2023年课程精品讲义化工原理.pdf

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1、 课 程 教 案 课 程 名 称 化工原理 归 口 系 部 化学工程 教 师 姓 名 授 课 时 间 2013 2014 学年第一学期 授 课 班 级 第 周 星期 节 教材章节及名称 绪论 教学目的和要求 掌握化工原理课程中的单元操作的分类和单位换算。了解化工原理课程的性质和 学习要求。教学重点与难点 教学重点：单元操作基本概念及单位换算 教学难点：单元操作概念 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 0.1 化工原理课程的内容和特点 45分钟 0.2 单位制度及单位换算 45分钟 课外作业 P6 1 参考书目 1 姚玉英等 化工原理 上册 天

2、津：天津大学出版社 2004 2 陈敏恒等 化工原理 上册 北京：化学工业出版社 1999 第 1 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 1.1-1.3 教学目的和要求 掌握流体连续介质假定、流体密度的计算、流体可压缩性概念及流体的黏性概念。掌握流体静力学方程式推导。理解流体的流动类型。教学重点与难点 教学重点：牛顿粘性定律、静力学方程式 教学难点：黏性概念 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 1.1 流体的重要性质 30分钟 1.2 流体静力学 40分钟 1.3 流体流动概述 20分钟 课外作业 P72 1.2.3 参考书目 第 2 页 第

3、 周 星期 节 教材章节及名称 1.4 教学目的和要求 掌握连续性方程推导，掌握柏努利方程推导及其应用。教学重点与难点 教学重点：连续性方程推导、柏努利方程推导 教学难点：柏努利方程推导 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 1.4 流体流动的基本方程 90分钟 课外作业 参考书目 第 3 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 1.5 1.6 教学目的和要求 了解动量传递现象，熟悉层流和湍流特性，了解边界层分离现象。掌握流体在管内流动的阻力计算。教学重点与难点 教学重点：层流和湍流特性、范宁公式 教学难点：边界层分离现象、管内湍流的摩擦阻力 教

4、学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 1.5 动量传递现象 40分钟 1.6 流体在管内流动的阻力 50分钟 课外作业 P73 8.12.13 参考书目 第 4 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 1.7 1.8 教学目的和要求 掌握简单管路的计算，熟悉复杂管路的计算。了解测速管、文丘里流量计、孔板流量计和转子流量计的工作原理和基本计算。教学重点与难点 教学重点：简单管路的计算、各种流量计的工作原理 教学难点：复杂管路的计算、各种流量计的计算 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 1.7 流体输

5、送管路的计算 60分钟 1.8 流量的测量 30分钟 课外作业 P75 19.20.22 参考书目 第 5 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 2.1 2.2 教学目的和要求 掌握管路特性方程，掌握离心泵的工作原理，了解离心泵的基本方程。教学重点与难点 教学重点：离心泵的工作原理 教学难点:离心泵的基本方程 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 2.1 概述 45分钟 2.2 离心泵 45分钟 课外作业 参考书目 第 6 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 2.2 教学目的和要求 掌握离心泵的特性曲线，掌握离心泵的安装高度计算。教学重点与难

6、点 教学重点：离心泵的安装高度计算 教学难点：离心泵的安装高度计算 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 2.2 离心泵 90分钟 课外作业 P123 1.4 参考书目 第 7 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 2.2 教学目的和要求 掌握离心泵的工作点和流量调节。了解离心泵的类型，掌握离心泵的选择。教学重点与难点 教学重点：离心泵的工作点 教学难点：离心泵的流量调节 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 2.2 离心泵 90分钟 课外作业 P124 7.8 参考书目 第 8 页 第 周 星

7、期 节 教材章节及名称 第二章复习 教学目的和要求 进行第二章总结、讨论、习题。教学重点与难点 教学重点：总结 教学难点：讲解习题 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 1 总结 30分钟 2 讲解习题 60分钟 课外作业 参考书目 第 9 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 3.1 教学目的和要求 掌握颗粒的特性，掌握球形颗粒的自由沉降。教学重点与难点 教学重点：颗粒的特性 教学难点：球形颗粒的自由沉降 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 3.1 沉降分离原理及设备 90分钟 课外作业 参

8、考书目 第 10 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 3.1 教学目的和要求 掌握重力沉降速度的计算，掌握降尘室的计算。掌握离心沉降速度的计算，掌握旋风分离器的有关计算。教学重点与难点 教学重点：降尘室的计算、旋风分离器的有关计算 教学难点：重力沉降速度的计算 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 3.1 沉降分离原理及设备 90分钟 课外作业 P183 2.3 参考书目 第 11 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 3.2 教学目的和要求 掌握固体颗粒床层的特性，掌握过滤操作的原理，掌握过滤基本方程。教学重点与难点 教学重点：过滤操作的原

