化工原理教学大纲

化工原理教学大纲（精选11篇）

1.化工原理教学大纲 篇一

化工原理教学大纲

一、本课程的目的和任务

化工原理课程是化学工程与工艺类及相近专业的一门技术基础课，它在基础课和专业课之间，起着承前启后，由理及工的桥梁作用。本课程的主要任务，是用自然科学原理考察、解释和处理化工生产中流体流动过程、工业传热过程、吸收、精馏、干燥等化工单元操作的基本原理，典型设备及其计算（包括选型）方法，以培养学生分析和解决有关工程实际问题的能力。同时本课程强调工程观点、定量计算和工程设计（研究）能力的训练，强调处理工程问题的方法论，强调理论与实践的结合，除了为后续课程的学习打下必要的工程知识基础外，对培养学生具有正确的方法论和辩证唯物主义观点，也有重要的作用。

二、课程地位、意义和教学要求 化工原理作为化工专业的一门基础理论课程，是是用自然科学原理考察、解释和处理化工生产和化工单元操作的基本原理和基本规律的一门科学，在实验方法上主要是采用物理学和工程中的方法。该课程科学、系统、严谨地阐明化工单元操作的基本理论及其应用，为学生学习专业课程打下坚实的基础。通过本课程的理论教学及实验教学、课程实习等实践性环节相结合，使学生牢固建立起“单元操作”的概念，培养学生工程分析方法及独立分析问题和解决问题的能力。通过系统的理论学习与实践，使学生具有一定的工程设计能力，为未来的工作和后继课程的学习打下基础。教学的具体要求由课堂讲授和课外辅导两个教学环节组成：

1.课堂讲授，以化学工业出版社的管国锋，赵汝溥编著的《化工原理》为主要教材，要求完成不少于90个自然课时的授课，掌握重要的化工原理概念、基本定律和基本公式，熟悉处理各种化工工程问题的方法，并学会灵活运用所学知识处理实际化工生产工作中所遇到问题及实验数据的归纳和分析方法。教学内容的选取，包括流体动力学、传热、蒸发、吸收、精馏和萃取等部分，使学生了解化工单元操作的概貌。

2.课外辅导（包括学生自习）的在于提高学生解决实际问题的能力，通过化工原理实验课程及参与教师科研课题的工作，使学生不但能解决课本上的问题而且能够通过在实际操作训练的基础上，能对化工原理知识有较系统的概括了解。

三、教学方法及教学手段 授课方式：课堂讲授为主。采用讨论式、启发式教学法，开展创造性教学，培养学生的创新精神和实践能力。

授课手段：多媒体课件，课外辅导（每周1次，每次2学时），参观，讨论，小论文等；

考试方式：笔试。

在教学过程中要注意如下几点：

1、教学应有利于发挥“学生是教育主体”的作用。

2、教学应有利于学生“学会学习”。

3、教学应有利于学生创新能力和素质的培养。

4、教学要有利于实现教学目标和促进学生个性的发展。

四、课程教学要求的层次

教学内容分三个层次要求：掌握、理解、了解。在考核中，掌握的内容约占总分的65-70％，理解的内容约占30-25％，了解的内容约占5％。

五、学时安排、教学重点、难点与教材

学时：90；开课学期：第3，4学期；学分：5。教学重点、难点：

重点：流体动力学、吸收、精馏。

难点：流体流动系统的物料衡算及直管阻力和局部阻力的计算、传热过程的计算、精馏计算。

教材名称及主要参考书

1．管国锋，赵汝溥编，化工原理，化学工业出版社，2003年第三版。2．《化工原理》上、下册，大连理工大学编，高等教育出版社，2002年版。3．《化工原理》上、下册，姚文英主编，天津大学出版社，1999年版。

六、本课程教学内容、要求及学时分配 绪论（2学时）

【教学要求】

1、《化工原理》课程的性质、研究对象、任务与基本内容；

2、本课程的特点及学习方法；

3、因次、单位制和单位换算；

4、物料衡算与能量衡算。【教学内容】

1、化工原理的目的和内容和研究方法。

2、化工原理的因次、单位制和单位换算。

3、化工原理的物料衡算与能量衡算。第一章 流体流动(12学时)【教学要求】

1．了解流体的主要物性（密度、粘度）的定义、物理意义、影响因素及确定方法；

2．掌握流体静止平衡和运动的基本规律，正确理解连续性、定态与非定态流动、两种流动类型及其判别、边界层概念；

3．掌握流体静力学方程式、连续性方程式和柏努利方程式的内容及其应用，流体适宜流速的选择及管路直径的确定；

4．掌握流体在管路中流动时流动阻力的产生原因、影响因素及计算方法； 5．了解简单管路和复杂管路的特点，了解两种不同情况--设计型和操作型管路的计算方法；

6．掌握管路中流体的压力、流速和流量的测定原理及方法，各种流量计的测量原理、结构和性能。

【教学内容】

1．流体性质及作用在流体上的力 连续介质的概念；流体的密度；流体的可压缩与不可压缩；流体的粘度与牛顿粘性定律；牛顿型流体和非牛顿型流体；作用于流体上的体积力和表面力；理想流体和实际流体。

