《材料化工原理》课程教学大纲（本科）.docx

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1、材料化工原理（Principle of Material Chemical Engineering）课程代码：07410016学分：2学时：32（其中：课堂教学学时：32实验学时：0上机学时：0课程实践学时:0 ） 先修课程：高等数学、大学物理、物理化学 适用专业：高分子材料与工程教材：化工原理，王国胜，大连理工大学出版社，2010年8月一、课程性质与课程目标（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）材料化工原理属于技术基础课程。它在基础课与专业课之间起着承前启后、由理及工的桥梁作 用。本课程是材料科学与工程学院学生一门重要的学科基础课程，安排在第四学期。它以高等数学、 物理及物理化学、

2、计算技术为基础，将自然科学的普遍规律应用于解决工程问题，是承前启后、由 理及工的桥梁；本课程主要研究化工生产过程中以物理加工过程为主要背景归纳而成的若干共性规 律，并应用这些共性规律进行设计计算、指导操作、强化过程及延伸拓展；并强调工程观点、定量 运算、实验技能和设计能力的训练，强调理论联系实际，培养学生分析和解决工程问题的能力。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力 目标。）课程目标1:掌握化工单元操作的基本原理，典型设备的构造、性能及操作原理；课程目标2：根据各单元操作在技术上和经济上的特点，学会“过程和设备”的合理选择，以 适应制定物系的特征，

3、经济而有效地满足工艺要求；课程目标3：掌握化工单元操作过程的基本计算和典型设备的设计方法，在缺乏数据的情况下， 学会组织实验以取得必要的设计数据；课程目标4：寻找适应的操作条件以适应生产的不同要求，探索强化过程的方向及改进设备的 途径，分析操作发生故障的缘由。二、课程内容与教学要求绪论（一）课程内容（列出主要知识点、能力点）（1）化工生产过程介绍；（2）化工单元操作及其分类；（3）化工原理课程的两条主线。（二）教学要求（将相关内容按照掌握、理解、了解等不同教学要求进行分类）（1）了解本课程的性质、研究对象与方法、任务；（2）掌握课程的几个基础概念；（3） 了解研究化工基本过程的意义及其在化工类

4、型生产过程的作用与分类。（三）重点与难点（1）重点掌握化工单元操作及其分类。第一章流体流动（-）课程内容（1）流体静力学流体的密度、静压能、流体静力学基本方程式及其应用；（2）流体流动中的守恒原理流量、流速、稳定流动与不稳定流动、连续性方程、伯努利方程及 其应用；（3）流动的内部结构流体的粘度与牛顿粘性定律，流动形态与雷诺准数、滞流与湍流；（4）阻力损失直管阻力、层流、湍流流动阻力、局部阻力的计算；（5）管路计算与流量测量简单管路、并联管路、单联管路、分支管路、毕托管、孔板、文丘里 管、转子流量计。（二）教学要求了解流体平衡和运动的基本规律，熟练地掌握静力学基本方程、连续性方程、伯努利方程及其

5、 应用，了解管路的材料和构成、管件、阀门的作用和规格等实际方面的知识，了解流体的两种流动 类型，了解因次分析的基本概念及其应用，熟练掌握流体在管路中流动的阻力损失计算以及管路计 算、输送设备的功率计算等。了解管路中流速和流量的测定所使用仪表的原理、构造和性能。（三）重点与难点（1）重点掌握流体静力学方程、伯努利方程、阻力损失计算、管路计算；（2）难点是阻力损失计算和管路计算。第二章液体的搅拌(一)课程内容(1)混合机理；(2)搅拌器的性能；(3)搅拌器的放大；(4)其他混合设备(二)教学要求掌握混合过程的实质，导出搅拌装置的选择和放大若干指导原则，了解搅拌器的结构与设计原 理。.(三)重点与难

6、点(1)重点掌握搅拌器的搅拌原理；(2)难点是混合过程中能量合理分配问题。第三章传热(-)课程内容(1)概述传热过程及基本方式、典型的传热设备；(2)热传导傅里叶定律、导热系数、单层及多层平壁、圆筒壁的稳定热传导；(3)对流传热对流传热过程分析、牛顿冷却定律、对流传热系数及相关联式、流体在圆形直管 内强制对流时对流传热系数的计算；(4)传热过程的计算传热过程的数学描述及其速率基本方程式、平均温度差与传热系数的计算、 换热器的设计型计算及操作型计算；(二)教学要求了解传热过程的基本原理、影响传热率的因素及控制传热速率的一般规律，初步学会根据生产 要求来强化或削弱热量传递。(三)重点与难点(1)重

