《化工专业实验一》课程教学大纲

《化工专业实验一》实验教学大纲

课程名称:化工专业实验Ⅰ课程编码:180520048

课程负责人:课程性质:独立设课开设学期:三年级一

学期学时学分:课程总学时:48

课程总学分:1.5

，其中实验总学时:48

实验总学分:1.5

开设实验项目数：13，其中必做实验项目数:8选做实验项目数:5

一、实验教学目标及基本要求1.

使学生掌握化工基础数据测试、反应工程、分离技术、计算机模拟技术等实验中仪器、设备、测试技术及常用精密仪器的使用，初步了解化工专业实验技术和实验研究方法；2.

使学生掌握简单化工过程的实验方案设计、产品的制备及性能测试与表征，培养学生初步具备进行化工实验研究的能力。并加强计算机的应用，采用单因素实验、正交实验等方法，通过比较归纳、作图等进行实验研究、信息获取和数据处理；3.

通过实验训练加深化学工程理论知识的理解，提高学生分析、解决问题的能力、动手能力、表达能力和团队合作能力。

二、课程教学目标与毕业要求的对应关系

课程教学目标毕业要求1能运用文献检索技能、数学拟合方法、工程科学等原理，准确分析化工工艺中各种操作条件或因素对于化工产品收率、反应转化率等工艺性能的影响，获得合理规律或拟合公式。毕业要求2内涵观测点2-4能运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，借助文献研究，分析过程的影响因素，获得有效结论。2掌握化工产品的制备技术及实验流程和方案的基本设计，了解实验过程中各因素对实验方案的影响，掌握常用仪器的使用方法和基本科学实验技能。毕业要求3内涵观测点3-1

掌握工程设计和产品开发全周期和全流程的基本设计、开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。3学生基于化工产品的特性能够进行实验方案的设计，使学生掌握实验研究的基本方法且能够制定可行的研究路线。毕业要求4内涵观测点4-2

根据产品、工艺等特征，选择确定研究路线，设计可行的实验方案4掌握化工产品的性能测试，了解相关表征方法，并进行数据处理分析，通过信息综合得到合理有效的结论,具有化工相关专业的信息获取及数据处理能力。毕业要求4内涵观测点4-4

能正确采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、分析和解释，获取合理有效的结论5能在团队中负责地完成自身的实验任务，组织、协调及配合其他组员完成方案设计、内容展示和合作实验。培养学生团队合作能力。毕业要求9内涵观测点9-2能够在团队中独立或合作开展工作

三、实验项目的设置

序号实验编码实验项目名称内容提要实验学时每组人数实验要求1、必做2、选做实验类型1、基础性2、综合性3、设计性4、探究性

11826021039实验安全知识及教育实验室安全操作、个人保护、事故发生的应急处理、实验室有害危险品的处理等。4111

21826021040计算机仿真实验了解化工实验仿真技术，借助仿真软件，初步掌握化工实验的操作技术，并进行设备选择、流程设计。411131826021041三元液-液平衡数据的测定掌握三元液-液平衡数据测定原理及方法，能够进行数据获取、分析及处理。4411

41826021042连续流动反应器中的返混测定了解全混釜和多釜串联反应器的返混特性，掌握停留时间分布的测定方法，了解模型参数n的物理意义及计算方法。加深学生对化学反应工程理论知识的理解。4411

51826021043活度系数的测定—色谱法测无限稀释活度系数掌握活度系数的外延法测定原理及实验方法，熟悉气相色谱仪的原理、操作及数据分析。4411

61826021044乙苯脱氢制苯乙烯了解以乙苯为原料，在固定床单管反应器中制备苯乙烯的过程；掌握制备过程的转化率、选择性、收率与反应温度的关系；使学生学会优化化工生产工艺操作条件的方法。4411

71826021045中空纤维超滤膜分离实验了解膜分离的基本原理及方法，掌握中空纤维超滤膜分离设备的流程和操作。学会紫外分光光度计测定溶液浓度的方法及标准曲线的制作。4411

81826021046气固相催化宏观反应速率的测定了解宏观反应动力学参数的测试原理及方法。使学生了解化学反应速率测定的基本方法，提高其分析能力。4411

91826022004机动车尾气净化催化剂制备、性能测试及表征了解催化剂制备的原理及方法；掌握气固相催化反应实验研究及实验数据处理；了解TPO、XRD等催化剂性能测定及表征方法。提高学生创新能力和团队合作能力。。16422

101826022005连续法制备沉淀二氧化硅及产品性能检测与表征了解沉淀二氧化硅的各种制备方法，掌握制备沉淀SiO2的原理、工艺流程和影响产品性能的因素；掌握IR、BET、粒度分布等表征方法及产品吸油值等性能测试方法。使学生学会自主设计化工实验方案，培养学生的科学思维和创新意识16422111826022006功能性气凝胶的制备及应用

