《化工原理II》课程教学大纲（本科）.docx

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1、化工原理II课程教学大纲(Principles of Chemical Engineering II)一、课程概况课程代码:2501043学 分:3.0学 时:48先修课程：高等数学、大学物理、化学、物理化学等。适用专业:化学工程与工艺建议教材:化工原理，陈敏恒，化学工业出版社，2015课程归口:数理与化工学院课程的性质与任务：化学工业是将自然界的各种物质，经过化学和物理方法处理，制造成生产资料和生活资料的工业。一种产品的生产过程中，从原料到成品往往需要几个或几十个加工过程。化工原理是化工各专业学生必修的一门基础技术课程，其主要任务是培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题

2、的能力。化工原理的主要任务就是介绍流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、计算及选型。将化工原理单元操作分析的方法与工程实践相结合，培养学生具有辩证思维能力，树立理论联系实际的科学观，为学生毕业后从事相关工作打下良好的基础。二、课程目标及对毕业要求观测点的支撑序号课程目标支撑毕业要求观测点毕业要求1目标1:能够运用数学、物理和 物化知识表达单元操作的问题， 掌握蒸储、吸收和干燥等单元操 作的数学模型，利用行模型推演 和分析复杂化工过程中的相关 单元操作，根据推演和分析的结 果进行复杂化工过程中相关单 元过程的工艺设计、设备选型以 及操作分析。观测点1.2：掌握化学

3、 和化工基础知识毕业要求1工程知识：能够将数 学、自然科学、工程基础和专业 知识用于解决化学工程与工艺 领域复杂工程问题。2目标2：能运用化工原理的基本 知识分析、识别和判断复杂工程观测点2.1：能够识别 和判断复杂化学工程毕业要求2问题分析:能够应用 数学、自然科学和工程科学的基问题中蒸储、吸收、液.液萃取和 干燥的关键环节和影响因素，并 增强工程观点，在此基础上去分 析与解决质量传递方面的工程 实际问题。问题的关键环节和参 数。本原理，识别、表达、并通过文 献研究分析化学工程与工艺领 域复杂工程问题，以获得有效结 论。三、教学内容及要求序 号教学内容思政元素预期学习成果教学学时教学 方式支

4、撑课程目标1气体吸收：概述：工业 吸收过程、溶剂的选择、 吸收中气液两相接触方 式；气液相平衡：平衡 溶解度、相平衡与吸收 过程的关系；扩散和单 向传质：双组分混合物 中的分子扩散、对流传 质理论；相际传质：相 际传质速率、传质阻力 的控制步骤与界面含量 ;低含量气体吸收：传 质单元数的计算、吸收 塔的设计型计算、操作 型计算；填料塔：结构 与特性、气液两相在填 料塔内的流动重点和难点：气体吸收 的平衡关系、吸收过程 的速率关系、吸收过程 传质单元数和单元高度 的计算、填料塔的流体 力学性能及操作特性。吸收处理酸性气 体等单元操作过 程，涉及保、健康 和安全以及法律 规范等育德元素， 藉这些教

5、学内容 渗透环保、健康、 安全和法律等化 工过程的理念，结 合化工过程废弃 物排放的严格规 范和法律法规，达 到培养学生环保、 安全和法律道德 意识的培养。了解工业吸收过程 和溶剂的选择依据， 理解吸收过程中气 液两相接触方式；理 解平衡溶解度的概 念、亨利定律的物理 意义和使用条件，掌 握相平衡与吸收过 程的关系；了解菲克 定律的物理意义，理 解对流传质理论；掌 握相际传质速率方 程的各种表达式，理 解气相阻力控制与 液相阻力控制的区 另IJ; 了解低含量气体 吸收的特点，掌握传 质单元数的计算方 法,熟练掌握吸收塔 的设计型和操作型 计算；了解填料塔的 结构与特性，掌握气 液两相在填料塔内

6、 的流动规律。12讲授/ 讨论/ 实例 教学 等目标1目标22精储：双组分溶液的气 一液相平衡：理想、非 理想型气液相平衡；精 储：原理、塔板过程的 数学描述、精微塔的逐 板计算；双组分精微的 设计型计算：理论塔板 数、回流比的选择、加 热状态的选择、平衡线 为直线时的解析计算； 双组分精馆的操作型计通过侯德榜、范旭 东等爱国实业家 的爱国事迹也是 爱国主义教育的 良好素材。“家是 最小国，国是最大 家，家是国的基 础，国是家的延 伸”，作为中国 人首先要有一颗 “中国人的心”。能够掌握拉乌尔定 律、理想物系的气液 两相平衡组成间的 关系式，了解非理想 物系的气液两相平 衡关系；掌握精微原 理

