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文档简介
PAGE第2页,共97页目录《基础化学》课程标准 2《化工单元操作课程标准》 29《精细有机合成技术》课程标准 50《反应器操作技术》课程标准 60《精细化学品制备》课程标准 68《涂料生产技术课程标准》 76《助剂与催化剂生产技术课程标准》 84
《基础化学》课程标准
课程名称:基础化学课程类别:职业基础课建议学时:A课时160180B课时140160(依据专业计划中《基础化学》教学课时确定)学分:A课时12B课时11适应对象:化工类专业先修课程:高中化学后续课程:各专业课程建设团队:曹国庆、钱鸣毅、雷玲、胡智学、潘献晓等说明:本课程标准分为A、B二种课时,B课时不需要讲打“*”号内容。一、课程概述《基础化学》课程是根据化工类专业培养目标和课程设置的规定而开设的重要基础课程。《基础化学》是培养从事化工生产、环境工程、生物工程、食品生产、分析检验等行业的人员所必备知识体系的重要学科之一。通过该课程的学习,使学生了解和掌握有关的化学基本知识、基本原理及基本实验技能,熟悉化学知识和技能的应用,培养分析和解决实际问题的能力,为后续专业课程和今后工作打下一定的基础。为了达到这些目标,本课程既有一定的理论知识教学,又有一定的实验技能的训练。(一)课程定位《基础化学》是高职高专类化工及相关专业的专业基础课,是为后续专业课程和生产服务。通过本课程的学习,使学生了解常见物质性质与结构的关系;熟悉常见化合物的性质、常见有机化合物的制备原理及实验方法;理解化学反应速率、化学平衡、化学反应能量、化学反应方向等化学反应基本原理;熟悉物质的相平衡以及相平衡知识在化工生产、化工分离技术方面的应用;掌握化学实验基本常识和化学实验基本技能;了解物质检验技术和方法,建立产品分析质量意识。(二)课程基本教学理念1、突出学生主体,注重学生的能力培养依据高职教育培养高素质、高技能的应用型人才的培养目标,不仅要使学生学会专业技术知识和技能,还要使其具备良好的职业素质。通过《基础化学》课程的学习旨在使学生初步具备解决化学化工实际问题的能力,具有一定的知识应用能力。因此,要突出学生为主体,教师要创设化工生产、化学品制备、物质检测、生活中的化学问题等方面的学习情境,引导学生积极主动地参与教学活动,把学生学习的主动性、探究性、参与性与创造性很好地融合到一起,逐步培养学生理论联系实际、分析、归纳总结等学习能力,培养学生创新精神,使学生养成善于观察、独立分析和解决问题的习惯,进而形成良好的化学素养。2、尊重个体差异、注重过程评价对于高职学生而言,其理论知识基础薄弱,学生间的个休差异也很大。因此,需要依据学生的来源或分班教学、或分层次教学、或进行补差式教学。对于一部分理论知识很难达到课程要求的学生还可采用加强其实践性环节,并注重过程的考核,使其有更好的实验能力来达到同样的培养目标。3、整合课程资源、改进教学方式、拓展学习渠道在教学中以教材为主,同时以多媒体手段、网络资源为辅助,教师不但能在上课时间进行教学,而且也能在课后进行继续辅导学生。因此,还可开发《基础化学》的网络教学、网络答疑、建设网络共享资源等多种学习渠道。可以将实验操作录像、化学相关图片、物质结构动画等资源在学院课程网络平台上共享,供学生课后使用。(三)本课程标准设计思路1、组织调研《基础化学》课程是为化工类各专业服务,由于各专业培养人才目标不同,因此,对《基础化学》教学内容及要求也有差别。一方面组织老师与专业组老师围绕专业培养目标和后续课程进行沟通,另一方面组织老师深入企业,与企业工程技术人员进行交流,探讨《基础化学》内容在生产过程和技术开发中的地位和作用,确定重点性和一般性要求的内容。2、课程内容和教学目标讨论由于《基础化学》课程综合了四门化学课程的内容,有些内容理论性较强、有些内容系统性较强、而有些内容实践性较强。因此需要依据课程内容进行不同的设计,以更好地进行教学活动。为此,将《基础化学》课程梳理为六个模块:化学反应方向和化学平衡模块、物质结构和元素化合物模块、有机化合物模块、化工分析技术模块、物质聚集状态模块和化学热力学模块。结合教学内容自身体系及专业要求,确定每一单元的知识点及知识目标和能力目标、重点与非重点内容、各内容的教学设计及考核方式等等。二、课程目标1、知识目标(1)了解原子、分子结构,熟悉元素周期表及其元素性质变化规律。(2)理解化学反应速率与外界条件的关系,掌握简单级数反应特点及其转化率等有关计算,掌握温度变化对化学反应速率的影响,理解催化剂对化学反应速率的影响等。(3)理解化学平衡、离解平衡、沉淀平衡、配位平衡和氧化还原平衡规律及熟悉其应用。(4)了解能量的两种形式热和功,并对不同过程的热和功进行计算;理解化学反应能量的产生以及化学反应热效应的计算方法。(5)了解自发过程的共同特征;理解熵和吉布斯函数的引出及其用途;掌握化学变化过程方向的判断方法。(6)熟悉脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醇酚醚、醛酮、羧酸及其衍生物等有机化合物的组成、结构、分类及命名,掌握其性质。(7)掌握常见有机化合物的制备方法。2、能力目标(1)能规范的进行加热、溶解、搅拌、稀释、转移溶液、过滤以及萃取等化学实验基本操作。(2)能够分析判断当外界条件发生变化时,化学反应速率的变化情况,能够分析外界条件发生变化时化学平衡移动的方向。(3)能够计算一般酸碱溶液以及缓冲溶液的pH,能用酸碱滴定测定酸碱性物质含量。(4)能够根据溶度积规则判断沉淀生成或是溶解,沉淀的析出顺序。(5)能够计算化学反应热效应,将化学反应设计成原电池,计算原电池的电池电动势等,能用电化学防腐措施进行简单的金属防腐设计。(6)能够利用氧化还原滴定方式进行三类(还原性、强氧化性、非氧化还原性)物质的含量测定。(7)能够利用配位反应制备配位化合物,并能用配位滴定方式测定金属离子含量。(8)能正确分析单组份或双组份系统相图,根据相图解决实际问题。(9)能够利用热力学参数判断一定条件下的化学反应自发方向。(10)能够利用有机反应在实验室合成卤代烃、酯类等有机物或能从天然植物中提取有机物。3、素质目标(1)培养学生实事求是的科学素养、尊重客观规律。(2)培养学生耐心细致的工作态度。(3)培养学生团队合作精神,勇于批评和自我批评。(4)培养学生与人沟通的能力以及互相尊重、诚实守信的品德。三、内容标准模块1:化学反应方向和化学平衡理论课时:A32、B28实训课时:A4、B4知识单元课时知识点知识引入或情景设计知识内容要求技能内容要求化学反应速率及影响因素2化学反应速率的表示;化学反应速率的测定;化学反应速率理论。通过比较爆炸、食物的消化、铁生锈等,引出化学反应速率的概念、表示、测定,讨论影响其快慢的实质。1.掌握平均速率的表示方法;2.了解化学反应速率的测定方法;3.了解碰撞理论、过渡状态理论。1.会计算化学反应的平均速率;2.能通过作图法求出某时刻的瞬时速率;3.能从速率理论方面理解对化学反应速率快慢实质。*2*一级、二级、零级反应及特征通过讨论2011年3月11号日本福岛核爆炸事件,引出半衰期的概念及计算方法。1.了解一级、二级、零级反应速率方程式和反应特点;2.了解不同级数反应在化工生产中的应用。1.会计算不同级数反应的半衰期;2.能简单计算不同级数反应的反应速率。2浓度、压力、温度、催化剂、其他因素对反应速率的影响以我国合成氨生产过程的条件,引出反应速率影响因素。1.了解基元反应、非基元反应的基本概念、质量作用定律;2.熟悉浓度(压力)、温度、催化剂及其他因素对均相、多相反应速率的影响。1.会解释外界条件对反应速率影响;2.能利用改变外界条件的方法来改变化学反应速率。化学平衡及应用2化学平衡和计算以我国合成氨生产过程的条件,引出化学平衡的概念和特征、平衡常数的概念和计算。掌握平衡常数表达式、平衡浓度、转化率计算。会计算化学平衡浓度、转化率2浓度、压力、温度对化学平衡的影响以我国合成氨生产过程的条件,引出平衡移动因素,如何提高转化率。