《化工原理实验》课程教学大纲

《化工原理实验》教学大纲课程编号：11200032英文名称：ExperimentsofChemicalPrinciples学分：0.5学时：总学时16学时，其中实践16学时先修课程：高等数学、物理化学、化工原理课程类别：专业基础课程授课对象：轻化工程专业学生教学单位：化学化工学院修读学期：第4学期一、课程描述和目标化工原理实验紧密联系化工生产实际，是化工类专业核心课之一，是化工原理课程的一个重要教学环节，是教学中的实践环节。化工原理实验不同于基础课实验，具有典型的工程实践特点，其实验设备、工艺流程、操作条件和参数变量，都接近于工业生产实际。研究问题的方法是用工程的观点去分析、观察和处理数据。通过实验研究，对实际化工过程的模拟和合理简化加深理解，从而能够归纳和概括出经验方程以及绘制出相关曲线关系，了解研究复杂问题的思路和解决复杂问题的途径，旨在提高化工综合能力。通过化工原理实验的学习，其基本目标是：课程目标1:了解和理解一些比较典型的已被广泛应用的化工过程与设备的原理和操作，巩固和加深对化工原理课程中基本理论知识的理解。课程目标2:进行化工实验基本技能的训练，学习化工实验的基本方法和实验技术，培养学生应用理论知识组织工程实验的能力及分析问题、解决工程问题的能力；在实验中学会一些操作技能，能清楚地、正确地表达实验结果、进行技术交流的能力。课程目标3:培养科学的思维方法、科学态度和科学作风，提高自身素质水平，开拓思路，掌握新的实验技术和方法，增强创新意识。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重2-4.能运用纺织化学与染整工程专业基本知识和原理，借助文献研究，分析工程影响因素，获得有效结论。课程目标1404-3．能根据实验方案选用仪器设备，构建实验系统，安全开展实验，正确采集实验数据。课程目标2304-4.能对实验结果进行合理分析和解释，通过信息综合得到有效结论。课程目标330三、教学内容、基本要求与学时分配各实验项目的学时分配如下，在必修6学时基础上再选10学时，共计16学时进行教学序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1实验一流体流动阻力测定实验教学内容:1、流体流过直管或管件时，产生的阻力表现为管段两端的压力降。通过测量压力降可计算出管件和阀门的阻力系数，确定直管摩擦系数λ与雷诺数Re的关系；2、测定流体流过管件时的局部阻力；测定局部阻力系数ζ；3、学会压差计、流量计的使用方法以及识别管路中各个管件、阀门的作用。基本要求:掌握测定摩擦系数λ和局部阻力系数ζ的方法；并学会压差计、流量计的使用方法以及识别管路中各个管件、阀门的作用。4、必修2验证课程目标1、2、32实验二列管换热器传热系数测定实验教学内容:测定传热系数，并分析影响的因素。体现主要热阻侧流体流速的改变对总传热速率的影响。基本要求:1、了解换热的结构，掌握换热器的操作方法；2、掌握冷热流体通过间壁换热时给热系数的测定方法，了解对流传热的基本规律；4、必修4验证课程目标1、2、33实验三填料塔吸收实验教学内容:1、测定水吸收纯二氧化碳的液侧传质膜系数、体积吸收系数；2、掌握液相传质单元高度的概念，通过对吸收过程气体浓度的变化、气液传质面积的计算、传质速率计算，最终计算气相传质系数；基本要求:1、了解填料吸收塔的构造；2、熟悉填料吸收塔的操作，掌握填料塔的吸收总系数的测定方法；3、了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响。4、选修5验证课程目标1、2、34实实验四精馏实验教学内容:1、以乙醇-水恒沸物体系，选取筛板塔进行精馏分离，通过不同条件的精馏，测定分离效果；2、根据塔顶及塔釜组成xD、xW,在x-y图上用图解法求取全回流时的理论板数NT和全塔效率ET；3、作图法求出部分回流时的最小回流比。基本要求:1、了解筛板精馏塔的结构及精馏流程；2、熟悉筛板精馏塔的操作方法；3、测定板式精馏塔全塔效率、部分回流时最小回流比。4、选修5综合课程目标1、2、35实验五流化床干燥实验教学内容:1、常压流化床干燥器的基本流程和干燥基本原理；2、采用固体流态化方式将热量传给含水物料(硅胶)，使其中的水分蒸发分离的操作，测定干燥曲线即x～τ关系曲线和干燥速度曲线；3、测定在恒定干燥条件（即热空气温度、湿度、流速不变）下的湿物料干燥速率曲线；基本要求:1、了解常压流化床干燥器的基本流程和工作原理；2、掌握测定干燥速度曲线的方法；3、了解影响干燥速度曲线的因素。4、选修5综合课程目标1、2、3合计16注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法集中进行实验理论讲授，2-5人分小组实验操作。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求学业评价和课程考核采用预习报告、操作能力及实验报告分析综合考核，成绩合格者计入学分。分配比例为：预习报告20%、操作能力20%，实验报告分析60%，总成绩按百分制计。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1预习报告2000202操作能力01010203实验报告分析20202060课程目标对应分值403030100（二）考核与评价标准1.平时成绩考核与评价标准（1）预习报告要求：利用讲义、文献撰写实验预习报告，并设计实验，根据完成情况与质量进行评价，采用百分制计分，总分100分。具体评价标准：完成情况：每缺一次扣10分、存在抄袭问题一次扣10分。（2）实验操作要求：根据课堂实验操作的正确性、规范性和熟练程度等情况进行评分，采用百分制计分，总分100分。具体评价标准：实验操作情况：每错误一次扣5分、无故产生事故一次扣20分。2.实验报告考核与评价标准要求：根据实验教学目标及教学内容以及实验过程正确规范地撰写实验报告，实验报告格式规范、书写认真、数据处理详细、正确、完整等考核。采用百分制计分，总分100分。六、教材与参考书（一）教材：《化工原理实验》自编讲义。（二）参考书：1.《化工原理实验（第二版）》，天津大学化工学院、郭翠梨主编，高等教