《化學反應工程》教學大綱課程名稱：化學反應工程課程類別（必修/選修）：選修課程英文名稱：ChemicalReactionEngineering總學時/周學時/學分：24/2/1.5其中實驗/實踐學時：2先修課程：高等數學、物理化學、無機化學、有機化學、分析化學后續課程支撐：化工工藝學、化工熱力學、精細有機合成與單元反應授課時間：1-12周，星期四1-2節授課地點：理論課在松山湖校區7B411；實驗課在化能學院12M107授課對象：19應化1、2班答疑時間、地點與方式：1.課堂：每次上課的課前、課間和課后進行答疑；2.課外：可直接到12L302（朝潔）辦公室進行答疑；3.線上：建立微信課程群，實施線上答疑。課程考核方式：開卷（）閉卷（）課程論文（）其它（）使用教材：1.《反應工程》，李紹芬，化學工業出版社，2017年2月第3版。教學參考資料：1.《化學反應工程》，朱炳辰，化學工業出版社，2001年4月第3版；2.《化學反應工程習題精解》，廖暉，科學出版社，2003年8月第1版。課程簡介：該課程的主要內容包括反應動力學基礎、理想反應器模型（全混流模型和活塞流模型）、理想及非理想模型的停留時間分布的測定等內容。通過學習本門課程，使學生能夠掌握化學反應動力學的基本概念、基本理論和運算，掌握理想反應器體積的計算和停留時間分布的實驗測定，培養學生分析問題、解決問題的能力。課程教學將突出闡述反應工程理論思維方法，重點討論影響反應結果的因素，并以開發實例進行分析，培養學生應用反應工程方法論解決實際問題的能力。本課程強調理論與實際的結合，通過知識傳授與模擬訓練，培養學生分析問題，解決實際問題的能力。課程教學目標及對畢業要求指標點的支撐：課程教學目標支撐畢業要求指標點畢業要求目標1：了解化學反應器的類型和操作方式，理解反應器的設計方程；掌握反應動力學的概念、基本原理、運算和應用；了解課程對經濟、社會發展和環境的影響。1-3掌握各化學學科中的基本概念、原理和方法，能夠將所學知識用于解決化學領域復雜問題1具備從事化學化工領域工作所需的自然科學、工程基礎和專業知識，能夠用于解決復雜工程問題目標2：理解反應器設計方程和反應器體積的求解，掌握理想流動模型的特點和數學模型的構建，學會將建立的模型應用于分析工程問題、解決工程問題2-3能夠針對一個復雜系統或者過程選擇一種相關數學模型，并進行嚴謹推理，給出結論2能夠運用數學、自然科學和化學學科等領域的基本原理，識別和表達化學領域相關的工程與設計問題，并通過文獻研究分析以獲得有效結論目標3：了解停留時間分布的概念、意義和實驗的測定的基本原理和方法，掌握停留時間分布的統計特征值的計算方法，學會應用origin、Chemdraw等軟件應用于數據處理5-3能正確采集、整理試驗數據，對試驗結果進行關聯、分析處理，獲取合理有效的結論5能夠針對化學領域的復雜問題，選擇和使用恰當的技術和資源，應用現代工程和信息技術工具，包括對復雜化學問題的預測，并能夠理解其局限性理論教學進程表周次教學主題授課教師學時數教學內容（重點、難點、課程思政融入點）教學模式（線上/混合式/線下教學方法作業安排支撐課程目標1化學反應工程研究內容朝潔2化學反應工程的范疇，轉化率、選擇性和收率的定義（重點）；反應器的分類，化學反應器的基本操作方程（難點）。課程思政融入點：1）介紹化學反應工程發展歷史，向學生傳遞一代代優秀的化學家克服艱難困苦、勇攀科學高峰的社會主義核心價值觀；2）以東莞市盛和化工有限公司產品的生產過程作為工程案例引入本課程的授課內容，激發學生專業興趣；3）圍繞美國制裁華為芯片案例，展開芯片生產過程中化學化工學科和相關行業起到的關鍵作用。線下課堂講授與小組討論課程思政作業：通過文獻檢索或網絡資源查找，每人須完成不少于1500字關于芯片生產過程中涉及到本專業領域相關的學科知識進行闡述。課后作業：關于轉化率等相關概念的計算。目標一2化學反應速率方程及影響因素朝潔2化學反應速率的定義（重點）；速率方程的簡化，溫度對反應速率影響機制（難點）。線下課堂講授和小組討論課堂討論：與其他學科的相關性。目標二3復合反應及速率方程變換及動力學參數的確定朝潔2平行反應、并列反應、串聯反應的概念（重點）；反應速率方程的變換和積分（難點）；積分法、微分法確定動力學參數，建立速率方程的三步驟，本章例題講解。線下課堂講授與小組討論課后作業：關于復合反應的計算。目標二課堂測驗及答疑朝潔利用優學院平臺對已講授內容進行線上測驗，測驗完后通過直播方式進行講解線上鏈接見備注講授4釜式反應器的物料衡數朝潔2釜式反應器的物料衡算式（連續和間歇）（重點）；反應時間及反應體積的計算（難點）；最優反應時間。