食品工程原理教案

食品工程原理教案

教案2011-2012学年第一学期课程名称：食品工程原理系（院、部）：食品教研室授课班级：2010食品科学与工程主讲教师：XXX职称：XXX使用教材：《食品工程原理》XXX主编，XXX教学目的：通过本门课程的研究，学生初步掌握食品工程的基本原理，了解典型设备的构造、性能与操作，熟悉其计算方法、研究方法，并进行基本实验技能和设教和计能力的训练，培养学生工程技术观点及独立分析和解决问题的能力。教学重点：流体基本理论、传热理论、蒸发浓缩理论教学难点：流体基本理论和传热理论、冷冻干燥理论授课时间：2011.09.08授课方式：理论课课次：1课时安排：2授课题目：引论教学目的：1.了解食品工程原理研究的内容；2.熟悉单元操作的定义；3.掌握三传理论。教学重点及难点：三传理论教学内容：一、单元操作1.食品工业：利用物理和化学方法将自然界的各种物质加工成生活资料的工业。2.单元操作的应用及特点：a.若干个单元操作串联起来组成一个工艺过程。b.均为物理性操作，只改变物料的状态或其物理性质，不改变其化学性质。c.同一食品生产过程中可能会饱含多个相同的单元操作。d.单元操作用于不同的生产过程其基本原理相同，进行该操作的设备也可以通用。二、单元操作与食品加工：以乳制品生产工艺为例讲解单元操作与食品加工之间的关系。三、三传理论基本教材和主要参考资料：基本教材：《食品工程原理》XXX主编，XXX参考资料：《食品工程原理》XXX主编，XXX本教案删除了明显有问题的段落，并对每段话进行了小幅度的改写，使其更加清晰易懂。同时，规范了格式，使教案更加整洁。2）列出物料衡算式，根据输入量等于输出量或输入量减去输出量等于累积量的原理，列出方程式。3）解方程，求出未知量。二、能量衡算1.概述依据能量守恒定律，进入与离开某一化工过程的能量之和等于该过程中累积的能量，即输入能量－输出能量＝累积能量对于连续操作的过程，若各物理量不随时间改变，即处于稳定操作状态时，过程中不应有能量的积累，则能量衡算关系为输入能量＝输出能量用能量衡算式可由过程的已知量求出未知量。2.能量衡算的步骤：1）根据题意画出各物流的流程示意图，能量的流向用箭头表示，并标上已知数据与待求量。2）列出能量衡算式，根据输入能量等于输出能量或输入能量减去输出能量等于累积能量的原理，列出方程式。3）解方程，求出未知量。教学方法：讲授、举例讲解、挂图讲解作业、讨论题、思考题：课后题，P10.课后小结：填表说明：1.每项页面大小可自行添减，一节或一次课写一份上述格式教案。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。3.方法及手段如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。一、流体静力学方程1.流体静力学基本假设和概念2.流体静力学方程的推导二、流体静力学方程的应用1.压力计算2.流速计算3.流量计算4.流体静力学实例分析三、流体的物理性质1.密度、粘度、表面张力的定义和测定方法2.流体的流变性质及其影响因素教学方法：多媒体讲解、实物讲解、挂图讲解作业、讨论题、思考题：课后思考题，P10.课后小结：本节课主要介绍了流体静力学方程的基本概念和应用，以及流体的物理性质。在教学中，我们通过多媒体讲解、实物讲解和挂图讲解等方式，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。课后思考题可以帮助学生巩固所学内容，提高研究效果。流体在外力作用下达到平衡的规律被称为流体静力学。流体静力学研究流体受到的质量力和表面力。质量力和表面力都会对流体产生影响。流体的密度ρ是单位体积流体的质量，比容v是单位质量流体的体积。压力是垂直作用于流体单位面积上的力，称为流体的压强，简称压强。绝对压力以绝对真空为基准，表压以当地大气压为基准。真空度是当被测流体的绝对压力小于大气压时，其低于大气压的数值。流体静力学基本方程式用于描述静止流体内部的压力沿着高度变化的数学表达式。对于不可压缩流体，密度不随压力变化，p2=p1+ρg(Z1-Z2)。液柱的上底面取在液面上，设液面上方的压力为p0，液柱Z1-Z2＝h，则上式可改写为p2=p0+ρgh。这两个式子即为液体静力学基本方程式。流体静力学基本方程式可以应用于压力测量、液面测定和确定液封高度。本节课的教学重点是连续性方程和柏努利方程。学生需要掌握流量与流速的概念，了解稳定流动与非稳定流动的基本要素。教学方法可以采用举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。及其特点流体流动状态分为层流和湍流两种类型。层流(laminarflow)：流体在管道中流动时，流线呈平行排列，速度分布规律，无乱流现象，流动稳定。