7、，塔板过程的数学 描述和逐板计算方 法；掌握理论塔板数 的计算、回流比的选 择、加热状态的选14讲授/ 讨论/ 实例 教学 等目标1目标2算：温度分布和灵敏板； 板式塔：气液接触状态、 不正常操作现象 重点和难点：拉乌尔定 律、精储原理、物料衡 算、操作线方程、进料 热状态参数、理论板的 计算、回流比的确定、 板式塔的流体力学特性 等。择、平衡线为直线时 的解析计算等双组 分精偏的设计型计 算；了解双组分精储 的操作型计算；理解 板式塔的结构特性， 气液在板上的接触 状态，了解不正常操 作现象。3萃取：概述：液液萃取 过程、两相接触方式； 液液相平衡：三角形相 图、部分互溶体系的相 平衡、相平

8、衡与萃取操 作的关系；萃取过程计 算：单极、多级错流、 多级逆流、回流萃取， 完全不互溶物系萃取过 程的计算；萃取设备： 类型及选择、液泛、传 质速率重点和难点：液液相平 衡关系、单级萃取的计 算、多级错流和多级逆 流萃取过程的计算。萃取等单元操作 过程需要选择和 添加溶剂，同时， 这些单元操作都 涉及废弃物的排 放，如何做到绿色 与经济，这是从事 化工过程的科研 人员臻于追求的。 教学过程注重化 工过程绿色化的 重要性，加强学生 绿色化工理念的 教育和培养。能够理解液液萃取 原理，了解微分接触 和级式接触两种两 相接触方式；了解通 过三角形相图表示 溶液组成，掌握部分 互溶物系的相平衡 关系

9、，理解相平衡与 萃取操作的关系；熟 练掌握不同萃取类 型的过程计算，了解 完全不互溶物系萃 取过程的计算；理解 萃取设备的类型及 选择，了解液泛现象 和传质速率的计算。10讲授/ 讨论/ 实例 教学 等目标1目标24干燥：概述：去湿方法、 对流干燥过程；干燥静 力学：湿空气的状态参 数、状态的变化过程、 水分在气-固两相间的 平衡；干燥速率与干燥 过程计算：间歇干燥过 程速率计算、干燥过程 的物料衡算与热量衡 算；干燥器：基本要求、 对流和非对流式干燥器 重点和难点：湿空气的 性质、湿度图的应用、 干燥过程的物料衡算和 热量衡算、干燥速率及 干燥时间的计算。干燥过程是耗能 过程，能量有效合 理

10、利用是关系到 每个公民的切身 利益，节能成为企 业追求效益的目 标。籍此在教学过 程中，对学生加强 新型能源和资源 利用观点和意识 教育。了解基本的去湿方 法，理解对流干燥过 程；掌握湿空气的性 质，如状态参数、状 态的变化过程和水 分在气固两相间的 平衡机理；熟练掌握 间歇干燥过程速率 计算和干燥过程的 物料衡算与热量衡 算；了解常用对流和 非对流式干燥器的 性能及应用范围。10讲授/ 讨论/ 实例 教学 等目标1目标25其它分离方法：结晶、能够熟悉和了解其2讲授/目标1膜分离、吸附、离子交 换重点和难点：各种分离 方法的基本原理、特点； 对于特定的分离物系， 能够正确选择合适的分 离方法。

11、他分离方法（结晶、 膜分离）的、吸附、 离子交换）基本原 理、工艺过程及其在 工业上的应用。讨论/ 实例 教学 等目标2四、课程实施（一）教学方法与教学手段1 .把握主线，引导学生掌握重要的化工原理概念、基本定律和基本公式，熟 悉处理各种化工工程问题的方法，并学会灵活运用所学知识处理实际化工生产过 程中所遇到问题及实验数据的归纳和分析方法，教学内容的选取，包括流体流动、 流体输送机械沉降与过滤和传热，使学生了解化工单元操作概貌。2 .采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的 同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。3 .采用案例式教学，引进化工生产和设计过程中的实际案例，