線下課堂講授與小組討論課后作業：釜式反應器物料衡算。目標二5等溫間歇、連續釜式反應器及串聯的計算朝潔2平行反應的總收率和總選擇性的計算（重點）；連串反應的總收率和總選擇性的計算（難點）。線下課堂講授與小組討論課堂討論：反應時間與空時概念的異同。課后作業：連續釜式反應器物料衡算。目標二6復合反應收率與選擇性朝潔2平行反應的總收率和總選擇性的計算（重點）；連串反應的總收率和總選擇性的計算（難點）。線下課堂講授與小組討論目標二課堂測驗及答疑朝潔利用優學院平臺對已講授內容進行線上測驗，測驗完后通過直播方式進行講解線上鏈接見備注講授7理想流動模型朝潔2反應器流動的基本型式，活塞流的基本假設（重點）；全混流與活塞流的區別（難點）。線下課堂講授與小組討論課堂討論：與化工原理學科關于流動模型的知識的差異性探討。目標二8等溫管式反應器的設計朝潔2等溫管式反應器的體積及反應時間的計算（重點）；管式反應器和釜式反應器之間的聯系與區別（難點）。課程思政融入點：結合管式反應器在石油裂解工藝中的應用，介紹我國石油等能源工業的發展現狀，向學生灌輸可持續發展、綠色環保的理念。線下課堂講授與小組討論課程思政作業：課堂分組討論我國能源工業的發展現狀。課后作業：等溫管式反應器的體積及反應時間的計算。目標二9管式反應器的最佳溫度系列朝潔2單一反應最佳溫度系列（重點）；和復合反應的最佳溫度系列（難點）。線下課堂講授與小組討論目標二課堂測驗及答疑朝潔利用優學院平臺對已講授內容進行線上測驗，測驗完后通過直播方式進行講解線上鏈接見備注講授10停留時間分布定義、意義、及實驗測定朝潔2停留時間分布的定量描述；停留時間分布密度函數和分布函數的定義及數學表達式（重點）。停留時間的實驗測定方法（脈沖法、階躍法）（難點）。線下課堂講授與小組討論課堂討論：停留時間在現實工程中的實用。目標三11停留時間的統計特征值及理想反應器的停留時間分布朝潔2全混流和活塞流反應器的停留時間分布（重點）；停留時間的統計特征值（數學期望和方差）（難點）。非理想流動模型的停留時間分布。線下課堂講授與小組討論課后作業：用脈沖法測定停留時間的分布。目標三合計22備注：優學院平臺課程鏈接：/ulearning/index.html#/course/announcement?courseId=92680實踐教學進程表周次實驗項目名稱授課教師學時教學內容（重點、難點、課程思政融入點）項目類型（驗證/綜合/設計）教學方式支撐課程目標12停留時間分布測定朝潔2脈沖法測定停留時間分布的原理（重點）；復合辛普生積分公式的應用及數據處理（難點）；Origin、Chemdraw等軟件的使用與數據處理。課程思政融入點：要求學生處理實驗數據必須堅持實事求實、嚴謹的科學態度；要求學生實驗過程中主動思考理論原理，在實驗過程中去驗證實驗原理，使理論與實踐相輔相成。綜合實驗目標三合計2課程考核課程目標支撐畢業要求指標點評價依據及成績比例（%）權重（%）作業實驗考試目標一1-31001020目標二2-32004060目標三5-30101020總計301060100備注：附錄：各類考核評分標準表作業評分標準觀測點評分標準A(100)B(85)C(70)D(0)基本概念掌握程度（權重0.3）概念清楚，答題正確。概念比較清楚，作業比較認真，答題比較正確。概念基本清楚，答題基本正確。概念不太清楚，答題錯誤較多。解決問題的方案正確性（權重0.4）解題思路清晰，計算正確概念比較清楚，作業比較認真，答題比較正確。概念基本清楚，答題基本正確。概念不太清楚，答題錯誤較多。作業完成態度（權重0.3）按時完成，書寫工整、清晰，符號、單位等按規范要求執行按時完成，書寫清晰，主要符號、單位按照規范執行按時完成，書寫較為一般，部分符號、單位按照規范執行未交作業或后期補交，不能辨識，符號、單位等不按照規范執行實驗評分標準觀測點評分標準A(100)B(85)C(70)D(0)預習報告（權重0.3）按時完成，內容完整、正確，字跡清晰工整按時完成，內容基本完整，書寫清晰延時完成，內容基本完整，能夠辨識未提交或后期補交，內容不完整，不能辨識實驗操作（權重0.4）操作規范，步驟合理清晰，在規定的時間完成實驗能按要求較完整完成操作，實驗過程安排較為合理，在規定時間完成實驗基本能按要求進行操作，實驗部分步驟安排不合理，完成實驗時間稍為滯后操作不規范，實驗步驟不合理，未在規定的時間內完成實驗總結報告（權重0.3