化工工艺学教案-精品课程

化工工艺学教案第1次课2学时课目、课题绪论教学目的和要求1、了解《化工工艺学》课程的发展、性质、地位和作用；2、了解化学工业的发展史、范畴、分类和特点；3、熟练掌握化工过程的物料衡算中的三个基本概念；4、了解化学工艺学的发展方向和国内外化学工业发展的现状。重点难点重点：化学工艺学的任务、特点以及三个基本概念：转化率、收率和选择性教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计教学内容：一、本课程的性质、地位和内容……………………………………0.5学时二、概述化学工业的发展，现状，分类……………………………0.5学时三、概念、任务、三个基本概念……………………………………0.5学时1、转化率2、收率3、选择性四、化学工业的发展方向……………………………………………0.5学时五、本课程的学习方法教学方法、手段、师生互动：板书采用总题双栏设计，左栏为主要内容，要求学生作笔记，右栏为课外补充的知识点以扩大信息量，重点难点突出用彩色笔书写。作业布置课后阅读主要参考资料1、黄仲九《化学工艺学概论》2、林世雄《石油炼制工程》上册3、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》课后自我总结分析1、化工工艺课属于化工的专业课，是与实际紧密相连的课程，实际的经验十分重要，可以让学生对该课充满兴趣，要用大量化工操作的实例吸引学生。2、提出总体学习的要求和该课的学习方法，不能死记硬背，要活学活用。教案（课时备课）第2次课2学时课目、课题化工资源及其初步加工教学目的和要求1、了解我国化学矿资源的分布、产量、特点与应用；2、熟练掌握煤资源的来源、储藏量与加工方法；3、掌握天然气资源的分类，现状分布与主要用途。重点难点重点：煤化工的应用，现代新兴的煤资源加工方法。教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计教学内容：ξ2化工资源及其初步加工……………………………………2学时2-1化学矿1、分布与产量2、用途与特点2-2煤资源1、定义2、分类特点2-2煤资源加工方法2-3天然气天然气干气、湿气主要用途：用燃料（西气东输）教学方法、手段、师生互动：采用幻灯与板书相结合教学，重点难点用板书突出教学，课堂教师提问和学生自主提问的方式。作业布置作业：查资料，题目：我国天然气工程“西气东输”工程的进展报告（要求3000字以上）主要参考资料1、黄仲九《化学工艺学概论》2、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》课后自我总结分析学生初步接触化工生产的实际问题，难免有些迷茫，对所学内容无从下手，很难从实际工科的角度考虑问题，应加强实际问题的介绍。教案（课时备课）第3次课2学时课目、课题化工资源及其初步加工教学目的和要求1、了解石油工业的发展、储藏、地位和作用；2、掌握石油组成，包括原油和馏分油的组成；3、熟练掌握石油加工过程中最常用的方法及流程；重点难点重点：石油炼制最常见的五套加工装置流程、原理、主要设备构造教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计教学内容：2-4石油资源加工与利用1.定义………………………………………………………………………10分钟2.分类（补充）世界八大国石油产、储量……………………………10分钟3.石油炼制最常见的五套加工装置流程、原理、主要设备构造：（1）常减压蒸馏装置……………………………………………20分钟（2）催化裂化装置………………………………………………20分钟（3）催化重整装置………………………………………………15分钟（4）烷基化装置…………………………………………………10分钟（5）焦化装置……………………………………………………10分钟教学方法、手段、师生互动：采用幻灯与板书相结合教学，重点、难点进行课堂总结，数学模型采用从实践到理论，而后从理论返回实践的方法讲授一种模型化的经验公式法，课堂上采用启发式教学，鼓励学生主动发言。