2．流体静力学 流体的静压强及特性；压强表示方法；等压面概念；流体静力学基本方程式；流体静力学基本方程式的应用--压强、压差的测定、液封高度计算等。

3．流体动力学 流体的流量和流速；定态与非定态流动；流体流动的物料平衡--连续性方程式；流体流动的能量平衡--柏努利方程式；柏努利方程式的能量意义及应用。

4．流体在管内的流动阻力 流体流动类型--层流和湍流；流动类型的判据--雷诺准数；边界层的概念；流体在圆形直管内的流动阻力通式；层流时的速度分布与摩擦系数；湍流时的速度分布与摩擦系数；因次分析与实验相结合的方法；非圆形管内的流动阻力；局部阻力计算的当量长度法和阻力系数法；减少局部阻力的措施。

5．管路计算 简单管路的设计型和操作型计算；复杂管路--分支管路和并联路的特点及计算。

6．流量测量 测速管、孔板流量计、文秋里流量计、转子流量计等。第二章 流体输送设备(4学时)【教学要求】

1．了解流体输送机械在化工生产中的作用；

2．掌握离心泵的结构、工作原理、主要性能参数、特性曲线及其应用、泵的安装、操作注意事项、泵的选型；

3．掌握离心泵的流量调节、串并联特征；

4．了解其它类型的液体输送设备，如往复泵、旋转泵、计量泵等。5．了解气体输送设备的工作原理、特点及主要性能参数。【教学内容】

1．离心泵 离心泵的主要部件、构造和工作原理；简介离心泵的基本方程式；离心泵的主要性能参数和特性曲线；离心泵性能的改变与换算；汽蚀现象与离心泵安装高度；离心泵工作点和流量调节；离心泵的串联和并联操作；离心泵的类型和选择。

2．其它类型泵：往复泵、旋转泵、计量泵、旋涡泵。气体输送和压缩设备

1．离心式通风机、鼓风机和压缩机； 2．旋转鼓风机、压缩机； 3．往复式压缩机； 4．真空泵。

第三章 非均相物系的分离和固体流态化（6学时）【教学要求】

1．了解非均相物系的性质、分离目的及分离方法；

2．掌握重力沉降和离心沉降的基本原理、沉降速度的定义、意义、计算方法和应用；

3．熟悉降尘室、沉降槽处理能力的数学描述以及旋风分离器的主要性能； 4．熟悉过滤操作的基本概念、过滤基本方程式及恒压恒速过滤方程式；了解过滤常数的测定方法；

5．了解过滤设备的结构、特点及生产能力的计算； 6．了解气体净化的其它方法、特点及应用。【教学内容】

1．重力沉降 球形颗粒自由沉降速度方程式；颗粒沉降阻力系数与雷诺数的关系式和关系曲线；不同流动类型下的沉降速度方程式；非球形颗粒的沉降速度；沉降速度的应用；降尘室的生产能力；沉聚过程；沉降槽的构造、操作与计算。

2．离心沉降 离心力作用下的沉降速度；旋风分离器的结构、操作原理；旋风分离器的性能、型式与选用。

3．过滤 过滤操作的基本概念；过滤基本方程式；恒压过滤；恒速过滤与先恒压后恒速的过滤；过滤常数的测定；过滤设备的结构、操作过程及生产能力的计算。

第四章 传热（12学时）

【教学要求】

1．掌握热量传递的三种基本方式及特点、传热过程所遵循的基本规律及传热过程分析计算的基本方法；

2．掌握热传导中的傅立叶定律、平壁和圆筒壁的导热速率方程式及热传导计算；

3．掌握对流传热的基本原理及影响对流传热的因素；掌握牛顿冷却定律、对流传热系数的物理意义及经验关联式的建立、使用方法和条件；

4．掌握传热过程的计算，传热速率方程式、传热量、平均温度差、总传热系数的计算；传热操作型问题的分析方法与计算； 了解强化传热过程的途径； 5．了解强化传热过程的途径； 6．掌握列管式换热器的选型计算； 7．了解新型换热器的类型及结构； 8．熟悉热辐射的基本定律。【教学内容】

1．概述传热在石油加工及化工工业上的应用；传热的基本方程式。2．热传导 热传导的基本概念；傅立叶定律；导热系数；平壁的热传导；圆筒壁的热传导；接触热阻；保温层临界直径。

3．对流传热 对流传热分析；对流传热速率方程式--牛顿冷却定律；热边界层；对流传热系数及影响因素；因次分析方法；对流传热系数的准数关联式--无相变时的对流传热系数、有相变时的对流传热系数及传热过程的影响因素。