1.掌握平衡常数表达式、平衡浓度、转化率计算;2.掌握浓度、压力、温度对平衡的影响;3.熟悉催化剂与平衡关系。能利用改变外界条件与平衡移动关系来提高产率等溶液中的电离平衡2*酸碱电离理论和质子理论;浓度表示方法和计算;强酸、强碱溶液[H+]、[OH-]、pH值计算。讨论食物的酸碱性,引入酸碱理论和酸碱的定义,从而会判断酸碱的强度,计算强酸、强碱溶液[H+]、[OH-]、pH值计算。1.掌握酸碱电离理论;2.了解酸碱质子理论;3.掌握物质的量浓度、质量分数的表示和计算;4.掌握强酸强碱[H+]、[OH-]、pH值计算。1.能用酸碱电离理论、酸碱质子理论判断物质的酸、碱性;2.能判断共轭酸碱对之间Ka、Kb关系;3.会利用溶解、稀释等方法配制一定浓度的溶液;4.会计算强酸强碱溶液的[H+]、[OH-]、pH值。2一元弱酸、弱碱的离解平衡;多元弱酸、弱碱的离解平衡;*两性物质溶液的离解平衡。通过分析同浓度的HAc/H2S/NaAc/Na2S/NaHS/NH4Ac一组溶液的酸碱性及其强弱,得出电离常数、一元弱酸/弱碱、多元弱酸/弱碱、两性物质溶液[H+]和[OH-]计算公式。1.掌握一元弱酸、弱碱的离解平衡[H+]、[OH-]、pH值计算;2.掌握多元弱酸、弱碱的离解平衡[H+]、[OH-]、pH值计算;3.了解两性物质溶液的离解平衡。1.会计算弱酸(如醋酸等)类[H+]、pH值;2.会计算弱碱(如氨水等)类[OH-]、pH值;3.会计算两性物质溶液(如NaHCO3等)类[H+]、pH值。2同离子效应;缓冲溶液pH值计算。某分析岗位化验室需要配制pH=10的缓冲溶液测定某水样的硬度,引出缓冲溶液的概念、组成及pH值计算。1.了解同离子效应概念及影响;2.熟悉缓冲溶液的类型和意义。1.能判断同离子效应对电离的影响;2.能计算缓冲溶液的H+、OH-、pH值;3.会根据生产和实验要求选择和配制缓冲溶液。实训4实训:缓冲溶液配制和pH值测定讨论为什么洗手液、沐浴露对皮肤的伤害比肥皂小?通过测定他们的pH值,熟悉溶液的配制、电子天平和酸度计的使用。1.熟悉缓冲溶液配制方法;2.了解pH值测定方法有哪些会利用准确;3.掌握电子天平和酸度计的使用。1.会使用电子天平;2.会配制指定pH值缓冲溶液;3.会用酸碱指示剂判断溶液的酸碱性;4.会用缓冲溶液校正酸度计和利用酸度计准确测定溶液的pH值;5.会维护pH电极。沉淀溶解平衡2沉淀平衡;难溶电解质溶解度计算;溶度积规则。某锅炉产生水垢CaCO4,该如何除去?引入难溶电解质溶度积、溶度积规则。1.了解物质溶解性的分类;2.掌握溶度积常数表达式;3.掌握难溶电解质的溶度积规则。1.能利用溶度积常数计算难溶电解质在水中的溶解度;2.能利用溶度积规则计算难溶电解质在有同离子效应的溶液中的溶解度。*2*沉淀的生成;分步沉淀;*沉淀的溶解。某分析岗位化验室需要测定某水样的硬度和[Ca2+],引出沉淀的生成、分步沉淀和沉淀的溶解。熟悉溶度积规则的应用1.能判断混合溶液有无沉淀生成2.能利用溶度积规则判断混合离子能否用沉淀方法完全分离3.能制定难溶物溶解方法氧化还原反应和氧化还原平衡2氧化还原反应;常见氧化剂、还原剂通过分析几种不同的反应类型,引如氧化还原反应基本概念、配平和应用。1.熟悉氧化剂、还原剂概念和判断方法、熟悉电对概念1.掌握氧化还原反应方程式配平1.会判断氧化剂、还原剂,会写出电对2.会配平氧化还原反应方程式2原电池和电极电势解剖锌锰干电池、铅蓄电池、锂电池等结构,引导原电池和电极电势。1.熟悉原电池装置和符号的表示;2.熟练原电池中电极反应书写;3.熟悉电极电势大小与物质氧化还原能力关系。1.能设计原电池并能用符号表示其装置;2.能根据电极电势大小判断物质氧化还原能力大小。2能斯特方程为什么电池有寿命?电越用越少?引出能斯特方程。掌握能斯特方程式及应用1.能利用能斯特方程式计算氧化还原电对在非标准条件下的电极电势(浓度、酸度等改变后);2.能处理电解、电镀溶液和电化学相关问题。2电极电势的应用为什么存在FeCl3,不存在FeI3?引导出电极电位的应用。1,熟练比较氧化剂和还原剂的相对强弱;2.掌握判断氧化还原反应的方向方法;3.掌握利用电极电势计算氧化还原反应平衡常数的方法。1.能选择氧化剂和还原剂;2.能判断生产实际中氧化还原反应的方向;3.能计算氧化还原反应平衡常数以判断反应的进行程度。配位化合物和配位平衡2配合物的组成;配合物的命名;配位平衡的形成和稳定常数X光片上的黑色物质是什么?拍好的X光片需要进行哪些处理?引导配位化合物组成、命名和性质。1.熟悉配合物的组成;2.掌握配合物的命名;3.熟悉配位平衡常数、配位平衡移动判断。1.会判断配合物中心离子、配位体、配位数、简单配合物、螯合物;会命名配合物;2.会利用配位平衡常数判断配合物的稳定性。2配合物溶液中金属离子、配位体浓度的计算;配合物与配合物之间的转化;配离子与沉淀间转化;配合物对电对电极电势影响。从Au、Ag、Pt等贵金属的提取(湿法冶金),引入配合物与配合物、沉淀之间的转化,以及形成配合物后电对电极电势的变化。1.掌握配位平衡时金属离子浓度、配位体浓度的计算;2.了解配合物在分析检验、重金属离子解毒、冶金方面应用;3.了解配位化合物在催化剂回收利用中的应用;4.了解配合物形成后对物质氧化还原性质的影响。1.会计算配位平衡时金属离子浓度、配位体浓度;2.会在分析检验工作(如金属离子含量测定)中选择合适配位剂;3.会在催化剂回收利用等方面选择合适的配位剂。模块2:化工分析技术理论课时:A10、B10实训课时:A10、B6知识单元课时知识点知识引入或情景设计知识内容要求技能内容要求滴定分析法基础知识2滴定分析法和滴定方式分类;误差及产生原因、误差的消除;精密度及偏差。以不同滴定实验的讨论与比较引入滴定分析法和滴定方式分类;分析检测数据(任务):①对异常数据进行取舍,②分析误差的原因、种类及消除误差的方法,③计算平均值与相对偏差,④进行精密度与准确度的判断。1.了解滴定分析法的概念、分类、测定方法及测定对象。2.熟悉分析检验误差概念、误差产生原因、误差消除方法、误差计算。3.掌握分析检验中精密度表示和计算。1.能判断出常见的分析检验误差来源,并提出消除误差提高结果精确度的方法;2.会计算精密度和准确度,并根据其判断结果可靠性。2有效数字及运算;滴定分析计算。以判断托盘天平、分析天平、量筒与滴定管的读数的准确性引入有效数字;求工业硫酸含量(任务):①讨论浓度表示,②计算演练。4.熟悉有效数字及运算规则。5.掌握滴定分析中的计算(如标准溶液浓度、基准试剂、被测物含量等)1.能及时、规范记录实验原始数据(准确保留有效数字)。2.会根据实验数据计算被测组分的含量。酸碱滴定法2酸碱滴定法分析氢氧化钠分别滴定盐酸与醋酸的实验数据(任务):①计算演练:酸碱滴定计算,②绘制酸碱滴定曲线,③案例讨论:不同酸碱滴定法中指示剂的选择。1.了解酸碱滴定中pH变化和滴定曲线2.熟悉酸碱指示剂的选择方法和常见酸碱指示剂颜色变化3.熟练计算被测物质的含量(如硫酸、烧碱、碳酸钙等);4.熟悉常见的酸碱的分析方法(硫酸、盐酸、烧碱、纯碱、醋酸、氨水等)。1.能判断是否能用酸碱直接滴定法测定;2.会选择合适的指示剂和滴定剂。3.会分析测定对象的含量(如硫酸、烧碱、碳酸钙等);4.会设计常见的酸碱性物质的分析方法。实训2工业纯碱含量的测定(不标定)连云港碱厂生产的纯碱需要检测其含量,该采用何种方法?1.熟练容量分析仪器的使用2.熟悉指示剂的使用3.熟练精密度和被测物质含量计算1.会使用电子天平;2.会正确进行滴定操作和判断滴定终点;3.会正确处理实验数据。EDTA配位滴定法2EDTA配位滴定法设计水硬度测定方案(任务):①交流讨论:配位滴定法原理②查阅酸效应曲线,选择缓冲溶液;③选择指示剂④形成方案1.了解EDTA及其形成的配合物特点2.了解EDTA的条件稳定常数和酸效应3.熟悉常用金属指示剂4.了解EDTA配位滴定法的应用1.会根据酸度计算MY条件稳定常数并判断该条件下能否准确测定;2.能从酸效应曲线上查询不同金属离子准确测定的最低pH值。实训4水硬度测定从地下抽出的地下水,加肥皂发现会有浑浊现象,是什么原因?该如何检测其中的钙镁离子含量?1.掌握EDTA标准溶液的配制和标定方法。2.熟悉EDTA配位滴定法测定水中Ca2+、Mg2+离子总量的方法。3.学会用铬黑T指示剂确定滴定终点。4.掌握滴定管、容量瓶及移液管的使用方法。1.会标定EDTA标准溶液浓度;2.会正确进行滴定操作和判断滴定终点;3.会正确处理实验数据并计算水硬度。氧化还原滴定法2高锰酸钾法
