《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)大綱

《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)大綱課程名稱：化學(xué)反應(yīng)工程課程類別（必修/選修）：必修課程英文名稱：ChemicalReactionEngineering總學(xué)時(shí)/周學(xué)時(shí)/學(xué)分：48/3/3其中實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)、討論等）學(xué)時(shí)：0先修課程：高等數(shù)學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)后續(xù)課程支撐：化工設(shè)計(jì)、化工工藝學(xué)授課時(shí)間：1-16周線下教學(xué)星期三下午5-7節(jié)授課地點(diǎn)：6A308授課對(duì)象：化學(xué)工程與工藝1班開課學(xué)院：任課教師姓名/職稱：/教授答疑時(shí)間、地點(diǎn)與方式：1.每次上課的課間和課后答疑與討論；2.18周周三下午5-7節(jié)，6A308，問答方式；3.平時(shí)上班時(shí)間學(xué)生可到12L401進(jìn)行答疑。課程考核方式：開卷（）閉卷（√）課程論文（）其它（）使用教材：化學(xué)反應(yīng)工程（第三版）郭鍇等化學(xué)工業(yè)出版社教學(xué)參考資料：1.化學(xué)反應(yīng)工程（第二版）郭鍇等化學(xué)工業(yè)出版社。2.ChemicalReactionEngineering（化學(xué)反應(yīng)工程（第三版），國(guó)外名校名著，英文原版教材），化學(xué)工業(yè)出版社。3.化學(xué)反應(yīng)工程（第三版）陳甘棠主編化學(xué)工業(yè)出版社。4.化學(xué)反應(yīng)工程原理（第二版）張濂、許志美、袁向前編著華東理工大學(xué)出版社。5.反應(yīng)工程（第二版）李紹芬主編化學(xué)工業(yè)出版社。課程簡(jiǎn)介：“化學(xué)反應(yīng)工程”是大學(xué)化工類專業(yè)的一門主干專業(yè)必修課程，作為一門工程學(xué)科，它的研究對(duì)象是以工業(yè)規(guī)模進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)過程，其目的是實(shí)現(xiàn)工業(yè)反應(yīng)過程的優(yōu)化。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，化學(xué)反應(yīng)工程不僅要研究化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，而且還要研究不同類型反應(yīng)器的特點(diǎn)及其與化學(xué)反應(yīng)結(jié)果的關(guān)系，以及宏觀動(dòng)力學(xué)因素(傳遞過程)對(duì)化學(xué)反應(yīng)過程的影響。因此，化學(xué)反應(yīng)工程是將化學(xué)反應(yīng)原理與反應(yīng)設(shè)備相結(jié)合的一門學(xué)科，主要研究將化學(xué)反應(yīng)放大的工程性問題。課程教學(xué)目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐：課程教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求目標(biāo)1：掌握化學(xué)反應(yīng)工程的研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容和研究方法；培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)模型法研究化學(xué)反應(yīng)工程的內(nèi)容，并懂得結(jié)合工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)和放大。運(yùn)用“三傳一反”基本方程式，求解理想反應(yīng)器模型的能力1-2：掌握系統(tǒng)的化工領(lǐng)域的工程基礎(chǔ)知識(shí)，包括各學(xué)科的基本概念、原理和方法等；畢業(yè)要求1、能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)以及化工原理、化工類專業(yè)基礎(chǔ)、重要化工理論基礎(chǔ)與工藝等專業(yè)知識(shí)用于解決化學(xué)工程與工藝領(lǐng)域綜合性工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題。目標(biāo)2：理解反應(yīng)器設(shè)計(jì)方程和反應(yīng)器體積的求解，掌握理想流動(dòng)模型的特點(diǎn)和數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，掌握化學(xué)反應(yīng)類型和不同反應(yīng)器的特征及選型。