《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)大綱課程編號(hào)：11100010英文名稱(chēng)：ChemicalReactionEngineering學(xué)分：2學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，其中理論32學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：物理化學(xué)1、物理化學(xué)2、化工原理1課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)主干課程授課對(duì)象：應(yīng)用化學(xué)中本一體化專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第5學(xué)期（以1-8學(xué)期為單位填寫(xiě)）一、課程描述和目標(biāo)課程主要任務(wù)是通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行化工反應(yīng)和反應(yīng)器理論學(xué)習(xí)，研究過(guò)程速率及其變化規(guī)律、傳遞規(guī)律及其對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，使學(xué)生掌握工業(yè)反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工藝優(yōu)化和基本工程設(shè)計(jì)能力。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo):本課程主要講解化學(xué)反應(yīng)的工程問(wèn)題，將化學(xué)過(guò)程與工程中的宏觀傳質(zhì)、傳熱結(jié)合，形成宏觀動(dòng)力學(xué)思想，為學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題奠定基礎(chǔ)，培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才。課程目標(biāo)1：掌握間歇攪拌釜式反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器、全混流反應(yīng)以及固定床反應(yīng)的基本結(jié)構(gòu)特征，物料衡算以及各類(lèi)反應(yīng)的優(yōu)化情況，能熟練進(jìn)行反應(yīng)器選型，根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)分析反應(yīng)器，解決工業(yè)反應(yīng)器的問(wèn)題。課程目標(biāo)2：應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)工程基本原理和方法，研究復(fù)雜工程問(wèn)題，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，解決工程問(wèn)題的能力。課程目標(biāo)3：具有良好的反應(yīng)工程科學(xué)思維能力，引導(dǎo)主動(dòng)求知好問(wèn)，形成良好的學(xué)風(fēng)，為獨(dú)立從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)和不斷創(chuàng)新的能力打下基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和一絲不茍的作風(fēng)。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)1-3.能夠解決化學(xué)及化工產(chǎn)品在設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-使用等全過(guò)程中所面臨的復(fù)雜工程問(wèn)題。課程目標(biāo)1、2H指標(biāo)點(diǎn)3-1.能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的解決方案，包括滿(mǎn)足特定需求的生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、部署與開(kāi)發(fā)、測(cè)試與驗(yàn)證等，并在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。課程目標(biāo)1、2、3H指標(biāo)點(diǎn)4-1.能夠基于化學(xué)和化工等相關(guān)領(lǐng)域的基本原理，就局部性或全局性問(wèn)題進(jìn)行研究，并設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案。課程目標(biāo)1、2、3M（注：要求課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)應(yīng)是一一對(duì)應(yīng)支撐）三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1化學(xué)反應(yīng)工程的學(xué)科的起源發(fā)展、研究對(duì)象目標(biāo)及研究?jī)?nèi)容、研究方法及手段、在工業(yè)反應(yīng)過(guò)程開(kāi)發(fā)中的作用。了解化學(xué)反應(yīng)工程的研究目的、研究?jī)?nèi)容、研究方法及手段。重點(diǎn)：反應(yīng)工程研究?jī)?nèi)涵難點(diǎn)：研究方法德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)2集中講授課程目標(biāo)2、32化學(xué)反應(yīng)速率的不同表達(dá)方式及其相互關(guān)系及轉(zhuǎn)換方式、反應(yīng)速率的溫度效應(yīng)和活化能概念、濃度效應(yīng)及反應(yīng)級(jí)數(shù)的概念、各類(lèi)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征、復(fù)雜反應(yīng)體系計(jì)算方法。掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念及工程表達(dá)式、掌握化學(xué)反應(yīng)速率的溫度和濃度效應(yīng)、理解各類(lèi)復(fù)雜反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)和計(jì)算、了解復(fù)雜反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)表達(dá)方式。重點(diǎn)：宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)難點(diǎn)：非均相動(dòng)力學(xué)德育元素：科學(xué)探究、獨(dú)立思考6集中講授課程目標(biāo)2、33理想反應(yīng)器的基本特征、間歇釜式反應(yīng)器中各類(lèi)衡算關(guān)系式及其工程意義、理想反應(yīng)器中的簡(jiǎn)單反應(yīng)及自催化反應(yīng)的基本特征、可逆反應(yīng)的特征及平衡常數(shù)的影響、平行反應(yīng)的運(yùn)算過(guò)程以及最佳反應(yīng)條件的控制、串聯(lián)反應(yīng)的特征及最佳選擇性的控制、反應(yīng)器體積、反應(yīng)時(shí)間的計(jì)算方法。