《化学工艺学》课程教学大纲
一.基本信息
课程编号:1142003
课程名称:化学工艺学
英文名称:Chemical Technology
课程性质:必修
总 学 时:48
学 分:3
适用对象:应用化学专业本科生
先修课程:化工制图、化工原理、化学反应工程
二.编写说明
(一) 课程的性质
化学工艺学是研究将各种原料加工成为更有价值的消费品或生产资料的过程,是化学工程与工艺专业和应用化学专业的一门重要的专业主干课。其教学目的是培养学生将已学的专业理论知识和专业基础知识与实际生产相结合,以处理实际生产过程问题。作用和任务是培养学生在化工工艺过程的理论与实践方面建立较为系统的基础,能较好的应用物理、化学、化工基础知识来分析和解决实际问题,初步掌握化工工艺过程开发的基本思路和技巧,为学生将来从事化工行业打下基础。
《化工工艺学》课程是以《无机化学》、《有机化学》、《物理化学》和《化工原理》等课程为基础开设的一门专业课,应该安排在这些课程之后。在完成化学基础理论课和专业基础课《化工原理》课程的学习之后,如何运用所学的理论知识,解决化工生产过程中的实际问题,是本书的教学目的。因此,具有良好的化学理论课和专业基础课知识,是学习本课程的关键。
(二) 课程教学目标基本要求
1.基础理论和基本知识
(1) 现代化学工业与化工生产工艺;
(2) 化工原料及其初步加工;
(3) 基本有机化工产品典型生产工艺;
(4) 精细有机化工产品典型生产工艺。
2.基本技能
(1)熟悉煤、石油、天然气、化学矿物及生物质资源等化工原料的加工工艺;
(2)熟悉烃类裂解、选择性氧化、加氢与脱氢、烷基化、羰基化及氯化等基本有机化工产品的典型生产工艺;
(3)熟悉磺化、硝化及酯化等精细有机化工产品的典型生产工艺。
3.教学性质、条件
(1) 教材使用与建设
选用优秀教材:选用朱志庆主编的《化工工艺学》(化学工业出版社,2015年版),该书层次分明,难易适中,具有理论性、实践性、学术性和前瞻性的特点;对照其他教学参考资料与研究成果,在注重教学内容的基础性和结构性的同时,使教学内容与化工工艺学发展的前沿动态相结合,以开拓学生的理论视野,提高学生的理论修养和科学研究水平。
(2) 扩充性资料的建设与使用
购买化学工艺学方面的教材或著作,作为研究性学习资源、基础理论研究和教学研究用书;订阅《化学工程》、《化工进展》、《化工学报》、《化学反应工程与工艺》等学术期刊,有利于及时将化学工艺学理论与实践的最新发展成果与本课程的教学结合起来,以提供丰富的教学案例。
(3) 网络教学环境
部分教学资源上网,包括教学大纲、教学笔记、教学日历、习题、课件、教学参考用书(电子版)、期刊网上下载的学术论文等,使学生可以通过网络自主学习;进行网上辅导与答疑,有利于个别辅导与教学;建立网上论坛,学生可以充分发表自己的学术见解;学校已建立了中国学术期刊光盘镜像站点,引进了CNKI全文库、清华同方博硕论文库等多种数据库。
(三) 课程的重点和难点
重点:
1. 石油及其初步加工;
2. 烃类裂解;
3. 选择性氧化;
4. 加氢与脱氢;
5. 烷基化;
6. 羰基化;
7. 氯化。
难点:
1. 石油的二次加工;
2. 烃类裂解;
3. 选择性氧化;
4. 加氢与脱氢。
(四) 课程教学方法与手段
通过理论讲授方式进行。在讲授中要体现专业特点,理论联系实际,贯彻少而精的原则,注重启发式教学,发挥学生的主动性和创造性,做到文字与图表相结合、书本与实践相结合、多媒体与板书相结合、答疑与自学相结合,明确学习目的,培养学生严格的科学态度和分析问题、解决问题的实践能力。另外,在讲授中应适当介绍当前化学工艺的最新发展动态。
(五) 教学时数分配表
教学内容 |
各教学环节学时分配 |
采用何种多媒体教学手段 |
章 节 |
主要内容 |
讲 授 |
实 验 |
讨 论 |
习 题 |
课 外 |
其 它 |
小 计 |
第一章 |
绪论 |
2 |
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2 |
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第二章 |
化工原料及其初步加工 |
10 |
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10 |
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第三章 |
基本有机化工产品 典型生产工艺 |
26 |