9、理 教学难点：过滤基本方程 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 3.2 过滤分离原理及设备 90分钟 课外作业 参考书目 第 12 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 3.2 教学目的和要求 掌握恒压过滤方程式，掌握恒压过滤常数的测定。掌握滤饼的洗涤计算，掌握过滤机生产能力计算 教学重点与难点 教学重点：恒压过滤方程式、滤饼的洗涤计算 教学难点：恒压过滤常数的测定 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 3.2 过滤分离原理及设备 90分钟 课外作业 P183 6.7.10 参考书目 第 13

10、 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 5.1 教学目的和要求 掌握热量传递的三种基本方式，掌握傅里叶定律，熟悉载热体及其选择。教学重点与难点 教学重点：傅里叶定律 教学难点：热量传递的三种基本方式 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 5.1 传热过程概述 90分钟 课外作业 参考书目 第 14 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 5.2 教学目的和要求 掌握热传导的计算。教学重点与难点 教学重点：平壁热传导的计算 教学难点：圆筒壁热传导的计算 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 5.2

11、热传导 90分钟 课外作业 P271 2.3.4 参考书目 第 15 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 5.3 教学目的和要求 掌握热平衡方程，掌握总传热系数计算。掌握总传热速率方程，掌握平均温度差的计算。教学重点与难点 教学重点：总传热系数计算、总传热速率方程 教学难点：热平衡方程、平均温度差的计算 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 5.3 换热器的传热计算 90 分钟 课外作业 P271 5 参考书目 第 16 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 5.4-5.6 教学目的和要求 掌握对流传热机理，了解对流传热的量纲分析。熟悉流体有

12、无相变时的对流传热系数的计算。掌握辐射传热的基本概念和定律。掌握间壁式换热器的结构形式，掌握换热器传热过程的强化。教学重点与难点 教学重点：对流传热机理、辐射传热的基本概念、间壁式换热器的结构形式 教学难点：对流传热的量纲分析、辐射传热的定律 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 5.4 对流传热 40分钟 5.5 辐射传热 40分钟 5.6 换热器 10分钟 课外作业 P272 8.9 参考书目 第 17 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 第五章复习 教学目的和要求 进行第五章总结、讨论和习题。教学重点与难点 教学重点：总结 教学难点：讲

13、解习题 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 1 总结 30分钟 2讲解习题 60分钟 课外作业 参考书目 第 18 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 7.1-7.3 教学目的和要求 掌握传质分离方法的类型与选择，掌握相组成的表示方法。掌握分子扩散现象与费克定律，掌握气体中的稳态分子扩散。掌握涡流扩散现象，掌握对流传质的机理，掌握双膜模型。教学重点与难点 教学重点：平衡分离概念、分子扩散现象与费克定律、双膜模型 教学难点：速率分离概念、气体中的稳态分子扩散、对流传质的机理 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学

14、程序等）多媒体教学 7.1 概述 40分钟 7.2 质量传递的方式与描述 40分钟 7.3 传质设备简介 10分钟 课外作业 P22 1.3 参考书目 夏清 化工原理 天津：天津大学出版社 2005 第 19 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 8.1 8.2 教学目的和要求 掌握气体吸收过程与流程，掌握气体吸收的分类，掌握吸收剂的选择，掌握吸收过程的相平衡关系。教学重点与难点 教学重点：吸收过程的相平衡关系 教学难点：亨利定律 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 8.1 概述 30分钟 8.2 吸收过程的相平衡关系 60分钟 课外作业 P

15、81 1 参考书目 第 20 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 8.3 教学目的和要求 掌握膜吸收速率方程，掌握总吸收速率方程。教学重点与难点 教学重点：总吸收速率方程 教学难点：膜吸收速率方程 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 8.3.1 膜吸收速率方程 30分钟 8.3.2 总吸收速率方程 50分钟 8.3.3 吸收速率方程小结 10分钟 课外作业 P82 3.4 参考书目 第 21 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 8.4 教学目的和要求 掌握物料衡算与操作线方程，掌握吸收剂用量的确定，掌握塔径的计算。教学重点与难点 教学重点

