《化工原理》(4)课程教学大纲

《化工原理》课程教学大纲课程名称：化工原理课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：PrincipleofChemicalEngineering总学时/周学时/学分：72/4/4其中实验（实训、讨论等）学时：0(实验单独设课)先修课程：高等数学、大学物理、基础化学、物理化学等授课时间：1-18周，周三：3、4节；周五：1、2节线上：优学院教学云平台；线下授课地点：周三：7B315；周五：7B315答疑时间、地点与方式：1)教师师办公室(12F102)进行答疑；2)电话、QQ、邮件或微信等方式答疑；3）课前课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（）使用教材：王志魁主编《化工原理》，第五版，北京：化学工业出版社，2018.1教学参考资料：1.陈敏恒等编《化工原理》第三版；2.钟理主编《化工原理》化学工业出版社，20083.谭天恩主编《化工原理》（上下册），第四版，4.邵友元《化工原理学习指导。课程简介：《化工原理》又称《化工单元操作》、《化工过程及设备》。课程的主要任务是介绍流体流动过程、传热过程、传质过程（动量传递、热量传递、质量传递）的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型及实验研究方法等。通过本门课程的学习，使学生掌握各种典型化工过程及其主要设备的基本原理、基本概念、基本知识的熟练应用及其计算方法，培养学生分析和解决有关单元操作各种问题的能力；通过本门课程的综合性、设计性实验的操作训练，可以锻炼学生的工程技能及培养学生的创新实践精神，以适应生产建设的需要。课程教学目标一、知识目标：1.掌握各个单元操作的基本规律，熟悉所用设备的工作原理、性能和操作等。2.掌握主要化工单元操作的基本原理、典型设备的结构及计算方法；同时逐步掌握设备工艺尺寸的计算和定型设备的选型计算。3.掌握各个化工单元操作的基本原理，包括主要计算方法、化工过程主要设备的结构特点、主要工艺尺寸或性能。二、能力目标：1.掌握化工过程研究的方法论；把对各单元操作的基本规律的认识能用于化工生产和研究之中；具备化工单元操作典型设备选型的能力，对化工设备和过程具有一定的操作和管理能力。2.学会用自然科学的原理来考察、分析和处理工程实际问题。3.激发学生专业兴趣，激发学生为化学化工事业奋斗终身精神。三、素质目标：1.培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识。2.养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。本课程与学生核心能力培养之间的关联（可多选）：eq\o\ac(□,√)核心能力1.运用数学、物理、化学化工基础科学理论和工程知识的能力。□核心能力2.设计与执行实验与仪器操作、分析与解释实验数据的能力。eq\o\ac(□,√)核心能力3.执行化学或化工实务所需技术、技巧及使用工具的能力。eq\o\ac(□,√)核心能力4.具备工程设计方法与管理的能力。eq\o\ac(□,√)核心能力5.具备计划管理、有效沟通与团队合作的能力。eq\o\ac(□,√)核心能力6.具备资料搜集与分析能力并且运用于化学化工专业的专题研究与书报讨论之能力。□核心能力7．具备英语听说和读写能力，了解化工技术对环境、社会及全球的影响，并培养持续学习的习惯与能力。eq\o\ac(□,√)核心能力8．理解工程伦理，及安全、卫生、环保等社会责任。理论教学进程表周次教学主题教学时长教学的重点、难点、课程思政融入点教学方式作业安排1认识化工原理2重点：课程内容与性质；课程实现目标、课程学习考核标准。难点：物理量的单位与量纲及单位换算。课程思政融入点：介绍课程发展史，激发学生学习这门课的兴趣。线上：优学院课程思政作业：要求学生查阅化学工程发展历程，写1000字左右的读书笔记。1流体静力学2重点：静力学基本方程及流体（静止）的性质。难点：静力学基本方程式的应用线上：优学院有作业（3题左右）2管内流体流动的基本方程式4重点：流量流速、连续性和柏努力、牛顿粘性定律、雷诺实验等难点：柏努力方程的应用课程思政融入点：认识流体力学先驱丹尼尔·伯努利（DanielBernoull）及家族，了解他们在数学、物理，特别是在流体力学中的伟大贡献及献身科学事业的精神。线上：优学院无作业

3管内流体流动摩擦阻力损失4重点：直管阻力和局部阻力的计算难点：管路局部阻力和总阻力的计算线上：优学院有作业（3题左右）4管路计算4重点：管路设计型和操作型计算难点：简单管路计算中的试差方法；并联管路、分支、汇合管路特性线上：优学院有作业(4题左右)5流量的测定2重点：测速管（毕托管）、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计等难点：各种流量计的测量原理与特点课程思政融入点：引入警示性案例，培养学生严谨、细致的工作作风。线上：优学院无作业5-6流体输送机械4重点：离心泵的基本结构、工作原理、操作特性、安装等；泵和管的特性曲线。难点：安装高度的计算和离心泵安装及选型线上：优学院无作业6-7重力沉降2重点：非均相混合体系、重力沉积难点：自由沉积速度的计算线上：优学院无作业8重力沉降设备2重点：降尘室的构造、工作原理及计算难点：降尘室结构及处理能力等计算课程思政融入点：引入PM2.5等降尘室无法分离的颗粒物，倡导生命共同体理念，践行绿色发展观。线上：优学院无作业8-9过滤过程4重点：离心沉降、过滤基本方程式难点：过滤速率基本方程式的应用线上：优学院无作业9板框过滤2重点：板框压滤机的结构及工作原理难点：恒压过滤计算线上：优学院有作业（4题左右）10热传导6重点：傅里叶定律-热传导速率方程；平板热传导传热速率计算；圆管热传导传热速率计算。难点：多层圆管热传导热阻计算。线上：优学院有作业（2题左右）10-11对流传热6重点：对流传热方程及对流传热系统；影响对流传热系数的因素；套管式、列管式换热器计算。难点：对流传热系数的影响因素及计算。线上：优学院有作业（2题左右）12换热器2重点：换热器的能量衡算，总传热速率方程和总传热系数，换热器的结构与原理。难点：列管式换热器选用计算。线上：优学院有作业（1题）12-13气液相平衡4重点：气体在液体中的溶解度、亨利定律；亨利定律的应用。难点：气液相平衡在吸收中的应用。线上：优学院无作业13-14吸收过程的传质速率与吸收塔的计算6重点：分子扩散与菲克定律；双膜理论；吸收速率方程；操作线方程与平衡线方程；最小液气比计算；填料层高度计算；难点：吸收剂的用量、塔高、塔经的计算及设备；气液传质设备（吸收塔部分）。线上：优学院有作业（6题左右）15蒸馏与精馏原理2重点：相律和拉乌尔定律；两组分理想物系的汽液平衡关系；蒸馏过程的原理。难点：两组分理想物系的汽液平衡关系。线上：优学院无作业15-16双组分连续联精馏的计算与分析6重点：操作线方程与q线方程；理论板数的计算；回流比与最小回流比；精馏塔的操作计算。难点：进料热状态参数q；回流比与进料热状态对精馏过程的影响。线上：优学院有作业（7题左右）17特殊精馏2重点：恒沸精馏与萃取精馏。难点：夹带剂、萃取剂的选择。线上：优学院无作业17板式塔2重点：塔板结构；塔高与塔径的计算；精馏塔设备。难点：塔的选型与计算。线上：优学院无作业18干燥与过程的物料衡算和热量衡算4重点：湿空气的性质；湿空气的湿度图及应