7、点是掌握傅里叶定律、牛顿冷却定律、对流传热系数计算、传热过程的计算；(2)难点是对流传热系数的计算、换热器的设计型计算及操作型计算。第四章气体吸收(一)课程内容(1)气液相平衡平衡溶解度，相平衡与吸收过程的关系；(2)扩散和单相传质双组分混合物中的分子扩散，扩散系数，对流传质，对流传质理论；（3）相际传质相际传质速率，传质阻力的控制步骤与界面含量；（4）低含量气体吸收吸收过程的数学描述，传质单元数的计算方法；（二）教学要求了解气液相平衡与吸收过程的关系，理解扩散系数与对流传质理论，熟练掌握传质单元数的计 算方法。（三）重点与难点（1）重点是掌握傅传质单元数的计算方法，吸收塔的设计型计算与操作型

8、计算；（2）难点是吸收塔的设计计算与操作型计算。第五章气液传质设备（-）课程内容（1）板式塔平衡溶解度，相平衡与吸收过程的关系；（2）填料塔填料塔结构及填料特性，气液两相在填料层内的流动，填料塔的传质，填料塔的附 属结构。（二）教学要求了解板式填料塔的阻力损失、板效率计算，掌握筛板塔设计方法。了解填料塔的结构、填料特 性与其附属结构。（三）重点与难点（1）重点是掌握筛板塔设计方法；（2）难点是筛板塔设计方法。第六章固体干燥（一）课程内容（1）湿空气的性质及湿度图湿空气性质，湿度、相对湿度、湿比热、湿比容、湿熔、干燥温度、 湿球温度、露点温度等，湿空气的湿度图及其应用；（2）干燥过程的物料和热量

9、衡算湿物料中含水量的表示方法、物料和热量衡算、干燥器出口空 气状态的确定；（3）干燥速率和干燥时间物料中所含湿分的性质，干燥过程机理、干燥曲线和干燥速率曲线、 恒定干燥条件下干燥时间的计算；（4）干燥器简介。（二）教学要求了解以空气作为干燥介质去除物料中水分的干燥过程、熟练掌握湿空气的性质、湿度图及其应 用、了解干燥机理、掌握干燥过程的物理和热量衡算、干燥速率和干燥时间的计算、了解各种干燥 设备的性能和应用。（三）重点与难点（1）重点掌握湿空气的性质、湿度图及其应用，干燥过程的物料和热量衡算干燥速率和干燥时 间的计算；（2）难点是干燥速率计算。三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要

10、求支撑的课程目标12注：1.“类型”填验证性、综合性、设计性等;2.“要求”填必做、选做。实验1：（实验名称）写明实验目标及要求。实验2：（实验名称）写明实验目标及要求。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂教学实验上机课程实践小计绪论21讲授法1第一章1012讲授法、讨论法、研1、 2、 3、 4究型教学方法A-A- -. -er. 第一早44讲授法、讨论法、研 究型教学方法1、 2、 3、 4第二早44讲授法、讨论法、研 究型教学方法1、 2、 3、 4第四章44讲授法、讨论法、研 究型教学方法1、 2、 3、 4第五章44讲授法1、 2、 3

11、、 4第六章44讲授法1、 2、 3、 4合计3232注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格;2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教 学方法）等。五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注点名及课堂表现以随机的形式，在每章内容进行中进行随堂提 问，主要考核学生课堂的听课效果和课后及时 复习消化本章知识的能力，结合平时的随机点 名，最后按10%计入课程总成绩。10%平时作业课后每章完成相应习题，主要考核学生对每节 课知识点的复习、理解和掌握程度，计算全部 作业的平均成绩再按20%计入总成绩。20%期末考试试卷题型可包括填空题、名词解释题、问答题

12、、 计算题及综合分析等类型。根据评分标准计算 得分并以卷面成绩的70%计入课程总成绩。70%注：1 .分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。2 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。3 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。4 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1、化工原理,王国胜，大连理工大学出版社，2010年8月2、化工原理（上，下），陈敏恒、丛德兹、方图南、齐明斋、潘鹤林主编，化学工业出版 社，2015.53、化工原理,姚玉英主编，天津科学技术出版社，1992.11七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）1、本课程的实验要求见材料化工原理实验实验教学大纲。2、每次课后布置2-8条作业，作业总量约为30-40题。另可布置一些思考题供学生理解教学内 容。2017年9月24日