《化学反应工程》教学大纲 课程名称：化学反应工程 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Chemical Reaction Engineering 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实晚学时：2 先傲课程：高等数学、物理化学、无机化学、有机化学、分析化学 后续课程支撑：化工工艺学、化工热力学、精细有机合成与单元反应 授课时间：5-16周，星期二1-2节 授课地点：理论课在松山湖校区6B503:实验课在化能学院12M107 授课对象：20应化1、2班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名职称：朝洁/讲师 答疑时间、地点与方式： 1.课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑： 2.课外：可直接到12L302(朝洁)办公室进行答疑： 3.线上：建立优学院课程群和微信课程群，实施线上答疑。 课程考核方式：开卷()闭卷()课程论文()其它（√） 使用款材： 1.《反应工程》，李绍芬，化学工业出版社，2017年2月第3版。 教学参考资料： 1.《化学反应工程》，朱炳辰，化学工业出版社，2001年4月第3版： 2.《化学反应工程习题精解》，廖晖，科学出版社，2003年8月第1版。 课程简介： 该课程的主要内容包括反应动力学基础、理想反应器模型（全混流模型和活塞流模型）、理想及非理想模型的停留时间分布的测定等内容。通过学 1
1 《化学反应工程》教学大纲 课程名称：化学反应工程 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Chemical Reaction Engineering 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时：2 先修课程：高等数学、物理化学、无机化学、有机化学、分析化学 后续课程支撑：化工工艺学、化工热力学、精细有机合成与单元反应 授课时间：5-16 周，星期二 1-2 节 授课地点：理论课在松山湖校区 6B503；实验课在化能学院 12M107 授课对象：20 应化 1、2 班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称：朝洁/讲师 答疑时间、地点与方式： 1.课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑； 2.课外：可直接到 12L302（朝洁）办公室进行答疑； 3.线上：建立优学院课程群和微信课程群，实施线上答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（） 使用教材： 1. 《反应工程》，李绍芬，化学工业出版社，2017 年 2 月第 3 版。 教学参考资料： 1. 《化学反应工程》，朱炳辰，化学工业出版社，2001 年 4 月第 3 版； 2. 《化学反应工程习题精解》，廖晖，科学出版社，2003 年 8 月第 1 版。 课程简介： 该课程的主要内容包括反应动力学基础、理想反应器模型（全混流模型和活塞流模型）、理想及非理想模型的停留时间分布的测定等内容。通过学
习本门课程，使学生能够掌握化学反应动力学的基本概念、基本理论和运算，掌握理想反应器体积的计算和停留时间分布的实验测定，培养学生分析问 题、解决问题的能力。课程教学将突出阐述反应工程理论思维方法，重点讨论影响反应结果的因素，并以开发实例进行分析，培养学生应用反应工程方 法论解决实际问题的能力。本课程强调理论与实际的结合，通过知识传授与模拟训练，培养学生分析问题，解决实际问题的能力。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 单业要求 目标1： 13掌握各化学学科中的基本概念、原 了解化学反应器的类型和操作方式，理解反应器的设计方 具备从事化学化工领域工作所需的自然科学、工 程：掌握反应动力学的概念、基本原理、运算和应用：了 理和方法，能够将所学知识用于解决化 程基础和专业知识，能够用于解决复杂工程问题 学领域复杂问题 解课程对经济、社会发展和环境的影响。 目标2： 23能够针对一个复杂系统或者过程选 2 能够运用数学、自然科学和化学学科等领域的基 理解反应器设计方程和反应器体积的求解，掌握理想流动 择一种相关数学模型，并进行严谨推 本原理，识别和表达化学领域相关的工程与设计问 模型的特点和数学模型的构建，学会将建立的模型应用于 理，给出结论 题，并通过文献研究分析以获得有效结论 分析工程问题、解决工程问题 目标3： 53能正确采集、整理试验数据，对试 5能够针对化学领域的复杂问题，选择和使用恰当 了解停留时间分布的概念、意义和实验的测定的基本原理 验结果进行关联、分析处理，获取合理 的技术和资源，应用现代工程和信息技术工具，包 和方法，掌握停留时间分布的统计特征值的计算方法，学 有效的结论 括对复杂化学问题的预测，并能够理解其局限性 会应用origin、Chemdraw等软件应用于数据处理 理论散学进程表 散学模式 授课数 学时 敦学内容（重点、难点、课程思政融入 周次 教学主题 (线上/混合式 教学方法 支排课 师 点) 作业安排 程目标 /线下 2
