《化工原理》课程标准.docx

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1、化工原理课程标准一、概述（一）课程性质化工原理是化工和化工机械类专业的一门主干课，是学生在具备了必需的数学、物理、化工制图和计算技术等基础知识之后必修的专业基础课。化工原理起到为自然学科与应用学科的搭桥作用。它的学习内容是化工生产中以物理加工过程为背景，按操作原理的共性归纳成的若干单元操作。本课程强调理论与实际的紧密结合，着重培养学生分析和解决问题的能力。（二）课程基本理念本课程的任务是：使学生获得常见化工单元操作过程及设备的基础知识、基本理论和基本计算能力，并受到必要的基本操作技能训练。为学习后续专业课程和将来从事工程技术工作，实施常规工艺、常规管理和常规业务打好基础。（三）课程设计思路1.

2、课程框架结构传热流体流动蒸僧吸收蒸发结晶干燥萃取塔设备2.学时分配序号内容学时数合计讲课习题课实训实验1绪论6422流体流动30164103液体输送166284非均相物系的分离24104105传热161426蒸发1862107精德34184128吸收2612869干燥14824总计184943060二课程目标1 .总目标强调理论和实际相结合，提高分析和解决工程实际问题的能力。培养学生具有运用基础理论，分析和解决化工生产中各种实际问题的能力。2 .具体目标通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求：(1)能正确理解各单元操作的基本原理；了解典型设备的构造、性能和操作原理，并具有设备选型及较核的基本

3、知识。(2)熟悉主要单元操作过程及设备的基本计算方法；掌握基本计算公式的物理意义、应用方法和适用范围；具有查阅和使用常用工程计算图表、手册、资料的能力。(3)熟悉常见化工单元操作要领。(4)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；具有运用工程技术观点分析和解决化工单元操作中一般问题的初步能力。三、内容标准模块一：绪论(一)项目任务：能够了解本课程化工专业中的重要作用，掌握各个单元操作时常用的四个基本概念和各个单位之间的换算关系。具体要求为：了解本课程的性质任务和重要作用。(1)理解和掌握各个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系和过程速率，及其在各个单元操作中的应用。(

4、2) 了解我国运用的计量单位，并会换算各单位。(二)学习目标：通过本章节的学习，使学生了解本课程在化工专业中的作用，并要求对书中所列出的四个基本概念要有很深的理解，会熟练应用。重点掌握单位之间的换算。(三)学习任务参考学时6学习目标了解本课程在化工专业中的重要作用，理解并掌握各个单元操作中的四个基本概念，重点学会单位之间的换算。相关知识基本知识：(1)化工原理的研究对象。(2)了解本课程的任务、性质与内容。(3)了解化学工程发展简史和展望。(4)掌握化工原理中的四个基本概念。(5)掌握我国所使用的单位和单位之间的换算。扩展知识：各个单元操作中所牵涉到的物料衡算、能量衡算、平衡关系和速率关系的应

5、用。能力训练在教学中可以采用分组讨论的形式让学生先自己回顾我们以前所学过的单位及其换算方法。再引入新的知识点。考核建议对单位之间的换算要多次进行练习。模块二：流体流动(一)项目任务：通过本章节的学习，能够学会流体在静止时力的分析和应用以及流体在流动时的物料衡算和能量衡算的分析和计算。具体能力要求为：(1)学生能明确各个基本概念(2)掌握流体静力学基本方程及其应用(3)对连续流动过程中各个系统能进行物料、热量衡算(4)会分析流体流动时的能量损失和了解压力和流量的测定原理。(二)学习目标：理解明确各个基本概念，掌握流体静力学基本方程及其应用。掌握流体稳定流动时的物料衡算和能量衡算。会分析流体流动时

