《化工原理1》教學(xué)大綱（本科）

《化工原理1》教學(xué)大綱課程英文名PrinciplesofChemicalEngineering1課程代碼05M0112學(xué)分2總學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)32實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)0課程類(lèi)別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)必修先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理和物理化學(xué)適用專(zhuān)業(yè)應(yīng)用化學(xué)開(kāi)課學(xué)院材料與化學(xué)學(xué)院執(zhí)筆人審定人制定時(shí)間2020年11月注：課程類(lèi)別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專(zhuān)業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位《化工原理1》課程為應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的第三學(xué)期的學(xué)科基礎(chǔ)課、核心課程。作為一門(mén)工程學(xué)科，它要解決的不僅是過(guò)程的基本規(guī)律，而且面臨著真實(shí)的、復(fù)雜的生產(chǎn)問(wèn)題一一特定的物料在特定的設(shè)備中進(jìn)行特定的過(guò)程?；ぴ碚n程強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生工程觀點(diǎn)、定量計(jì)算、工程設(shè)計(jì)及研究等能力的培養(yǎng)及訓(xùn)練。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，為學(xué)生后續(xù)課程及畢業(yè)環(huán)節(jié)打下必要的工程學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，更為其日后從事科研及化工生產(chǎn)工作打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)際處理問(wèn)題的基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo).掌握了解緒論與流體流動(dòng)章節(jié)的基本概念及相關(guān)知識(shí)等，具體目標(biāo)為：了解化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程及應(yīng)用；掌握流體靜力學(xué)基本方程及其應(yīng)用、連續(xù)性方程式、柏努利方程式及其應(yīng)用、能量守恒及應(yīng)用、流體在管內(nèi)的流動(dòng)阻力、流動(dòng)邊界層、管路計(jì)算；了解因次分析方法；初步培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)學(xué)分析法解決化學(xué)工程學(xué)的實(shí)際問(wèn)題。.掌握了解流體輸送機(jī)械與液體的攪拌章節(jié)的基本概念及相關(guān)知識(shí)等，具體目標(biāo)為：掌握離心泵工作原理、氣縛現(xiàn)象、主要特性參數(shù)與特性曲線、影響泵性能的因素、氣蝕現(xiàn)象與安裝高度、泵的工作點(diǎn)及其流量調(diào)節(jié)；了解各種流體輸送機(jī)械的介紹；掌握幾種常用攪拌器的結(jié)構(gòu)、性能（主要指流動(dòng)場(chǎng)）、混合機(jī)理及功率估算、提高攪拌槽內(nèi)液體湍流程度的措施；了解設(shè)備或裝置放大的概念、工程放大的原則和方法；初步培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)工程學(xué)中工程放大的基本能力。.掌握了解流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)與顆粒的沉降和流態(tài)化章節(jié)的基本概念及相關(guān)知識(shí)等，具體目標(biāo)為掌握重力沉降速度、降塵室的計(jì)算、離心分離因素、旋風(fēng)分離器的主要結(jié)構(gòu)、操作原理及性能、恒壓過(guò)濾方程式、過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力；了解典型過(guò)濾設(shè)備、各種離心機(jī)簡(jiǎn)介、流化設(shè)備簡(jiǎn)介；掌握顆粒的沉降、降塵室、旋風(fēng)分離器；了解流體繞流的概念；初步培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建?；灸芰?。.掌握了解傳熱與蒸發(fā)章節(jié)的基本概念及相關(guān)知識(shí)等，具體目標(biāo)為：掌握平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)、圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)、傳熱過(guò)程計(jì)算（平均溫度差法）、影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素、流體有相變時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)、兩固體間的輻射傳熱；了解換熱器類(lèi)型、典型換熱器結(jié)構(gòu)、列管式換熱器的設(shè)計(jì)和選用、間壁式換熱器的比較和傳熱的強(qiáng)化途徑；掌握溶液的沸點(diǎn)和溫度差損失、單效蒸發(fā)的計(jì)算（物料與熱量衡算、總傳熱系數(shù)、傳熱面積）、蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度；了解多效蒸發(fā)的操作流程、多效蒸發(fā)與單效蒸發(fā)的經(jīng)濟(jì)性比較。培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)工程設(shè)計(jì)及研究觀點(diǎn)。課程思政：將課內(nèi)知識(shí)與當(dāng)前前沿科研研究與的典型案例相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促使學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能、個(gè)人理想與社會(huì)責(zé)任感有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生腳踏實(shí)地，樹(shù)立遠(yuǎn)大理想，培養(yǎng)正確的職業(yè)觀和成才觀，為學(xué)生日后從事化學(xué)工程類(lèi)工作打下良好的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法采取課堂講授、提問(wèn)、引導(dǎo)相結(jié)合的方法，且通過(guò)自學(xué)、課堂討論、課外作業(yè)、小組大作業(yè)等方式使學(xué)生熟練掌握所學(xué)內(nèi)容。課堂教學(xué)：通過(guò)多媒體PPT,視頻，向?qū)W生提問(wèn)題，回答問(wèn)題正確有獎(jiǎng)勵(lì)等，活躍課堂氣氛。課堂討論：老師設(shè)計(jì)一個(gè)主題，學(xué)生分組，集體討論，各組提出問(wèn)題，由另外一組回答等。課后作業(yè)：完成課堂布置的作業(yè)為基本前提，組織學(xué)生與學(xué)院的科研工作相結(jié)合。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求1畢業(yè)要求2畢業(yè)要求3課程目標(biāo)10.30.20.3課程目標(biāo)20.20.30.2課程目標(biāo)30.20.30.2課程目標(biāo)40.30.20.3四、課程主要內(nèi)容與基本要求

