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《化工原理n》教学大纲课程编号02120051课程性质.核心必修课课程名称化工原理II学时/学分64/4英文名称Principle ofChemical EngineeringII考核方式:选闭卷笔试用教材《化工原理(下册)》夏清等天津大学出版社大纲执笔人:先修课程高等数学,大学物理,物理化学,化工原理I大纲审核人:适用专业化学工程与工艺及相近专业
一、教学目标通过本课程学习,学生掌握蒸储、吸收、液-液萃取和干燥四个单元操作的基本概念、模型公式、相关设备和应用,使学生具备以下能力目标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、液一液萃取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(
1.3)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问题中蒸馆、吸收、液-液萃取和干燥的影响因素,能运用化工原理的基本知识表达上述影响因素,将上述表达结合文献研究,分析和比较化工复杂工程问题的多种方案,获得有效结论(
2.2)目标3:能够结合数学、化工热力学、物理化学的基本知识,运用蒸锯、吸收、液-液萃取和干燥的基本概念、原理和数学模型进行典型蒸馆设备、吸收设备、萃取设备和干燥设备的设计和选型(
3.2)目标4能够在课堂学习过程中了解当前化工单元操作的最新进展,以及这些进展对化工行业的意义,认识到知识更新需要通过自主和终身学习来实现,在课程学习过程中通过查阅资料、独立阅读、理解原理和技术等手段解决复杂化工过程的技术问题以适应化工行业发展需求(
12.1)课程目标与毕业要求的对应关系教学目标目标内容指标点解释毕业要求目标1能够运用数学、物理和物化知识表
1.3能将数学、自然科学、工程基础、化工专业毕业要求
1.工知识和数学模型方法运用于推演和分析化工达单元操作的问题,掌握蒸储、吸程知识单元及化工过程变化收、液-液萃取和干燥的数学模型,利用单元操作的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问题中蒸馈、吸收、液-液萃取和干燥的影响因素,能运用化工原理的基本知识表达上述影响因素,分析和比较化工复杂工程问题的多种方案,获得有效结论
2.2能运用相关科学原理、工程基础知识和数学毕业要求
2.问模型方法,分析化工单元及化工过程等复杂题分析化学工程问题的影响因素、关键环节、参数和边界条件,正确表达化工单元设计及化工过程设计等复杂化学工程问题目标3能够结合数学、化工热力学、物理
3.2能够针对特定化工单元需求,完成化工单元毕业要求
3.设或化工设备部件的设计化学的基本知识,运用蒸储、吸收、计/开发解决方液-液萃取和干燥的基本概念、原理案和数学模型进行蒸储、吸收、液-液萃取和干燥的设计和选型目标4能够在课堂学习过程中了解当前化工单元操作的最新进展,以及这些进展对化工行业的意义,认识到知识更新需要通过自主和终身学习来实现,在课程学习过程中通过查阅资料、独立阅读、理解原理和技术等手段解决复杂化工过程的技术问题以适应化工行业发展需求
12.1能在社会发展的大背景下,认识到自主和终身学习的必要性毕业要求
12.终身学习
三、教学活动对教学目标支撑矩阵教学活动课堂讲授课堂研讨考核方式目标1V V作业、考试目标2V V作业、考试目标3V V作业、考试目标4V V作业、考试
四、教学基本内容目标成一级知二级知识点识点目标目标2目标3目标支撑说明途径学时14达蒸馆操作在化工生产中的应用、蒸馅分离的依据、蒸僭过程的分类理想溶液的气液平衡和、非理想溶液的气液平掌握蒸馅分离的依据、理测衡想溶液的气液平衡及应期简单蒸储与平衡蒸储,用、精僧原理、物料衡算试精储原理和流程与操作线方程、进料热状业况、回流比的影响及选择、元蒸储V V V V理论板与恒摩尔流概、18理论板数的计算、精储塔念、物料衡算与操作线的操作与分析;理解简单考方程、进料热状况的影蒸傕与平衡蒸馈、理论板作响、理论板数的计算、与恒摩尔流概念;了单回流比的影响及选择、解特殊蒸馅试末特殊蒸馆过程计算、精储塔的操作与分析间歇精僭、恒沸精镭、萃取精储吸收操作的依据、吸收操作的分类和流程掌握亨利定律及应用、物气体溶解度、亨利定律料衡算和操作线方程、吸及其应用收剂用量的确定、传质速传质机理和吸收速率方率方程、填料层高度的计程▲作业、单算;理解溶剂选择的原则、物料衡算与操作线方元测试、吸收V