6、的能量损失和了解压力和流量的测定原理。(三)学习任务参考学时30学习目标了解流速和流量的测定方法。重点是熟练掌握流体静力学基本方程和流体稳定流动时的物料和能量衡算。相关知识基本知识：(I)掌握流体的基本概念，了解作用在流体上的力(2)掌握流体静力学基本方程及其应用。(3)了解稳定流动和不稳定流动的概念。(4)掌握流体稳定流动时的物料衡算。(5)掌握流体稳定流动时的能量衡算及其应用。(6)掌握流体在管内的流动阻力的计算。(7)了解流速和流量的测定。扩展知识：物理学中力的平衡的概念。能力训练运用多媒体课件对静止的流体所承受的力进行分析。根据学生理解情况随时作针对性的讲解和分析。考核建议对柏努力方程

7、的应用要多次进行练习和测验。模块三：流体输送(一)项目任务：能够了解化工管路的基本原则，掌握液体输送机械的工作原理，了解气体输送机械的工作原理。具体能力要求为：(1)了解管路布置的基本原则(2)掌握液体输送机械-泵的结构和工作原理(3) 了解气体输送机械的工作原理(二)学习目标：通过模块的学习，使学生了解管路布置的基本原则，重点掌握液体输送机械-泵的结构和工作原理。(三)学习任务参考学时16学习目标了解管路布置的基本原则。重点是熟练掌握液体输送机械一一泵的结构和工作原理。相关知识基本知识：(1) 了解化工管路中的基本概念。(2) 了解管路布置的基本原则。(3)掌握离心泵构造和操作原理(4)掌握

8、离心泵的特性曲线及其应用(5)掌握离心泵的工作点与流量调节，(6)了解鼓风机，压缩机，通风机，真空泵。扩展知识：在师生互动中探讨各种液体输送机械的工作原理和结构上的区别，讲述中注意引导学生回忆生活中的相关实例。能力训练采用模拟试验的方法，让学生了解离心泵性能。考核建议对离心泵的性能的操作建议采用实验的考核方法。模块四：非均相的物系的分离(一)项目任务：明确气固混合物，液固混合物的各种分离方法和分离原理。了解主要分离设备的结构，分离原理及有关计算。具体能力要求如下：(1)明确沉降中的一些基本概念。(2)掌握降尘室中的基本概念和计算。(3) 了解旋风分离器和旋液分离器的工作原理和结构。(4) 了解

9、过滤的基本理论和基本概念。(5) 了解离心分离的主要因素。(6) 了解气体的其它静制设备。(二)学习目标：重点掌握降尘室中基本概念和计算。(三)学习任务参考学时24学习目标明确气固混合物，液固混合物的各种分离方法和分离原理。了解主要分离设备的结构，分离原理及有关计算。相关知识基本知识：(1)明确沉降中的一些基本概念。(2)掌握降尘室中的基本概念和计算。(3) 了解旋风分离器和旋液分离器的工作原理和结构。(4) 了解过滤的基本理论和基本概念。(5) 了解离心分离的主要因素。(6) 了解气体的其它净制设备。扩展知识：自由落体的运动规律能力训练在教学中可以采用分组讨论的形式让学生先自己比较几种离心分

10、离的方法，教师只要对于重点内容进行讲授，对于各项基本操作需要进行强化训练和测试。考核建议沉降操作、过滤操作、离心分离操作。模块五：传热（一）项目任务:要求会分析每一种传热方式或间壁两侧传热的传热速率，了解强化传热的方法。具体能力要求如下:1、明确传热的基本方式，2、掌握付立叶定律及其应用；3、了解对流传热时的传热系数影响因素。4、理解并掌握间壁两侧流体间的传热速率的计算5、了解换热器的结构和原理。（二）学习目标：掌握各种传热方式的传热速率的计算及其传热过程的分析（三）学习任务参考学时16学习目标了解各种传热的方式，掌握傅立叶定律及其应用，了解对流传热系数的影响因素，特别是间壁两侧流体间的传热的