碘量法以高锰酸钾标准溶液的标定及亚铁盐含量的测定引入高锰酸钾法;以间接碘量法测定铜盐中的铜、碘量法测定葡萄糖的含量引入碘量法。1.掌握高锰酸钾法的测定对象及其滴定分析方式;2.掌握碘量法的测定对象及其滴定分析方式;1.能根据测定对象选择合适的分析方法和滴定方式。实训*4*分光光度法测定微量铁的含量任务1:绘制吸收曲线,选择测量波长任务2:绘制工作曲线任务3:Fe含量测定1.了解分光光度计的原理2.熟悉分光光度法测定有色物质含量的方法1.会操作可见分光光度计2.会测定水中微量金属离子物质含量模块3:物质结构与元素化合物理论课时:A10、B10实训课时:0知识单元课时知识点知识引入或情景设计知识内容要求技能内容要求原子结构和元素周期表2原子核外电子排布从原子结构模型的历史脉络出发,依据原子光谱的事实,介绍量子力学模型的建立,从而引入原子核外电子排布1.理解S轨道、P轨道的形态和方向;2.了解原子的结构组成与核外电子运动的四个方面;3.了解核外电子排布的规律。1.能写出1-36号元素核外电子排布的结构2元素周期表和周期律
电负性由原子核外电子排布规律引入元素周期表,通过元素性质的比较深入学习电负性。1.熟悉周期表的结构(族、周期、分区)2.熟悉周期表中原子结构的周期性变化规律3.熟悉周期表中电负性、金属性和非金属性变化规律1.会描述周期表中元素性质的变化规律2.会描述周期表中同族元素外层结构的相似性及性质的相似性分子结构2化学键通过氯化钠、氢气、氮气等物质引入化学键,通过模型深入介绍共价键的形成与类型1.离子键形成及离子化合物性质特点;2.共价键形成和键类型(键、键、极性键、非极性键)。1.能利用电负性判断周期表中元素的原子间形成化学键的类型;2.会判断常见化合物中共价键类型。2杂化轨道通过水、甲烷、二氧化碳等分子的结构认识引入杂化轨道概念1.掌握极性和非极性分子的判断方法;2.理解分子间力的形成和大小及对物理性质的影响;3.理解氢键的形成及对物理性质的影响。1.能根据键的极性、分子结构判断分子的极性;2.能根据分子的极性判断其在不同溶剂中的溶解情况;3.能判断分子间氢键的形成并判断该物质熔沸点、溶解度的变化。2极性和非极性分子分子间力和氢键以判断一系列物质熔点、沸点、溶解性和要溶解某物品(如碘、有机玻璃、油漆、指甲油等)选择溶剂为任务,引出分子结构、分子极性、分子间力、氢键等理论性内容和如何应用这些知识解决问题。1.掌握极性和非极性分子的判断方法;2.理解分子间力的形成和大小及对物理性质的影响;3.理解氢键的形成及对物理性质的影响。1.能根据键的极性、分子结构判断分子的极性;2.能根据分子的极性判断其在不同溶剂中的溶解情况;3.能判断分子间氢键的形成并判断该物质熔沸点、溶解度的变化。注:若课时满足时,工业分析与检验专业需要增加10课时的过渡元素及其化合物知识模块4:有机化合物理论课时:A55、B49实训课时:A8、B8知识单元课时知识点知识引入或情景设计知识内容要求技能内容要求烷烃2有机物的分类、通性;烷烃的结构、同系物;同分异构现象。举例生活中常见的有机化合物,汽油的组成成分。1.掌握烷烃的结构;2.熟悉同分异构现象。会写出烷烃的结构、会写同分异构体2烷烃的命名;烷烃的性质、用途。化工原料四氯化碳的合成。1.掌握烷烃的命名方法;2.熟悉烷烃与卤素的取代反应;了解烷烃来源、石油裂化产物成份和用途。1.会命名各种烷烃;2.会写烷烃的卤代反应;3.会推断烷烃的结构式。烯烃2烯烃的结构与命名;烯烃的同分异构现象;烯烃的加成反应。除去汽油中少量的乙烯。1.熟悉烯烃的结构与分类;2.掌握烯烃的命名方法;3.熟悉烯烃的异构体类型;4.熟悉烯烃的加成反应。1.会命名烯烃;2.会判断烯烃的同分异构体(碳链、官能团异构、顺反异构);3.会预测烯烃加成产物;4.会鉴别烷烃与烯烃。2烯烃的氧化反应;烯烃的a-H取代反应;烯烃的制备。乙基化试剂氯乙烷的合成。1.熟悉烯烃的氧化反应;2.熟悉烯烃的-H取代反应;3.熟悉烯烃的制备。1.会判断不同结构的烯烃与KMnO4反应产物并用于鉴别;2.能利用-H取代反应制备有机物。2二烯烃的结构、命名;共轭二烯烃制造汽车轮胎用的丁苯橡胶的合成。1.了解二烯烃的共轭结构;2.了解共轭二烯烃的应用如双烯合成;3.熟悉共轭二烯烃的鉴别;4.了解丁苯橡胶的合成原理。1.会利用共轭二烯烃的共轭结构进行1、2加成和1、4加成反应;2.能利用双烯合成制备方法用于有机物制备。炔烃3炔烃的结构与命名;炔烃的同分异构现象;炔烃的加成反应;炔烃的氧化反应;端基炔反应。切割钢板用的乙炔的制备、鉴别及应用1.熟悉炔烃的结构与分类;2.掌握炔烃的命名方法;3.熟悉炔烃的异构体类型;4.熟悉端基炔反应;5.熟悉炔烃的加成反应;6.熟悉炔烃的氧化反应。1.会命名炔烃;2.会判断炔烃的同分异构体;3.会预测炔烃加成产物;4.会鉴别烷烃与炔烃;会利用端基炔反应合成有机物。脂环烃2脂环烃的分类;脂环烃的命名;开环加成反应;取代反应。脂环烃与直链烷烃的鉴别。1.掌握环烷烃的命名;2.熟悉三元环、四元环、五元环、六元环烷烃的性质;3.了解环己烷的结构稳定性。1.能写出环丙烷、环丁烷的加成产物;2.能鉴别烯烃和环烷烃芳烃2苯的结构;
单环芳烃的同分异构;
单环芳烃的命名;
苯环的卤代、硝化、磺化反应
侧链氧化反应通过溴苯的合成为驱动,引导讲授芳烃的命名、结构、物理性质、化学性质、制备及化学性质的应用1.熟悉单环芳烃的结构和同分异构体;2.掌握单环芳烃的命名;3.熟悉苯环发生的取代反应会命名苯及衍生物;能在苯环上引入卤素、硝基、磺酸、烷基、酰基,苯环的烷基支链α位引入卤素2苯环的烷基化、酰基化反应加成反应;
氧化反应(苯环氧化、侧链氧化)
苯环上的定位基类型;通过苯甲酸的合成为驱动,引导讲授芳烃的命名、结构、物理性质、化学性质、制备及化学性质的应用1.熟悉苯环侧链氧化反应;2.了解苯环的加成反应。能利用侧链氧化反应制备芳酸2定位规律及应用。通过3-硝基-4-羧基苯磺酸的合成为驱动,引导讲授芳烃的命名、结构、物理性质、化学性质、制备及化学性质的应用1.熟悉两类定位基;2.熟悉定位规律;3.熟悉定位规律在有机合成中的应用。1.能识别常见邻、对位定位基,间位定位基;2.能利用定位规律预测二取代苯的反应产物;3.能利用支链氧化、定位规律等为苯的衍生物设计合成路线。卤代烃2卤代烃的分类、命名;
卤代烃的水解、醇解;
卤代烃的消除反应以溴代烷的合成为具体任务驱动,引导讲授卤代烷的命名、结构、物理性质、化学性质、制备及化学性质的应用1.掌握卤代烃的命名;2.熟悉卤代烃的的取代反应。1.会命名卤代烃;2.能鉴别不同类型的卤代烃;3.能利用卤代烃性质制备混醚。2卤代烃的氰解、氨解、与硝酸银的作用;
制备格利雅试剂;
卤代烯烃;
卤代芳烃;
卤代烃的制备。以伯、仲、叔卤代烃的鉴别及应用,引导讲授卤代烃的命名、结构、物理性质、化学性质、制备及化学性质的应用1.了解消除反应;2.熟悉格利雅试剂的制备方法;3.熟悉乙烯基型、烯丙基型、苯基型、苄基型卤代烃性质;4.了解卤代烃制备方法。1.能利用卤代烃制备格利雅试剂2.能利用醇、烯烃制备卤代烃实训4实训:1-溴丁烷的制备以1-溴丁烷的制备为具体任务驱动,训练学生应用化学性质解决实际问题的能力,实训装置的正确安装、操作及检查能力。1.熟悉1-溴丁烷的制备原理;2.熟悉产率计算方法。1.会搭建回流装置和进行回流操作;2.会通过调节温度来控制有机反应速率;3.会对产品除杂、净化操作。醇4醇的分类结构与命名;