了解气凝胶形成机理及制备方法；掌握冷冻干燥法和超临界干燥法制备气凝胶的原理、合成工艺和影响产品性能的因素；掌握气凝胶密度、弹性和比表面积及孔径分布的测试方法和数据分析。使学生掌握化工过程的实验方案设计和产品的制备，提高学生的创新能力和动手能力。16422

121826022007还原染料的媒间接电化学还原反应的研究掌握媒介间接电化学还原反应的基本原理和方法；了解媒介配合体系的组成及配制，了解电解池的结构及电极材料构成；掌握隐色体靛蓝浓度的在线光谱监测方法及电化学工作站的使用；通过考察各因素对反应的影响，从而对媒介间接电化学还原染料有更深入的了解。提高学生表达能力、创新能力和团队合作能力。16422131826022008锂离子电池负极材料的制备及电化学性能研究了解锂离子电池的工作原理、电极的分类、构成和充放电机理；初步了解和掌握锂离子电池负极材料开发的研究思路和实验研究方法，学会独立进行实验方案的设计，组织与实施；掌握锂离子电池电极制备的关键技术、材料表征和电化学性能测试的常用方法，熟悉相关性能测试结果的分析。16422

四、实验教学方式1.本课程以实验为主，单独设课。开课后，主讲教师需向学生介绍课程的教学目标、实验项目安排和进度、考核方式、实验守则、安全卫生制度等。2.学生根据每个实验的要求，在规定时间内，独立或共同完成实验。实验前，要求教师检查仪器设备，统计考勤，做好实验教学记录；要求学生实验前预习，学习实验目的、原理、方法、所需测量的数据、实验仪器、注意事项等。实验课程中，经教师考察，达到预习要求才允许参加实验；按要求进行实验前准备工作，了解实验装置、实验流程、测试点、操作控制点及所使用的检测仪器、仪表；实验过程中，要求学生勤于动手、敏锐观察、细心操作、准确记录原始数据，教师引导学生深入思考，检查并签名后的实验及原始数据才有效，着力培养学生观察实验、综合考虑问题的能力。实验结束后，要求学生独立完成实验数据处理，并参照学院要求的格式撰写实验报告。3.对于综合设计性实验，由教师提出实验目的、实验仪器和实验要求，学生通过查阅文献资料，提出初步实验方案。经小组讨论，教师指导，确定最终实施方案和步骤，学生按此进行实验。结束后，实验报告以小论文的形式提交。

五、考核方式与评分标准（一）课程考核方式本课程成绩由各实验项目成绩乘以该实验项目的占比，加和后获得最终成绩。实验分为基础实验和综合性、设计性实验。对于基础实验，每次实验的成绩按实验准备、实验过程、实验报告三部分评分，其中实验准备（含预习情况、出勤情况、提问等）15%；实验过程（实验主动性、操作情况、动手能力等）25%；实验报告（实验数据处理、实验结果分析、实验讨论与总结等）60%。对于综合性、设计性实验，每次实验的成绩按实验准备与过程、讨论与答辩、实验报告三部分评分，其中实验准备与过程（含查阅资料、实验方案设计、实验动手能力）30%；讨论与答辩（课堂汇报文件的制作与课堂演讲）10%；实验报告（实验数据处理、实验结果分析、实验讨论与总结等）60%。不同考核方式的具体分值分配如下表所示：

考核方式考核要求考核权重（%）基础实验每次实验总评成绩实验准备课堂考勤：根据教务规定，以下情况不予考核无成绩：旷课累计达到总学时1/4；缺课（含旷课或请假）累计达到总学时1/3。课堂表现：预习报告和考核课堂提问等1580

（每个基础实验占10%）实验过程实验表现、操作情况、动手能力等25实验报告实验数据处理、实验结果分析、实验讨论与总结等60综合性、设计性实验每次实验总评成绩实验准备与过程查阅资料、实验方案设计、实验动手能力3020讨论与答辩课堂汇报文件的制作与课堂演讲10实验报告实验数据处理、实验结果分析、实验讨论与总结等60总成绩所有考核方式的百分制分数乘以各自的考核权重，相加得到本课程的百分制总成绩。（二）课程目标、考核内容与评价方式课程目标、考核内容与评价方式如下表所示。