湍流(turbulentflow)：流体在管道中流动时，流线交错混乱，速度分布不规律，存在乱流现象，流动不稳定。四、雷诺数雷诺数(Reynoldsnumber)用来描述流体流动状态的稳定性，其计算公式为：Re=ρVD/μ其中，ρ为流体密度，V为流速，D为管道直径，μ为流体黏度。当雷诺数小于一定值时，流体流动状态为层流；当雷诺数大于一定值时，流体流动状态为湍流。教学方法：讲授、案例分析作业、讨论题、思考题：课后题，P53.课后小结：本节课主要介绍了流体流动现象中的牛顿粘性定律、液体中的动量传递、流体流动状态类型及其特点、雷诺数等内容。学生应该掌握层流和湍流的基本原理，熟悉牛顿流体粘性定律。课后应完成相关题，加深对本节课内容的理解和掌握。食品工程原理课程教案授课时间：2010.11.23授课方式：理论课√讨论课□实验课□题课□其他□课次：7课时：3授课题目：管路计算与流量测定教学目的：1.熟悉简单管路计算方法；2.了解复杂管路计算方法；3.掌握流量测定的常用方法。教学重点与难点：重点：简单管路计算、流量测定方法；难点：复杂管路计算方法。教学内容与方法：一、概述讲解管路计算的基本原理，包括连续性方程、柏努利方程、摩擦阻力计算式的具体应用。二、简单管路计算1.已知管径、管长、流量和管件设置，求管路系统的能量损失，进而确定所需外功、设备内的压强或设备间的相对位置；2.已知管径、管长、管路系统的能量损失和管件设置，求流量或流速；3.已知管长、流量、管路系统的能量损失和管件设置，求管径。针对后两种情况存在的问题，介绍试差法或其他方法来求解。三、复杂管路计算1.定义并联和分支管路；2.讲解复杂管路计算方法。四、流量测定介绍常用的测速管、孔板流量计和转子流量计等测量方法。教学方法：讲授、举例讲解、多媒体讲解、实物讲解。作业、讨论题、思考题：题P52.课后小结：本节课主要介绍了管路计算和流量测定的基本原理和方法，包括简单管路计算、复杂管路计算和常用的流量测定方法。学生需要认真研究并完成课后题。教学目的和要求：本节课程将介绍离心泵的结构和工作原理，以及离心泵的主要性能参数和特性曲线。学生需要熟悉离心泵的工作原理和影响其性能的主要因素，并能够理解特性曲线的意义。教学重点和难点：离心泵的结构和工作原理是本节课程的重点和难点。教学内容和方法：本节课程的教学内容包括常用的流体输送机械、泵的分类、离心泵的结构和工作原理、离心泵的主要性能参数和特性曲线。教学方法主要是讲授，结合实物讲解离心泵的结构和工作原理，并使用多媒体展示离心泵的特性曲线。作业和讨论题：课后题，P81.小结：本节课程介绍了离心泵的结构和工作原理，以及离心泵的主要性能参数和特性曲线。学生需要熟悉离心泵的工作原理和影响其性能的主要因素，并能够理解特性曲线的意义。课后题将有助于学生巩固所学知识。教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：熟悉风机的结构和工作原理，了解风机的分类和选型。教学重点及难点：风机的结构和工作原理。教学基本内容及方法手段教学内容：第三节风机一、定义风机（fan）是一种将机械能转化为气体动能的机械设备。它主要用于气体输送、通风、换热等领域。二、风机的结构和工作原理1.风机的结构主要包括叶轮、机壳、电机等部分；2.风机的工作原理是利用叶轮旋转产生气流，将气体吸入并压缩，然后排出。三、风机的分类和选型1.按叶轮结构分类：离心式风机、轴流式风机、混流式风机；2.按用途分类：通风风机、工业风机、特种风机等；3.选型时需要考虑气体的流量、压力、密度等因素。教学方法：讲授、多媒体讲解、实物讲解、挂图讲解、案例分析等。作业、讨论题、思考题：请列举几种常见的风机类型及其应用领域。课后小结：本节课主要介绍了风机的结构和工作原理，以及分类和选型的相关知识。学生需要掌握风机的基本原理和应用领域，以便在实际工作中进行选型和应用。教学方法：讲授、举例讲解教学内容：第一节传热概述1.传热的基本概念和三种传热方式（热传导、对流、辐射）2.温度场和温度梯度的概念第二节热传导1.XXX定律的概念和公式2.热传导系数的定义和计算方法3.平壁稳态传热的计算方法作业、讨论题、思考题：如何计算平壁稳态传热？课后小结：本节课主要介绍了传热的基本概念和三种传热方式，以及傅里叶定律和平壁稳态传热的计算方法。需要同学们掌握并理解相关概念和公式，能够应用于实际问题的计算中。傅立叶定律是热传导的基本定律，它指出单位时间内传导的热量与温度梯度及垂直于热流方向的截面积成正比。本节课将重点介绍圆筒壁的稳定热传导，包括单层圆筒壁和多层圆筒壁的稳定热传导。在单层圆筒壁的稳定热传导中，我们需要掌握计算热传导的公式和相关参数，例如温度梯度、热流密度和热传导系数等。在多层圆筒壁的稳定热传导中，我们需要了解不同材料层的热传导系数和厚度，以及如何计算总热传导系数。