V V V传质过程的推动力与阻16程、吸收剂用量的确定期末考和填料层高度的计算力、气膜控制与液膜控制、试传质单元高度及总传质单元数的概念;了解菲克吸收系数的测定和吸收定律与分子扩系数的经验式散和传质机理*脱吸过程和其他吸收过程*掌握塔内气液两相的流塔板类型与结构特点、动状况和传质特性、气塔板水力学性能、板塔体通过填料层的压力板的工艺设计方法降、塔设备的设计方设法;理解塔式塔的负荷作业、单性能图的意义、泛点气元测试、塔V V V V6速、填料塔和板式塔的期末考备填料塔的结构、性能及类主要结构;了解常见的试型,填料层的流体力学性不正常操作情况和评价能,填料塔的工艺设计方设备的基本性能法★▲萃取分离的依据、萃取分掌握萃取分离的依据、离流程、萃取剂的选择三角形相图、部分互溶物系的相平衡、杠杆规作业、单液液相平衡和杠杆规则、单级萃取流程与计液一液元测试、则★V VVV算、分配系数与选择性12萃取期末考单级萃取流程与计算、系数;理解萃取剂的选试多级萃取流程与计算择原则;了解多级萃取流程与计算、萃取设萃取设备介绍和萃取设备备的选择*除湿方法和燥过程进行的条件湿空气的性质和湿度掌握湿空气的性质及湿图★度图、干燥过程物料衡、干燥过程的物料衡算、算和热量衡算、湿物料测干燥过程的热量衡算和中水分存在形态与分期空气通过干燥器时的状类、恒定干燥条件下干试态变化燥速率与干燥时间的计业算、常用干燥器的结构干燥VVVV元12物料中的水分和干燥时与原理;理解、干燥过、间的计算程进行的条件、考空气通过干燥器时的状作态变化、干燥器的热效单干燥器的类型和干燥器率;了解除湿方法和干试末的选择与设计燥机理和*干燥器类型合计64注★表示重点内容,▲表示难点内容,*表示选讲或自学内容课外时间为课内时间
1.0倍
五、教学方法与考核方式
(一)、教学环节要求本课程的基本理论部分进行系统讲授讲课的内容注意系统性和逻辑性讲课时做到概念准确,重点突出,板书清楚,层次清晰,条理分明,并能承前启后,适当介绍实际应用的科研与工程实例课程教学形式采用多媒体课件与黑板讲授相结合的教学方式,运用案例教学,按照“过程分析・数学描述-实例分析”的方式展开,体现“定性-定量-应用”三个不同层次,使学生掌握单元操作的基本原理、过程计算和工程应用;运用研讨教学,帮助学生逐步树立工程意识和解决工程问题的一般处理方法,使学生初步具备一定的化工知识去分析、解决工程实际问题的能力本课程完整的教学过程包括理论教学、作业两部分;理论讲解采用课堂教学方式,以作业形式完成习题的练习
(二)、教学方式以课堂讲授为主,辅以多媒体课件每个单元操作内容按照“基本原理、数学模型、应用及设备”的逻辑顺序构建
(三)、考核方式及成绩评定本课程成绩由平时成绩、期末考试组合而成,采用百分计分制各部分所占比例如下平时成绩占总评50%,平时分值为100分,其中作业40分、占总评20%,单元测试60分、占总评30%平时作业和单元测试的评价指标见下表平时成绩支持教学目标
1、
2、
3、4o评价评分说明及方法权重平时作业布置时要尽量关注知识点的学习,平时作业和习题考核时则要求学生认真、独立、按时完成老师布置的作业A(95分)所有题目答题正确(允许有少量错误);占总评平时作业B(85分)80%以上题目答题正确;20%C(75分)70%以上题目答题正确;D(65分)50%以上题目答题正确;E(55分)50%以下题目答题正确;F单(元0测分试)试题未要上突交出作重业点和难点,单元测试采用闭卷的形式进行,试卷满分分值为100占总评单元测试分30%期末考试占总评50%,采用考试的考核方式,考试采用闭卷形式题型为填空题、选择题、计算选择题和计算题等考核内容包括动量传递与热量传递的各个单元操作的基本原理、基本规律及其分析计算等期末成绩支持教学目标
1、
2、3o平时成绩与教学目标对应关系表总计教学目作业单元测试标40分60分100目标106060目标2000目标3000目标440040教学目标及考核方式对应关系表考核方式教学目平时贡献度
(50)期末考试期末总贡献度评价指标考试分标作业贡作业占单元测试贡献度值分布及分值单元测试献度比%占比%
(50)
(100)贡献度目标1指标点
1.30030100102040目标2指标点
2.20000255025目标3指标点
3.20000153015目标4指标点
12.120100000020小计201003010050100100分目标达成值=