2 习本门课程，使学生能够掌握化学反应动力学的基本概念、基本理论和运算，掌握理想反应器体积的计算和停留时间分布的实验测定，培养学生分析问 题、解决问题的能力。课程教学将突出阐述反应工程理论思维方法，重点讨论影响反应结果的因素，并以开发实例进行分析，培养学生应用反应工程方 法论解决实际问题的能力。本课程强调理论与实际的结合，通过知识传授与模拟训练，培养学生分析问题，解决实际问题的能力。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 了解化学反应器的类型和操作方式，理解反应器的设计方 程；掌握反应动力学的概念、基本原理、运算和应用；了 解课程对经济、社会发展和环境的影响。 1-3 掌握各化学学科中的基本概念、原 理和方法，能够将所学知识用于解决化 学领域复杂问题 1 具备从事化学化工领域工作所需的自然科学、工 程基础和专业知识，能够用于解决复杂工程问题 目标 2： 理解反应器设计方程和反应器体积的求解，掌握理想流动 模型的特点和数学模型的构建，学会将建立的模型应用于 分析工程问题、解决工程问题 2-3 能够针对一个复杂系统或者过程选 择一种相关数学模型，并进行严谨推 理，给出结论 2 能够运用数学、自然科学和化学学科等领域的基 本原理，识别和表达化学领域相关的工程与设计问 题，并通过文献研究分析以获得有效结论 目标 3： 了解停留时间分布的概念、意义和实验的测定的基本原理 和方法，掌握停留时间分布的统计特征值的计算方法，学 会应用 origin、Chemdraw 等软件应用于数据处理 5-3 能正确采集、整理试验数据，对试 验结果进行关联、分析处理，获取合理 有效的结论 5 能够针对化学领域的复杂问题，选择和使用恰当 的技术和资源，应用现代工程和信息技术工具，包 括对复杂化学问题的预测，并能够理解其局限性 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标
课程思政作业：下 面下面的题目中任 化学反应工程的范畴，转化率、选择性 选1项完成课程论 和收率的定义（重点）：反应器的分类， 文： 化学反应器的基本操作方程（难点）。 1.本课程相关的英 课程思政融入点：1)介绍化学反应工程 文文献翻译1篇（篇 发展历史，向学生传递一代代优秀的化 幅不少于5页) 学家克服艰难困苦、勇華科学高峰的社 2.东莞市化学化工 会主义核心价值瑰：2)以东莞市盛和化 课堂讲授 化学反应工程研究 产业发展调研报告 目标一 朝洁 工有限公司产品的生产过程作为工程案 线下 与小组讨 内容 (不少于3000字). 例引入本课程的授课内容，激发学生专 论 3.化学反应工程典 业兴趣：3)从任正非在8月23日发布 型的生产案例及对 了一篇题为“华为要活下来！要把活下 社会经济发展影响 来作为主要纲领！”的内部文章来讨论 分析（不少于3000 中美贸易斗争、芯片斗争局势，全斑展 字)。 开芯片生产过程中化学化工学科和相关 课后作业：关于转 行业起到的关键作用。 化率等相关概念的 计算。 化学反应速率的定义（重点）：速率方 课堂讲授 化学反应速率方程 课堂讨论：与其他 6 朝洁 2 程的简化，温度对反应速率影响机制（难 线下 和小组讨 目标二 及影响因素 学科的相关性。 点)。 论
3 5 化学反应工程研究 内容 朝洁 2 化学反应工程的范畴，转化率、选择性 和收率的定义 （重点）；反应器的分类， 化学反应器的基本操作方程 （难点）。 课程思政融入点： 1）介绍化学反应工程 发展历史，向学生传递一代代优秀的化 学家克服艰难困苦、勇攀科学高峰的社 会主义核心价值观； 2）以东莞市盛和化 工有限公司产品的生产过程作为工程案 例引入本课程的授课内容，激发学生专 业兴趣； 3 ） 从任正非在 8 月 23 日发布 了一篇题为“华为要活下来！要把活下 来作为主要纲领！”的内部文章来讨论 中美贸易斗争、芯片斗争局势 ，全班 展 开芯片生产过程中化学化工学科和相关 行业起到的关键作用。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课程思政作业： 下 面下面的题目中任 选 1 项完成课程论 文： 1.本课程相关的英 文文献翻译 1篇（篇 幅不少于 5 页） 2.东莞市化学化工 产业发展调研报告 （不少于3000字）。 3.化学反应工程典 型的生产案例及对 社会经济发展影响 分析（不少于 3000 字）。 课后作业：关于转 化率等相关概念的 计算 。 目标一 6 化学反应速率方程 及影响因素 朝洁 2 化学反应速率的定义 （重点）；速率方 程的简化，温度对反应速率影响机制 （ 难 点）。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：与其他 学科的相关性 。 目标二
平行反应、并列反应、串联反应的概念 复合反应及速率方 (重点)：反应速率方程的变换和积分 课堂讲授 7 程变换及动力学参 朝洁 2 线下 课后作业：关于复 (难点)：积分法、微分法确定动力学 与小组讨 目标二 合反应的计算。 数的确定 参数，建立速率方程的三步骤，本章例 论 题讲解。 利用优学院平台对已讲授内容进行线上 线上 课堂测验及答凝 朝洁 讲授 测验，测验完后通过直播方式进行讲解 链接见备注 釜式反应器的物料衡算式（连续和间歇） 课堂讲授 釜式反应器的物料 朝洁 (重点)：反应时间及反应体积的计算 线下 与小组讨 课后作业：釜式反 目标二 衡数 (难点)：最优反应时间。 论 应器物料衡算。 课堂讨论：反应时 间与空时概念的异 等温间歇、连续釜 平行反应的总收率和总选择性的计算 课堂讲授 同。 9 式反应器及串联的 朝洁 2 (重点)：连串反应的总收率和总选择 线下 与小组讨 目标二 课后作业：连续釜 计算 性的计算（难点）。 论 式反应器物料衡 算。 平行反应的总收率和总选择性的计算 课堂讲授 复合反应收率与选 10 朝洁 (重点)：连串反应的总收率和总选择 线下 与小组讨 目标二 择性 性的计算（难点）。 论 课堂测验及答疑 朝洁 利用优学院平台对已讲授内容进行线上 线上 讲授 测验，测验完后通过直擂方式进行讲解
