？应怎样选择使用？子模块3 分离操作【课题】项目11 乙醇的蒸馏提纯【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够正确装拆蒸馏装置，并检查装置是否正确、整齐、严密、安全。2能够正确操作蒸馏装

43、置，制备出符合要求的乙醇产品。【教学重点、难点】重点：蒸馏操作难点：控制蒸馏速度【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用示范实训评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】1学时【教学建议】先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。然后，在学生预习的基础上讨论蒸馏的基本知识。【教学过程】一、导入提出问题：化工生产中采用什么办法提纯酒精？实验室中又怎样进行？二、教师示范操作蒸馏装置安装与操作。图1-14 蒸馏装置操作要点1安装蒸馏装置时，先选

44、定蒸馏烧瓶的位置，然后以它为基准，顺次地连接其他仪器。所用的铁夹必须用石棉布、胶皮等作衬垫。2蒸馏装置应严密，防止操作过程中有蒸气漏出。常压下的蒸馏装置必须与大气相通。3安装温度计时，通常水银球的上端应恰好位于蒸馏烧瓶支管的底边所在的水平线上。三、学生实训指导学生分组按实训步骤完成实训。1安装蒸馏装置；2加料；3蒸馏；4记录；5产品分析。四、检查评价学生自查实训情况，各组比较操作情况及产品纯度，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。1蒸馏的原理是什么？2安装蒸馏装置时，应怎样选择合适的烧瓶、温度计及冷凝管？3蒸馏时加入沸石的作用是什么？

45、加热、通冷凝水，停止加热、关闭冷凝水的顺序分别是怎样的？4蒸馏速度应怎样控制？【作业】1开始蒸馏时通冷却水和加热的顺序是怎样的？蒸馏完毕时停冷却水和停止加热的顺序又是怎样的？ 2蒸馏开始后，如果忘记加入沸石，应如何处理？ 3蒸馏过程中如加热过猛，蒸馏速度过快，所测数据会发生什么误差？ 【课题】项目12 丙酮的分馏提纯【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够正确组装分馏装置，并检查整个装置是否正确、整齐、严密、安全。2能够熟练操作分馏装置，制备出符合要求的丙酮产品。【教学重点、难点】重点：分馏操作难点：控制分馏速度【教学方法】

46、采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用示范实训评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】1学时【教学建议】先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。然后，在学生预习的基础上讨论分馏的基本知识。【教学过程】一、导入提出问题：化工生产中采用什么办法提纯沸点相近的物质？实验室中又怎样进行？二、教师示范操作分馏装置安装与操作。图1-15 分馏装置操作要点1安装温度计时，水银球的上端应恰好位于分馏柱支管底边所在的水平线上。2润湿分馏柱时，注意及时调节电压，使

47、蒸气在柱顶全回流，不要使蒸气逸入侧管口。3控制蒸气的馏出速度，以缓慢连续为宜。整个分馏过程，要保证温度计水银球总保持有液珠，保证柱底始终有液滴回流。三、学生实训 指导学生按实训步骤分组完成实训。1安装分馏装置；2加料；3加热分馏；4控制馏出液速度；5记录一次温度。6产品分析。四、检查评价学生自查实训情况，各组比较操作情况及产品纯度，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。1分馏的原理是什么？2分馏与普通蒸馏有什么区别？3什么是回流比？分流操作时一般控制回流比多大？4分馏速度应怎样控制？【作业】1回流比对分离效果有什么影响？2在进行分馏操作

48、前，为什么要将柱身先充分润湿？3为什么分馏时加热要平稳并控制好回流比?【课题】项目13 重结晶法提纯乙酰苯胺【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够正确使用抽滤装置，正确进行结晶、热过滤操作。2能够正确使用重结晶法提纯乙酰苯胺粗品。【教学重点、难点】重点：重结晶操作难点：热过滤操作【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用示范实训评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】2学时【教学建议】先示范