醇的沸点、溶解度特点,结晶醇的形成;
醇的化学性质及应用。以伯、仲、叔醇的鉴别及应用为具体任务驱动,引导讲授醇的命名、结构、物理性质、化学性质、制备及化学性质的应用1.掌握醇的命名;2.了解醇的结构特点、氢键对物理性质的影响;3.熟悉醇与金属钠、氢卤酸、硫酸的反应;4.熟悉醇的氧化反应、酒精测试;熟悉醇的脱水反应。1.会命名不同类型的醇;2.能利用醇的脱水反应制备烯烃;3.能制备醇钠并可用于有机合成中引入烷氧基。实训4实训:乙酸乙酯的制备以乙酸乙酯的合成及应用为具体任务驱动,训练学生应用化学性质解决实际问题的能力,实训装置的正确安装、操作及检查能力。1.熟悉乙酸乙酯的制备原理;2.熟悉产率计算方法1.会安装蒸馏装置和进行蒸馏操作;2.会合理控制加料速度、蒸馏速度和反应温度来控制有机反应速率;会对产品除杂、净化操作。酚2酚的结构与命名;酚羟基反应;酚的芳环上取代反应;酚的氧化反应以2,4,6-三硝基苯酚的制备为具体任务驱动,引导讲授酚的命名、结构、物理性质、化学性质、制备及化学性质的应用1.掌握酚的命名;2.掌握酚的鉴别;3.熟悉酚的常见化学性质1.能利用溴水和FeCl3鉴别酚2.会利用定位效应判断酚的芳环引入基团位置醚2醚的分类和命名;醚的化学性质。以正丁醚的合成、鉴别及应用为具体任务驱动,引导讲授醚的命名、结构、物理性质、化学性质、制备及化学性质的应用1.掌握醚的命名;2.熟悉醚的性质;3.掌握混醚的制备方法。1.能命名醚2.能利用醚的洋盐生成进行有机合成中除醚或精制3.会判断醚中过氧化物的存在和消除醛和酮2醛、酮的分类结构与命名;醛、酮结构对物理性质影响;醛、酮的加成反应。通过复习傅克-酰基化制备芳香酮的方法引入;1.掌握醛、酮的命名;2.熟悉醛、酮的加成反应;3.掌握羰基的鉴别。1.会命名各类醛酮2.会利用其与饱和NaHSO3反应分离、鉴别醛酮3.能利用与格代试剂反应制备伯仲叔醇能用2、4二硝基肼鉴别羰基化合物2醛、酮的卤代与卤仿反应;醛、酮的羟醛缩合反应。通过碘仿反应现象引入;1.熟悉甲基酮的卤仿反应;2.熟悉醛的羟醛缩合反应及在合成中的应用。1.能用碘仿反应鉴别甲基酮等、合成少一个C的酸;2.能利用羟醛缩合反应进行有机合成。2醛、酮的氧化;醛、酮的还原。通过银镜、铜镜反应引入1.掌握醛与托伦试剂、菲林试剂作用;2.掌握羰基的还原反应。1.能鉴别醛、酮;2.能利用醛酮的还原反应制备醇和正烷基苯;3.能根据不同原料制定醛酮的合成线路。羧酸及其衍生物2羧酸的结构与命名;羧酸的酸性;羧酸衍生物的生成(酰卤、酸酐、酯、酰胺)复习引入从醇氧化为醛继续氧化为羧酸;1.掌握羧酸的命名;2.熟悉羧酸的酸性;3.熟悉羧酸的衍生化反应及应用。1.会命名羧酸;2.会制备酯、酸酐、酰卤*2*羧酸衍生物从羧酸衍生物结构差异入手熟悉各类羧酸衍生物1.熟悉羧酸的衍生物的命名;2.熟悉羧酸的衍生物的性质和应用1.会命名羧酸的衍生物;2.会利用酯交换反应制备高级醇*含氮化合物2胺结构、分类、命名;胺的性质及应用。从乙酰苯胺的合成、提纯引入1.熟悉胺的类型和命名;2.了解胺的碱性;3.熟悉胺的酰基化反应、与亚硝酸的反应;4.熟悉不同胺的鉴别。会命名不同类型胺;会鉴别胺2偶氮化合物;重氮化合物。从苏丹红、甲基橙用途引入1.了解偶氮化合物结构、性质和应用(如染料、化学指示剂);2.了解重氮化合物结构、性质及有机合成中应用。会利用重氮化反应进行有机合成模块5:物质聚集状态理论课时:A18、B14实训课时:A4、B4知识单元课时知识点知识引入或情景设计知识内容要求技能内容要求气体2低压气体的PVT性质;理想气体状态方程;低压气体的道尔顿分压定律。化工生产反应釜中的气体反应物往往需要在高温高压下进行反应,反应釜中的气体温度、压力、体积之间有没有什么关系呢?由此引导出低压气体的PVT关系;道尔顿分压定律。1.掌握低压气体的PVT关系;2.掌握理想气体状态方程;3、掌握低压气体道尔顿分压定律。1.能判断判断低压气体的压力、温度、体积之间的关系;2.能利用理想气体状态方程计算低压气体的PVT性质;3.能利用道尔顿分压定律计算低压气体的分压力。稀溶液21、拉乌尔定律;2、亨利定律一定温度下,纯液体中加入难挥发的固体后,溶液的蒸汽压与纯液体的蒸汽压是否还相等呢?为什么呢?1.掌握拉乌尔定律;2.掌握亨利定律1.会根据拉乌尔定律计算溶剂蒸汽压,2.会根据亨利定律计算溶质蒸汽压;23、稀溶液的依数性(蒸汽压下降、凝固点下降、沸点升高、渗透压)如果发生了海船沉没,在大海中漂浮的人们因渴可经喝海水解渴么?宇航员如果在太空飞行一个月,他们是带足一个月的水么?理解稀溶液的依数性会计算难挥发溶质稀溶液蒸汽压下降值、凝固点下降值、渗透压等。相平衡基本概念2相数,组分数;自由度数;相律;一杯糖水中有几个相呢?1.掌握相与相数概念,掌握物种数和组分数的判断2.掌握自由度的概念,掌握相律。1.会判断体系的相数会判断体系的物种数和组分数2.能应用相律对多组分多相体系的组分数、相数、自由度进行判断。2单组分系统的相图液态水、冰和水蒸气会共存么?冰可以直接气化么?理解水的相图1.能绘制水的相图2.能根据水的相图对体系进行分析二组分系统相图6(4)1.理想溶液;二组分理想溶液的气-液平衡相图(蒸汽压-组成图,沸点-组成图):2.二组分完全互溶非理想溶液的相图(蒸汽压-组成图,沸点-组成图)3.杠杆规则。4.二组分完全不互溶系统的气-液平衡相图化工生产中液体混合物的分离操作,如蒸馏、精馏、萃取等都是相平衡原理的应用,二组分体系相图为化工产品的分离提纯方法提供依据。由此引出二组分体系相图。1.掌握理想溶液的蒸汽压-组成图、沸点-组成图;2.理解二组分完全互溶非理想溶液的蒸汽压-组成图、沸点-组成图;3.掌握杠杆规则4.了解二组分完全不互溶系统的气-液平衡相图1.能绘制并分析理想溶液的蒸汽压-组成图、沸点-组成图;2.能绘制并分析非理想溶液的蒸汽压-组成图、沸点-组成图;3.能应用杠杆规则进行物料衡算。4.会分析二组分完全不互溶系统的气-液平衡相图*2*二组分液态部分互溶系统的液-液平衡相图了解二组分液态部分互溶系统的液-液平衡相图会分析二组分液态部分互溶系统的液-液平衡相图。实训4实训:二组分非理想溶液沸点-组成图的绘制掌握二组分非理想溶液沸点-组成图的绘制原理会操作沸点仪测定混合液的沸点,会操作阿贝折光仪,会绘制沸点-组成图。模块6:化学热力学理论课时:A24、B14训课时:A4、B4知识单元课时知识点知识引入或情景设计知识内容要求技能内容要求化学热力学基础2系统与环境,状态与状态函数,过程与途径,热与功日常生活中承装热水的热水瓶除了需要内丹保温效果良好意外,还需要口径合适的瓶塞,瓶内的热水与外界发生哪些交换呢?引导出系统与环境、状态与状态函数、过程与途径,热与功。1.理解系统与环境的概念和系统的分类;2.掌握状态与状态函数的概念;3.掌握过程与途径的概念及其区别;4.掌握热和功的概念1.能够根据研究的需要从环境中划分出特定的系统;2.能够根据系统与环境的物质和能量交换判断系统的类型;3.能够根据状态的特性判断系统发生状态变化时,其状态函数的改变;4.会区别过程与途径,判断特定的过程;5.能够区别功和热热力学第一定律2热力学能,热力学第一定律第二次工业革命的标志是蒸汽机的发明和使用,工质是如何进行工作的呢?什么样的蒸汽机其工作效率更高呢?如何判断其效率呢?引导出热力学能、热力学第一定律。1.了解热力学能;2.掌握热力学第一定律1.能够判断影响系统热力学能的因素;2.会根据热力学第一定律计算体系状态变化的热、功和内能的改变,会计算体积功;3.会计算恒容热、恒压热、焓变、显热;4.会书写热化学方程式;5.能否根据盖斯定律、标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓2体积功的计算气缸内的气体向外膨胀的时候,如何向外做功的呢,引导出体积功的计算。1.掌握可逆过程;2.掌握体积功的计算1.能够对可逆过程的本质和特征进行阐述;2.