本节课的教学方法主要是讲授，通过举例讲解和多媒体讲解等方式，让学生更好地理解和掌握相关知识。课后题和思考题将帮助学生巩固所学内容。在对流传热方面，我们需要了解对流传热的基本概念和牛顿冷却定律，以及对流传热系数的计算方法和影响因素。流体的状态、物理性质和运动状况都会影响对流传热系数，因此我们需要对这些因素有一定的了解。本节课的教学重点是对流传热的基本原理，通过讲解和举例等方式，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。通过课后题和讨论题的练，学生将更好地掌握对流传热的计算方法和影响因素。和分类1.过滤的定义和基本原理2.过滤的分类二、过滤的方式和程序1.压力过滤2.真空过滤3.压力差过滤4.过滤程序教学方法：讲授、案例分析作业、讨论题、思考题：如何选择适合的过滤方式？课后小结：加强学生对重力沉降和过滤的理解，掌握常用设备和程序。填表说明：1.每项页面大小可自行添减，一节或一次课写一份上述格式教案。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。3.方法及手段如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。食品工程原理课程教案授课时间：2010.12.16授课方式：理论课√讨论课□实验课□题课□其他□课次：22课时安排：2授课题目（教学章、节或主题）：第二节过滤第三节离心分离教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：了解过滤的方式和程序，过滤介质，过滤的推动力和阻力。掌握过滤的基本原理和方法。教学重点及难点：过滤介质，过滤的推动力和阻力。教学基本内容及方法手段：教学内容：过滤的基本原理过滤的方式和程序过滤介质过滤的推动力和阻力教学方法：讲授作业、讨论题、思考题：课后题，P150.课后小结：加强对过滤方法和原理的理解，为后续研究做好铺垫。填表说明：1.每项页面大小可自行添减，一节或一次课写一份上述格式教案。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。3.方法及手段如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。食品工程原理课程教案授课时间：2010.12.18授课方式：理论课□讨论课□实验课√题课□其他□课次：23课时安排：4授课题目（教学章、节或主题）：第八章萃取第一节液-液萃取第二节浸取教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：熟悉液-液萃取和浸取的基本原理，了解液-液萃取和浸取的过程。教学重点及难点：萃取相平衡，浸取平衡。教学基本内容及方法手段：教学内容：第一节液-液萃取萃取相平衡单级平衡萃取逐级萃取过程微分逆流萃取过程第二节浸取浸取平衡浸取机理浸取流程和设备多级逆流浸取级数的计算教学方法：讲授作业、讨论题、思考题：课后作业，P400.课后小结：加深对液-液萃取和浸取的理解，为后续研究做好铺垫。填表说明：1.每项页面大小可自行添减，一节或一次课写一份上述格式教案。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。授课题目（教学章、节或主题）：第十三章食品加工中的热处理第一节热处理的基本概念和原理教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握热处理的基本概念和原理，熟悉热处理在食品加工中的应用。教学重点及难点：热处理的基本概念和原理，热处理在食品加工中的应用。教学基本内容及方法手段教学内容：第一节热处理的基本概念和原理一、热处理的定义和作用1.热处理的定义2.热处理的作用二、热处理的分类1.热处理的分类2.热处理的特点三、热处理的原理1.热力学基础2.热处理的实质教学方法：讲授、实物讲解作业、讨论题、思考题：课后作业，P453.课后小结：填表说明：1.每项页面大小可自行添减，一节或一次课写一份上述格式教案。2.课次为授课次序，填1、2、3……等。3.方法及手段如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。授课时间：2010.12.23授课方式：理论课√讨论课□实验课□题课□其他□课次：2授课题目（教学章、节或主题）：第二节常用膜技术教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：学生应该熟悉超滤的基本原理，了解反渗透和超滤装置，并了解膜技术在食品工业中的应用。教学重点及难点：超滤的基本原理