49、讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。然后，在学生预习的基础上讨论重结晶提纯的相关知识。【教学过程】一、导入提出问题：化工生产中采用什么办法提纯固体有机混合物？实验室中又怎样进行？二、教师示范操作重结晶操作，热过滤操作。 图1-16 布式漏斗和吸滤瓶操作要点1用活性炭脱色时，不要把活性炭加入到沸腾的液体中，以免溶液爆沸而溅出。活性炭加入量不宜太多，一般为粗产品质量的5%。2热过滤操作时应做到仪器热、溶液热、动作快。3停止抽滤时，先将抽滤瓶与抽滤泵间连接的橡皮管拆开，或者将安全瓶上的活塞打开与大气相通，再关闭泵，防止水倒流入抽滤瓶内。三、学生实训指导学生分组按操作步骤完成实

50、训。1称量，溶解；2热抽滤；3结晶，抽滤；4洗涤结晶，晾干。5产品分析，计算回收率。四、检查评价学生自查实训情况，各组比较操作情况及产品纯度，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。重结晶的原理是什么？在什么情况下可以应用重结晶？2重结晶法提纯固体有机化合物的主要有哪几步？每一步所起的作用是什么？【作业】1如何选择重结晶溶剂？ 2为什么要采用热过滤？ 3在脱色后进行热抽滤时，若发现母液中有少量活性炭，应如何处理？【课题】项目14 用乙酸乙酯从苯酚水溶液中萃取苯酚【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社200

51、9年3月出版。【教学目标】1能够正确使用分液漏斗，正确进行萃取操作。2熟练进行液-液萃取，从苯酚水溶液中萃取出符合要求的苯酚产品。【教学重点、难点】重点：分液漏斗使用难点：分液漏斗使用【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用示范实训评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】1学时【教学建议】先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。然后，在学生预习的基础上讨论液-液萃取的基本知识。【教学过程】一、导入提出问题：若欲分离的液-液混合物不适合

52、于采用蒸馏，还可以采用什么办法分离？二、教师示范操作分液漏斗操作。图1-17 分液漏斗操作要点1分液漏斗中的液体不宜装得太多。2漏斗在振动过程中，振动两三次就需放一次气，放气时，注意不要对着人。3若溶液发生乳化现象，可加入一些食盐，增加水相的密度，使絮状物溶于水中，迫使有机物溶于萃取剂中，或加入几滴酸、碱、醇破乳。三、学生实训指导学生分组按实训步骤完成实训。1安装装置；2加料；3分层；萃取；4产品分析。四、检查评价学生自查实训情况，各组比较操作情况及产品纯度，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。1液-液萃取的基本原理是什么？2正确的液

53、-液萃取操作是怎样的？【作业】1萃取剂应如何选取？2用分液漏斗萃取时，为什么要放气？3用分液漏斗分离两相液体时，分液时上层溶液是否可以从下口放出？【课题】项目15 用索氏萃取器从茶叶中提取咖啡碱【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够正确使用索氏提取器进行液-固萃取操作。2能够正确进行升华操作。【教学重点、难点】重点：索氏提取器操作难点：升华操作【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用示范实训评价总结的教学过程，让学生在完成具

54、体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】2学时【教学建议】先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。然后，在学生预习的基础上讨论液-固萃取及升华的基本知识。【教学过程】一、导入提出问题：怎样用桔子皮制备桔子香精？二、教师示范操作索氏提取器操作。 图1-19 索氏萃取器操作要点1所用试样茶叶最好为研细的茶叶末。试样用定性滤纸包好，不可过松，也不宜过紧，防止漏出堵塞虹吸管。 2滤纸包的高度不能超过虹吸管，上部最好折成凹形，以利回流液充分浸润试样。3蒸馏时，瓶中乙醇不可蒸得太干，否则残液很粘不易转移。4升华过程中，需始终用小火间接加热。如温度过高会使产品发黄，影响产品质量。