16、：物料衡算与操作线方程 教学难点：吸收剂用量的确定 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 8.4.1 物料衡算与操作线方程 50分钟 8.4.2 吸收剂用量的确定 30分钟 8.4.3 塔径的计算 10分钟 课外作业 参考书目 第 22 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 8.4 教学目的和要求 掌握传质单元数法计算吸收塔有效高度，了解等板高度法计算吸收塔有效高度。教学重点与难点 教学重点：传质单元数法计算吸收塔有效高度 教学难点：等板高度法计算吸收塔有效高度 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体

17、教学 8.4.4.1传质单元数法 80分钟 8.4.4.2等板高度法 10分钟 课外作业 P82 5.6 参考书目 第 23 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 9.1-9.2 教学目的和要求 掌握蒸馏过程的分类，掌握蒸馏分离的特点，掌握两组分理想物系的气液平衡。了解两组分非理想物系的气液相平衡。教学重点与难点 教学重点：两组分理想物系的气液平衡 教学难点：两组分非理想物系的气液相平衡 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 9.1 概述 20分钟 9.2 两组分溶液的气液平衡 70分钟 课外作业 P156 1.2 参考书目 第 24 页 第

18、周 星期 节 教材章节及名称 9.3-9.4 教学目的和要求 了解单级蒸馏过程，掌握精馏原理，掌握精馏操作流程。教学重点与难点 教学重点：精馏原理 教学难点：单级蒸馏过程 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 9.3 单级蒸馏过程 60分钟 9.4 精馏 30分钟 课外作业 参考书目 第 25 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 9.5 教学目的和要求 掌握理论板的概念和恒摩尔流假定，掌握物料衡算与操作线方程。教学重点与难点 教学重点：操作线方程 教学难点：理论板的概念 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序

19、等）多媒体教学 9.5.1 理论板的概念和恒摩尔流假定 20分钟 9.5.2 物料衡算与操作线方程 70分钟 课外作业 P156 5.7 参考书目 第 26 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 9.5 教学目的和要求 掌握逐板计算法计算理论板，掌握图解法求理论板。掌握回流比的影响及选择。教学重点与难点 教学重点：计算理论板 教学难点：回流比的影响及选择 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 9.5.3 理论板的计算 50分钟 9.5.4 回流比的影响及选择 40分钟 课外作业 P157 9.11 参考书目 第 27 页 第 周 星期 节 教材

20、章节及名称 11.1 教学目的和要求 掌握湿空气的性质及湿度图，掌握湿空气的 H-I图。教学重点与难点 教学重点：湿空气的性质及湿度图 教学难点：湿空气的 H-I图 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 11.1.1 湿空气的性质及湿度图 70分钟 11.1.2 湿空气的 H-I图 20分钟 课外作业 P273 1.2 参考书目 第 28 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 11.2 教学目的和要求 掌握湿物料的性质，掌握干燥过程的物料衡算与热量衡算。教学重点与难点 教学重点：干燥过程的物料衡算 教学难点：干燥过程的热量衡算 教学过程（包括教

21、学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 11.2.1 湿物料的性质 20分钟 11.2.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算 70分钟 课外作业 P273 5.7 参考书目 第 29 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 11.2 教学目的和要求 掌握空气通过干燥器时的状态变化，掌握干燥系统的热效率计算。教学重点与难点 教学重点：干燥系统的热效率计算 教学难点：空气通过干燥器时的状态变化 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 11.2.3 空气通过干燥器时的状态变化 40分钟 11.2.4 干燥系统的热效率计算 50

22、分钟 课外作业 参考书目 第 30 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 11.3 11.5 教学目的和要求 掌握物料中水分的性质，掌握恒定干燥条件下干燥时间的计算。了解变动条件下的干燥过程。掌握干燥器的主要型式，了解干燥器的设计。教学重点与难点 教学重点：恒定干燥条件下干燥时间的计算、干燥器的主要型式 教学难点：物料中水分的性质 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 11.3.1 物料中水分的性质 20分钟 11.3.2 恒定干燥条件下干燥时间的计算 30分钟 11.3.3 变动条件下的干燥过程 10分钟 11.5.1 干燥器的主要型式 20分钟 11.5.2 干燥器的设计 10分钟 课外作业 P274 11.12 参考书目 第 31 页 第 周 星期 节 教材章节及名称 总结、习题课 教学目的和要求 对干燥章节内容进行总结，安排习题课。教学重点与难点 教学重点：对干燥章节内容进行总结 教学难点：习题解题思路 教学过程（包括教学手段、方法、电教设备、教具、CAI课件使用以及教学程序等）多媒体教学 总结 30分钟 习题课 60分钟 课外作业 参考书目 第 32 页