4．传热计算 能量衡算；总传热速率方程式；平均传热温差的计算；总传热系数的计算；传热单元数法；传热过程操作型问题分析与计算。

5．辐射传热 热辐射基本概念和定律。

6．换热器 换热器的类型和特征；列管式换热器的基本型式和设计计算；强化传热过程的途径。第五章 蒸发（6学时）

【教学要求】

1、了解蒸发的定义、基本原理及分类。

2、了解典型蒸发流程。

3、掌握单效蒸发器的物料衡算与热量衡算。

4、了解多效蒸发的系统的热效率与节能。【教学内容】

1、蒸发的定义、基本原理及分类及典型蒸发流程简介。

2、单效蒸发器的物料衡算与热量衡算。

2、单效蒸发器的沸点升高与Δtm计算。

4、单效蒸发器的传热面积计算与选型设计。

5、多效蒸发流程及其热效率与节能。第六章 精馏（16学时）【教学要求】

1．掌握蒸馏单元操作分离液体混合物的依据、蒸馏过程的分类和流程； 2．掌握双组分物系的汽液相平衡理论及平衡关系的表达形式； 3．掌握精馏原理，并能运用该原理分析精馏过程； 4．掌握精馏过程的物料衡算--操作线方程式； 5．了解回流比、进料状态对精馏操作的影响； 6．了解精馏塔塔板数计算方法；

7．了解精馏操作型问题的分析方法与计算；

8．了解多组分精馏的操作过程与计算，了解间歇精馏过程与计算。【教学内容】

1．概述 蒸馏操作在化工生产中的应用；蒸馏过程的依据和分类。2．双组分溶液的汽液平衡 拉乌尔定律和相律；理想溶液和非理想溶液；双组分理想溶液汽液平衡相图--t-x-y图和x-y图；泡点方程和露点方程；挥发度和相对挥发度；以相对挥发度表示的相平衡方程式。

3．精馏原理平衡汽化和平衡冷凝过程；多次部分汽化和多次部分冷凝；精馏塔和精馏操作流程；精馏段和回流的作用；提馏段和再沸器的作用。

4．双组分连续精馏塔的计算 理论板的概念及衡摩尔流假定；全塔物料衡算；精馏段和提馏段的物料衡算--操作线方程的推导；进料热状况的影响--进料段的物料衡算和热量衡算、q线方程式及不同进料状态下q线的特征；理论塔板数的计算方法--逐板计算法和图解法；回流比的确定及其对理论板数的影响--全回流和最少理论板数、最少回流比、适宜回流比；简捷法求理论板数；直接蒸汽加热和多侧线精馏塔的计算；冷凝器和再沸器的热量衡算；全塔效率与单板效率；塔高和塔径计算；精馏塔操作型问题的分析方法与计算。

5．间歇精馏 回流比恒定时的间歇精馏；馏出液组成恒定时的间歇精馏。6．多组分精馏 多组分精馏流程；多组分体系的相平衡；泡点、露点和平衡汽化计算；关键组分概念；塔顶、塔底产品组成的确定--清晰分割和非清晰分割；最少回流比的确定；理论板数的计算--简捷法和逐板计算法。第七章 吸收（12学时）

【教学要求】 1．掌握吸收单元操作分离气体混合物的依据、目的；吸收操作过程的分类和流程;2．掌握吸收过程的汽液相平衡关系、传质机理和吸收速率方程式； 3．掌握吸收过程的物料平衡--操作线方程式和吸收剂用量计算； 4．掌握吸收塔填料层高度的计算； 5．了解吸收操作型问题的分析方法与计算 6．了解板式吸收塔塔板数的确定方法；

7．了解高浓度气体吸收、非等温吸收和多组分吸收的基本过程。【教学内容】

1．概述吸收操作的依据、分类和流程；

2．吸收过程的相平衡 气体在液体中的溶解度；亨利定律；相平衡曲线；吸收剂的选择。

3．传质机理与吸收速率 分子扩散与菲克定律；气相中的稳定分子扩散--等分子反向扩散和一组分通过另一停滞组分的扩散；液相中的稳定分子扩散；扩散系数；对流传质；两相间的传质机理--双膜理论、溶质渗透理论和表面更新理论；吸收速率方程式--气膜吸收速率方程式、液膜吸收速率方程式、界面浓度、总吸收系数及相应的吸收速率方程式；气膜阻力和液膜阻力；吸收过程的气相控制和液相控制。

4．吸收塔的计算 填料吸收塔的物料衡算和操作线方程式；吸收剂进口浓度和最高允许浓度；最小液气比；操作液气比和吸收剂用量的确定；填料层高度的计算方法--传质单元、传质单元高度和传质单元数的计算；吸收操作型问题的分析方法与计算；板式吸收塔理论板数的计算。

5．吸收系数 吸收系数的测定方法；吸收系数的经验公式和准数关联式。6．脱吸及其它条件下的吸收 脱吸过程操作线与平衡线的关系；脱吸计算；高浓度气体吸收；非等温吸收。