掌握理想反應(yīng)器的基本特征、掌握釜式反應(yīng)器中各種物料衡算關(guān)系式。各類(lèi)反應(yīng)的基本特征及最佳反應(yīng)條件的控制、反應(yīng)器體積及反應(yīng)時(shí)間的計(jì)算方法、了解復(fù)雜反應(yīng)體系的運(yùn)算方式。重點(diǎn)：不同反應(yīng)類(lèi)型特征難點(diǎn)：工藝過(guò)程優(yōu)化德育元素：科學(xué)探究、實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)8集中講授課程目標(biāo)1、2、34管式反應(yīng)器的基本特征、停留時(shí)間空時(shí)空速等概念的意義及其在工程上的應(yīng)用、管式反應(yīng)器中的簡(jiǎn)單反應(yīng)（自催化反應(yīng)）、可逆反應(yīng)、平行反應(yīng)、串聯(lián)反應(yīng)的基本特征及其優(yōu)化方式、根據(jù)反應(yīng)條件選擇合適反應(yīng)器。掌握平推流管式反應(yīng)器的基本特征、停留時(shí)間空時(shí)空速各因素的意義、理解理想管式反應(yīng)器中各類(lèi)反應(yīng)的基本特征及條件優(yōu)化方式重點(diǎn)：PFR反應(yīng)器特征難點(diǎn)：體積變化反應(yīng)計(jì)算德育元素：科學(xué)態(tài)度、實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)4集中講授課程目標(biāo)1、2、35全混流模型基本特征及衡算關(guān)系式、全混流反應(yīng)器中的簡(jiǎn)單反應(yīng)（自催化反應(yīng)）、可逆反應(yīng)、平行反應(yīng)、串聯(lián)反應(yīng)的基本特征及其優(yōu)化方式、循環(huán)反應(yīng)器的特征及計(jì)算方法。掌握全混流模型的基本特征、理解全混流反應(yīng)器中各類(lèi)反應(yīng)的基本特征、理解循環(huán)反應(yīng)器的特征及不同加料方式。重點(diǎn)：CSTR反應(yīng)器特征難點(diǎn)：各類(lèi)反應(yīng)優(yōu)化德育元素：科學(xué)態(tài)度、實(shí)事求是、獨(dú)立思考4集中講授課程目標(biāo)1、2、36返混概念產(chǎn)生原因及對(duì)各類(lèi)反應(yīng)的影響、停留時(shí)間分布與返混的關(guān)系、停留時(shí)間測(cè)定方法及其工程意義、停留時(shí)間與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系、停留時(shí)間分布與反應(yīng)混合情況的關(guān)系。掌握返混概念及返混產(chǎn)生的原因、停留時(shí)間測(cè)定方法及其工程意義、理解停留時(shí)間分布與返混之間的聯(lián)系。重點(diǎn)：返混理解難點(diǎn)：停留時(shí)間分布德育元素：科學(xué)態(tài)度、探究、獨(dú)立思考6集中講授課程目標(biāo)1、2、37化學(xué)反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化、綜合研究各類(lèi)反應(yīng)器之間的比較和組合，如何實(shí)現(xiàn)過(guò)程的優(yōu)化掌握各類(lèi)反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)、理解不同反應(yīng)器組合的基本方式、掌握反應(yīng)器組合的基本特征及其在工程上的應(yīng)用重點(diǎn)：各類(lèi)反應(yīng)器特征比較難點(diǎn)：反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化德育元素：科學(xué)態(tài)度、綜合處理能力、獨(dú)立思考2集中講授課程目標(biāo)1、2、3合計(jì)32四、課程教學(xué)方法集中講授、課后討論、作業(yè)練習(xí)五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)、期末考核組成，均按百分制計(jì)分，其中期末考核成績(jī)占60%、平時(shí)作業(yè)成績(jī)占30%、課堂表現(xiàn)占10%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計(jì)1平時(shí)作業(yè)1299302章節(jié)測(cè)試433103期末考試24181860課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值403030100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時(shí)完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握到位。能夠利用理論知識(shí)識(shí)別、分析紡紗領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。按時(shí)完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識(shí)識(shí)別、分析紡紗領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。延時(shí)完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握基本到位。利用理論知識(shí)對(duì)紡紗領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題有一定的識(shí)別、分析。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握有偏差。不能利用理論知識(shí)對(duì)紡紗領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別、分析。2.課堂表現(xiàn)根據(jù)出勤率，缺勤一次扣1分，回答問(wèn)題（百分制）。3.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)期末考核試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程相關(guān)知識(shí)的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計(jì)相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。六、教材與參考書(shū)（一）推薦教材1．《化學(xué)反應(yīng)工程原理（第二版）》，張濂主編，華東理工大學(xué)出版社．2007年（二）參考資料[1]朱炳辰（編）．化學(xué)反應(yīng)工程（