55、三、学生实训指导学生按实训步骤分组完成实训。 1安装装置； 2索氏提取；3蒸馏；4中和除水； 5升华； 6冷却。四、检查评价学生自查实训情况，各组比较操作情况及产品纯度，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。1固-液萃取可用于什么场合？它的操作原理是什么？2索氏提取器操作过程是怎样的？3升华的原理是怎样的？4怎样进行升华操作？【作业】1如果萃取物质的溶解度很小，一般用什么方式萃取？2升华有何优缺点？ 3升华操作中加热温度为什么要控制在升华物质的熔点以下？ 子模块4 有机合成单元反应技术【课题】项目16 正溴丁烷的制备卤化技术【教材版本】

56、王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1能够熟练进行蒸馏、回流及萃取操作，完成卤化反应。2能够正确控制卤化反应条件，制备合格产品。【教学重点、难点】重点：卤化反应技术难点：反应条件控制【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用讲授实训评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】3学时【教学建议】先布置实训任务（要制备的产品），讲解产品的合成思路及实验方法，指导学生按步骤完成实训项目。然后，在学生预习的基础上学习卤

57、化反应的相关知识。【教学过程】一、导入布置实训任务，合成正溴丁烷。二、教师讲授合成思路及实验方法在H2SO4存在下，正丁醇与NaB在回流状态下反应生成正溴丁烷，蒸馏后通过酸洗、水洗、碱洗，再精制得正溴丁烷。操作要点1硫酸倾倒和稀释时要注意安全。吸收装置中漏斗勿全部浸入水中，以免产生倒吸。2蒸馏过程中，正溴丁烷是否完全蒸出，可以通过以下现象判断：反应瓶中上层油层消失；馏出液由混浊变为澄清；用试管收集少量馏出液，加水振摇，如果没有油珠出现，说明有机层已蒸完。3洗涤时要注意分清有机层和无机层。三、学生实训 指导学生按实训步骤分组在实训室完成产品的合成。1加料2安装回流冷凝装置3溴化 4蒸馏5分离 6

58、洗涤7精制四、检查评价学生自查实训情况，各组比较操作情况及产品收率，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。1卤化的定义与应用。2常用的卤化剂有哪些？3三种卤化方法（加成卤化、取代卤化和置换卤化）的反应原理及所用卤化剂。（1）加成卤化 （2）取代卤化（3）置换卤化【作业】1卤化的方法有哪些？可用于制备哪些产品？2芳烃环上卤化与侧链卤化的区别是什么？ 3置换卤化中，可被卤基置换的取代基主要有哪些？【课题】项目17 对甲苯磺酸钠的制备磺化技术【教材版本】王艳、张洪刚主编化工工艺试验工技能培训与考核，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标

59、】1能够熟练进行热过滤、抽滤、重结晶、活性炭脱色等基本操作。2能够正确完成磺化操作过程，并进行产物分离，得到合格的产品。【教学重点、难点】重点：磺化反应技术难点：反应条件控制【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用讲授实训评价总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。【学时安排】3学时【教学建议】先布置实训任务（要制备的产品），讲解产品的合成思路及实验方法，指导学生按步骤完成实训项目。然后，在学生预习的基础上学习磺化反应的相关知识。【教学过程】一、导入布置实训任务，合成对甲苯磺

60、酸钠。二、教师讲授合成思路及实验方法在回流状态下，甲苯与浓H2SO4反应生成对甲苯磺酸，中和后盐析得到结晶，通过活性炭脱色，再次盐析结晶，烘干后得到对甲苯磺酸钠产品。操作要点1因水层（H2SO4层）与油层（甲苯层）互不相溶，为使反应顺利进行，必须充分摇动增加接触机会。2稀释中和时，因反应放出大量CO2气体，为避免溶液逸出，必须分批加入Na2CO3。三、学生实训指导学生按照实训步骤，分组完成实训，制备产品。1磺化 2稀释中和 3盐析4抽滤5重新溶解，活性炭脱色6第二次盐析，烘干四、检查评价学生自查实训情况，各组比较操作情况及产品收率，选出最佳操作人员。五、相关知识介绍在学生预习及实训操作的基础上