第八章 气液传质（塔）设备（4学时）

【教学要求】

1．理解塔板上气液流动情况、不正常操作状况。2．掌握板效率及其影响因素。3．理解板式塔的设计要点和负荷性能图。4．理解填料塔流体力学性能及设计要点。5．了解板式塔与填料塔比较。【教学内容】

1、塔板上气液流动情况、不正常操作状况。

2、板效率及其影响因素。

3、板式塔的设计要点和负荷性能图。

4、填料塔流体力学性能及设计要点。

5、板式塔与填料塔的结构。第九章 萃取（8学时）

【教学要求】

1．掌握萃取单元操作分离液体混合物的依据、萃取操作的基本过程； 2．了解三元体系的液-液相平衡理论及平衡关系的表达形式； 3．掌握单级和多级萃取过程的计算，萃取剂的选择及用量的确定； 4．熟悉固液萃取的基本过程和计算；

5．掌握萃取设备的结构、液液接触方式和操作特征。【教学内容】

1．概述 萃取分离的依据、原理；萃取与蒸馏的比较；萃取过程；萃取操作在工业上的应用。

2．萃取过程的相平衡 三元体系的液-液相平衡及三角形相图；三角形相图中液-液相平衡关系的表示方法；萃取过程在三角形相图上的表示；萃取剂的选择。2．萃取过程的计算 单级萃取过程的计算；多级错流接触萃取的计算；多级逆流萃取的计算；微分接触逆流萃取与带回流的逆流萃取。3．萃取设备 萃取设备分类与特点；萃取设备结构与操作过程。第十章 固体干燥（8学时）

【教学要求】

1．了解干燥操作的分类、基本原理及特点； 2．掌握湿空气的性质、湿度图及其应用； 3．掌握干燥过程的物料衡算和热量衡算； 4．了解固体物料的干燥机理、干燥速率及干燥时间的计算； 5．了解常用干燥器的性能及应用范围。【教学内容】

1．概述 除湿方法介绍；干燥过程的分类；干燥过程进行的条件。2．湿空气的性能及湿度图 湿空气的性质；湿空气的H-I图及其应用。3．干燥过程的计算 干燥过程的物料平衡；干燥过程的热量平衡；空气通过干燥器时的状态变化。

4．固体物料的干燥 物料中的水分；恒定干燥条件下的干燥速率和干燥时间；变动干燥条件下的干燥时间。

5．干燥器介绍。

2.化工原理教学大纲 篇二

关键词：林产化工,化工原理,教学方法

《化工原理》是林产化工专业的一门主干课, 它是综合运用数学、物理、化学、计算技术等基础知识, 分析和解决化工生产过程中各种物理操作问题的技术基础课[1]。以“三传”过程和研究工程问题的方法论为两条主线, 利用工程学科的原理考察、解释和处理森林资源化学加工过程中涉及的流体流动过程、传热过程、混合物分离等问题。在林产化工专业的课程体系中, 《化工原理》在先行基础课程与专业课程之间起着承前启后的作用, 是基础理论通向专业技能的重要媒介, 是科学技术转化为生产力的重要环节, 在专业教学中的地位日益重要。对该门课程掌握的程度, 不仅直接影响到后续专业课的学习, 还直接影响到学生毕业后在工作岗位上对工作的适应能力[2]。因此, 讲授该课程时, 要结合林产化工专业的特点, 精选教学内容, 对教学方法和考试方法进行改革。通过课程教学改革, 培养学生的定理运算和设计能力, 提高学生分析问题和解决问题的能力。

1 结合专业特点, 精选教学内容

林产化工专业是以可再生的木质和非木质森林植物资源为对象, 研究它们的化学组成、结构和性质, 并经化学或生物技术加工, 利用多种现代技术, 研究探索高效、经济且环境友好的工艺和方法, 对它们进行提取、纯化、改性和深度加工。因此, 开设林产化工专业主要是为了培养从事植物提取物与林产精细化学品的深加工、农林生产废弃物深加工以及植物资源功能食品等理论与工艺方面的高级专业人才[3]。林产化工专业除涉及到一般常规的单元操作外, 过滤、蒸馏、萃取、干燥则是使用最多的单元操作, 并且膜分离等新型分离技术应用也成为该专业产品开发的方向。教师应在保留教学内容的基本性、基础性和范例性原则的基础上, 合理配置各章节的教学内容和学时。比如相对其它化工类专业来说, 林产化工专业就需要对过滤、萃取、膜分离等章节详细深入地了解, 而精馏和吸收章节则只需简单了解即可。根据专业特点突出重点的教学方式, 不仅可达到较好的授课效果, 同时也可为学生后续课程的学习奠定坚实的化工单元基础。

2 教学方法改革

《化工原理》是一门应用性很强的技术基础课程, 具有浓厚的工程性质, 学好这门课程, 对于顺利衔接此前所学的基础课和此后要学的专业课至关重要, 但是该课程所涉及操作单元较多, 原理较难, 公式繁琐, 因此, 要想使学生能够真正学会化工原理课程, 就要培养其学习的主动性和学习兴趣, 这就对老师在教学上提出了更高的要求—如何采用教学方法才能够提高课堂教学效果。