能够计算体积功2恒容热,恒压热,焓变体系发生恒容、非体积功的过程,与环境之间如何进行热效应的呢,引导出恒容热;体系发生恒压、非体积功的过程,与环境之间如何进行热效应的呢,引导出恒压热。1.了解恒容热、恒压热、焓变的概念;2.掌握特定过程的恒容热与内能变的关系3.掌握特定过程恒压热与焓变的关系1.能够对恒容热、恒压热、焓变的概念进行表述;2.能够对特定过程的恒容热与内能变的关系进行阐述;3.特定过程恒压热与焓变的关系进行阐述2显热的计算系统发生温差的变化时,与环境之间如何进行热交换的呢?引导出显热的计算。掌握显热的计算会计算显热2热化学:化学反应热效应,热化学方程式化学反应发生变化时,除了发生物质的变化以外,往往与环境之间也有热交换,引导出化学反应热效应和热化学方程式。1.了解化学反应热效应;2.掌握化学反应热方程式的书写1.会对化学反应热效应的概念进行阐述;2.能够书写化学反应热方程式2化学反应热效应的计算,盖斯定律,由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓很多化学反应的热效应都可以直接测量,但是像C和O2生成CO的热效应却无法测量,如何判断其热效应呢?引导出化学反应热效应的计算,盖斯定律,由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓。1.掌握化学反应热效应的计算;2.掌握盖斯定律;3.掌握由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓1.能够计算化学反应热效应;2.能够利用盖斯定律计算相关反应的热效应;3.会由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓实训4燃烧热的测定大功率的汽车、坦克、飞机等实用的染料是汽油还是柴油呢?为什么呢?怎么测量物质的燃烧热呢?引导出物质的热烧热的测定。1.掌握氧弹式量热计的构造、原理、和使用方法;2.掌握用氧弹量热计测定萘的恒容燃烧热;3.掌握恒容燃烧热、恒压燃烧热的换算1.能够识别氧弹式量热计的构造,说出其原理,掌握其测定方法;2.能够用氧弹量热计测定萘的恒容燃烧热;3.会换算恒容燃烧热与恒压燃烧热*热力学第二定律2自发过程的特征,热力学第二定律的表述,卡诺循环与卡诺定理水总是从高水位流向低水位,风总是从高压吹向低压,热总是从高温物体传向低温问题,为什么?相反的过程能否发生呢?为什么呢?引出自发过程、热力学第二定律的表述、卡诺循环与卡诺定理。1.了解自发过程及其特征;2.掌握热力学第二定律的几种表述;3.掌握卡诺循环与卡诺定理1.会根据过程变化的特征判断自发与否;2.会表述热力学第二定律;3.能够设计卡诺循环,推导出卡诺定理2熵函数与熵判据,克劳修斯不等式,熵增加原理热力学第二定律指出了过程方向和限度的判断方法,能不能根据系统发生过程的某些状态函数的变化来判断方向和限度呢?引导出熵函数与熵判据,克劳修斯不等式,熵增加原理。1.掌握熵函数与熵判据;2.掌握克劳修斯不等式、熵增加原理;1.会书写系统变化熵变的表达式和克劳修斯不等式;2.能根据熵判据判断过程的方向与限度2系统熵变,环境熵变系统发生特定过程时如何计算其熵变呢?引导出系统熵变,环境熵变的计算。1.掌握系统熵变的计算;2.掌握环境熵变的计算1.会计算系统熵变熵变;2.会计算环境熵变*热力学第三定律2热力学第三定律与化学反应熵变的计算汽车尾气排放的CO和NO能否在高温下生成CO2和N2,降低尾气的污染呢?为什么呢?引导出热力学第三定律与化学反应熵变的计算。1.了解热力学第三定律的表达式;2.掌握化学反应熵变的计算1.会表述热力学第三定律;2.能够根据标准熵计算化学反应的熵变2亥姆霍兹函数与吉布斯函数理想气体恒温过程是实际气体经常发生的一个简单的过程,如何不考虑环境的熵变判断该过程发生的方向和限度呢?引导出亥姆霍兹函数与吉布斯函数。1.掌握理想气体恒温过程的△A和△G的计算;2.掌握可逆相变过程、化学反应变化过程△G的计算1.会计算理想气体恒温过程的△A和△G;2.会计算可逆相变过程、化学反应变化过程的△G四、课程实施建议(一)教学方式与考核方式1、教学方式(1)培养学习的主动性和学习兴趣《基础化学》课程理论性较强,必须激发学生的学习兴趣,促使学生主动学习,提高学习效率。在《基础化学》课程每部分内容教师应设置恰当的任务或情景,启发学生分析,深入浅出的讲解,结合生产实际举例等措施来激发学生学习的主动性。当然更应灵活机动的发掘身边或社会近期发生的事件中的化学问题引进课堂设置情景教学,如化学品泄漏事件和处置、化工企业安全事故与处置等。同时,《基础化学》课程特点是为后续课程和生产实际打基础的,许多内容是与后续知识相联系的,因此在教学中教师应该适当介绍这些知识与后续哪方面专业知识是相关的,促使学生主动学习。(2)理实一体化《基础化学》教学中,部分内容采取理论和实验一体化教学。一方面通过实验现象分析总结上升到理论知识这一过程符合学生的认知规律,另一方面通过操作和现象分析能达到锻炼学生动手能力以及分析问题能力的目的。2、考核方法对学生的学习考核不能单凭期末的一张试卷定成绩,尤其针对目前基础薄弱的学生,如何能达到教学效果和培养目标,必须进行多方面的成绩考核,并加强过程考核。不仅考核学生对知识的掌握程度,还要从学生技能提高、学生学习的态度、对知识的应用性理解以及分析问题解决问题的能力提高等方面加以考核。学生学习成绩有平时成绩、期中成绩、期末成绩三部分构成,具体如下表:学生成绩考核分配方法平时成绩期中成绩期末成绩30%30%40%实训作业课堂教学40%20%40%同时组织本教研室老师编写《基础化学》考核试题库,期末试卷将从试题库中抽取试题进行组卷进行统一考核。(二)课程质量标准与教学评价1、课程质量标准(1)课程体系《基础化学》是无机化学、有机化学、分析化学和物理化学传统的四大化学的综合内容,他们之间的融合有着一定的困难,但也有着内在联系,因此教师要协调好这些教学内容,做到让学生容易理解和接收新知识。同时也要保持为后续专业课程服务。(2)职业关键能力与素质培养《基础化学》知识是进行化工生产、分析检验、生物化工、环境工程等专业必备的基础知识,不但要培养用化学方法理论联系实际、解决实验问题能力,更要培养企业生产过程中的作为一名员工的化学素质。2、学习评价教学评价的目的是全面了解学生的学习状况,激励学生的学习热情,促进学生的全面发展,评价也是教师反思和改进教学的有力手段,在课程教学中起着导向和质量监控的重要作用,是推动和促进课程实施的重要环节和保证。《基础化学》课程教学应倡导评价目标的多元化和评价方式的多样化,坚持终结性评价与过程性评价相结合、定性评价与定量评价相结合相结合,努力将评价贯穿于学习的全过程。课堂教学包括两部分:教师的教和学生的学,因此应分别进行评价。对教师的教应采用以教师自评为主与他人评价、学生评教相结合的灵活多样的评价形式。《基础化学》课程教学中,每一个教学模块结束后,都进行教师自评、学生评教和教师同行评价,不断地发现问题,及时改进教学方法。对学生的学既要重视结果,也要重视过程。相对于结果,过程更能反映在完成任务中每个学生的发展变化,体现出学生学习的过程。因此,《基础化学》课程对学生学习过程的评价,包括学生参与《基础化学》课程教学活动的兴趣和态度、独立思考的习惯、合作交流的意识等方面。对学生的评价应定性评价与定量评价相结合、学生自评、互评与教师评价相结合。五、教学资源1、教材和参考资料建议教材:《基础化学》张正兢主编,化工出版社参考资料:《有机化学学习指导》初玉霞主编,化工出版社《物理化学》主编关荐明化工出版社《基础化学》吴英绵主编,化工出版社《无机及分析化学》主编贾之慎高等教育出版社《化学应用基础》院级精品课程网站《化学应用基础》多媒体课件(本教研室制作,省级高校评比二等奖)《基础化学》实验录像(本院拍摄)《基础化学》试题库(自编)2、实训场所《基础化学》实训中心。本实训中心可以完成化合物的制备、容量分析检验、物质物性参数的测试等实训内容。六、其他说明1、任课教师(团队)要求(1)了解相关专业知识,了解《基础化学》知识在专业课程中的应用,并加强这部分知识的教学。(2)学习新的教学方法,转变教学观念,一切从学生实际出发,以学生为主体组织教学。(3)具备团队合作精神,积极探索教学研究项目,力争通过教学形成更多的教学成果。(4)积极开发化学类相关的选修课程和第二课堂活动,提高学生学习化学的积极性,提高化学教学效果。2、课程教学环境(1)多媒体教室。(2)设施和功能完备的化学实训室。3、课程建设规划(1)根据新的课程标准编写《基础化学》教材,使之成为高职特色鲜明,集知识、应用、实践与一体并满足学生可持续发展需要的院级精品教材。(2)编写与教材配套的试题库和习题库。(3)积极开展《基础化学》竞赛和化学兴趣活动,丰富学生第二课堂。南京化工职业技术学院基础化学教研室制定2012.11.12