12、使学生不但解 决课本上的问题而且能够通过在实际操作训练的基础上，能对化工原理知识有较 为系统的概括了解。（二）课程实施与保障主要教学环节质量要求1备课（1）掌握本课程教学大纲内容，严格按照教学大纲要求进行课程教学内 容的组织。（2）熟悉教材各章节，借助专业书籍资料，并依据教学大纲编写授课计 戈上编写每次授课的教案。教案内容包括章节标题、教学目的、教法设 计、课堂类型、时间分配、授课内容、课后作业、教学效果分析等方面。（3）根据各部分教学内容，构思授课思路、技巧，选择合适的教学方法。2讲授（1）要点准确、推理正确、条理清晰、重点突出，能够理论联系实际， 熟练地解答和讲解例题。（2）采用多种教学方

13、式（如启发式教学、案例分析教学、讨论式教学、 多媒体示范教学等），注重培养学生发现、分析和解决问题的能力。（3）能够采用现代信息技术辅助教学。（4）表达方式应能便于学生理解、接受，力求形象生动，使学生在掌握知识的过程中，保持较为浓厚的学习兴趣。3作业布置与批改学生必须完成规定数量的作业，作业必须达到以下基本要求：(1)按时按量完成作业，不缺交，不抄袭。(2)书写规范、清晰。(3)解题方法和步骤正确。教师批改和讲评作业要求如下：(1)学生的作业要按时全部批改，并及时进行讲评。(2)教师批改和讲评作业要认真、细致，按百分制评定成绩并写明日期。(3)学生作业的平均成绩应作为本课程总评成绩中平时成绩的

14、重要组成 部分。4课外答疑为了解学生的学习情况，帮助学生更好地理解和消化所学知识、改进学 习方法和思维方式，培养其独立思考问题的能力，任课教师需每周安排 一定时间进行课外答疑与辅导。5成纭1考核本课程考核的方式为闭卷笔试。考试采取教考分离，监考由学院统一安排。有下列情况之T,总评成绩为不及格：(1)缺交作业次数达1/3以上者。(2)缺课次数达本学期总授课学时的1/3以上者。(3)课程目标小于0.6。五、考核方式(一)课程考核包括期末考试、平时及作业情况考核，期末考试采用闭卷笔试。(二)课程成绩=笔记xlO%+作业成绩x20%+单元测试x20%+期末考试成绩 x50%o具体内容和比例如表所示。考

15、核环节成绩 比例考核内容与评价细则支撑目标目标1目标 2笔记10%按时完成网络课堂教学视频观看，并完成学习笔 记，通过学习笔记的工整、全面、重点是否突出等 情况并百分制打分。5%5%作 业20%每章节对应有思考题和习题，考核学生对每节课知 识点的复习、理解和掌握度。对每次作业完成情况 做记录并百分制打分。10%10%单元测试20%Bb平台在每章结束之后进行测验,考察学生对每个 教学单元的掌握情况，以百分制打分。10%10%期末试卷50%题型考核内容及相应试题选择题主要考核吸收、精储、干燥和萃15%取的基本概念和定律。填空题主要考核吸收、精储、干燥和萃 取的基本概念和定律。10%计算题主要考核吸

16、收、精储、干燥和萃 取的应用计算。25%合 计100%50%50%备注：1.课程目标达成度计算方法如下:各课程目标达成度二笔舞辘罂兽磬聚支撑该课程目标相关考核环下思分之和2.作业包括课后习题、思考题、单元测试、笔记、网络课堂学习等等。六、有关说明（一）持续改进本课程根据课后作业、考勤、期末考试等考核情况，以及学生、教学督导的反馈意见，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高。针对课程目标设计出课程考核的方式、内容和评分标准，确保课程内容与教学方式能有效实现课程目标，使得考核结果能够证明课程目标达成。（二）参考书目及学习资料化工原理（第四版），柴诚敬，贾绍义主编，高等教育出版社，2016 化工原理（第三版），杨祖荣主编，化学工业出版社，2014 化工原理（第四版），管国峰，赵汝博主编，化学工业出版社，2015 化工原理课程学习指导（第二版），丁忠伟主编，化学工业出版社，2014批准批准时间：20