2.1 多媒体教学与板书教学相结合

《化工原理》课程涉及大量的、较复杂且较难理解的设备结构和操作原理, 采用多媒体教学, 可将这些内容形象直观地展现在学生面前, 通过生动形象的画面, 使学生易于理解和掌握, 加深印象, 增加课堂教学的趣味性。但是面对大量的化工计算公式和复杂的数学推导, 如果单纯地将大量的公式显示在屏幕上, 直观感觉“乱”, 容易使学生感到枯燥、乏味, 且一时难以接受。这时可采取在黑板上边推导边写、边讲解边提问的方式, 引导学生进入动态思维过程, 调动学生思考的主动性, 可起到当堂理解及加深记忆的效果。近年来的教学实践证明, 在教学中根据教学内容, 采用不同的教学方法, 可提高教学效率。

2.2 类比、对照法教学

事实上, 应用类比、对照的方法来教学, 也就是方法论中所说的用联系的观点看问题。如:对流传热速率式:q=αh (T-TW) =αc (tw-t)

对流传质速率式:N=kG (p-pi) =kL (cic)

上述两式分别表示了对流传热速率和传热推动力 (温度差) 、对流传质速率与传质推动力 (浓度差) 的关系, 比例系数α和k分别为对流传热膜系数和对流传质膜系数。如果从数学的角度来看, 它们在实质上是一致的, 都体现了传递速率等于传递推动力与传递阻力 (1/α或1/k) 之比的含义。此外, 对数平均温度差与对数平均浓度差、传热单元与传质单元、传热膜系数的关联与传质膜系数的关联等等, 在形式上或考虑问题的方式上都有许多相似之处。充分认识存在于流体力学、传热和传质中的规律的一致性, 对教师来说显得尤为重要。因为, 把一些可类比的问题放到一起来讨论和分析, 既起到温习旧内容的作用, 又可以避免事实上的重复解释, 还能培养学生联系起来看问题的思想方法。

2.3 开设讨论课, 增加课程小测验

《化工原理》课程综合性强, 涉及面广。学生学习时普遍会感到这门课程概念多、物理量多、公式多、方法多, 不易理解掌握。为提高学生学习兴趣及理解能力, 在每章教学中增设讨论课及小测验, 成绩作为平时成绩。讨论内容以总结每章内容为主, 加强对基本概念的理解, 通过其深人了解每个单元操作的原理, 利用原理分析实际问题, 做到由浅入深, 注意原理和概念的微小差别, 教师从不同角度引导学生, 使学生对问题有清晰且准确的看法, 巩固所学内容。小测验可以在每章讨论后进行, 题型以选择题、填空题为主, 主要考核基本原理、基本概念以及基本公式的运用, 而计算题留做作业题。通过讨论课及小测验, 使学生可以察疑补缺, 清楚自己对所学知识的掌握程度, 改进学习方法, 提高运用知识、分析问题和解决问题的能力。

3 考试方法改革

考试是教学过程中的一个重要的环节, 本课程命题既要测试学生基础知识的掌握程度, 又要测试运用知识、分析问题和解决问题的能力。一般命题原则可归纳为:重视基础, 突出重点;重视应用, 考查能力;合理配置, 易于测试;形式多样, 富有弹性。在此命题原则的基础上, 结合教学大纲知识点的和专业的特点我们进行了试题库建设, 通过建立试题库, 进一步实行教考分离, 有利于提高学生的学习自觉性和学习成绩, 也有利于在教学中引入竞争机制, 督促教师不断提高教学水平。

课程学习成绩由平时考核成绩和期末考试成绩综合评定, 考核的比重为平时成绩占50%, 期末考试占50%。平时成绩包括作业成绩占2 0%, 考勤、课堂听讲、讨论和单元测验等占3 0%。有效地避免了学生平时学习马虎、期末考试突击记忆的弊病。试题库的建立及综合成绩评定, 较合理、公正地反映了学生的成绩, 同时促进了学生知识、能力、素质的协调发展。

4 结语

我们结合专业特点, 精选教学内容, 进行教学方法和考试方法的改革, 提高了教与学的效果。实践证明这些措施都是行之有效的。当然, 其中还有许多需要改进的地方, 将在实践中不断总结经验, 完善教学质量, 不断提高《化工原理》课程的教学水平和质量。

参考文献

[1]夏清, 陈常贵.化工原理[M].天津:天津大学出版社, 2007.

[2]蒋建新, 赵永虎, 朱莉伟.林业工程类专业“化工原理”教学改革与实践[J].中国林业教育, 2008, (5) :48～51.

