《化工原理A》教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：F12036/F12037 课程名称：化工原理A1;化工原理A2 课程性质：专业基础课程（必修 开课部门：化学化工学院化学工程系 课程学分：3.53.5 参考课时：56/56 适用专业：化学工程与工艺专业 开课学期：第4/5学期 先修课程：高等数学、物理化学、大学物理 后续课程：《化工原理课程设计》、《化工设计》、 《化工分离》、《化学反应工程》 课程负责人：孟秀霞 任课老师：孟秀魔、于鲁汕、宋峰、庄淑批准人： 娟、张津津、尹晓燕、张曙光等 本课程大纲规定了化工原理课程的课程简介、课程目标、教学要求、课程考核要求、选 用教材及参考资料。 二、课程简介 化工原理是化工类各专业本科的一门专业基础课程，是以无机化工、有机化工、煤化 和石油生产中的物理加工过程为背景，研究各单元操作过程的基本原理，典型设备的构造、 性能及以及一般的计算方法。总体要求是通过本课程的学习，使学生牢固掌握“单元操作” 的基础理论：初步掌握化工过程的开发、设计与操作的有关方法：同时还要培养学生学会从 工程实际出发，运用工程观点从多种角度，尤其是经济角度考虑技术问题。为专业课学习和 参加工厂实践打下坚固的基础，并培养学生终身学习能力。 三、课程目标 知识目标 课程目标1：掌握化学工程基础知识，主要包括常见的化工单元操作的基本概念、基本 原理和典型设备的基本结构。 课程目标2：能运用所学知识对典型化工单元操作的操作特性、工艺计算方法、影响因 素及化工过程强化的途径等进行分析， 课程目标3：能分析化工过程的内在规律，根据工艺要求对化工定型设备进行计算和选 型，对非定型设备进行设计
《化工原理 A》教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：F12036/F12037 课程名称：化工原理 A1; 化工原理 A2 课程性质：专业基础课程（必修） 开课部门：化学化工学院化学工程系 课程学分：3.5/3.5 参考课时： 56/56 适用专业：化学工程与工艺专业 开课学期：第 4/5 学期 先修课程：高等数学、物理化学、大学物理 后续课程：《化工原理课程设计》、《化工设计》、《化工分离》、《化学反应工程》 课程负责人：孟秀霞 任课老师：孟秀霞、于鲁汕、宋峰、庄淑 批 准 人： 娟、张津津、尹晓燕、张曙光等 本课程大纲规定了化工原理课程的课程简介、课程目标、教学要求、课程考核要求、选 用教材及参考资料。 二、 课程简介 化工原理是化工类各专业本科的一门专业基础课程,是以无机化工、有机化工、煤化工 和石油生产中的物理加工过程为背景，研究各单元操作过程的基本原理，典型设备的构造、 性能及以及一般的计算方法。总体要求是通过本课程的学习，使学生牢固掌握“单元操作” 的基础理论；初步掌握化工过程的开发、设计与操作的有关方法；同时还要培养学生学会从 工程实际出发，运用工程观点从多种角度，尤其是经济角度考虑技术问题。为专业课学习和 参加工厂实践打下坚固的基础，并培养学生终身学习能力。 三、课程目标 知识目标 课程目标 1：掌握化学工程基础知识，主要包括常见的化工单元操作的基本概念、基本 原理和典型设备的基本结构。 课程目标 2：能运用所学知识对典型化工单元操作的操作特性、工艺计算方法、影响因 素及化工过程强化的途径等进行分析。 课程目标 3：能分析化工过程的内在规律，根据工艺要求对化工定型设备进行计算和选 型，对非定型设备进行设计
课程目标4：能够对化工过程中复杂工程问题进行剖析，对基本单元操作过程进行优化 组合。 能力目标 课程目标：5：能够根据化工原理知识体系、研究方法，初步具备对复杂系统中的单元操 作进行计算和设计的能力。 课程目标6：树立本课程的工程概念，培养学生分析和解决工程问题的能力，初步具备 优化单元操作工艺和设备的能力。 课程目标7：能够理论分析复杂工艺过程的内在规律，分析设计方案的合理性 课程目标8：能够根据化工过程的特定需求，完成单元过程设备的设计选型。 本课程所能支撑的毕业要求指标点与课程目标的对应关系参见表1。 