4 7 复合反应及速率方 程变换及动力学参 数的确定 朝洁 2 平行反应、并列反应、串联反应的概念 （重点）；反应速率方程的变换和积分 （难点）；积分法、微分法确定动力学 参数，建立速率方程的三步骤，本章例 题讲解。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课后作业：关于复 合反应的计算。 目标二 课堂测验及答疑 朝洁 利用优学院平台对已讲授内容进行线上 测验，测验完后通过直播方式进行讲解 线上 链接见备注 讲授 8 釜式反应器的物料 衡数 朝洁 2 釜式反应器的物料衡算式（连续和间歇） （重点）；反应时间及反应体积的计算 （难点）；最优反应时间。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课后作业：釜式反 应器物料衡算。 目标二 9 等温间歇、连续釜 式反应器及串联的 计算 朝洁 2 平行反应的总收率和总选择性的计算 （重点）；连串反应的总收率和总选择 性的计算（难点）。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课堂讨论：反应时 间与空时概念的异 同。 课后作业：连续釜 式反应器物料衡 算。 目标二 10 复合反应收率与选 择性 朝洁 2 平行反应的总收率和总选择性的计算 （重点）；连串反应的总收率和总选择 性的计算（难点）。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 目标二 课堂测验及答疑 朝洁 利用优学院平台对已讲授内容进行线上 测验，测验完后通过直播方式进行讲解 线上 讲授
链接见备注 课堂讨论：与化工 反应器流动的基本型式，活塞流的基本 课堂讲授 朝洁 原理学科关于流动 11 理想流动模型 假设（重点）：全混流与活塞流的区别 线下 与小组讨 目标二 模型的知识的差异 (难点)。 论 性探讨。 等温管式反应器的体积及反应时间的计 课程思政作业：课 算（重点）：管式反应器和釜式反应器 堂分组讨论我国能 之间的联系与区别（难点）。 课堂讲授 源工业的发展现 等温管式反应器的 12 朝洁 2 课程思政融入点：结合管式反应器在石 线下 与小组讨 状。 目标二 设计 油裂解工艺中的应用，介绍我国石油等 论 课后作业：等温管 能源工业的发展现状，向学生灌输可持 式反应器的体积及 续发展、绿色环保的理念。 反应时间的计算。 课堂讲授 管式反应器的最佳 13 朝洁 、2 单一反应最佳温度系列（重点）：和复 线下 与小组讨 目标二 温度系列 合反应的最佳温度系列（难点）。 论 钱上 课堂测验及答疑 朝洁 利用优学院平合对已讲授内容进行线上 讲授 测验，测验完后通过直播方式进行讲解 链接见备注 停留时间分布的定量描述：停留时间分 课堂讨论：停留时 停留时间分布定 课堂讲授 14 义、意义、及实验 朝洁 间在现实工程中的 2 布密度函数和分布函数的定义及数学表 线下 与小组讨 目标三 达式（重点）。停留时间的实验测定方 实用。 测定 论 法（脉冲法、阶跃法）（难点）。 课程思政作业：利
5 链接见备注 11 理想流动模型 朝洁 2 反应器流动的基本型式，活塞流的基本 假设（重点）；全混流与活塞流的区别 （难点）。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课堂讨论：与化工 原理学科关于流动 模型的知识的差异 性探讨。 目标二 12 等温管式反应器的 设计 朝洁 2 等温管式反应器的体积及反应时间的计 算（重点）；管式反应器和釜式反应器 之间的联系与区别（难点）。 课程思政融入点：结合管式反应器在石 油裂解工艺中的应用，介绍我国石油等 能源工业的发展现状，向学生灌输可持 续发展、绿色环保的理念。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课程思政作业：课 堂分组讨论我国能 源 工 业 的 发 展 现 状。 课后作业：等温管 式反应器的体积及 反应时间的计算。 目标二 13 管式反应器的最佳 温度系列 朝洁 2 单一反应最佳温度系列（重点）；和复 合反应的最佳温度系列（难点）。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 目标二 课堂测验及答疑 朝洁 利用优学院平台对已讲授内容进行线上 测验，测验完后通过直播方式进行讲解 线上 链接见备注 讲授 14 停留时间分布定 义、意义、及实验 测定 朝洁 2 停留时间分布的定量描述；停留时间分 布密度函数和分布函数的定义及数学表 达式（重点）。停留时间的实验测定方 法（脉冲法、阶跃法）（难点）。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课堂讨论：停留时 间在现实工程中的 实用。 课程思政作业：利 目标三