11、计算。相关知识基本知识：1、传热的三种方式，付立叶定律，导热系数，平壁的稳定热传导，圆筒壁稳定热接导。2、间壁两侧流体热交换过程分析，总传热系数，热量衡算式，传热速率方程间的关系，平均温度差的计算，壁温的计算。3、对流、对流传热系数，影响对流传热系数的因素，因次分析在对流传热中的应用。4、辐射传热的基本概念及计算。5、夹套式换热器，蛇管式换热器、套管式换热器、列管式换热器、板式换热器、螺旋式换热器，换热器强化途径。扩展知识：蒸发是传热中的一种方式。能力训练传热单元操作在实际化工生产中的应用考核建议传热的三种基本方式及在化工生产中的应用；傅立叶定律及其应用；对流传热的基本概念；牛顿冷却定律；对流

12、传热系数的影响因素。模块六：蒸发（一）项目任务：了解蒸发单元操作在实际生产中的应用，理解蒸发的含义，重点掌握单效蒸发的计算，了解多效蒸发的含义及其蒸发设备的结构和作用。具体能力要求如下：1、了解蒸发过程的实质和目的，加热蒸气的三个用途；2、掌握蒸发过程中的加热蒸气消耗量的计算。1 .蒸发操作的特点和分类。2 .单效蒸发计算：溶剂蒸发量，加热蒸汽消耗量，蒸发器加热面积，温度差损失。3 .多效蒸发：流程，效数限度。4 .蒸发设备：蒸发器，除沫器，冷凝器.影响蒸发器能耗和生产强度的因素。（二）学习目标：理解蒸发的含义，重点掌握单效蒸发的计算，以便于会利用到实际的化工生产中。（三）学习任务参考学时18

13、学习目标理解蒸发的含义，重点掌握单效蒸发的计算和多效蒸发的含义，了解蒸发设备的结构和作用。相关知识基本知识：1 .蒸发操作的特点和分类。2 .单效蒸发计算：溶剂蒸发量，加热蒸汽消耗量，蒸发器加热面积，温度差损失。3 .多效蒸发：流程，效数限度。4 .蒸发设备：蒸发器，除沫器，冷凝器.影响蒸发器能耗和生产强度的因素。扩展知识：蒸发操作在实际生产中的应用。能力重点是学会单效蒸发中应用，并能理解蒸发这个单元操作在实训练际生产中的应用。考核了解蒸发过程的实质和目的；掌握蒸发过程中的加热蒸气消耗量的建议计算。模块七：蒸僧（一）项目任务：能够理解蒸偏这个单元操作的含义及作用，知道在此操作中的一些基本概念，

14、掌握双组分混合液连续精镭的分析和计算。了解板式塔的结构和特点，具体能力要求如下：1、掌握蒸僧方法原理和影响因素；2、掌握精俺段、提俺段，进料处的操作线方程；3、熟练进行精镭过程的计算。（二）学习目标：掌握双组分混合液连续精镭的分析和计算，理解蒸镭单元操作的含义。（三）学习任务参考学时34学习目标理解蒸僧单元操作的含义及其一些相关概念，并重点掌握双组分混合液连续精储的分析和计算。相关知识基本知识：1、理解气-液平衡的概念，2、理解理想溶液、拉乌尔定律的应用。3、了解简单蒸镭、精镭的概念并寻找其不同点。4、掌握精僧塔的物料衡算，5、掌握理论塔板数的求法6、了解精俺塔的热量衡算。7、了解板式塔的结构

15、和特点8、了解其它的蒸镭方式扩展知识：回顾绪论中的四个基本概念能力训练精僧塔的操作；回流比的测定。考核建议精储原理、理论板、恒摩尔流假设；掌握精僧操作线方程及应用，q线方程及应用，进料板位置的确定、理论板的计算法、适宜回流比的选择；了解板式塔的主要类型及结构特点。模块八：吸收(一)项目任务理解吸收的含义，掌握对吸收过程的机理的分析及其吸收塔的计算，具体能力要求如下：1、理解吸收的含义2、吸收的气液相平衡及一些基本概念，3、理解并掌握享利定律。4、掌握吸收塔的物料衡算5、扎故我吸收塔的填料层高度的计算6 ,了解填料塔的构造及其脱吸和吸收操作的流程(二)学习目标：要求学生了解吸收在工业生产中的应用