课程目标考核内容评价方式掌握化工产品的制备技术及实验流程和方案的基本设计，了解实验过程中各因素对实验方案的影响，掌握常用仪器的使用方法和基本科学实验技能。

支撑毕业要求3内涵观测点3-1

1、遵守实验室安全守则2、掌握化工专业实验技术和实验研究方法3、掌握基础化工实验中常用仪器的使用1、预习报告2、实验装置流程的搭建3、实验中设备和仪器操作完成情况4、实验中有关安全提问考核1、对于基础实验：实验预习报告、实验装置的建立、设备和仪器的操作、课堂提问、实验报告。2、对于综合性、设计性实验：查阅资料、实验方案设计、实验操作过程、小组讨论和答辩、实验报告等。能运用文献检索技能、数学拟合方法、工程科学等原理，准确分析化工工艺中各种操作条件或因素对于化工产品收率、反应转化率等工艺性能的影响，获得合理规律或拟合公式。

支撑毕业要求2内涵观测点2-44、掌握计算机化工仿真技术，并进行设备选择、流程设计5、能够运用数学方法和文献检索分析各因素的影响，获得规律

1、预习报告2、设计性实验报告的方案设计3、实验报告的中数据处理和实验结果分析等

学生基于化工产品的特性能够进行实验方案的设计，使学生掌握实验研究的基本方法且能够制定可行的研究路线。

支撑毕业要求4内涵观测点4-26、根据实验需求，掌握查阅文献资料的方法7、能够掌握实验研究的基本方法及设计实验方案1、预习报告2、综合、设计性实验报告的方案设计

掌握化工产品的性能测试，了解相关表征方法，并进行数据处理分析，通过信息综合得到合理有效的结论,具有化工相关专业的信息获取及数据处理能力。

支撑毕业要求4内涵观测点4-4

8、了解实验相关相关测试仪器的原理及表征方法9、具有正确处理和分析实验数据的基本能力1、性能测试表征2、实验报告的中数据处理和实验结果分析等

能在团队中负责地完成自身的实验任务，组织、协调及配合其他组员完成方案设计、内容展示和合作实验。培养学生团队合作能力。

支撑毕业要求9内涵观测点9-2

10、具有熟练的仪器操作能力11、具有团体合作能力，能够完成组内分布的任务，配合其他成员的工作1、预习报告2、实验操作情况3、设计性实验的小组讨论与答辩

（三）过程考核评价标准1.课堂考勤正常出勤1次，该次记为优秀；正常请假1次，该次记为良好；迟到30分钟以内的，该次记为良好；迟到30分钟以上的，该次记为中等；迟到当日课时50%以上的，该次记为及格；缺勤的，该次记为不及格。考勤成绩由多个单次考勤成绩通过数值算法确定缺勤累计超过三分之一学时的取消课程考核资格。2.预习实验预习一般在实验开始前的课外时间进行，以了解实验原理、实验目的、内容、仪器仪表、测试方法、实验过程等，并撰写实验预习报告，本部分的重点在于考查学生对实验前期准备的情况。预习报告一般采用自备报告用纸，手写或计算机打印均可。3.课堂提问实验课堂提问一般随机进行，对所要进行的实验项目进行现场提问，学生主动、被动回答问题；单次提问成绩等级通过数值算法和各评价点所占比例共同确定；课堂提问成绩由多个单次提问成绩通过数值算法确定；4.实验操作情况主要包括实验表现、操作情况、动手能力等。实验操作主要是对学生在实验开始前、实验进行时、实验结束后三个过程的评价。考察学生实验操作是否按要求进行，一般采用减分制，即发现一项不规范，该过程的评分降低一个等级。实验课堂中，教师对每位学生的实验操作情况进行评分，主要考核内容如下：玻璃仪器使用规范，移液管、滴定管等量器读数精确，能正确安全地使用对应实验的设备仪器，能按要求配置标准溶液，能正确使用化工产品表征仪器，实验过程有条理地安排各步骤，能准确控制实验温度、浓度等操作条件，能安全地使用实验室的水电气等实验操作情况。具体评价标准如下表所示：

评价点比例

（%）优秀（100-90分）良好（90-80分）中等（80-70分）及格（70-60分）不及格（60分以下）出勤5%全勤正常请假2次且补做实验正常请假5次且补做实验；迟到30分钟内2次；迟到30分钟以上1次迟到30分钟内4次；迟到30分钟以上2次；迟到当日课时50%以上1次迟到当日课时50%以上3次；无故缺勤2次课堂提问4%回答准确率以严谨科学的态度回答问题回答具有批判性，能提出自己的见解回答不够全面回答内容与问题有一定的相关性回答错误1%回答主动性能积极参与课堂互动能较积极参与课堂互动经教师鼓励后能按要求参与互动互动较为被动无互动且没有配合意识预习报告5%规范正确完成预习报告预习报告内容基本完整预习报告出现少量错误预习报告缺少关键内容未提交预习报告实验操作情况25%实验操作规范严