3.化工原理教学改革研究 篇三

【关键词】 化工原理 工程意识 教学改革

校级课题:吉林农业大学质量工程课题 《生物工程特色专业》项目资助

化工原理课程是吉林农业大学生物工程、生物技术、制药工程、应用化学、轻化工程等专业的一门专业基础课程,包括理论课、实验课、课程设计、手工制作实习等教学环节。化工原理的主要内容包括:以动量传递为基础,叙述了流体输送、搅拌、流体通过颗粒层的流动、绕流及其相关的单元操作;以热量传递为基础,阐述了换热和蒸发操作;以质量传递的原理说明了吸收、精馏、萃取、吸附、结晶、膜分离等传质单元操作,最后阐述了热量、质量同时传递过程的特点及干燥操作。

经过本课程的学习,要使学生掌握化工生产中基本单元操作的原理、典型设备的构造、性能和操作原理,设计和计算方法。通过理论解析和在理论指导下的实验研究、课程设计,树立正确的科学思考方法。教学特点是强调工程观点,强化对化工过程定量计算、定性分析及设计能力的训练,重视理论和实际相结合,训练其运用基本理论和方法考察、解释、分析和处理工程实际问题的能力。

本课程要求学习者首先具备高等数学、物理学及物理化学、机械制图和识图等相关课程的知识。化工原理知识是为了后续课程例如发酵设备、发酵原理、酒精工艺学、淀粉工艺学、变性淀粉、酶工程、基因工程等知识体系服务的。

为了完成化工原理课程的目标,实现其提高相关专业学生的素质,就要针对不同专业的学生对传统的教学方法进行适当的改革。对于本校的相关专业的学生,我们尝试和探索了一些方法,收到了较好的效果,在这里与大家分享,探讨。

1.教学方法多元化

本门课程以多媒体演示教学为主,辅以必要的板书内容,还有大量的模型供使用,课程设计了几个实验以强化理论学习,还设立一周的动手实习课,让学生亲自动手设计模型,模拟工程实际的工艺。课程采用立体教学理念,注重知识框架的建立,从提高学生的基本素质入手。

2.因材施教

教学中需要密切注意学生的高等数学理论水平,根据学生的实际情况随时调整授课的深浅,并且要了解学生机械识图的基本技能,作到有的放矢,另外要通过随机的课堂测验或课后作业了解学生掌握的基本程度,以大纲为基准,做到灵活机动,以提高学生的基本素质为最终目标。比如生物工程专业的本科生再讲非均相混合物分离时不仅要讲常见的几种分离方法,相应的设备,构造原理,如何操作,而且要详细讲解过程的计算。但是对应联合培养的大专生则要注重实际操作,而把难于理解和把握的过程计算删掉。

3.结合专业特点,分清主次,突出重点

每个学科都有其特点,有它独特地研究问题的方法,授课时有目的的突出这些特点,往往可以收到“画龙点睛”的功效。生物产品从本质上而言,主要是一些微生物或它们的代谢产物。因此,若要将这类产品进行工业化生产,在设计时就必须注意以下两个方面。第一,如何选育菌种、优化培养基从而使目的产物的收率最大。第二,如何从发酵液中提取和纯化目的产物。前者是生物产品实现工业化的前提,后者是保证生物产品质量的关键。由大多数已工业化生物制品的生产过程分析可知,流体流动、过滤、传热、蒸馏、干燥等是生物工程中使用最多的单元操作。所以,我们在讲授化工原理时,以上述单元操作过程为重点,而对于其他单元过程,则仅仅要求学生理解这些单元操作的原理,了解相关设备的选型。这种结合专业特点,分清主次,突出重点的教学方式,不仅可达到较好的授课效果,同时也为学生后续课程的学习做好了铺垫。

4.总结归纳研究各类工程问题时的工程方法,引导科学思维方式

在各单元操作的分析和描述中,体现了研究工程问题的共性和方法论。对于所研究问题(对象) 进行受力分析、物料衡算、能量衡算、相平衡关系描述、传递速率描述等以及经济性基本分析,是研究工程问题的最基本而有效的处理方法。

4.1 数学解析法

某些化工过程中的实际问题在做一定的简化处理前提下,可以直接应用相关的基础理论进行分析描述。这种方法是基础理论课程中常用的方法,是培養学生由科学到技术、由理到工的基本能力和工程问题基本分析能力的重要环节。

4.2 实验研究方法

工程技术的发展过程恰好反映了人类认识的发展过程。化学工程中的某些问题,矛盾错综复杂,难以利用单一的物理概念和数学方法进行描述。解决复杂工程问题存在着两种典型的思维方式,即实验研究方法和数学模型方法。管内流体湍流流动时的机械能损失和管内流体湍流流动时的对流传热系数的研究就是采用的这种方法。该方法是在因次理论的科学指导下分析问题的。

4.化工原理教学大纲 篇四

化 工 原 理Ⅰ

Principles of Chemical Engineering

总学时：48 总学分：3 课程性质：技术基础课

开设学期及周学时分配：第4学期，每周3学时

适用专业及层次：化学工程与工艺、轻化工程、生物工程、生物技术、制药工程、药物制剂专业本科

相关课程：高等数学、物理化学、分离工程、传递过程原理等

教材：夏青、陈常贵编著，化工原理（上册），天津大学出版社，2005年 推荐参考书：

[1] 谭天恩、丁惠华等编著，化工原理，化学工业出版社，2000年 [2] 赵汝溥、管国锋编著，化工原理，化学工业出版社，1999年 [3] 陈敏恒、丛德滋等编著，化工原理，化学工业出版社，2001年 [4] 赵文、王晓红等编著，化工原理，石油大学出版社，2001年