作业布置课后阅读主要参考资料1、黄仲九《化学工艺学概论》2、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》课后自我总结分析石油资源是化工中的领军地位，其加工及进展举足轻重，因此，要多方面进行该方向的详细讲解，加深对于典型大化工的学习。教案（课时备课）第4次课2学时课目、课题化工资源及其初步加工教学目的和要求1、掌握石油加工过程及产品中涉及的几个重要概念；2、掌握石油产品（汽、煤、柴及润滑油等）的性能和作用；3、掌握汽油、柴油的评价方法。重点难点重点：石油产品的评价方法、指标，催化重整原理。教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计教学内容：石油资源加工与利用一、几个重要概念1.辛烷值…………………………………………………………………10分钟2.热裂化催化裂化加氢裂化………………………………………15分钟3.催化重整和芳烃抽提…………………………………………………15分钟4.延迟焦化………………………………………………………………10分钟5.烷基化…………………………………………………………………10分钟二、催化重整——铂重整1、主要反应…………………………………………………………………25分钟2、芳烃抽提工艺原理、对抽余相的要求…………………………………10分钟教学方法、手段、师生互动：采用幻灯与板书相结合教学，重点、难点进行课堂总结，课堂上采用启发式教学，鼓励学生主动发言。作业布置课后阅读主要参考资料1、黄仲九《化学工艺学概论》2、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》课后自我总结分析发现学生对于实际问题存在许多疑问，而实际工艺生产中的问题恰恰是书本上找不到的，要求学生多到图书馆查阅相关资料，扩大专业知识面。教案（课时备课）第5次课2学时课目、课题有机化工反应单元教学目的和要求1、了解乙烯工业的发展、性质、地位和作用；2、掌握烃类热裂解的原理，流程；3、熟练掌握烃类热裂解的主要工艺设备结构、作用；4、掌握细节问题重点难点重点：烃类热裂解的五个重要工艺组成的原理、作用教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计教学内容：5-1烃类热裂解一、概述……………………………………………………………………15分钟1、2001年世界乙烯产量前10位国家，储量；…………………………10分钟2、2001年中国乙烯生产状况以及十五期间拟建大型乙烯项目…………10分钟二、烃类热裂解原理………………………………………………………15分钟1.烃类的热裂解反应………………………………………………………10分钟①一次反应…………………………………………………………………10分钟②二次反应…………………………………………………………10分钟2、结焦和生碳的区别（细节）……………………………………………15分钟教学方法、手段、师生互动：采用板书教学，重点、难点进行课堂总结，以彩色粉笔课堂上采用启发式教学，让学生进行主动的报告汇报，相互交流。作业布置作业：主要参考资料1、黄仲九《化学工艺学概论》2、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》课后自我总结分析适当增加了目前最新化工行业的进展情况，便于学生接受比较新的东西，能够站在比较前沿的方向上看问题。教案（课时备课）第6次课2学时课目、课题有机化工反应单元教学目的和要求1、掌握烃类热裂解的工艺条件，实现的方法；2、熟练掌握应用热力学和动力学的理论去分析烃类热裂解的生产工艺条件；3、复习物化和热力学、动力学方面的有关知识。重点难点重点：应用热力学和动力学的理论去分析烃类热裂解的生产工艺条件教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计教学内容：烃类热裂解2.烃类热裂解的热力学、动力学分析热力学分析：主要研究内容（1）温度的影响：∴温度有利（2）压力的影响∴降低P对烃类热裂解有利减压方法加入水蒸气的优、缺点动力学分析：主要研究内容教学方法、手段、师生互动：采用双栏式的板书设计，右面增加详细的推导过程，部分采用学生自主推导的方式。