表1《化工原理》支撑的毕业要求指标点与课程目标的对应关系 课程目标 课程目标与毕业要求指标 支撑的毕业 点对应关系可以有少量 比何例 要求及指标 支撑毕业要求指标点的具体内容 重复，如课程目标2既对 点 应指标点12，也对应指 能够应用化工专业基础知识与核心 毕业要求1 知识针对一个化学工程领域的复杂 课程目标1,5 指标点1-2 系统或者过程建立一种数学模型或 30% 者原理方程并求解： 毕业要求2 能够运用化学工程基本原理识别、头 断和表达复杂化学工程问题中反应 课程目标2,6 指标点2.2 40% 分离、传递等关键环带： 能铭应用化学和化学工程科学的基 毕业要求2 实验试验 数学建模、工程推 踝程目标3,7 20% 指标点2-4 示复杂化学工程问题的内在规律，优 化和评价解决方案，得出有效结论。 毕业要求3， 能够根据化工过程的特定需求，完成 指标点3-2 单元过程和设备的设计及布置 课程目标4,8 25% 四、教学要求 4.1课程内容与学时分配 化工原理课程的基本教学内容与学时分配参照表2规定执行
课程目标 4：能够对化工过程中复杂工程问题进行剖析，对基本单元操作过程进行优化 组合。 能力目标 课程目标:5：能够根据化工原理知识体系、研究方法，初步具备对复杂系统中的单元操 作进行计算和设计的能力。 课程目标 6：树立本课程的工程概念，培养学生分析和解决工程问题的能力，初步具备 优化单元操作工艺和设备的能力。 课程目标 7：能够理论分析复杂工艺过程的内在规律，分析设计方案的合理性 课程目标 8：能够根据化工过程的特定需求，完成单元过程设备的设计选型。 本课程所能支撑的毕业要求指标点与课程目标的对应关系参见表 1。 表 1 《化工原理》支撑的毕业要求指标点与课程目标的对应关系 序 号 支撑的毕业 要求及指标 点 支撑毕业要求指标点的具体内容 课程目标 （课程目标与毕业要求指标 点对应关系可以有少量 重复，如课程目标 2 既对 应指标点 1-2，也对应指 标点 2-1，但一般情况避 免多重对应） 本课程占该指 标点的达成度 比例 1 毕业要求 1， 指标点 1-2 能够应用化工专业基础知识与核心 知识针对一个化学工程领域的复杂 系统或者过程建立一种数学模型或 者原理方程并求解； 课程目标 1，5 30% 2 毕业要求 2， 指标点 2-2 能够运用化学工程基本原理识别、判 断和表达复杂化学工程问题中反应、 分离、传递等关键环节； 课程目标 2，6 40% 3 毕业要求 2， 指标点 2-4 能够应用化学和化学工程科学的基 本原理，结合文献研究、实验试验、 数学建模、工程推理与经验提炼等揭 示复杂化学工程问题的内在规律，优 化和评价解决方案，得出有效结论。 课程目标 3，7 20% 4 毕业要求 3， 指标点 3-2 能够根据化工过程的特定需求，完成 单元过程和设备的设计及布置 课程目标 4，8 25% 四、教学要求 4.1 课程内容与学时分配 化工原理课程的基本教学内容与学时分配参照表 2 规定执行
表2化工原理课程内容与学时分配 章节 教学内容 学时分配 理论实验上机 实践 小计 化工原理A 绪论绪论 第1章 流体流动 18 第2章 流体输送机械 8 8 第3章非均相物系的分离和固体流态化 12 第4章传热 16 16 化工原理A2 第一章精馏 16 第二章吸收 16 16 第三章塔设备 4 4 第四章液-液萃取 10 10 第五章干燥 10 10 合计 12 112 注：表格中“学时分配”可以根据课程特点与内容，进行适当增减。 4.2课程目标与教学方法 化工原理课程的课程目标与教学方法、环节参见表3。 表3课程目标与教学方法 课程目标 讲授讨论课后作业 课程目标1：掌握扎实的化学工程基础知识，主要 包括常见的化工单元操作的基本概念、基本原理 和典型设备的基本结构。 课程目标2：能运用所学知识对典型化工单元操作 的操作特性、工艺计算方法、影响因素及化工过 程强化的途径等进行分析。 课程目标3：能分析化工过程的内在规律，根据工 3 艺要求对化工定型设备进行计算和选型，对非定 型设备进行设计。 课程目标4：能够设计针对化工过程中复杂工程问 题的解决方案，初步集成单元过程进行工艺流程 设计、优化工艺流程。 课程目标：5：能够使学生根据掌握化工原理知识体 5 系、研究方法，初步具备设计和改进单元操作过 程的能力。 课程目标6：树立本课程的工程概念，培养学生分 析和解决工程问题的能力，初步具备改进和强化