0.2义(分目标作业占比分/分目标作业占比总分)+
0.3X(分目标单元测试占比分/分目标单元测试占比总分)+
0.5X(分目标期末考试分/分目标期末考试总分)
六、持续改进本课程根据学生平时作业、考勤等情况反馈,对学生课业成绩进行中期检查,对可能出现不及格的学生进行课业成绩预警;根据学生期中教学检查座谈内容,改进教学中不足之处,并在后面的课程教学中改进提高;本课程根据学生期末考试情况反馈,改进教学确保相应毕业要求指标点达成
七、教学参考书
1.《化工原理》何潮洪主编.北京科学出版社,
20012.《化工原理》杨祖荣主编.北京化学工业出版社,
20043.《化工原理》李凤华主编.大连大连理工大学出版社,
20054.《化工原理(第二版)》蒋维钧主编.北京清华大学出版社,20035,《化工原理学习指导》丁忠伟主编.北京化学工业出版社,
20066.《化工原理的教学与实践》丁惠华主编.北京化学工业出版社.1992九.评分标准评分标准课程目标90-10075-8960-740-59优良中/及格不及格目标1:能够运用数学、物理和物化知识表达单元操作的问题,建立流体流动、非均能够准确的运用所相物系分离和传热过程的数学模型,利用建立的模型推学知识表达化工单元能够合理的运用所学知识能够运用所学知识表达化工单元表达化工单元操作问题出现基演和分析复杂化工过程中的操作问题,系统地掌表达化工单元操作问题,掌操作问题,掌握各类化工单元操本概念错误,部分了解化工单元相关单元操作,根据推演和握各类化工单元过程握各类化工单元操作的建构作的建构方法,并求解方法但不操作的建构和求解方法,但不会分析的结果进行复杂化工过数学模型的建构方方法,并求解方法基本正确够准确合理运用程中相关单元过程的工艺设法,并正确求解计、设备选型以及操作分析目标2能运用化工原理的能灵活运用化工单能运用化工单元操作的思具有化工单元操作的思维方法,未很好掌握化工单元操作的思基本知识分析、识别和判断元操作的思维方法,维方法,识别化工单元操作能识别化工单元操作的关键参维方法,对化工单元操作的分析复杂工程问题中流体流动、准确识别过程的关键过程的关键参数,能够分析数,根据要求分析判断化工单元不着要领,能够说明化工单元操非均相物系分离和传热过程的影响因素,能运用化工原参数,分析判断化工判断化工单元设备的变量对设备变量对结果的影响,但不够作设备的变量对评价指标的影理的基本知识表达上述影响单元设备变量对评价结果的影响,提出合理的解准确,能提出的解决方案但存在响,但存在概念错误,不能提出因素,将指标的影响,提决方案缺陷解决方案上述表达结合文献研究,分出优化的解决方案析和比较化工复杂工程问题的多种方案,获得有效结论目标3能够结合数学、化工热力学、物理化学的基本知能灵活运用化工单元能正确运用化工单元操作识,运用流体流动、非均相物具有运用化工单元操作的思维未很好运用化工单元操作的思操作的思维方法,能维方法,不能够合理针对特定系分离和传热过程的基本概的思维方法,能够合理针对方法,能够合理针对特定化工单够准确针对特定化工念、原理和数学模型进行管特定化工单元需求,完成化元需求,但不够准确地完成化工化工单元需求,无法确地完成道设计和选型、泵选型、过滤单元需求,完成化工工单元或化工设备部件的设单元或化工设备部件的设计但存化工单元或化工设备部件的设和沉降设备的设计和选型、单元或化工设备部件计在缺陷计换热器的设计和选型的设计目标4能够在课堂学习过程能够利用文献资料获中了解当前化工单元操作的取基础数据、经验和最新进展,以及这些进展对能够利用文献资料获取基能够利用文献资料获取基础数不能够利用文献资料获取基础半经验公式,分析和化工行业的意义,认识到知础数据、经验和半经验公式,据、经验和半经验公式,在教师数据、经验和半经验公式,不合识更新需要通过自主和终身运用上述数据和公式较合理地分析和运用上述数的指导下较合理地分析和运用上理地分析和运用上述数据和公学习来实现,在课程学习过解决复杂化工过程中据和公式解决复杂化工过程述数据和公式解决复杂化工过程式解决复杂化工过程中的单元程中通过查阅资料、独立阅的单元操作问题,并读、理解原理和技术等手段中的单元操作问题,并运用中的单元操作问题,运用新技术操作问题,无法运用新技术对运用新技术对单元操解决复杂化工过程的技术问新技术对单元操作工艺和设对单元操作工艺和设备进行设计单元操作工艺和设备进行设计作工艺和设备进行设题以适应化工行业发展需备进行设计和选型和选型,比较浅显和选型求计和选型。