16、掌握吸收的原理和影响因素；熟练进行吸收操作的各项计算。(三)学习任务：参考学时26学习目标要求学生了解吸收在工业生产中的应用，掌握吸收的原理和影响；熟练进行吸收操作的各项计算。相关知识基本知识：(1)吸收的气液相平衡(2)吸收过程的机理和吸收速率(3)吸收塔的计算(4)填料塔高度的计算(5)脱吸和吸收操作流程(6)吸收系数的测定扩展知识：吸收操作在实际化工生产中的应用能力训练训练吸收塔的物料衡算及其填料层高度的计算。考核掌握气体吸收的应用和吸收剂的选择；掌握气液相平衡和亨利定律建议及其应用；理解双膜理论；掌握：传质速率方程及总传质系数；掌握吸收操作线方程，吸收剂的用量，最小液气比，传质单元数

17、及传质单元高度的计算，吸收塔的填料高度计算。模块九：干燥(一)项目任务能够理解干燥这个单元操作的含义，学会利用湿度图，重点掌握干燥器中物料衡算和热量衡算。具体能力要求为：(1)学会湿空气性质参数的表示方法(2)学会利用湿度图(3)掌握干燥器的物料衡算和能量衡算(4)理解干燥过程的机理(5)了解干燥器的结构(二)学习目标：理解湿空气的性质参数和湿度图，掌握干燥器的物料衡算和能量衡算，掌握干燥过程的机理，了解干燥器的结构。(三)学习任务：参考学时14学习目标要求学生了解干燥原理，干燥器的构造；掌握干燥器的物料衡算和能量衡算。相关知识基本知识：(1)学会湿空气性质参数的表示方法(2)学会利用湿度图(

18、3)干燥器的物料衡算和能量衡算(4)干燥过程的机理(5)干燥器的结构扩展知识：能够理解干燥过程在实际化工生产中的应用能了解干燥过程特征、干燥方法分类及应用；掌握湿空气的性质及湿力训练度图的应用，干燥过程中的物料衡算和热量衡算，干燥过程图解法；了解：干燥器类型及其应用。四、实施建议：（一）教材编写建议：教学内容的改革是化工原理课程建设的重点，教学内容的改革最终体现在教材建设上。教学内容不能搞几十年一贯制，要根据时代发展的需要来设计和调整教学内容，并经过不断实践和完善逐步形成与科学技术发展趋势，与新时期人才培养模式相适应的现代教学内容。面向21世纪化工原理教学内容的改革包括三个方面。（1）从“厚基

19、础，宽专业”的人才培养模式出发，强化基础理论的教学内容。化工原理作为一门工程学科，主要介绍化工单元操作的基本知识。过去的教材体系，比较偏重于工程的实际应用，许多内容的处理都是从经验出发，没有上升到理论的高度加以论述，所以有“化工原理无理”之说。这种情况应予改变。过去，我们在课程体系的处理上，先讲化工原理，侧重单元操作的实际应用，在学完化工原理后开设传递课程，再加强化工过程的理论基础。这样，往往形成两门课程两张皮，达不到将理论和实际相结合的预期效果。随着化工技术的发展，越来越要求阐明过程的机理，愈来愈要求了解流体在化工设备中流动的详细情况，从而分析和掌握影响设备性能的因素。在新的教学内容改革中，