等方面的能力學(xué)會(huì)將建立的模型應(yīng)用于分析工程問題、解決工程問題3-2：能夠針對(duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行工藝計(jì)算和設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算；3-3：能夠設(shè)計(jì)和開發(fā)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元和工藝流程，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)；畢業(yè)要求2、能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜化學(xué)工程與工藝問題，以獲得有效結(jié)論。目標(biāo)3：樹立辯證唯物主義觀點(diǎn)，訓(xùn)練科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程問題進(jìn)行理論分析建模、獨(dú)立思考、歸納總結(jié)以及利用參考文獻(xiàn)等方面的能力4-3：能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)、建模、分析和解釋，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)問題，獲取合理有效的結(jié)論。畢業(yè)要求3、針對(duì)化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)中的復(fù)雜工程問題，能夠設(shè)計(jì)解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)、考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境因素。目標(biāo)4：了解化學(xué)工程領(lǐng)域的最新進(jìn)展，養(yǎng)成實(shí)事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和職業(yè)道德3-1：能夠在安全、環(huán)境、法律等現(xiàn)實(shí)條件的約束下，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等層面上對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可行性分析；畢業(yè)要求4、能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)精細(xì)化工和化工系統(tǒng)等的生產(chǎn)過程中復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。理論教學(xué)進(jìn)程表周次教學(xué)主題授課教師學(xué)時(shí)數(shù)教學(xué)內(nèi)容（重點(diǎn)、難點(diǎn)、課程思政融入點(diǎn)）教學(xué)模式（線上/線下）教學(xué)方法作業(yè)安排支撐課程目標(biāo)1緒論3重點(diǎn)：介紹化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)，了解化學(xué)反應(yīng)工程的研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容和研究方法。難點(diǎn)：理解“三傳一反”的概念課堂思政融入點(diǎn)：介紹化工史的演變過程，歷代偉人的巨大貢獻(xiàn)，展現(xiàn)榜樣的力量。線上教學(xué)優(yōu)學(xué)院平臺(tái)直播講授了解化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展史思政作業(yè)：閱讀合成氨相關(guān)資料，了解化工史上第一個(gè)工業(yè)化的反應(yīng)的巨大貢獻(xiàn)。目標(biāo)四1緒論閱讀化工發(fā)展史線上優(yōu)學(xué)院平臺(tái)閱讀資料學(xué)習(xí)報(bào)告2均相單一反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和理想反應(yīng)器3重點(diǎn)：均相單一反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和理想反應(yīng)器，掌握動(dòng)力學(xué)的建立方法，以及三種理想反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方程及各自特點(diǎn)。難點(diǎn)：三種理想反應(yīng)器的區(qū)別與聯(lián)系線上教學(xué)優(yōu)學(xué)院平臺(tái)直播講授第一章課后14,15,17,20,22,23題目標(biāo)一3-4復(fù)合反應(yīng)及反應(yīng)器選型6重點(diǎn)：復(fù)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)器組合，掌握復(fù)合反應(yīng)的特點(diǎn)，了解選擇性概念難點(diǎn)：了解反應(yīng)器的組合及選擇。線上教學(xué)優(yōu)學(xué)院平臺(tái)直播講授第二章課后5,7,10,15,19題目標(biāo)一5-6非理想流動(dòng)反應(yīng)器6重點(diǎn)：非理想流動(dòng)反應(yīng)器，了解停留時(shí)間分布、返混等概念，難點(diǎn)：理解非理想流動(dòng)反應(yīng)器的三種數(shù)學(xué)模型。課堂思政融入點(diǎn)：從凝集流模型到軸向返混模型，每個(gè)模型的提出者都針對(duì)性的解決問題，培養(yǎng)學(xué)生針對(duì)困難要迎難而上，主動(dòng)解決問題，同時(shí)學(xué)會(huì)求同存異，每個(gè)模型都有自己的適用條件。