一、课程目的与要求

本门课程的目的是为学生今后学习相关的专业课程打好工程技术理论基础，并使他们受到必要的基本工程技能训练。

本门课程的任务是使学生初步掌握化工过程的基本原理，以三种传递原理为主线，以物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率等基本概念为理论依据，使学生掌握典型单元操作通用的学习方法和分析问题的思路，培养理论联系实际的观点，进行典型单元操作设备的设计、操作及选型的计算，并进行基本实验技能和设计能力的训练，以增强学生解决工程实际问题的能力。

化工原理属于工程学科，要求通过本门课程的学习，培养学生工程技术观点及独立分析和解决实际工程问题的能力。

二、课程主要内容及学时分配 0绪论（1学时）

化工单元操作的历史梗概；本课程的性质及物料衡算与热量衡算等化工原理研究方法。1流体流动（15学时）1.1 流体的物理性质

1.2 流体静力学方程式（2学时）

密度、压力、流体静力学基本方程式、静力学方程的应用（液柱压差计、液封、液 1 面测量）。

1.3 流体流动基本方程（3学时）

流量与流速、定态流动与非定态流动、连续性方程、柏努利方程、柏努利方程的应用。

1.4 流体流动现象（2学时）

牛顿粘性定律、粘度、非牛顿型流体、流动型态和雷诺准数、管内层流与湍流的比较、边界层概念。

1.5 管内流动阻力损失（4学时）

阻力计算通式、圆形直管内层流流动阻力损失、因次分析法、圆形直管内湍流流动损失、非圆形管内流动阻力、局部阻力。1.6 管路计算（2学时）

管路计算的类型和基本方法（设计型和操作型）、试差法、复杂管路计算（分支、并联）。

1.7 流量测量（2学时）

测速管、孔板流量计、转子流量计。流体输送机械（7学时）2.1 离心泵（5学时）

离心泵工作原理及主要构件、基本方程式、主要性能参数、特性曲线、安装高度、工作点及流量调节、组合操作、类型与选用。2.2 其他类型泵（1学时）

往复泵、计量泵、隔膜泵、齿轮泵、旋涡泵。2.3 气体输送机械（1学时）

离心式通风机、鼓风机、压缩机、旋转鼓风机、往复压缩机、真空泵。非均相物系的分离和固体流态化（5学时）3.1颗粒及颗粒床层的特性（1学时）

颗粒、颗粒床层的特性、流体通过床层的压降 3.2 沉降分离（2学时）

重力沉降、离心沉降 3.3 过滤（1学时）

过滤基本概念、基本方程式、恒压过滤、恒速过滤及过滤设备 3.4 固体流态化（1学时）

流态化的基本概念、流化床的主要特征及操作特性 4 传热（16学时）4.1 概述

4.2 热传导（2学时）

付立叶定律、导热系数、平壁和圆筒壁的定态热传导。4.3 对流传热（4学时）

对流传热分析、传热边界层、对流传热系数的影响因数、因此分析在对流传热中的应用、流体作强制对流和自然对流时的对流传热系数、蒸汽冷凝和液体沸腾时的对流传热系数。

4.4 传热过程计算（4学时）

总传热速率方程、热量衡算、总传热系数、平均温度差、传热面积、传热单元数法。4.5 对流传热系数关联式（2学时）

影响对流传热系数的因素、流体有相变、无相变时的对流传热系数 4.6 辐射传热（2学时）

基本概念、物体的辐射能力、物体间的辐射传热、对流和辐射的联合传热。4.7 换热器（2学时）

换热器类型、换热器传热过程的强化途径、列管换热器的设计和选用。5 蒸发（4学时）5.1 蒸发设备（1学时）

蒸发器结构、辅助设备及选型 5.2 单效蒸发（2学时）

溶液沸点和温度差损失、单效蒸发计算、蒸发器的生产能力和生产强度 5.3 多效蒸发（1学时）

多效蒸发的操作流程、计算、与单效蒸发的比较及提高经济性的手段 三 教学重点与难点 1 流体流动 本章重点：

（1）静力学基本方程的意义及应用

（2）连续性方程、柏努力方程的物理意义、适用条件、应用柏努力方程解题的要点和注意事项。

（3）雷诺准数的意义及流动型态的判断

（4）管路系统总能量损失的测量及计算（包括相关数据的获得）本章难点：

柏努力方程的应用，运用静力学方程解题时等压面的选取为本章难点。2 流体输送机械 本章重点：（1）离心泵的基本结构、工作原理及离心泵特性曲线的应用

（2）掌握离心泵汽蚀现象的定义和安装高度的计算，了解操作特性、安装及选型。本章难点：

离心泵基本方程式的推导 3 非均相物系的分离和固体流态化 本章重点：

（1）沉降分离（包括重力沉降和离心沉降）的原理、过程计算和相关典型设备的选型。（2）过滤操作的原理，恒压过滤的计算、过滤常数的测定。（3）固体流态化的基本概念、流化床的主要特征及操作特性。本章难点：