《化工单元操作课程标准》
课程基本信息课程名称:《化工单元操作》课程类型:化工类核心专业课建议学时:60、100、150学时学分:4、6、10学分适应对象:化工技术类专业和非化工技术类专业学生,第二、第三学期一、课程概述本课程面向的对象是化工技术类专业和非化工技术类专业,其具体名称为《化工单元操作A》、《化工单元操作B》和《化工单元操作C》,课时分别为150学时、100学时和60学时,课程内容主要涵盖流体流动与输送、传热、吸收、蒸馏、非均相物系分离、蒸发、干燥、萃取等单元,教学方法采取任务驱动式的理实一体化教学,重点是掌握扎实理论支撑下的化工单元操作岗位的操作技能,同时注重培养学生的方法能力、社会能力、职业素养,最终形成化工生产的职业综合能力。先修课程为:高等数学、基础化学(重点是物理化学)、大学物理、化工制图与CAD等。(一)本课程在化工技术类专业中的定位本课程是化工技术类专业核心课程,是在进入专业方向类课程前的必修技术基础课程,也是非化工技术类专业必修课程。本课程是学习构成化工生产过程的“三传一反”中的三种传递过程,即动量传递过程、物质传递过程、热量传递过程的相关理论和操作技能。三种传递过程承担化工生产系统中原料的前处理和反应产物的后处理功能。该课程的学习是化工类专业学生综合职业能力培养和职业素质养成的重要支撑,同时为后续课程的学习打下坚实基础,对化工类专业技术型高技能人才的培养具有举足轻重的地位。(二)本课程的基本教学理念采用以工作过程为导向、任务驱动的课程教学方式,依据不同的教学内容、教学目标、结合学生特点、灵活采用不同的教学方法。通过具体任务的设计与实施,融理论知识、实践操作及素质培养于一体,发挥学生在学习中的主体作用,有效提高学生解决实际问题的综合能力。本课程建议采用情境教学法、任务驱动教学法、案例教学法、演示法、启发引导法、讨论法、讲授法等多种教学方法。(三)本课程标准的设计思路本课程以《国家职业技能鉴定标准》中蒸馏工、吸收工、干燥工和萃取工等典型化工单元操作岗位工种的职业技能标准为依据,以学生的职业能力培养为核心,分析典型化工单元操作的生产案例,设计了流体流动与输送、传热、非均相混合物分离、蒸发、蒸馏、吸收、干燥和萃取8个学习模块,通过8个模块的学习使学生能根据生产任务完成流体流动与输送、传热、蒸馏、吸收、干燥和萃取等岗位操作;能根据生产要求正确选择设备型号,并使设备安全运行;能根据生产要求,调整相关参数,降低物耗、能耗,提高产品质量;能发现各单元操作事故隐患,并提出预防措施,确保装置安、稳、长、满、优运行。二、课程目标(一)课程总目标学生通过本课程的学习,学会对典型化工单元操作的工艺流程和操作规程的解读;对典型化工单元操作装置进行工艺参数调节,维持工艺状况稳定的能力;按照操作规程进行装置的一般性开车和停车操作的能力;依据工艺原理和操作规范处理故障的能力;DCS系统的应用能力;设备维护、保养及拆装的一般能力等等。同时,还要求学生具备岗位变化及技术更新后的适应能力。(二)具体目标知识、能力与素质目标(1)了解各单元操作典型设备的构造、性能和操作原理,并具有设备选型及日常操作、维护的基本知识。(2)能识读化工单元操作流程图。(3)能正确解读工艺流程和操作规程,具有选择适宜操作条件、探索强化过程途径和提高设备效能的初步能力。(4)能识读仪表参数,应用控制系统。(5)熟悉常见化工单元操作要领,能依据生产任务要求,进行装置的开车操作、负荷调整操作、停车操作。(6)具有运用工程技术观点分析和解决化工单元操作一般问题的初步能力。具有化工生产操作中一般故障的分析处理能力。(7)能进行设备的维护和保养。(8)具有从事化工生产服务和技术管理的能力。2、过程与方法目标(1)通过文献、传媒、多媒体素材等学习新知识的能力。(2)通过视频、动画等学习或提高技能的能力。(3)通过交流或观看影视等方式提高自身素质。3、职业道德与素质养成目标(1)具有良好的思想道德素质,健康的身心素质,过硬的职业素质和人文素质。(2)具有安全意识,能依据规范进行安全生产。(3)注重生产过程中的环境保护。(4)具有节能意识并应用于生产中。(5)良好的团队合作精神。三、内容描述《化工单元操作》课程总体内容描述,课程分8个学习模块,两个学期或者一个学期完成,课程的课时分别为150学时、100学时和60学时。具体各模块学时分配、教学要求和建议主要活动设计如下:序号内容A学时B学时C学时教学要求建议主要活动设计模块一流体流动与输送机械的操作与使用444020一流体静力学基本方程的应用662一、知识:熟练掌握流体的密度及其影响因素、气体的标准状态及其表示熟练掌握流体的粘度及其影响因素,了解理想流体的概念,了解牛顿粘性定律熟练掌握压强的基本概念、单位、基准和单位换算#理解流体静力学基本方程的物理意义,重点掌握其应用(U型管测压装置、液封等)二、技能:1.会进行各种压强单位之间的换算及绝对压强、表压强和真空度之间的换算2.会查取流体的密度和粘度等物性参数#3.能使用U型压强计、压差计测量压强与压差#4.会使用流体静力学知识确定容器内的液位及液封高度1.气体密度的计算2.气体标准状态与操作状态之间的换算3.弹簧管压力表和膜盒压力表结构和原理4.静力学知识的应用:如U型压强计、压差计测量压强与压差,以及确定容器的液位及液封高度等二流体动力学基本方程的应用884一、知识:1.了解定态流动与非定态流动的概念2.熟练掌握流体的体积流量与质量流量、平均流速与质量流速的概念及其它们之间的关系3.熟练掌握流体流动的连续性方程4.熟练掌握柏努利方程的物理意义及其应用二、技能:1.能判断定态流动与非定态流动2.会流速、体积流量、质量流量和质量流速之间的计算3.能使用流体定态流动的连续性方程,计算流动中由于管径变化,而引起的流速改变#4.能使用连续性方程和柏努利方程分析生活中的现象,如虹吸现象、飞机结构、烟囱等#5.能应用柏努利方程计算高位槽输送和输送机械的有效功率等定态流动与非定态流动流动实验流速、体积流量、质量流量和质量流速的计算柏努利方程(静压能、位能、动能之间转化),如动能和静压能之间转换(蒸汽喷射泵工作原理)列举计算:连续性方程结合柏努利方程,如不同管径的流速,高位槽输送和输送机械的有效功率等有关计算三流体流动阻力的确定6实验26实验24实验2一、知识:1.熟练掌握雷诺准数的计算及其判断流体流动类型,并了解层流与湍流的概念及特点,并熟悉层流内层的概念2.了解量纲的概念及圆管内流体速度的分布3.了解流体流动阻力产生的原因,熟练掌握流体在圆管内直管阻力和局部阻力的计算#4.了解非圆形管子当量直径的计算,了解非圆形管道的直管阻力的计算二、技能:1.能计算雷诺准数,并能使用雷诺准数判断流体的流动类型#2.能计算流体在非圆形管道流动的当量直径(如环隙等)3.会使用范宁公式计算直管流动阻力(不同流动类型的摩擦系数的确定)4.会使用阻力系数法和当量长度法计算局部阻力#5.