線上教學(xué)課堂講授優(yōu)學(xué)院平臺(tái)直播講授第三章課后1,4,5題思政作業(yè)：理解修正思維，談?wù)勛约簩?duì)修正思維的看法目標(biāo)二7-8氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)6重點(diǎn)：氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)，學(xué)會(huì)本征動(dòng)力學(xué)的建立與推導(dǎo)。難點(diǎn)：理解本征反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中的定態(tài)近似與速率控制步奏線下教學(xué)課堂講授第四章課后1,5,7題目標(biāo)二7-8氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)用于反應(yīng)機(jī)理推測(cè)線上學(xué)生優(yōu)學(xué)院平臺(tái)線上學(xué)習(xí)9-10氣固相催化反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)6重點(diǎn)：氣固相催化反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)的建立，難點(diǎn)：了解宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與本征動(dòng)力學(xué)的區(qū)別，掌握效率因子、西勒模數(shù)等概念。線下教學(xué)課堂講授第五章課后1,6,7題目標(biāo)二11-12氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器6重點(diǎn)：固定床反應(yīng)器的模型，難點(diǎn)：了解固定床反應(yīng)中傳熱、傳質(zhì)及動(dòng)量傳遞的特性。線下教學(xué)課堂講授第六章課后4題目標(biāo)三11-12氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器計(jì)算機(jī)模擬-可逆放熱反應(yīng)器絕熱反應(yīng)的最優(yōu)化計(jì)算線上學(xué)生優(yōu)學(xué)院平臺(tái)線上學(xué)習(xí)13氣固相催化反應(yīng)流化床反應(yīng)器3重點(diǎn)：流化床反應(yīng)器，了解流化床反應(yīng)中傳熱、傳質(zhì)及動(dòng)量傳遞的特性。難點(diǎn)：理解鼓泡床模型線下教學(xué)課堂講授第七章課后3,4題目標(biāo)三14-15氣液反應(yīng)過程與反應(yīng)器6重點(diǎn)：氣液反應(yīng)過程與反應(yīng)器，了解氣液反應(yīng)器的特點(diǎn)，難點(diǎn)：雙模理論，以及八田指數(shù)等。線下教學(xué)課堂講授第八章課后4、5題目標(biāo)三16反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性和參數(shù)靈敏性3重點(diǎn)：反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性和參數(shù)靈敏性，了解反應(yīng)過程中安全的重要性，兩種典型反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性。課堂思政融入點(diǎn)：通過反應(yīng)器的安全性的講解，結(jié)合化工工業(yè)過程，如何安全性生產(chǎn)是關(guān)鍵，培養(yǎng)學(xué)生安全意識(shí)，倫理知識(shí)，不能一味追求利益，安全是前提。線下教學(xué)課堂講授觀看化工安全事故案例，結(jié)合課堂思政，談?wù)勅绾伪Ｕ习踩a(chǎn)目標(biāo)三16反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性和參數(shù)靈敏性反應(yīng)器熱點(diǎn)和操作的安全性線上學(xué)生優(yōu)學(xué)院平臺(tái)線上學(xué)習(xí)合計(jì)48課程考核課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)評(píng)價(jià)依據(jù)及成績(jī)比例（%）作業(yè)考勤期中考試期末考試目標(biāo)一1-35552035目標(biāo)二2-35052030目標(biāo)三4-15001015目標(biāo)四7-25501020總計(jì)20101060100備注：1）根據(jù)《考試管理規(guī)定》第十二條規(guī)定：曠課3次（或6課時(shí)）學(xué)生不得參加該課程的期終考核。2）各項(xiàng)考核標(biāo)準(zhǔn)見附件所示。大綱編寫時(shí)間：2月18日系（部）審查意見：我系（專業(yè)）課程委員會(huì)已對(duì)本課程教學(xué)大綱進(jìn)行了審查，同意執(zhí)行。系（部）主任簽名：日期：2月22日作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)A(100)B(85)C(70)D(0)基本概念掌握程度概念清楚，答題正確。概念比較清楚，作業(yè)比較認(rèn)真，答題比較正確。概念基本清楚，答題基本正確。概念不太清楚，答題錯(cuò)誤較多