表 2 化工原理课程内容与学时分配 章节 教学内容 学时分配 理论 实验 上机 实践 小计 化工原理 A1 绪论 绪论 2 2 第 1 章 流体流动 18 18 第 2 章 流体输送机械 8 8 第 3 章 非均相物系的分离和固体流态化 12 12 第 4 章 传热 16 16 化工原理 A2 第一章 精馏 16 16 第二章 吸收 16 16 第三章 塔设备 4 4 第四章 液-液萃取 10 10 第五章 干燥 10 10 合计 112 112 注：表格中“学时分配”可以根据课程特点与内容，进行适当增减。 4.2 课程目标与教学方法 化工原理课程的课程目标与教学方法、环节参见表 3。 表 3 课程目标与教学方法 序 号 课程目标 教学方法 讲授 讨论 课后作业 1 课程目标 1：掌握扎实的化学工程基础知识，主要 包括常见的化工单元操作的基本概念、基本原理 和典型设备的基本结构。 ✓ ✓ ✓ 2 课程目标 2：能运用所学知识对典型化工单元操作 的操作特性、工艺计算方法、影响因素及化工过 程强化的途径等进行分析。 ✓ ✓ ✓ 3 课程目标 3：能分析化工过程的内在规律，根据工 艺要求对化工定型设备进行计算和选型，对非定 型设备进行设计。 ✓ ✓ ✓ 4 课程目标 4：能够设计针对化工过程中复杂工程问 题的解决方案，初步集成单元过程进行工艺流程 设计、优化工艺流程。 ✓ ✓ ✓ 5 课程目标:5：能够使学生根据掌握化工原理知识体 系、研究方法，初步具备设计和改进单元操作过 程的能力。 ✓ ✓ 6 课程目标 6：树立本课程的工程概念，培养学生分 析和解决工程问题的能力，初步具备改进和强化 ✓ ✓
现有复杂单元操作技术和设备、开发新的操作技 术和设备的能力。 7 课程目标：能够理论分析复杂工艺过程的内 在规律，分析设计方案的合理性 8 课程目标8：能够根据化工过程的特定需求，完成 单元过程设备的设计选型。 4.3理论教学基本要求与设计 理论教学的章节内容、教学内容与指标点、对应毕业要求指标点与教学方法、教学目标 与达成途径及重点或难点参见表4。 表4理论教学基本要求与设计 章、节 教学内容与知识点 对应毕业要求指标点与 教学方法 1.学习化工原理的目的、意义和学习方法 2单元操作的概念 1.对应毕业要求指标 ?单位及单位制 点：1-2L),3-2L)月 2 对应课程目标：目标 4.物料衡算和热量衡算方法 教学方法：讲授，讨 论，作业。 绪论 (2学时) 教学目标与达成途径 重点或难点 理解化工原理的学习目的、意义： 上.掌握化学原理研究的对象与研究方法 B.掌握单位制换算原则： 化工单元操作中常用的 4. 进行案例分析，掌握化工单元操作中物 基本原理及研究方法 料衡算和热量衡算的方法
现有复杂单元操作技术和设备、开发新的操作技 术和设备的能力。 7 课程目标 7：能够理论分析复杂工艺过程的内 在规律，分析设计方案的合理性。 ✓ ✓ 8 课程目标 8：能够根据化工过程的特定需求，完成 单元过程设备的设计选型。 ✓ ✓ 4.3 理论教学基本要求与设计 理论教学的章节内容、教学内容与指标点、对应毕业要求指标点与教学方法、教学目标 与达成途径及重点或难点参见表 4。 表 4 理论教学基本要求与设计 章、节 教学内容与知识点 对应毕业要求指标点与 教学方法 绪论 (2 学时) 1.学习化工原理的目的、意义和学习方法 2.单元操作的概念 3.单位及单位制 4.物料衡算和热量衡算方法 1. 对应毕业要求指标 点：1-2(L)，3-2(L)； 2. 对应课程目标：目标 1； 3. 教学方法：讲授，讨 论，作业。 教学目标与达成途径 重点或难点 1. 理解化工原理的学习目的、意义； 2. 掌握化学原理研究的对象与研究方法； 3. 掌握单位制换算原则； 4. 进行案例分析，掌握化工单元操作中物 料衡算和热量衡算的方法。 化工单元操作中常用的 基本原理及研究方法