20、采取以化工单元操作为主线，将化工传递课程的内容结合到化工原理课程中来的做法。按认识发展的规律性和教学活动的规律性，以传递过程的内容为单位操作提供理论基础，试图克服“化工原理无理”的蔽端。总体思路是：在讲授单元操作之前按照三传过程的共性，介绍传递过程的基本知识，为后续单元操作课程提供强有力的物理基础，同时在单元操作过程的解析处理中穿插传递原理的知识。在对流传递的层流状态使用传递原理的解析法和数学模型法，在对流传递的湍流状态使用相似原理或因次论指导下的实验研究方法，形成基础理论和工程应用前后呼应，相互溶合渗透的知识体系，还应将工程处理问题的科学方法论贯穿到各个单元操作中去，使学生学习化工过程基本知

21、识的同时，掌握处理工程问题的基本方法，基此培养学生的创造能力。（2）去旧从新，充实和加强富有新意的内容，去掉原来教材中陈旧的内容。如原教材中大量使用的图表等。其产生的原因主要是五六十年代计算手段落后的情况下研究者们不得不用图表的方法给出他们的研究结果。当今计算机技术的飞速发展，计算技术已经高度发达，用数学模型或公式表达研究结果成为科技界通行的处理方法，应当在教学内容上反映这些新的成就。应当用近代科学技术的观点对传统的教学内容进行再认识，再加工，从中发展新概念和新知识，删去陈旧的成分，吸纳有生命力的成分，赋予传统内容以新的内涵，以丰富原有的教学内容。（3）适量引入本学科最新技术成就，使学生对本学

22、科的前沿领域有所了解。如在教材中加入热泵精储，热管换热器，超临界萃取以及膜分离等新近发展起来的单元操作知识。（二）教学建议现代化手段的使用是我们教师面临的全新课题，教师有一个学习、掌握和适应的过程。在多媒体开发出来之前，目前要做的一个工作就是利用幻灯技术进行教学。建议学科组建立一个有幻灯设施的教室，进行集体教研和备课，在课堂教学进度的设计和安排上进行研讨。在教师掌握了这一技术的技术上，以便用于化工原理的教学中。（三）评价建议教学作为一门严谨的科学和精湛的艺术，有其内在的规律性，当好一名大学教师，既要有博大精深的专业理论知识，又要由灵活运用教学方法来传授知识的高超技艺，教学效果的好坏，与教师专业

23、水平的高低和运用教学方法是否得当密切相关，目前学校教育的主要方式仍然是课堂教学，因此提高课堂教学的质量，是学生能够在有限的时间内最大限度的获取知识，是我们每一个教师面临的课题。我们教师，特别是青年教师，应当认真钻研教材，注重教学方法，激发学生对化工学科的浓厚兴趣，增强学生的求知欲望，力争取得最好的教学效果。（四）课程资源的开发与利用建议化工原理实验是化工原理教学的重要环节。通常实验教学，使学生熟悉和掌握基本的测量原理和操作技能。通过实验设计，参数测定，数据处理和写作实验报告等一系列实践活动，培养学生从事科学研究的能力。达到这一目的，需要条件较好的实验设施。目前，我校还没有化工原理实验设备，需要

24、相应的资金支持。四、说明1、本课程标准是根据我校高职化工专业教学计划而制定的。2、教学计划规定总学时数为184学时，其中基础模块为124学时，其余60学时供专业实训使用。3、本课程是理论性和实践性都很强的学科。教学方式应以课堂教学为主。在课堂教学中，要积极采用多媒体等现代化教学手段，加强直观教学，以提高教学效果及质量。4、课时分配表是一个指导性方案，教学过程中在保证达到教学基本要求的前提下，可做适当调整。5、课堂练习是本课程的重要教学环节之一，是帮助学生消化和巩固所学基本理论和概念，培养学生理论联系实际能力的一种手段。教师要注意引导学生逐步确立正确的思考方法和提高解题、计算、分析问题、解决问题的能力。6、实训实验可根据实际情况，增开其他内容，演示实验所需课时，可计入讲课课时或实训实验课时之内。评价学生成绩可以通过课上提问、学生作业、读书笔记、平时测验、实训实验和考试成绩的多方面进行综合评价。