能提出相应的措施减小流体流动的阻力雷诺实验(演示)计算雷诺准数并判断流体的流动类型正方形、环隙等当量直径计算流体阻力的计算(莫迪图的识读)直管阻力(光滑管、粗糙管)和局部阻力的测定四流体输送管路流程图的识读421一、知识:了解管道、阀门及其它管件、仪表、调节控制装置的表示方法了解常用管件与阀件的适应场合与功能※#了解管路的拆装安全知识、工具使用要求和试压操作规范※#重点掌握流体输送管路的拆装二、技能:#能识读流体输送管路流程图,并能说出常见管件和阀门的主要功能※能绘制简单流体输送管路流程图※能完成流体输送管路的拆卸和安装,并能实施管道的试压操作1.管件与阀件的结构与功能2.流体输送管路流程图的识读与绘制3.流体输送管路的拆装与试压五流量计的使用442一、知识:1.掌握孔板流量计的特点与测量原理,并了解皮托管测速计和文丘里流量计的特点与测量原理2.掌握转子流量计的特点与测量原理#3.了解涡轮、电磁流量计等的特点与测量原理二、技能:1.能正确使用孔板、文丘里流量计测量流体的流量2.能使用转子流量计测量流体流量,并能进行转子流量计的刻度修正#3.会涡轮、电磁流量计测量流体流量1.转子流量计测量流量与选用2.孔板、文丘里流量计的结构与特点六管路分析221一、知识:1.掌握简单管路的计算#2.了解复杂管路(并联管路和分支管路)的特点与计算原则二、技能1.能利用流体力学的知识,分析简单管路中阻力增大造成流体流动参数的改变,以及相关故障的分析和排除#2.会分析并联、串联管路的流量和压力的特点#3.能对给定输送任务进行配管(选择管子规格)例题:1.给定输送任务确定管子的规格2.案例分析(简单管路中流体流动参数改变,及故障的分析与排除)七离心泵的选用442一、知识:1.掌握离心泵的结构及工作原理,了解离心泵的类型,并掌握气缚的概念及其预防2.熟练掌握离心泵的性能参数及性能曲线,了解离心泵特性的影响因素3.掌握离心泵的选用原则二、技能:1.能识读、绘制离心泵的输送流程#2.能选用一台合适的离心泵,完成给定的输送任务1.离心泵的结构及工作原理2.离心泵的输送流程解读(过滤器、单向阀、泵的排尽等)3.根据输送任务,选择一台合适的离心泵八离心泵的操作4实验24实验2实验2一、知识:1.熟练掌握离心泵的工作点及流量调节方法,了解离心泵的安全操作规程和日常维护相关知识2.了解离心泵的安装高度和气蚀余量的概念,并熟练掌握离心泵的气蚀现象及其防止#3.了解离心泵的组合操作(串、并联)相关知识二、技能:1.能进行离心泵的开停车操作及流量调节,并会离心泵简单的日常维护2.能分析离心泵故障的原因并排除(如气缚、气蚀等)#3.能进行离心泵的组合操作(串、并联),并能进行离心泵的无扰动切换操作#4.能根据管路的特点,选择合适的离心泵的组合操作#5.能进行离心泵的变频调节流量离心泵的工作点概念及流量调节方法比较恒定转速下测定离心泵的特性曲线观看:气缚、气蚀现象的观看(动画)离心泵的组合操作(串、并联)与无扰动切换操作九往复泵、齿轮泵、旋涡泵的操作221一、知识:掌握往复泵的结构、工作原理及性能参数了解齿轮泵、旋涡泵的结构、工作原理及性能参数二、技能:#能进行往复泵、齿轮泵、旋涡泵的开停车操作和简单的日常维护#能进行往复泵、齿轮泵、旋涡泵的流量调节操作往复泵与离心泵的比较(结构、特点、流量调节等)十通风机、往复式、离心式压缩机的操作421一、知识:了解往复式、离心式压缩机的结构、工作原理及性能参数掌握喘振的概念二、技能:※#能进行往复式、离心式压缩机,包括开车、停车操作和流量调节。仿真操作压缩机模块二传热202012一热传导442一、知识:1.了解定态与非定态传热的概念,及了解热通量的概念2.了解热传导原理,熟练掌握傅立叶定律和导热系数及其影响因素3.熟练掌握平壁及圆筒壁定态热传导及其计算二、技能:1.能查取物质的导热系数2.会单层平壁和圆筒壁定态热传导的计算3.能进行多层平壁和圆筒壁定态热传导的计算#4.能选择合适的导热材料并确定其保温层的厚度1.确定蒸汽管道的保温层厚度(例题)2.在多层定态导热中,分析并找出关键热阻二对流传热6实验26实验24实验2一、知识:1.了解对流传热基本原理,熟练掌握牛顿冷却定律及对流传热系数的影响因素,并了解层流内层对传热效果的影响2.了解圆管内低粘度流体无相变强制湍流的对流传热系数一般关联式及应用范围3.了解有相变对流传热的基本概念二、技能:1.能分析对流传热系数的影响因素,能提出对流传热的强化途径#2.能正确选用对流传热系数的经验关联式#3.能分析冷凝与沸腾传热分析对流传热系数的数值范围与影响因素圆形管内无相变强制湍流时的对流传热系数计算对流传热系数的测定(水蒸气与空气、水蒸气与水之间的传热过程)三传热计算:换热面积的确定664一、知识:掌握热负荷的概念及确定方法熟练掌握平均温度差的确定方法掌握传热基本方程和总传热系数,并了解总传热系数的物理意义和影响因素二、技能:会典型的传热计算(载热体热量、平均温度差等)能为给定的换热任务确定换热面积,能判断已知的换热器是否合用#能提出强化传热的措施给定换热任务的总传热系数的确定,并指出关键热阻确定能满足换热任务的换热器的换热面积四换热器442一、知识:掌握列管式换热器的结构与特点,并了解其他换热器的结构和特点(如蛇管式、套管式和板式换热器等)#了解列管换热器设计和选型原则以及步骤#了解列管式换热器操作的控制方案了解热管的工作原理和特点二、技能:能进行列管式换热器的开车、停车操作及常见故障分析与处理#能按照操作指标控制列管式换热器中的各操作参数#能进行其他换热器的开车、停车操作各类换热器的模型识读,并比较不同类型的换热器认识环己酮生产装置中的换热系统仿真操作各类换热器模块三蒸发1022一单效蒸发411一、知识:了解蒸发的概念、分类及蒸发操作的特点掌握蒸发设备的结构、工作原理、型号及特点※#掌握单效蒸发的计算(物料衡算、热量衡算)二、技能:能识读蒸发工艺流程,并能说明蒸发装置的工作过程※#能进行单效蒸发的核算,确定蒸发设备的参数,如加热蒸汽消耗量和蒸发器的传热面积等蒸发设备的模型识读及蒸发工艺流程解读给定蒸发任务核算加热蒸汽消耗量和蒸发器的传热面积二多效蒸发6实验211一、知识:掌握二次蒸汽的概念,了解沸点升高和传热温度差损失的概念了解加热蒸汽的经济性,掌握蒸发设备的生产能力与生产强度※#掌握多效蒸发过程的物料衡算与热量衡算,并了解蒸发操作的节能措施及蒸发操作过程中的影响因素※#掌握蒸发设备的选型原则及步骤,※#了解蒸发操作规程与相关安全知识二、技能:※#能识读多效蒸发工艺流程,并解读蒸发过程的操作控制方案,分析常见蒸发异常现象及提出处理方法※#能根据生产要求,通过相关核算,选用合适的蒸发设备及主要参数※#能进行蒸发器操作,完成给定蒸发任务识读多效蒸发流程,并比较单效蒸发与多效蒸发的特点选用合适的蒸发设备模块四非均相分离822一沉降分离411一、知识:了解非均相分离在化工生产中的应用及非均相的概念了解重力沉降和离心沉降的基本原理,掌握沉降速度的计算方法和降尘室的生产能力及其影响因素掌握旋风分离器的工作原理及影响性能的主要因素,了解粒级效率的概念二、技能:1.※#能进行常见离心机的开停车步骤及正常操作控制2.※#能根据处理对象的性质旋风分离器类型的选用原则3.※#能根据生产任务,选用符合生产能力要求的降尘室。旋风分离器的结构模型离心机的操作二过滤分离4实验211一、知识:了解过滤操作基本原理、过滤基本方程式了解板框式压滤机、叶滤机等过滤设备的结构与特点了解现代过滤操作,如静电除尘和布袋除尘等二、技能:※#能进行常见过滤机的开停车步骤及正常操作控制※#能进行常见板框式压滤机的常见故障及处理方法和简单的日常维护板框式压滤机的操作:低、中、高不同压力下恒压过滤操作模块五气体吸收221412一吸收传质过程644一、知识:了解吸收在化工生产中的应用,吸收的分类及其与解吸的关系熟练掌握相平衡与亨利定律了解传质的基本方式与基本方程式掌握双膜理论,了解吸收速率方程,及相间传质速率方程、总传质系数与分传质系数的概念。