1、流体的物理性质，包括流体的静压强、 流体的密度、流体的粘度、温度、压力 对流体粘度的影响，静力学方程、连续 性方程、柏努力方程、阻力方程： 2、 各方程的意义和应用条件 3、 用静力学方程计算管路系统压强或压 1,对应毕业要求指标 强差，计算设备的液位高度 点：1-2(H),2-2: 4、运用柏努力方程计算管路系统的流 2.对应课程目标：目标 量、压强、两设备间的相对位置，流体 1.2.5,6: 第1章流体流动 输沿名的右动功率 会用雷诺数判断 3 教学方法：讲授，讨 1.1流体的物理性质 流体流动类型，根据不同流动 型选择 论，作业。 1.2流体静力学方程式 不同的计算摩擦系数公式，运用阻力方 3流体流动的基本方 程计算直管、管件的阻力损失。 程 5、运用各方程对化工管路系统进行综合 14流体流动迎复 沿计 1.5流体在管内的流云 阻力 数学目标与达成途径 重点或难点 1.6管路计算 理解流体的物理性质参数：密度、粘度 17流量测量 及压力： 学会用需诺粉到斯流别.堂据静力受方 程 连续性方程、柏努力方程、阻力损 1.静力学方程的应用： 方程： 2.伯努利方程式的应 3.学会应用静力学方程计算压强、液位高 度： 用： 3.阻力计算： 4堂据伯努利方程的解频方法及其应用 计算管路系统的流量、 压强、 两设备间自 4.管路计算与设计。 相对位置，流体输送设备的有效功率： 5.运用案例说明化工管路系统综合设计的 方法。 1、离心泵、往复泵、离心通风机、往复 缩机的工作原理和设计 2、 第二章流体输送机械 1.对应毕业要求指标 参数、特性曲线、离心泵的汽纯、汽 21离心泵 点：1-2H),2-2H): 22其它类型流体输送 敷现象，离心泵杨程、安装高度的计 2.对应课程目标：目标 算，离心，泵操作注意事顶，往复泵的 机 与离心泵的反 2.3.5.6 主结物。丁作理 2.3气体输送和压缩机 别。理解离心通风机 往复压缩机的 教学方法：讲授，讨 械 主要结构和工作原理。 论，作业。 3、 根据流体的类型、流动情况选择设计 流体输送设备 教学目标与达成途径 重点或难点
第 1 章 流体流动 1.1 流体的物理性质 1.2 流体静力学方程式 1.3 流体流动的基本方 程 1.4 流体流动现象 1.5 流体在管内的流动 阻力 1.6 管路计算 1.7 流量测量 1、流体的物理性质，包括流体的静压强、 流体的密度、流体的粘度、温度、压力 对流体粘度的影响，静力学方程、连续 性方程、柏努力方程、阻力方程； 2、各方程的意义和应用条件； 3、用静力学方程计算管路系统压强或压 强差，计算设备的液位高度 4、运用柏努力方程计算管路系统的流 量、压强、两设备间的相对位置，流体 输送设备的有效功率，会用雷诺数判断 流体流动类型，根据不同流动类型选择 不同的计算摩擦系数公式，运用阻力方 程计算直管、管件的阻力损失。 5、运用各方程对化工管路系统进行综合 设计。 1. 对应毕业要求指标 点：1-2 (H)，2-2； 2. 对应课程目标：目标 1，2，5，6； 3. 教学方法：讲授，讨 论，作业。 教学目标与达成途径 重点或难点 1. 理解流体的物理性质参数：密度、粘度 及压力； 2. 学会用雷诺数判断流型；掌握静力学方 程、连续性方程、柏努力方程、阻力损失 方程； 3. 学会应用静力学方程计算压强、液位高 度； 4. 掌握伯努利方程的解题方法及其应用， 计算管路系统的流量、压强、两设备间的 相对位置，流体输送设备的有效功率； 5. 运用案例说明化工管路系统综合设计的 方法。 1.静力学方程的应用； 2.伯努利方程式的应 用； 3.阻力计算； 4.管路计算与设计。 第二章 流体输送机械 2.1 离心泵 2.2 其它类型流体输送 机械 2.3 气体输送和压缩机 械 1、离心泵、往复泵、离心通风机、往复 压缩机的工作原理和设计、选型； 2、离心泵的工作原理、主要结构、主要 参数、特性曲线、离心泵的汽蚀、汽 敷现象,离心泵杨程、安装高度的计 算，离心泵操作注意事项，往复泵的 主要结构，工作原理，与离心泵的区 别。理解离心通风机、往复压缩机的 主要结构和工作原理。 3、根据流体的类型、流动情况选择设计 流体输送设备 1. 对应毕业要求指标 点：1-2 (H)，2-2(H)； 2. 对应课程目标：目标 1，2，3，5，6； 3. 教学方法：讲授，讨 论，作业。 教学目标与达成途径 重点或难点