作业布置作业：主要参考资料1、黄仲九《化学工艺学概论》2、廖巧丽、米镇涛《化学工艺学》课后自我总结分析教案（课时备课）第7次课2学时课目、课题有机化工反应单元——烃类热裂解教学目的和要求1、掌握烃类热裂解工艺及原理流程；2、熟练绘制烃类热裂解工艺流程框图；3、熟练掌握生产和分离要求；4、了解裂解气的组成C5和分离目的、分离方法和步骤、乙烯能量利用、复叠制冷；重点难点重点：1、烃类热裂解工艺流程框图2、分离目的、分离方法和步骤、乙烯能量利用、复叠制冷教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计5-1烃类热裂解工艺及原理流程三、由烃类热裂解生产低级烯烃和芳烃1.裂解产品2.裂解工艺急冷箱油洗塔水洗塔净化压缩深冷分离原料混和器空气水蒸气烟道气N2CO2CO高压水蒸气750℃,1.5s裂解炉水蒸气（烟囱）高压热水裂解渣油循环水裂解汽油1)通过控制燃油的进量调节温度↑2)控制循环烟道的流量C2=99.99%C3=99.99%-100℃以下气化潜热（水：2258kJ/kg)3．裂解气的分离（1）裂解气的组成C5以下(2)净化分离的目的、分离方法和步骤(3)乙烯能量利用、复叠制冷作业布置主要参考资料课后自我总结分析教案（课时备课）第8次课2学时课目、课题有机化工反应单元——氯化教学目的和要求1、了解氯化工艺的用途、分类；2、掌握烃类氯化的反应机理；3、掌握氯化方法和氯化剂的选择。重点难点重点：掌握烃类氯化的反应机理。教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计5-2氯化（取代氯化、加成氯化、氧氯化）一、概述1.氯化：在化合物分子中引入氯原子，以生产氯的衍生物的反应过程。2.氯化反应类型烃的取代氯化加成氯化氧氯化3.氧化剂：HOCl、Cl2、HCl、COCl2（碳酰氯）光气4.氯化方法：光、热、催化氧化二、烃类的取代氯化三、反应机理：自由基链式反应链引发链传递链中止作业布置主要参考资料课后自我总结分析教案（课时备课）第9次课2学时课目、课题通用反应单元工艺教学目的和要求1、了解氧化反应工艺的类型，产品的种类，用途；2、掌握氧化反应过程的共同特点；3、了解常用的氧化剂种类重点难点重点：1、氧化反应过程的共同特点；2、氧化反应装置安全问题如何解决。教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计3-1氧化一、概述1.氧化反应的分类⑴按氧化产物分⑵按反应类型分⑶按反应相态分均相：反应物与催化剂同相，反应在液相中进行非均相：气固相反应，反应物为主体，催化剂为固体2.氧化反应过程的共同特点⑴00H强放热反应⑵00G且负值很大，Kp大，属不可逆反应⑶氧化反应存在着平行，串联副反应⑷都有爆炸和安全问题3.氧化剂：空气、纯2O、3HNO、CO、22HO、2HO作业布置主要参考资料课后自我总结分析教案（课时备课）第10次课2学时课目、课题乙烯环氧化制环氧乙烷特征反应教学目的和要求1、掌握主要的非均相催化氧化反应类型；2、熟练掌握非均相催化氧化特点；3、掌握热点的产生、危害、解决办法。重点难点重点：掌握热点的产生、危害、解决办法。教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计4、乙烯环氧化制环氧乙烷（仅次于聚乙烯）以气态有机原料、气态氧作为氧化剂，在固体Cat存在下，氧化生成有机化工产品的过程。⑴主要的非均相催化氧化反应类型。⑵非均相催化氧化特点5、热点的产生、危害、如何避免热点的产生床层高度热点前原料加入浓度高Q放Q除∴t↑热点Q放=Q除←不再反应了（最高可改变）热点后Q放Q除∆=t2-t3(ort2-t1)要尽可能小作业布置主要参考资料课后自我总结分析教案（课时备课）第11次课2学时课目、课题乙烯环氧化制环氧乙烷特征反应教学目的和要求1、掌握氧化反应中飞温现象发生原因和避免方法；2、熟悉乙烯的环氧化反应生产工艺流；3、熟练掌握乙烯的环氧化反应生产工艺条件；重点难点重点：如何确定乙烯的环氧化反应生产工艺条件、原料中杂质的影响教学内容教学方法教学手段师生互动时间分配板书设计⑴氧化反应完全氧化反应的发生，将使选择性大大降低，热效应大大升高，及易飞温∴如何控制十分重要⑵催化剂：主要活性成分是Ag⑶乙烯的环氧化反应生产工艺条件：①反应温度，低温有利；②空速适宜17000h③压力：2.0MPa（20个大气压，20公斤压