了解溶质渗透理论和表面更新理论二、技能:能识读吸收工艺流程※#能根据吸收任务选择合适的吸收剂能分析双膜理论中的气膜阻力和液膜阻力,并能提出强化传质的措施环己酮装置中的吸收工段流程解读根据吸收要求选择合适的吸收剂分析双膜理论中的气膜阻力和液膜阻力二吸收塔计算644一、知识:熟练掌握吸收塔的物料衡算和吸收率、最小液气比熟练掌握传质单元高度和传质单元数及其影响因素※#了解解吸过程及其计算二、技能:能根据分离要求确定吸收剂的用量能确定吸收塔的填料层高度※#能分析改变参数对吸收塔的设计结果所产生的影响常压下单组分,低浓度吸收的工艺计算:根据分离要求确定吸收剂的用量由生产任务计算吸收塔填料层高度(对数平均推动力法)解吸塔的计算(物料衡算、最小汽液比等)三吸收塔操作10实验46实验24实验2一、知识:掌握填料塔的结构,填料的作用、性能和种类了解填料吸收塔的操作规程与相关安全知识了解泛点气速与填料塔流体力学性能※#化学吸收过程及吸收与解吸联合使用操作二、技能:#能选择合适的塔设备类型和适宜的填料能进行填料吸收塔的开停车和正常运行操作※#能对吸收过程流程解读与操作规程解读水吸收二氧化碳填料塔操作环己酮装置中的吸收操作给定生产任务确定吸收塔的工艺尺寸(塔径等)合成氨工艺中的化学吸收法脱碳模块六液体蒸馏301814一蒸馏传质过程644一、知识:了解蒸馏在化工生产中的应用及蒸馏的分类(简单、平衡蒸馏和精馏等)掌握双组分理想物系的汽液相平衡:拉乌尔定律、相对挥发度、相平衡方程和汽液平衡图(t-x-y,y-x)等,并了解杠杆规则及其应用※#了解双组份非理想物系及其汽液平衡图(如乙醇与水、硝酸与水等)熟练掌握精馏原理(传质与传热,精馏段与提馏段)二、技能:能用相对挥发度判断混合液的分离难易程度能解读物系的汽液平衡图※#会应用精馏原理分析精馏过程(传质过程等)苯与甲苯、乙醇与水等汽液平衡图解读识读简单蒸馏与平衡蒸馏的流程二精馏塔计算844一、知识:熟练掌握精馏塔的全塔物料衡算,精馏段和提馏段操作线方程,并了解精馏塔计算的条件掌握q的物理意义,熟练掌握q线方程、图示和应用熟练掌握双组分精馏塔计算(图解法及逐板计算法求理论塔板数、回流比的选择等),并了解捷算法求理论塔板数、塔板效率、实际板数的计算等)※#了解其他类型的连续精馏(塔顶分凝器、多股进料、有侧线出料等)二、技能:能绘制精馏段和提馏段操作线会双组分连续精馏塔的工艺计算(理论塔板数、回流比选择等)能根据生产任务和分离要求确定板式塔的塔板数※#能分析参数改变对精馏塔的设计结果的影响绘制精馏段和提馏段操作线由分离要求确定理论塔板数求最小回流比三精馏塔操作12实验68实验46实验4一、知识:1.了解连续精馏的操作规程与相关安全知识2.了解精馏装置的结构及作用(筛板塔、浮阀塔和泡罩塔)3.了解板式塔的流体力学性能(压降、液泛、雾沫夹带、漏液等),及板间距的概念※#4.熟练掌握精馏过程的主要控制参数及其对精馏塔操作的影响,灵敏板的概念二、技能:#1.能识读给定物系连续精馏工艺流程及操作方案控制解读2.能根据连续精馏的安全操作规程,进行精馏塔的开停车操作和稳定生产操作※#3.能根据精馏塔的温度、压力、回流量、液位等测量仪表显示的数据,分析、判断故障产生的原因,提出解决办法并排除故障(如液泛、雾沫夹带、漏液等异常工况)※#4.会使用灵敏板温度变化判断塔内组成变化趋势,并及时采取调节措施精馏过程的主要控制参数(压力、回流比)和进料热状况、进料组成对精馏操作的影响板式塔与填料塔比较乙醇与水连续精馏操作环己酮精制中的精馏操作四特殊精馏420一、知识:#了解间歇精馏过程的特点及应用场合#掌握恒沸精馏与萃取精馏的基本概念与区别※#了解多组分精馏基础、三效精馏等二、技能:#能识读典型特殊精馏的工艺流程※#能根据组份的性质选择合适的夹带剂或萃取剂恒沸精馏生产工艺流程解读萃取精馏生产工艺流程解读模块七液液萃取6实验221一、知识:了解萃取操作特点,萃取操作在工业生产中的应用(萃取的工业实例、目的、原理和实施方法)熟练掌握液-液萃取平衡关系:三角形相图、物料衡算与杠杆定律、部分互溶物系的相平衡、配系数与选择性系数等※#了解萃取设备(连续接触萃取设备)的结构、工作原理、特点及其操作※#掌握萃取过程的计算:单级萃取,了解多级二、技能:※#能为混合液分离选择合适萃取剂,并能对给定的萃取分离任务确定级数※#能按要求完成萃取系统开、停车操作※#能进行萃取塔操作控制,并能分析和处理操作异常1.连续接触萃取设备的结构、工作原理、特点及其操作2.实例:芳烃抽提等3.三角形相图在单级萃取中的应用模块八固体干燥8实验221一、知识:了解固体干燥的概念及干燥过程的分类熟练掌握湿空气的状态参数及其计算(湿球温度、绝热饱和干球温度等)掌握湿空气的湿度图及其应用※#了解常用典型干燥器的工作原理及特点、选型原则※#掌握干燥过程的物料衡算,并了解干燥过程的热量衡算(如热效率、干燥效率等概念)※#了解干燥机理及物料所含水分性质,了解干燥速率及其影响因素,与恒定干燥条件下的干燥时间二、技能※#能正确选择干燥设备,并能合理安排流程,能做开车检查、准备工作;能按要求完成开停车操作※#能根据干燥任务确定干燥介质的状态(温度、湿度),并能根据操作现象判断产生原因并确定处理方法。固体干燥操作(对流干燥):干燥曲线与干燥速率曲线的测定干燥过程的物料衡算:水分的蒸发量和干空气消耗量等注:表格中带※,表示非《化工单元操作B》所学内容;表格中带#,表示非《化工单元操作C》所学内容考核方式考核方式建议能综合反映学生的知识、能力和素质的考核方法。可以采用实践技能与理论知识考试结合、终结性与过程性结合、课程教学考试与职业资格考试结合、教师评价与学生评价结合等考核方法。建议考核制度:1.终结性与过程性结合课程成绩=过程性考核为70%+期末终结性考核为30%。以过程性考核为主,重在考查学生在完成各模块中表现出来的能力,具体内容包括:①课堂考勤、课堂纪律;②课堂提问、讨论和实验操作完成情况等;③预习准备工作、课后作业(包括实验报告)完成情况;④各模块综合考核:2.课程教学考试与职业资格考试结合课程教学考试与职业资格考试结合可以参考《国家职业标准》中蒸馏工、吸收工、干燥工和萃取工等典型化工单元操作岗位工种的职业技能标准,以职业等级中的中级(国家职业资格四级)为技能要求,立足本岗位操作必须掌握的理论知识、基本理论、操作规范和设备保养、维护、安全生产、环境保护等知识,并结合岗位的实际操作,制定相应的考核内容和考核要求,实施对学生的考核。课程教学资源及使用1、多媒体课件。2、化工单元操作仿真实训软件、企业现场教学录像。3、国家级精品课程《化工单元操作》相关资料。相关参考书:1.《化工原理》蒋丽芬主编,高等教育出版社,2007;2.化工单元操作实验讲义,校本教材;3.环己烷氧化制环己酮实训装置学生指导用书;4.《化工原理》姚玉英等编(上,下),天津大学出版社,1999;5.《化工原理》何潮洪、冯霄主编,科学出版社,2001;6.《化工原理》谭天恩,窦梅,周明华等编著(上,下),化学工业出版社;7.《化工原理》夏清、陈常贵主编,姚玉英主审,天津大学出版社;8.《化工原理》陈敏恒等编(上,下),化学工业出版社,1998;9.《化工原理》大连理工大学化工原理教研室主编,大连理工大学出版社;10.《化工原理课程学习指导》柴诚敬等编,天津大学出版社,2003;11.《国家职业技能鉴定标准》,《蒸馏工》、《吸收工》、《干燥工》和《萃取工》等等,化学工业出版社;12.《化工原理实验》史贤林、田恒水、张平主编,华东理工大学出版社,2011;13.《化工原理实验》王雅琼、许文林编,化学工业出版社,2008;14.《化工原理辅导及习题全解》杨富云、孙怀东主编,人民日报出版社,2005。15.《泵与风机》张士芳,机械工业出版社,1996.16.化学工程手册(第三卷),化学工程手册编辑委员会,化学工业出版社,1991.17.《化工设备设计》潘国昌,郭庆丰,清华大学出版社,1996.18.《化工过程及设备》汤金石,赵锦全,化学工业出版社,1996.19.石油化工设计手册,王松汉,化学工业出版社,2002.
《精细有机合成技术》课程标准
课程名称《精细有机合成技术》课程代码010478适用对象精
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