章節(jié)號(hào)主要內(nèi)容基本要求對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)緒論1.化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程了解12.化工單元操作了解13.“化工原理”課程的主線了解14.“化工原理”課程的應(yīng)用了解1第章：流體流動(dòng)1.概述了解12.流體靜力學(xué)掌握13.流體流動(dòng)中的守恒原理掌握14.流體流動(dòng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)掌握15.阻力損失掌握16.流體輸送管路的計(jì)算掌握17.流速和流量的測(cè)定掌握18.非牛頓流體與流動(dòng)了解1第二章：流體輸送機(jī)械1.概述了解22.離心泵掌握23.往復(fù)泵掌握24.其他化工用泵掌握25.氣體輸送機(jī)械了解2第三章：1.概述了解2液體的攪拌2.混合機(jī)理掌握23,攪拌器的性能掌握24.攪拌功率掌握25.攪拌器的放大了解26.其他混合設(shè)備了解2第四章：流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)1.概述了解32.顆粒床層的特性掌握33.流體通過(guò)固定床的壓降掌握34.過(guò)濾過(guò)程掌握35.過(guò)濾設(shè)備和操作強(qiáng)化了解3第五章：顆粒的沉降和流態(tài)化1.概述了解32.顆粒的沉降運(yùn)動(dòng)掌握33.沉降分離設(shè)備掌握34.固體流態(tài)化技術(shù)了解35.氣力輸送了解3第六章：傳熱1.概述了解42.熱傳導(dǎo)掌握43.對(duì)流給熱掌握44.沸騰給熱與冷凝給熱掌握45.熱輻射掌握46.傳熱過(guò)程的計(jì)算掌握47.換熱器了解4第七章：蒸發(fā)1.概述了解42.蒸發(fā)設(shè)備掌握43.單效蒸發(fā)設(shè)備掌握44.蒸發(fā)操作的經(jīng)濟(jì)性和多效蒸發(fā)了解4五、課程學(xué)時(shí)安排

章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)緒論.化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,化工單元操作.“化工原理”課程的主線,“化工原理”課程的應(yīng)用2課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)1第一章：流體流動(dòng).概述.流體靜力學(xué).流體流動(dòng)中的守恒原理6課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)1.流體流動(dòng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu).阻力損失.流體輸送管路的計(jì)算.流速和流量的測(cè)定.非牛頓流體與流動(dòng)第二章：流體輸送機(jī)械.概述.離心泵.往復(fù)泵.其他化工用泵.氣體輸送機(jī)械4課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)1第三章：液體的攪拌.概述.混合機(jī)理.攪拌器的性能.攪拌功率.攪拌器的放大.其他混合設(shè)備4課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)2第四章：流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng).概述.顆粒床層的特性.流體通過(guò)固定床的壓降.過(guò)濾過(guò)程.過(guò)濾設(shè)備和操作強(qiáng)化4課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)2第五章：顆粒的沉降和流態(tài)化.概述.顆粒的沉降運(yùn)動(dòng).沉降分離設(shè)備.固體流態(tài)化技術(shù).氣力輸送4課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)3第六章：傳熱.概述.熱傳導(dǎo).對(duì)流給熱.沸騰給熱與冷凝給熱.熱輻射,傳熱過(guò)程的計(jì)算.換熱器5課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)3第七章：蒸發(fā).概述.蒸發(fā)設(shè)備.單效蒸發(fā)設(shè)備.蒸發(fā)操作的經(jīng)濟(jì)性和多效蒸發(fā)3課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)4六、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過(guò)程考核出勤、課堂表現(xiàn)及回答、平時(shí)作業(yè)學(xué)生課程平時(shí)成績(jī)考核細(xì)則30%期末考核閉卷試卷參考答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)70%考核類(lèi)別考試成績(jī)登記方式百分制七、推薦教材與主要參考書(shū)（-）推薦教材：陳敏恒，叢德滋，方圖南，齊鳴齋，潘鶴林編著?；ぴ恚ㄉ蟽?cè)）第四版，化學(xué)工業(yè)出版社，2015o（二）主