《化工原理1A》教學大綱課程編號：11220061英文名稱：PrinciplesofChemicalEngineering(1A)學分：2.5學時：總學時40學時，其中理論40學時，實踐0學時先修課程：高等數學、大學物理、物理化學課程類別：專業主干課程授課對象：應用化學專業（中本一體化）學生教學單位：化學化工學院修讀學期：第4學期一、課程描述和目標本課程是應用化學專業學生的一門專業平臺課程，它在基礎課與專業課之間起著承上啟下的作用，是自然科學領域基礎課向工程科學專業課過渡的入門課程。其主要任務是介紹動量傳遞和熱量傳遞的基本原理及主要單元操作（流體流動、流體輸送機械、沉降與過濾、傳熱及蒸發等）的典型設備構造、操作原理、過程計算、設備選型、實驗研究方法及工程應用等。密切聯系生產實際，強調工程觀點、定量運算和設計能力的訓練，以培養學生應用基本原理分析和解決化工單元操作中各種工程實際問題的能力，為學生專業課學習和今后工作打下堅實的基礎。課程目標1：專業知識方面，使學生熟悉常見單元操作（流體流動、流體輸送機械、沉降與過濾、傳熱和蒸發等）的工作原理及典型設備構造；具備常見單元操作的工藝計算能力；了解、掌握常見單元操作設備的選型設計方法；掌握過程強化及節能的基本原理和基本方法。課程目標2：專業能力方面，使學生具有初步的化工操作單元設計能力、一定的工程觀念，節能觀念及效益觀念；具備進行化工各操作單元的工藝計算及設備的初步選型設計能力。課程目標3：綜合能力方面，提高學生理論聯系實際的能力、解決實際問題的理念和能力；激發和提高學生的創新意識和創新能力。二、課程目標對畢業要求的支撐關系畢業要求指標點課程目標權重1-2結合專業知識，能夠運用物理、數學等相關知識，分析復雜工程問題的技術原理。課程目標1H2-1能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，進行復雜專業問題的識別、分析與表達。課程目標2H6-2能夠基于化學和化工等相關領域的專業知識，結合相關的應用背景知識，系統評價解決方案或實驗、生產實踐對于社會、健康、安全、法律以及文化的可能影響，并理解應承擔的責任。課程目標3M（注：要求課程目標與畢業要求指標點應是一一對應支撐）三、教學內容、基本要求與學時分配序號教學內容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1流體流動熟悉化學工程學科簡介與重要基礎概念；了解流體的重要性質；熟悉動量傳遞原理和邊界層分離現象。掌握流體靜力學方程、管流連續性方程、機械能衡算方程的應用。掌握管路阻力的計算及流速和流量的測量方法。掌握簡單管路的計算，了解復雜管路，了解流量計工作原理。培養學生不畏挑戰、勇于探索的科學精神以及嚴謹細致的工匠精神。重點：流體靜力學方程、連續性方程、機械能衡算方程的物理意義、適用條件及其應用。難點：管道系統摩擦阻力、局部阻力和總阻力的計算方法。12集中講授課程目標1、2、32流體輸運機械掌握離心泵的性能參數、泵的特性曲線、工作點和流量調節，熟悉離心泵安裝高度的確定原則和離心泵的選型，熟悉往復泵工作原理與流量調節。了解離心通風機和往復壓縮機的工作原理及性能參數。培養學生嚴謹細致的工匠精神和對復雜工程問題的解決思路。重點：離心泵的特性曲線及其影響因素，管路特性曲線方程。難點：離心泵工作點的改變，離心泵安裝高度與汽蝕余量。6集中講授課程目標1、2、33非均相混合物分離及固體流態化了解離心機類型和應用場合、固體流態化的基本概念及氣力輸運過程的一般概念。掌握顆粒相對于流體以及流體相對于顆粒床層的流動規律。掌握沉降、過濾和離心等過程的原理、計算方法、典型設備的結構特性，能夠根據生產工藝的要求，合理選擇設備。培養學生嚴謹細致的工匠精神和對復雜工程問題的解決思路。教學重點：沉降速度計算、恒壓過濾的計算，過濾常數的測定方法及過濾機生產能力的計算。難點：過濾操作的原理、過濾基本方程的推導思路。6集中講授課程目標1、2、34傳熱掌握熱傳導基本原理和傅立葉定律，平壁與圓筒壁的穩態熱傳導計算。掌握對流傳熱基本原理，牛頓冷卻定律，對流傳熱系數關聯式的用法和條件。熟練運用傳熱速率方程對熱負荷、平均溫度差、總傳熱系數、傳熱面積進行計算。了解熱輻射及輻射傳熱原理，熟悉列管換熱器的結構特點及其應用。培養學生不畏挑戰、勇于探索的科學精神以及嚴謹細致的工匠精神。重點：傅立葉定律及其應用，牛頓冷卻定律和對流傳熱系數的主要影響因素，流體在圓形直管內強制湍流傳熱及對流傳熱系數的計算，換熱器的熱負荷、對數平均溫度差、總傳熱系數等計算。難點：對流傳熱系數的量綱分析，換熱器的總傳熱系數與對流傳熱系數的關系及其應用。12集中講授課程目標1、2、35蒸發了解蒸發操作的特點、蒸發器的類型。掌握蒸發過程計算，能根據生產工藝要求和物料特性，合理選擇蒸發器類型并確定適宜的操作流程和條件。了解多效蒸發的流程及效數限制。培養學生嚴謹細致的工匠精神和對復雜工程問題的解決思路。重點：單效蒸發的計算（物料衡算、熱量衡算和傳熱面積計算等）。難點：蒸發器的類型的選型。4集中講授課程目標1、2、3合計40四、課程教學方法主要采用集中講授、案例分析等方法進行教學。五、學業評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構成與要求課程考核注重形成性和終結性評價相結合，考核內容主要由課堂表現、平時作業、期末考核組成，均按百分制計分，其中期末考核成績占60%、平時作業成績占20%、課堂表現成績占20%。2.課程目標達成考核與評價序號教學環節課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）合計1平時作業0200202課堂表現2000203期末考試30201060課程目標對應分值504010100（二）考核與評價標準1.平時作業成績評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分作業獨立按時完成，90%以上的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握到位。能夠熟練利用基礎知識和數學方程分析工程問題、提出解決方案。獨立按時完成，70%以上的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握較到位。能夠較好利用基礎知識和數學方程分析工程問題、提出解決方案。延時完成，60%以上的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握基本到位。基本可以利用基礎知識和數學方程分析工程問題、提出解決方案。不交和補交，50%以下的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差。不能利用基礎知識和數學方程分析工程問題、提出解決方案。2.課堂表現評價標準根據課堂考勤、互動與提問、習題課等情況進行評分，采用百分制計分，總分100分。具體評價標準：課堂考勤情況：每遲到一次扣5分、無故缺勤一次扣10分。互動與提問、習題課表現：分為優（90-100分）、良（70-89分）、中（60-69分）、差（59分以下）四等。3.期末試卷考核與評價標準根據課程目標及教學內容，設計期末考核試題，綜合檢驗學生對課程相關知識的掌握、綜合應用及解決復雜問題的能力，根據考試題目設計相應評分標準。采用百分制計分，總分100分。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《化工原理》（上冊），柴誠敬，賈紹義主編，高等教育出版社，2016年12月版。（二）參考資料1．《化工原理》（上）（第4版），陳敏恒等主編，化學工業出版社，2015年8月版；2．《化工原理》（上）（第3版），天津大學主編，高等教育出版社，2017年4月版；3．《化工原理》（第4版），