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26 |
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第四章 |
精细有机化工产品 典型生产工艺 |
10 |
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10 |
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合计 |
48 |
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48 |
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(六) 本课程与其它课程的联系
化学工艺学课程为应用化学专业课,从生产科研的实际需要出发,综合性强,覆盖知识面广,和生产实际联系十分紧密,知识实用性强,对于学生的实际指导意义较大。本课程的先修课程为化工制图、化工原理、化学反应工程,并与精细化工反应过程与设备、日用化学品制造原理与技术等课程有着十分密切的关系。
(七) 教材与主要参考书
教材:
化工工艺学,朱志庆主编,化学工业出版社,2015。
参考书:
1.化学工艺学,黄仲九,房鼎业主编,高等教育出版社,2005。
2.化学工艺学,廖巧丽,米镇涛主编,化学工业出版社,2001。
(八) 说明
考核方式:闭卷考试(70%)+作业(10%)+考勤(10%)+平时(10%)
三.教学内容纲要
第一章 绪论
一、教学基本要求
1.掌握化工工艺学的研究对象与内容、化工产品生产的原则工艺流程及工艺流程的组织原则与评价方法。
2.熟悉化工产品生产工艺流程的组织及主要设备的选择。
3.了解现代化学工业的地位与作用、主要产品分类及发展方向。
二、教学内容
第一节 现代化学工业的地位与作用
要求:
1.△ 化工工艺的概念
2.○ 化学工业的地位与作用
第二节 现代化学工业主要产品分类
要求:
1.△ 化工主要产品分类
2.○ 化工主要产品分类
第三节 现代化学工业的发展方向
要求:
1.△ 催化技术、新的分离技术
2.○ 生物化工
第四节 化工工艺学的研究对象与内容
要求:
1.△ ○ 化工工艺学的主要研究内容
第五节 化工产品生产的原则工艺流程
要求:
1.△ ○ 化工生产工艺流程
第六节 化工产品生产工艺流程的评价体系
要求:
1.△ 工艺流程的组织原则与评价方法
2.○ 主要设备的选择
第二章 化工原料及其初步加工
一、教学基本要求
1.掌握煤和石油的初步加工。
2.熟悉天然气和生物质资源的初步加工。
3.了解化学矿物及其初步加工。
二、教学内容
第一节 煤及其初步加工
要求:
1.△ 煤的气化、液化
2.○ 煤的液化
第二节 石油及其初步加工
要求:
1.△ 催化裂化
2.○ 催化裂化、催化重整
第三节 天然气及其初步加工
要求:
1.△ ○ 组成与分类
第四节 化学矿物及其初步加工
要求:
1.△ ○ 磷矿
第五节 生物质资源及其初步加工
要求:
1.△ 生物质概念
2.○ 生物质化学转化实例
第三章 基本有机化工产品典型生产工艺
一、教学基本要求
1.掌握烃类裂解、选择性氧化、加氢与脱氢的生产工艺。
2.熟悉并理解烷基化、羰基化和氯化的生产工艺。
二、教学内容
第一节 烃类裂解
要求:
1.△ 烃类裂解的工艺操作条件、流程与装备、裂解气的预分馏与净化
2.○ 裂解气的分离与精制
第二节 选择性氧化
要求:
1.△○ 乙烯环氧化制环氧乙烷
2.○ 丙烯氨氧化制丙烯腈
第三节 加氢与脱氢
要求:
1.△○ 一氧化碳加氢合成甲醇
2.○ 乙苯脱氢制苯乙烯
第四节 烷基化
要求:
1.△○ 气相烷基化法制乙苯
第五节 羰基化
要求:
1.△○ 甲醇低压羰化制醋酸
第六节 氯化
要求:
1.△○ 平衡型氧氯化法生产氯乙烯
2.○ 丙烯氯化法制环氧氯丙烷
第四章 精细有机化工产品典型生产工艺
一、教学基本要求
1.掌握磺化、硝化和酯化的生产工艺。
2.熟悉精细化工的特点。
3.了解国内外精细化工概况、发展方向和关键技术。
二、教学内容
第一节 概述
要求:
1.△ 精细化工的特点
2.○ 精细化工发展的关键技术
第二节 磺化
要求:
1.△○ 十二烷基苯磺酸钠的生产
第三节 硝化
要求:
1.△○ 芳烃的硝化
第四节 酯化
要求:
1.△ 几种主要的酯化反应
2.○ 邻苯二甲酸二辛酯的合成
大纲制订人:俞园园
大纲审定人:
制订日期: