1、化工原理（下）課程實施大綱目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc430319851 1教學理念 PAGEREF _Toc430319851 h 1 HYPERLINK l _Toc430319852 2課程描述 PAGEREF _Toc430319852 h 3 HYPERLINK l _Toc430319853 2.1 課程的性質 PAGEREF _Toc430319853 h 3 HYPERLINK l _Toc430319854 2.2 課程在學科專業結構中的地位、作用 PAGEREF _Toc430319854 h 3 HYPERLINK l _Toc

2、430319855 2.3 課程的前沿及發展趨勢 PAGEREF _Toc430319855 h 3 HYPERLINK l _Toc430319856 2.4 學習本課程的必要性 PAGEREF _Toc430319856 h 4 HYPERLINK l _Toc430319857 3教師簡介 PAGEREF _Toc430319857 h 4 HYPERLINK l _Toc430319858 3.1 教師的職稱、學歷 PAGEREF _Toc430319858 h 4 HYPERLINK l _Toc430319859 3.2 教育背景 PAGEREF _Toc430319859 h 4

3、 HYPERLINK l _Toc430319860 3.3 研究方向（興趣） PAGEREF _Toc430319860 h 4 HYPERLINK l _Toc430319861 4先修課程 PAGEREF _Toc430319861 h 5 HYPERLINK l _Toc430319862 5課程目標 PAGEREF _Toc430319862 h 5 HYPERLINK l _Toc430319863 6課程內容 PAGEREF _Toc430319863 h 5 HYPERLINK l _Toc430319864 6.1教學要求、重點和難點 PAGEREF _Toc43031986

4、4 h 7 HYPERLINK l _Toc430319865 6.2 學時安排 PAGEREF _Toc430319865 h 8 HYPERLINK l _Toc430319866 7課程教學實施 PAGEREF _Toc430319866 h 9 HYPERLINK l _Toc430319867 7.1教學單元一 PAGEREF _Toc430319867 h 9 HYPERLINK l _Toc430319868 7.2教學單元二 PAGEREF _Toc430319868 h 12 HYPERLINK l _Toc430319869 7.3教學單元三 PAGEREF _Toc430

5、319869 h 15 HYPERLINK l _Toc430319870 7.4教學單元四 PAGEREF _Toc430319870 h 18 HYPERLINK l _Toc430319871 7.5教學單元五 PAGEREF _Toc430319871 h 21 HYPERLINK l _Toc430319872 7.6教學單元六 PAGEREF _Toc430319872 h 25 HYPERLINK l _Toc430319873 7.7教學單元七 PAGEREF _Toc430319873 h 29 HYPERLINK l _Toc430319874 7.8教學單元八 PAGER

6、EF _Toc430319874 h 32 HYPERLINK l _Toc430319875 7.9教學單元九 PAGEREF _Toc430319875 h 35 HYPERLINK l _Toc430319876 7.10教學單元十 PAGEREF _Toc430319876 h 38 HYPERLINK l _Toc430319877 7.11教學單元十一 PAGEREF _Toc430319877 h 40 HYPERLINK l _Toc430319878 7.12教學單元十二 PAGEREF _Toc430319878 h 42 HYPERLINK l _Toc430319879

7、 7.13教學單元十三 PAGEREF _Toc430319879 h 44 HYPERLINK l _Toc430319880 7.14教學單元十四 PAGEREF _Toc430319880 h 46 HYPERLINK l _Toc430319881 7.15教學單元十五 PAGEREF _Toc430319881 h 50 HYPERLINK l _Toc430319882 7.16教學單元十六 PAGEREF _Toc430319882 h 53 HYPERLINK l _Toc430319883 7.17教學單元十七 PAGEREF _Toc430319883 h 56 HYPER

8、LINK l _Toc430319884 7.18教學單元十八 PAGEREF _Toc430319884 h 58 HYPERLINK l _Toc430319885 7.19教學單元十九 PAGEREF _Toc430319885 h 60 HYPERLINK l _Toc430319886 7.20教學單元二十 PAGEREF _Toc430319886 h 62 HYPERLINK l _Toc430319897 8課程學習要求 PAGEREF _Toc430319897 h 64 HYPERLINK l _Toc430319898 9課程考核 PAGEREF _Toc43031989

9、8 h 65 HYPERLINK l _Toc430319899 9.1出勤（遲到、早退等）、作業、報告等的要求 PAGEREF _Toc430319899 h 65 HYPERLINK l _Toc430319900 9.2成績的構成與評分規則說明 PAGEREF _Toc430319900 h 65 HYPERLINK l _Toc430319901 9.3考試形式及說明 PAGEREF _Toc430319901 h 65 HYPERLINK l _Toc430319902 10學術誠信 PAGEREF _Toc430319902 h 66 HYPERLINK l _Toc4303199

10、03 10.1考試違規與作弊處理 PAGEREF _Toc430319903 h 66 HYPERLINK l _Toc430319904 11課堂規范 PAGEREF _Toc430319904 h 66 HYPERLINK l _Toc430319905 12課程資源 PAGEREF _Toc430319905 h 67 HYPERLINK l _Toc430319906 12.1教材與參考書 PAGEREF _Toc430319906 h 67 HYPERLINK l _Toc430319907 12.2專業刊物 PAGEREF _Toc430319907 h 67 HYPERLINK

11、l _Toc430319908 12.3網絡課程資源 PAGEREF _Toc430319908 h 67 HYPERLINK l _Toc430319909 13教學合約 PAGEREF _Toc430319909 h 67 HYPERLINK l _Toc430319910 14其他說明 PAGEREF _Toc430319910 h 681教學理念教育的目的，不是培養人們適應傳統的世界，不是著眼于實用性的知識和技能，而要去喚醒學生的力量，培養他們自我學習的主動性，抽象的歸納力和理解力，以便使他們在目前無法預料的種種未來局勢中，自我做出有意義的選擇。教育是以人的全面發展為最高的目的。大學教

12、育圍繞一個“育人目標”核心，著眼于人的全面發展需要，重點培養學生的自學能力、實踐能力和創新能力。化工原理課程是化工類專業的一門主要專業(技術)基礎課，該課程擔負著由基礎到專業、由理論到工程的橋梁作用，是綜合運用數學、物理和化學等基礎知識，分析和解決化工類型生產中各種物理過程(或單元操作)問題的工程學科。課程的主要任務是（1）掌握三傳(動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞)的基本原理；（2）掌握各單元操作過程的基本原理、計算方法和設備構造與選型；（3）培養學生運用基礎理論分析和解決化工單元操作中各種工程實際問題的能力，即選擇單元操作和設備的能力、操作和調節生產過程的能力和獲取數據和工程設計的能力。基于我

13、校培養應用型工程技術人才的培養目標，結合化工原理課程的主要任務，并考慮到我校學生高等數學、大學物理、物理化學等基礎知識掌握一般的實際，在化工原理的教學過程中，本人將重點強調基本概念、課程的研究方法和培養學生的工程觀念，強調公式的適用范圍，弱化公式的推導過程。課程實施主要采用講授、提問、討論、練習、課堂小測驗、以及案例分析法等多種教學方法，同時結合教師自身的研究，以基于研究的學習亦作為教學方法的重要方面，充分調動學生的學習熱情，使學生通過積極的思維、演練，主動地獲取知識，確保學生學有所得。在上課形式上，運用多媒體教學手段，尤其是動畫、視頻等，以實現良好的教學效果。整個教學實施過程中，我將秉承以下

14、的教學風格：(1)以學生為中心，公平對待每一位學生。在教學過程中，本人將對不同出身、性別、智力、相貌、年齡、個性以及關系密切程度不同的學生盡量做到一視同仁，同等對待，對每一位學生都關心、愛護、無偏袒、不以個人的私利和好惡作標準；(2)在教學過程中，盡量多舉與實際生活息息相關的例子，用最淺顯易懂、幽默的語言表達課程中比較復雜抽象的概念；(3)積極引導學生的自主學習。通過案例分析、知識點對比、歸納等多種講授方式引導學生積極主動的學習，使學生深刻體會所學知識、研究方法和思維方式對工程實際、科研道路或職場工作的價值。2課程描述2.1 課程的性質本課程屬工科科學，用自然科學的原理（主要為動量、熱量與質量

15、傳遞理論）考察、解釋和處理工程實際問題，研究方法主要是理論解析和在理論指導下的實驗研究，本課程強調工程觀點、定量運算和設計能力的訓練、強調理論與實際相結合，提高分析問題、解決問題的能力。學生通過本課程學習，應能夠解決流體流動、流體輸送、沉降分離、過濾分離、過程傳熱、蒸發、蒸餾、吸收、萃取和干燥等單元操作過程的計算及設備選擇等問題，并為后續專業課程的學習奠定基礎。課程的主要特點是：（1）兼有“科學”與“技術”的雙重特點；（2）實驗科學，強調理論課與實驗課相結合；（3）實踐性強，輔以多種實踐環節。2.2 課程在學科專業結構中的地位、作用化工原理課程是化工類及相近專業的一門主要技術基礎課，它是綜合運

16、用數學、物理、化學等基礎知識，分析和解決化工類型生產中各種物理過程（或單元操作）問題的工程學科，本課程擔負著由理論到工程、由基礎到專業的橋梁作用。該課程教學水平的高低，對化工類及相近專業學生的業務素質和工程能力的培養起著至關重要的作用。2.3 課程的前沿及發展趨勢化工原理這門課程經歷了工藝學階段、單元操作階段和傳遞過程階段。1923年WalkerW.H.出版了第一部以單元操作為線索而編寫的化工原理教材Principles of Chemical Engineering。1960年Bird R. B.出版了第一部基于以傳遞過程為線索而編寫的化工原理傳遞教材Transport Phenomena。

17、課程的發展從單元操作向過程更新和過程強化兩個方向發展。過程更新包括理論更新，如平衡分離分子學、膜基氣體吸收理論等和技術更新，如計算機模擬計算技術、超臨界流體萃取技術；過程強化包括設備強化，如新型塔內件開發、換熱器傳熱強化等和過程集成，如精餾節能的熱偶技術系統優化的窄點技術等發展。2.4 學習本課程的必要性化工原理是化學工程學科的基礎,是一門專業基礎課程。化工原理課程從自然科學領域的基礎課向工程科學的專業課過渡的入門課程。它在基礎課（數學、物理、化學、物理化學）與專業課（化工工藝學、化工工藝設計與設備設計等）之間，起著承前啟后、由理及工的“橋梁”作用。化工原理研究的對象是實際工程問題。其講述各種

18、化工單元操作的基本原理，典型化工設備的結構原理、操作性能，工藝過程設計和設備設計的計算方法。3教師簡介（1）傳質與分離；（2）反應工程。4先修課程本課程的先修課程有：高等數學、大學物理、物理化學。5課程目標本課程教育目標如下：1、掌握傳質過程（蒸餾、吸收）等化工過程的基本原理和典型設備的構造及性能；2、通過本課程知識的系統學習，培養學生的工程觀點和解決工程實際問題的能力，包括對化工單元操作進行工程計算的能力、正確運用工程圖表的能力以及運用技術經濟觀點分析、解決工程實際問題的能力；3、通過學習一些處理工程問題的基本方法，如因次分析法、數學模型法、過程分解法、試差計算法和圖解計算法等，使學生具備在

19、不同場合選用不同方法處理工程問題的能力；4、通過對基本原理、工程計算和典型設備的講授，培養學生從過程的基本原理出發，觀察、分析、綜合、歸納眾多影響因素，從中找出問題的主要方面，運用所學知識解決工程問題的科學思維能力和創新思維能力；5、通過本課程學習，培養學生的自學能力和獨立工作能力，能根據所處理問題的需要，尋找、閱讀有關手冊、參考書、文獻資料并理解其內容。6課程內容課程主要學習化工單元操作的基本原理、典型設備結構的設計選型或校核；提出強化生產的途徑；組織實施實驗，獲取工程設計、計算所需數據。具體各章內容如下：第一章 傳質概論掌握的內容：(1)相組成的常用表示方法和換算；(2)氣體在液體中的溶解

20、度、亨利定律表達式及相互關系、相平衡關系在傳質過程中的應用；(3)分子擴散與菲克定律、擴散系數及其影響因素、等分子反向擴散與單相擴散、漂流因子；(4)對流傳質、雙膜模型要點、總傳質速率方程表達式、總傳質系數與膜傳質系數、傳質阻力分析、氣膜控制與掖膜控制。了解內容：(1)化工分離過程分類及特點；(2)各傳質模型及其間關系；第二章 氣體吸收掌握內容：(1)吸收的分類、吸收劑選用的基本原則；(2)吸收塔的操作線方程、物理意義、圖示方法及應用，最小掖氣比、吸收劑用量確定；(3)填料層高度計算、傳質單元高度與傳質單元數的定義與物理意義、傳質單元數的計算（平均推動力法、解吸因數法）；(4)吸收塔操作分析、

21、設計型計算和操作型計算;(5)理論板、等板高度的概念，理論板數的計算；了解的內容：(1)吸收與解吸的比較；(2)傳質單元數的圖解積分法和梯級圖解法；(3)傳質系數的計算與測定，影響傳質系數的因素，組織實施實驗測定特定條件下的傳質系數。(4)填料塔基本結構、兩相接觸方式，板式塔基本結構、兩相接觸方式；(5)解吸、非等溫吸收。第三章 蒸餾掌握的內容：(1)雙組分理想體系的汽液平衡：拉烏爾定律、泡點方程、露點方程、汽液平衡相圖、揮發度與相對揮發度定義及應用；(2)精餾原理與流程；(3)精餾塔的物料衡算、操作線方程和進料方程物理意義、圖示及應用；(4)恒摩爾流假設、進料熱狀況參數、汽液兩相的摩爾流率、

22、最小回流比與回流比選用、加料熱狀況影響及選擇、全塔效率、單板效率、理論板數的不同計算方法，雙組分連續精餾塔計算及操作調節、分析：；(5) 非常見的二元連續精餾塔計算：直接蒸汽加熱、多側線塔、提餾塔、塔頂采用分凝器、冷液回流；(6)精餾裝置的熱量衡算。了解的內容：(1) 平衡蒸餾與簡單蒸餾的流程、特點、計算；(2)組織實施實驗測定板式塔（填料塔）的傳質性能；(3)恒沸精餾、萃取精餾的特點及應用；(4)精餾節能技術進展。6.1教學要求、重點和難點第一章 傳質概論重點：傳質速率方程難點：傳質速率方程計算及分析第二章 氣體吸收重點：低濃度氣體吸收填料層高度計算難點：吸收過程的操作型問題分析第三章 蒸餾

23、重點：雙組份連續精餾計算難點：精餾過程操作型問題分析6.2 學時安排各教學章節的學時安排如下：第1章傳質與分離過程概論：8學時第2章氣體吸收：16學時第3章蒸餾：16學時7課程教學實施化工原理（下）課程教學實施詳見下表7.1教學單元一課程名稱化工原理章節名稱第一章傳質概論課次/學時1/2教學目標1.了解化工傳質過程的分類及特點；2.復習相平衡概念，掌握溶解度及其影響因素；主要內容知識點：1.機械分離、傳質分離、平衡分離、速率分離；2.相平衡、溶解度、混合物濃度表達及換算重點：平衡分離三要素難點：教學過程及方法化工分離過程（提問法、講授法、對比法）第一步、用提問互動的方式引導學生回憶實驗過程中遇

24、到的分離過程。第二步、老師舉一例子，比如在合成氨生產過程中，如果生產的氨氣泄露，提問這時應如何處置？（消防人員會向泄漏區噴灑大量的水）第三步、讓學生對回答出來的分離過程及老師舉例進行分類？ 通過以上的引入式教學然后對比上冊的分離單元操作引出傳質分類相關概念，采用“對比”、“案例”方法強化基本概念；第一步、引導學生對舉例和回答的分離過程正確分類；第二步、對比機械分離和傳質分離的對象和目標第三步、對比平衡分離和速率分離的區別第四步、有了以上的鋪墊后，詳細的介紹平衡分離的概念，與舉的例子一一對應來講，對平衡分離中的詞語進行解讀，讓學生深刻理解平衡的概念。由于速率分離部分不是主要內容因此舉兩三個例子（

25、舉田徑運動會舉100米選拔賽的例子，速度快的進入決賽，速度慢的被淘汰，讓學生更容易理解速率分離的概念）。滲析和電滲析兩個例子在課件上講解，講解讓學生理解速率分離的概念。以化工原理核心綱要引導學生進入相平衡的深入理解。（舉例法、講授法）舉例引入平衡的概念，一杯水中放一顆糖，整杯糖水會逐漸變甜，最后整杯水不管哪個位置的水都一樣甜，這個時候就達到平衡。分析平衡的概念：最終濃度均勻，各部分沒有濃度差及時平衡。4.講相平衡關系時畫圖幫助理解學生理解動態平衡距（舉例法） 用畫圖舉例的方式讓學生深刻理解并掌握相平衡是一個動態的平衡5.用相律分析兩相動平衡（舉例法、講授法、提問法）第一步、讓學生回憶寫出相律的

26、公式：f=C-+2，讓學生回答相律公式中每個符號及數字的含義，第二步、讓學生回答以上的兩相動態平衡的自由度為多少？并回答可以獨立變化的變量有哪些？可以獨立變化的有三個量（溫度、壓強、組成）第三步、當溫度和壓強一定，那么自由度變成了1，當再確定一個獨立的變量時兩相平衡系統就會被確定下來，如果確定了溶液的組成，氣相組成也被確定下來，因此當兩相平衡時，液相組成和氣相組成是一一對應的關系，因此可以用液相組成表示氣相組成，所以可以表示成y=f(x)6兩相平衡的關系兩相平衡的關系可以表示成y=f(x)，因此可以用曲線表示，亦可以用數學表達式表示。溶解度曲線，讓學生分析溶解度曲線的變化趨勢，可得出哪些結論？

27、亨利定律 溶質組成的表示及單位換算質量分率、質量比、摩爾分率、摩爾比、摩爾濃度等這些組成表示之間的換算關系7.下節課將講解這些組成的不同表示的亨利定律、過程限度、方向的判斷及傳質過程的內容請同學們預習相關部分內容。本講師生互動1、在講化工分離過程時，請學生舉例，例舉出到目前為止自己做過的試實驗中哪些實驗存在分離過程？2、在講解完化工分離過程分類后，請同學們將自己分離過程進行分類？3、對比平衡分離與速率分離的不同點？4、兩相動態平衡的自由度為多少？5、溫度、壓力對溶解度的影響？作業安排及課后反思課后要求查閱除課本上例舉的氣體的溶解度曲線圖外，查閱其他氣體的溶解度曲線并尋找溶解度曲線的共性特征。課

28、前準備情況及其他相關特殊要求應該了解溶解度曲線在哪些資料上能找到。參考資料教材P80，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。7.2教學單元二課程名稱化工原理章節名稱第一章傳質概論課次/學時2/2教學目標1.亨利定律及其不同形式換算；2.分子擴散分析及計算；主要內容知識點：1.亨利定律、亨利系數；2.傳質方向、傳質限度的確定及工程應用；3.分子擴散、菲克定律、等分子反向擴散。重點：亨利定律、分子擴散速率難點：相平衡關系的工程應用教學過程及方法1.用提問的方式回顧上次課的重點核心內容。2.講述亨利定律不同形式，強調其間關系，并進行匯總總結（講述法、對比法）； 強調亨利定律的不同形式的表達式必須數量掌握并

29、應用。3.用圖的方式演示（下左圖）、引導如何分析傳質過程進行傳質限度和方向；（圖解法、講授法）（1）過程進行的限度 （2）過程進行的方向（提問法、講授法）第一步、引入電流方向，提問在電路中電流方向是從什么地方流向什么地方？（從高電勢的地方流向低電勢的地方）第二步、傳質方向也是同理可得，從高濃度的地方向低濃度的地方傳遞第三步、有了以上的講解要求學生能夠通過相平衡關系判斷出氣相和液相的相對濃度高低。判斷出濃度的相對高低就可判斷傳質方向4傳質過程（講授法）傳質的概念：系統內物質由高濃區向低濃區轉移的過程傳質過程：（1）物質從一相主體轉移到兩相的界面；（2）在界面上物質從一相進入另一相；（3）物質從界

30、面的另一相向其主體轉移。在此處提一下膜模型，這個傳質過程是基于膜模型得到的。（一）相內傳質擴散現象級規律 分子擴散擴散 渦流擴散分子擴散及菲克定律（講授法、圖解法）Feik定律：一定T，P下，一相內只要組分存在濃度差， 就必然存在沿濃度降低方向上的分子擴散，其擴散通量正比于濃度梯度。等分子反向擴散（圖解法、講授法），用圖的方式講解更清楚更易理解通過等分子反向擴散過程的講解，利用菲克定律推導出等分子反向擴散的傳質速率方程等分子反向擴散講完我們將介紹單向擴散的內容，請同學們預習相關部分。本講師生互動1、過程限度有什么實際意義？通過互動引出傳質方向的講解2、電路中電流的流向？3、講解到過程進行的方向

31、判斷時提出如何判斷兩相濃度的相對高低？作業安排及課后反思作業：P148 13(其中2題)課后要求閱讀參考教材相關內容。課前準備情況及其他相關特殊要求復習物理化學相平衡部分，預習教材相關內容。參考資料教材P8191，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。7.3教學單元三課程名稱化工原理章節名稱第一章傳質概論課次/學時3/2教學目標理解分子擴散分析掌握分子擴散計算；3掌握相內傳質速率；主要內容知識點：1.單向擴散、總體流動、擴散系數及其影響因素；2.渦流擴散、膜模型、相內傳質速率。重點：相內傳質速率難點：單向擴散、膜模型教學過程及方法1.提問式復習上節課核心內容；2.單向擴散用圖的方式講解更清楚更易理解

32、，特別是講整體流動時圖解法更清楚用圖的形式將單向擴散過程講解清楚然后再做單向擴散過程傳質速率的推導得到傳質速率方程歸納法、比較法總結分子擴散兩種情況計算方法及應用；此處要詳細解釋分析總體流動和漂流因子這兩個概念擴散系數，抽問，物性參數在工程應用中如何理解；定義影響因素：物系、T、P、濃度，了解隨影響因素的變化趨勢。5由對流傳熱引出膜模型得出相內傳質速率表達式（對比法）通過回憶上冊對流傳熱的知識，提出對流傳質，通過虛擬膜層的假想，解決復雜的對流傳質問題，將單向擴散的結果應用到對流傳質中的到相內傳質的傳質速率表達式液相：氣相：分析虛擬的靜止的膜層ZL、ZG的影響因素由以上兩式得出：相內傳質速率方程

33、通式6.以上的內容都是基于傳質過程簡化為膜模型而得到的結論，對于傳質過程的還有哪些傳質理論，我們下次課再講，下次課將還會講到將我們講的傳質速率方程應用到吸收的工業過程中的吸收速率方程，請同學們做好相關部分的預習。本講師生互動總體流動產生的原因、性質、作用？漂流因子大于1還是小于1呢？3、同學們根據傳質速率方程的通式還可以寫出哪些形式的相內傳質速率方程式？4、分析傳質系數何時為常數？作業安排及課后反思作業：P148 45課后要求閱讀參考教材相關內容。課前準備情況及其他相關特殊要求復習物理化學相平衡部分，預習教材相關內容。參考資料教材P91102，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。、7.4教學單元四

34、課程名稱化工原理章節名稱第一章傳質概論課次/學時4/2教學目標1. 掌握傳質理論；2.掌握相際傳質速率；主要內容知識點：1.三個典型傳質模型；2.相際傳質速率及應用；重點：雙膜模型、相內傳質速率難點：傳質速率的應用教學過程及方法1.提問式復習上節課核心內容；2.三個傳質模型的對比、關聯（圖解法、講授法）；（一）雙膜模型（重點講解內容，黑板上畫雙膜模型的示意圖）（1）兩相傳質有穩定的相界面，界面兩側附近的傳質虛擬為穩態分子擴散；（2）相界面上兩相達平衡，無阻力。（3）兩相主體高度湍動，無濃度差。介紹雙膜模型的以上三個要點 分析雙膜模型的合理之處：傳質的雙阻力提法分析雙膜模型的不合理之處：穩定的相

35、界面，穩態的分子擴散用雙膜模型的得到的結果與實際的相差多大？（二）溶質滲透模型（對比法、講授法）將雙膜模型中不合理之處進行修改得到溶質滲透模型，如何修改和假定呢（1）假定液面是由無數微小的流體單元構成（2）暴露在表面的每個單元與氣相接觸某一短暫的時間后被來自液相主體的新單元取代，而自身返回液相主體內。通過以上兩點假定：界面不再穩定、也不是穩態的傳質過程（在界面附近處很薄的液體層內存在濃度隨時間在變化）溶質滲透模型的不足之處：在界面上暴露的時間相等（三）表面更新模型對溶質滲透模型不足之處進行改變假定：流體質點在相界面停留的幾率相同，但時間不同（更接近實際的生產情況）三個模型之間的關系表面更新模型

36、當質點在相界面停留時間相同時 溶質滲透模型溶質滲透模型當傳質時間趨于無窮時 雙膜模型3.推導相際傳質速率方程（總結法、例舉法）用相內傳質傳質速率方程求傳質速率時必須要知道界面濃度，介紹界面濃度的計算（1）解析法聯解二元一次方程組可得（2）圖解法（如下圖）由于求解界面濃度比較麻煩即界面濃度不易求得，兩相主體濃度容易求得所以為方面計算要得出相際傳質速率方程。（1）通過推導得到氣相總濃度表示的相際傳質速率方程（2）通過推導得到液相相總濃度表示的相際傳質速率方程6.講了傳質理論，下次課我們將介紹吸收這章，請同學們預習吸收概述及物料衡算相關部分內容。本講師生互動1、雙膜模型的合理和不合理之處？2、如何進

37、行假定克服雙膜模型不足之處3、如何進行假定克服溶質滲透模型不足之處4、相界面濃度如何求取？通過提問來解決相界面濃度的求取。作業安排及課后反思作業：P149 78課后要求閱讀參考教材相關內容。課前準備情況及其他相關特殊要求復習物理化學相平衡部分，預習教材相關內容。參考資料教材P102111，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。7.5教學單元五課程名稱化工原理章節名稱第二章氣體吸收課次/學時5/2教學目標主要內容知識點：1. 吸收分類、吸收劑選擇原則、吸收流程設備。2、物料衡算、操作線方程及應用；3. 最小溶劑用量、溶劑用量的確定吸收過程經濟性分析。重點：操作線方程難點：傳質推動力的理解教學過程及方法

38、簡要回顧傳質概論的主要內容；吸收分類，溶劑選擇原則，流程及其技術經濟分析（講授法）。吸收：利用混合氣體中各組分在溶劑（吸收劑）中溶解度的差異，分離氣體混合物的操作。吸收的目的：回收溶質，制備溶液；凈化氣體。吸收分類吸收劑的選擇：（1）吸收劑對溶質有較大的溶解度；（2）吸收劑對混合氣中各組分有較好的選擇性；（3）揮發度小，沸點高（蒸汽壓低）；（4）粘度低，腐蝕性小，無毒，價廉，易得等。吸收流程由逆流操作線引出不同情況吸收操作線的討論（講授法）；以逆流吸收為例，進行物料衡算得到逆流吸收的操作線方程：分析操作線：（1）對給定分離任務、選擇好溶劑及操作條件時:V, Y1,Y2,L,X2一定，則YX符合

39、直線關系（2）是通過點（X2,Y2）,斜率為L/V的直線講完逆流操作線，可以叫學生試著推導并流的操作線方程和繪制操作線，并分析并流操作線。4吸過程經濟性的分析引出溶劑用量的確定（討論法）總費用=操作費用+設備費用討論溶劑用量對操作費用及設備費用的影響通過溶劑用量對操作費用和設備費用的討論，提出最小溶劑用量的概念。最小溶劑用量：當溶劑用量減小到使塔的某個截面傳質推動力為0時，此時的溶劑用量為最小溶劑用量。通過以上分析可以看出，從經濟性上考慮，我們使用的溶劑用量必須要使總費用最低，此時的溶劑用量叫最適合溶劑用量。最小溶劑用量的計算（圖解法）用圖清楚的解釋最小溶劑用量的推導過程5應用舉例由于本次課內

40、容重要，舉一個例子最作為課堂練習，鞏固本次課學習的內容。例1.用清水吸收某混合氣中溶質，已知入塔氣體含溶質7%（mol%)，混合氣流量為1500Nm3/h，操作條件下平衡關系為：Y*=1.68X。要求吸收率為97%，試求：（1）溶質的吸收速度；kmol/h（2）最小溶劑用量；t/h（3）當溶劑用量為3200kg/h時，出塔溶液濃度是多少？此時塔頂、塔 底的傳質推動力是多少？（4）如果出塔溶液濃度為3%（mol%)，此時的溶劑用量為多少？（5）試繪出（3）、（4）兩種情況的操作線示意圖，分析要達到同樣分離要求，哪種情況所需的傳質面積大？5.本次課內容重要，請同學們下課后認真復習，下次課將講解兩塔

41、聯合操作及填料層高度的計算內容，同學們要下去查資料預習這部分內容。本講師生互動在將操作線方程的時候，是否能夠畫出并流的操作線？討論并流操作線的特點？溶劑用量如何影響總費用？講解課堂練習時以提問的方式講解解題思路。作業安排及課后反思作業：P149 910課后要求閱讀參考教材相關內容。課前準備情況及其他相關特殊要求復習物理化學相平衡部分，預習教材相關內容。參考資料教材P111116，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。7.6教學單元六課程名稱化工原理章節名稱第二章氣體吸收課次/學時6/2教學目標1.鞏固操作線相關知識；2.掌握填料層高度計算式的引出。主要內容知識點：1.操作線方程的應用；2.填料層高度

42、計算式的引出及應用分類。重點：操作線方程變化難點：填料層高度計算式的多樣性及選擇教學過程及方法1.提問引導復習上節課核心內容；2.兩塔聯合操作的操作線（講授法、圖解法）如何在相圖中繪制兩個塔的操作線？第一步、判斷兩個塔是并流還是逆流第二步、判斷氣相和液相各濃度的大小關系第三步、在相圖中標注出個濃度點第四步、在相圖中找到a、b塔塔頂和塔底的點連接塔頂和塔底點可得到操作箱方程 第五步、判斷兩塔中氣相、液相流量的關系，確定兩操作線斜率是否正確。講完此內容再講如下兩種情況聯合操作的操作線提示：解題思路是一樣的，詳細解析解答過程，濃度大小可向學生提問，讓學生思考。舉例課堂練習例.在常壓下用純溶劑吸收某混

43、合氣中的溶質。 已知：入塔氣體溶質濃度為5%（mol%)，出塔氣體濃度1%。操作條件下的平衡關系為：Y*=35X。試求： （1）逆流及并流時的最小液氣比； （2）壓強升高至原來的3倍時，逆流操作的液氣比為原來的多少倍？5.由吸收速度引出填料層高度計算通式，并討論（講授法）。由吸收速度推導出吸收的溶質的量，進行總物料衡算的下式6.下次課將應用上面的兩個基本公式詳細講解填料層高度的計算，請同學們復習相關部分內容本講師生互動1、塔中氣相組成和液相組成的大小關系？2、為什么填料層高度計算形式多樣？作業安排及課后反思作業：補充作業課后要求閱讀參考教材相關內容。課前準備情況及其他相關特殊要求復習前面傳質速

44、率部分內容，理解Z計算式的多樣性；預習教材相關內容。參考資料教材P111116，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。7.7教學單元七課程名稱化工原理章節名稱第二章氣體吸收課次/學時7/2教學目標理解低濃吸收填料層高度的計算理解傳質單元高度和傳質單元數掌握傳質單元數的計算（平衡線為直線）主要內容知識點：1.傳質單元數、傳質單元高度、填料層高度；2.低濃吸收填料層高度計算的基本公式重點：傳質單元數、傳質單元高度難點：傳質單元教學過程及方法抽問，復習上節課核心內容；利用填料層高度計算通式引出傳質單元數和傳質單元高度（講授法）（一）傳質單元高度根據式子中V/(KY)的單位為米，理解為由過程條件所決定的某種

45、單元高度，因此引出傳質單元高度的概念。討論傳質單元高度的影響因素，反映什么？傳質單元高度=f(設備結構，操作條件）其數值大小反映設備傳質性能的優劣。傳質單元高度求取方法：（三種）（二）傳質單元數根據積分式子，分子分母都具有相同的單位，積分必然是一個量綱為1的數值，可以認為它代表所需填料層高度Z相當于氣相總傳質單元高度的倍數，引出傳質單元數的概念。傳質單元數受什么因素影響？反映什么？其數值大小反映分離的難易程度，NOG,物系就越難分離。講解一個傳質單元的物理意義（圖解法）傳質單元數的的求取（講授法）（一）平均推動力法平衡關系操作關系利用這兩個關系推導出傳質單元數的基本計算式通過轉化最終得到平均推

46、動力法求取傳質單元數 其中 除平均推動力法可求取傳質單元數外還有脫吸因子法，下次課將要講解此部分內容，平衡線不為直線該如何求取傳質單元數，請同學們預習相關部分內容。本講師生互動傳質單元高度及傳質單元數受哪些因素影響？傳質單元高度及傳質單元數反應什么？在推導傳質單元數的基本計算式是可以與學生提問，比如如何找到Y與Y-Y*關系？作業安排及課后反思作業：P149 11、14課后要求閱讀參考教材相關內容。課前準備情況及其他相關特殊要求預習教材相關內容。參考資料教材P116122，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。7.8教學單元八課程名稱化工原理章節名稱第二章氣體吸收課次/學時8/2教學目標1.掌握低濃吸

47、收填料層高度的計算（平衡線為直線）；2.掌握操作型問題的分析主要內容知識點：1.吸收因子法；2.吸收過程操作型問題分析；3.圖解積分、近似梯級、分段法。重點：吸收因子法公式難點：操作型問題分析教學過程及方法1.抽問，復習上節課核心內容；2.推導吸收因子法公式、算圖及工程應用（講授法）；用傳質單元數的基本式推導出此式為吸收因子法求傳質單元數為方便分析一些操作型問題，以NOG為縱坐標，以Y1-Y2*/Y2-Y2*為橫坐標，以脫吸因子為參變量做圖，得到吸收因子法算圖吸收過程操作型問題分析，舉例讓學生分析并抽學生回答分析結果，然后再詳細分析這類操作型問題例1、在一填料塔中用清水吸收空氣中氨，若用水量增

48、大，其他條件不變，則Y2, X1如何變化？例2、在一填料塔中吸收低濃度氣體，若用氣量增大，要求吸收率不變，按比例增大吸收劑用量可行嗎？例3、逆流吸收塔中用純溶劑進行低濃度吸收操作，其操作線如圖所示。若其它條件不變，而系統溫度降低（設T對m的影響遠大于kYa，kXa), 則： （1）HOG；Y2；X1將如何變化？（2）請畫出操作線示意圖。將操作型問題時讓學生思考5分鐘，此時可以讓學生舉手回答或點名回答問題。填料層高度計算已經講完，需要加深對知識的理解和應用，還應布置一例題讓學生在草稿本上認真做10分鐘課堂習題某吸收塔在101.3 kPa，293K下用清水逆流吸收丙酮一空氣混合物中的丙酮，操作液氣

49、比L/V=2.1時，丙酮回收率可達到=0.95。已知物系的濃度較低，操作條件下的平衡關系為Y* =1.18X。吸收過程為氣膜控制，總傳質系數KYa與氣體流率的0.8次方成正比，而與 L無關。（溫度、壓強不變）試求：1）如V=1.2V，L，X2，Y1不變, =？ Ym有何變化？（2）欲將丙酮回收率由原來的0.95提高至0.98，若其他操作條件不變，僅增大吸收劑用量，L/L=?5.我們講解了平衡線為直線求取傳質單元數的兩種方法，如果平衡線不為直線如何辦？這就是我們下次課要講的內容，請同學們預習相關部分。本講師生互動吸收過程操作型問題分析可以提出很多互動的問題讓學生參與，在思考中加深對操作型問題的分

50、析認識。在講解課堂習題時可以以提問的方式來講解解題思路。作業安排及課后反思作業：P149 15課后要求閱讀參考教材相關內容。課前準備情況及其他相關特殊要求預習教材相關內容。參考資料教材P116122，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。7.9教學單元九課程名稱化工原理章節名稱第二章氣體吸收課次/學時9/2教學目標了解低濃吸收填料層高度的計算（平衡線不為直線）。掌握理論板概念及理論板數計算主要內容知識點：平衡線為曲線時傳質單元數的計算板式塔操作線及其物理意義理論板的計算重點：梯級圖解法求傳質單元數難點：等板高度的理解，理論板計算教學過程及方法提問式復習上節課核心內容；介紹圖解積分、數值積分、近似梯級

51、法。圖解積分在圖上找到很多Y和與之相應的Y*然后按下表計算再繪圖最后計算傳質單元數數值積分主要是用辛普森定步長公式計算梯級圖解法2. 理論板概念及計算理論板：離開該板的兩相達平衡等板高度：與一層理論板的傳質作用相當的填料層高度理論板計算：逐板計算法梯級圖解法（3）解析法平衡線為直線4.下次課將介紹傳質系數方面的內容請同學們預習相關部分本講師生互動1.通過填料層高度的計算式，引導學生進行實驗設計。作業安排及課后反思作業：P149 15 課后要求閱讀參考教材相關內容，自學傳質系數計算方法，要求搞清楚各準數的意義。課前準備情況及其他相關特殊要求預習教材相關內容。參考資料教材P131139，另參閱陳敏

52、恒、譚天恩等相關教材。7.10教學單元十課程名稱化工原理章節名稱第二章氣體吸收課次/學時10/2教學目標掌握傳質系數的計算與測定；培養能設計實驗測定傳質系數的能力；3其他情況吸收簡介主要內容知識點：1.傳質系數的準數關聯式；2.如何組織實施實驗測定傳質系數；3.高濃吸收特點及計算。重點：準數關聯式難點：組織實施實驗教學過程及方法1引導復習上節課核心內容；2. 布置自學傳質系數的計算，引導開展工程實驗組織實施的思路；讓學生如何利用學過的知識去設計實驗測定傳質參數，學生自學35-40分鐘，講解如何設計實驗5-10分鐘。3其他情況吸收（1）高濃吸收傳質系數不為常數傳質系數、吸收劑用量、填料層高度（2

53、）非等溫吸收課堂自學內容（20-25分鐘），教師簡單介紹4下次課將介紹脫吸是本章的最后一點內容請預習該部分。本講師生互動1.比較理論板計算的各種方法的優缺點？作業安排及課后反思作業：P149 12、16課后要求閱讀參考教材相關內容。課前準備情況及其他相關特殊要求預習教材相關內容。參考資料教材P126131，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。7.11教學單元十一課程名稱化工原理章節名稱第二章氣體吸收課次/學時11/2教學目標了解解吸過程掌握解析計算主要內容知識點：1.解吸計算。重點：解吸計算難點： 教學過程及方法1.復習上節課核心內容；2.解吸計算。（1）加入載氣用量V解吸塔高度平衡線為曲線方法與

54、計算吸收塔吸收的方法一樣。需要給學生強調吸收與解吸是完整過程，解吸效果成本決定吸收的效果；對本章內容做一個總復習以講課內容的先后順序來回顧本章內容，有些公式可以叫學生回憶然后在黑板上板書。4.下次課我們將講解新的傳質過程蒸餾，請同學們預習相關部分。作業安排及課后反思課后要求閱讀參考教材相關內容。課前準備情況及其他相關特殊要求預習教材相關內容。參考資料教材P141148，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。7.12教學單元十二課程名稱化工原理章節名稱第三章蒸餾課次/學時12/2教學目標1.了解蒸餾的概念及分類；2.掌握相平衡關系。主要內容知識點：1.蒸餾、精餾；2.揮發度、相對揮發度、泡點方程、露點

55、方程；3.t-x-y圖。重點：兩組分相平衡關系難點：相平衡關系的應用教學過程及方法蒸餾、輕組分、重組分的概念（講授法）； 蒸餾利用溶液中各組分揮發性的差異，加熱溶液使之部分汽化而分離溶液的操作。輕組分：易揮發組分，沸點低、飽和蒸汽壓高。重組分：難揮發組分，沸點高、飽和蒸汽壓低。蒸餾分類（講授法），提出本章重點雙組分常壓連續精餾的原理和計算；討論蒸餾、精餾的分類及區別特點（比較法）；精餾在精餾設備內，使上升蒸汽與回流液體相互作用，進行多次部分汽化和多次部分冷凝，使溶液得以較完全分離的操作。蒸餾是一次部分汽化4.特殊精餾：加鹽精餾、共沸精餾（舉例法）；5.相律、拉烏爾定律（講授法）；利用相律，讓學

56、生得出兩組分常壓連續精餾的自由度，當壓強一定，組成可以表示成溫度的函數，即溫度與組成由意義對應關系。拉烏爾定律：函數式、圖形表達的相平衡關系。相對揮發度表示的平衡關系7.下次課將介紹相平衡關系的應用及精餾原理，請預習相關內容。本講師生互動概念和定律講解比較枯燥在講蒸餾分類時可以引導學生去思考。讓學生回答相律表達式，將相律應用到蒸餾中是自由度為多少？問學生在蒸餾過程中可以獨立變化的量有哪些？作業安排及課后反思P73 1；課后要求閱讀參考教材相關內容。課前準備情況及其他相關特殊要求預習教材相關內容。參考資料教材P29，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。7.13教學單元十三課程名稱化工原理章節名稱第三

57、章蒸餾課次/學時13/2教學目標1.掌握兩組分相平衡關系及其應用；2.理解精餾原理；3.掌握恒摩爾流，全塔物料衡算。主要內容知識點：1.x-y圖，相平衡關系應用；2.精餾原理；3.恒摩爾流，全塔物料衡算式。重點：精餾原理難點：精餾原理教學過程及方法1.提問式復習上次課內容；2.討論相平衡關系的影響及應用（舉例法）；畫出溫度組成相圖深入分析相圖的構成（t-x-y 圖四點、兩線 、三區），溫度組成相圖的應用（A.分析精餾原理，B.確定物料的溫度），如何將溫度組成相圖演變成組成相圖？組成相圖的應用（精餾計算）精餾原理（講授法）；多次部分汽化多次部分冷凝用t-x-y 圖分析經過多次部分汽化、多次部分冷

58、凝可以分離混合溶液恒摩爾流假定，全塔物料衡算式（講授法）。恒摩爾氣流：在精餾塔的精餾段和提餾段每層板上升的蒸氣摩爾流量相等恒摩爾液流：在精餾塔的精餾段和提餾段每層板上下降液體的摩爾流量相等還應說明恒摩爾氣流和液流在什么條件下才能成立6.下次課將利用恒摩爾流假定推導操作線方程并介紹進料熱狀況，請預習相關內容本講師生互動如何將溫度組成相圖演變成組成相圖？多次汽化、和多次冷凝出現哪些問題？對出現的問題如何解決？塔頂第一塊板和塔底最后一塊板氣相和液相如何辦？塔頂、塔底溫度如何確定？作業安排及課后反思P73 5；課后要求閱讀參考教材相關內容。課前準備情況及其他相關特殊要求預習教材相關內容。參考資料教材P

59、1418，另參閱陳敏恒、譚天恩等相關教材。7.14教學單元十四課程名稱化工原理章節名稱第三章蒸餾課次/學時14/2教學目標掌握精餾塔的操作線方程和提餾段操作線方程。掌握進料熱狀況參數的計算主要內容知識點：1.精餾段操作線及其物理意義；2.提餾段操作線及其物理意義；3.進料熱狀況參數。重點：操作線及其意義難點：進料熱狀況教學過程及方法1.抽問引導復習上一章課程要求內容；2.精餾段操作線方程、特點、意義（講授法和圖解法）；通過物料衡算可得精餾段操作線方程 或特點：直線，斜率R/(R+1),過（xD, xD)及（0，xD/(R+1)要求學生能夠在x-y相圖中畫出精餾段操作線提餾段操作線方程、特點、意

60、義（講授法和圖解法）；通過物料衡算可得提餾段操作線方程特點: 直線，斜率L/V，過（xW, xW)要求學生能夠在x-y相圖中畫出精餾段操作線4.進料熱狀況參數及其求解推導(講授法和圖解法)。q進料熱狀況參數（每千摩爾進料能為提餾段帶入的液體千摩爾數）通過對進料板進行物料和熱量衡算，得到熱狀況參數q的計算式這部分內容重要要進行小結（比較法）6.操作線方程及進料熱狀況參數講完，我們將進入本章的另一個重要內容理論板的求取請同學們認真預習相關內容。本講師生互動當推導出精餾段操作線后問精餾段操作線經過那兩點？能否在相圖中畫出精餾段操作線？當推導出提餾段操作線后問提餾段操作線經過那兩點？能否在相圖中畫出提