如何将理论上讨论的颗粒与流体间相对运动问题，运用于实现非均相物系分离、固体流态化技术及固体颗粒的气力输送等工业过程。4 传热 本章重点：

（1）单层、多层平壁热传导速率方程，单层、多层圆筒壁热传导速率方程及其应用。（2）换热器的能量衡算，总传热速率方程和总传热系数的计算，用平均温度差法进行传热计算。

（3）对流传热系数的影响因素及因次分析法。本章难点：

对于传热单元数法的理解和运用；换热器的设计计算 5 蒸发 本章重点：

掌握单效蒸发中关于溶液的沸点和温度差及生产能力和生产强度的计算。本章难点： 本章无难点 四 主要教学方法

（1）在讲授每一章、每一节时，先用框图、表格、自行总结和提炼的几句话等形式简明扼要地向学生讲清本章、本节、本次课的主要内容，知识体系，教学思路、知识的前后联系，以及重点、难点、注意事项等，让学生在学习具体内容前先有一个整体上轮廓式的了解，做到心中有数，听课有针对性。

（2）关键是突出重点、破解难点。把重点和难点讲清、讲透。

（3）每讲完一节、一章后引导学生及时进行归纳总结、搞清知识点之间的联系，搞清理论在实际生产中的应用，注重理论联系实际，起到举一反

三、触类旁通的作用。（4）坚持以课堂教学为主，同时结合采用投影、实物模型、电化教学、多媒体CAI课件等 教学手段进行辅助教学，以不断提高教学效果。五 典型作业练习第一章 流体流动

1． 如图所示，在两个压强不同的密闭容器A，B内充满了密度

为 的液体，两容器的上部与下部分别连接两支规格相同 的液体。试 的U行管水银压差计，连接管内充满密度为

回答：

（1）pM和pN的关系；

（2）判断1-2，2-3，3-4及5-6，6-7，7-8等对应截面上 的压强是否相等；

（3）两压差计读数R与H的关系。

2． 本题附图所示为一输水系统，高位槽的水面维持恒定，水分别从BC与BD两支管排出，高位槽液面与两支管出口间的距离为11m。AB管段内径为38mm、长为58m；BC支管的内径为32mm、长为12.5m；BD支管的内径为26mm、长为14m，各段长均包括管件及阀门全开时的当量长度。AB与BC管段的摩擦系数均可取为0.03。试计算：（1）当BD支管的阀门关闭时，BC支管的最大排水量为若干，m3/h？（2）当所有的阀门全开时，两支管的排水量各为若干，m3/h？BD支管的管壁粗糙度可取为0.15mm，水的密度为1000kg/m3，粘度为0.001Pa·s。

第一章 流体输送机械

1． 用4B15型的离心泵将常压、20℃的清水送往A、B两槽，其流量均为25m/h，主管段长50m，管内径为100mm，OA与OB段管长均为40m，管内径均为60mm（以上各管段长度包括局部阻力的当量长度，OB段的阀门除外）。假设所有管段内的流动皆进入阻力平方区，且摩擦系数λ=0.02。分支点处局部阻力可忽略。试求：

（1）泵的压头与有效功率；

（2）支路OB中阀门的局部阻力系数ζ；

（3）若吸入管线长（包括局部阻力当量长度）为4m，泵的允许吸上真空度为5m，试确定泵的安装高度。

3第二章 机械分离及固体流态化

1． 在0.04m的过滤面积上以1×10m/s的速率进行恒速过滤试验。测得过滤100s时，过滤压力为3×10Pa；过滤600s时，过滤压力为9×10Pa。滤饼为不可压缩。今欲用框内尺寸为635×635×60mm的板框过滤机处理同一料浆，所用滤布与试验时的相同。过滤开始时，以与试验相同的滤液流速进行恒速过滤，在过滤压力达到6×10Pa时改为恒压操作。每获得1m滤液所生成的滤饼体积为0.02m。试求框内充满滤饼所需的时间。第三章 传热

1.有一套管换热器，长为6m内管内径为38mm。环隙间用110℃的饱和水蒸气加热管内湍流的空气（Re>104）。空气由25℃被加热到60℃。若将内管改为f25×2.5mm，而长度仍为6m，试计算能否完成传热任务。若欲维持气体出口温度，定性分析可采取的措施（计算时可作合理简化）。

2.有一单程列管式换热器，内装有f25×2.5mm的钢管300根，管长为2m。要求将质量流量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到85℃，选用108℃的饱和蒸气在壳方冷凝加热。若蒸气的冷凝传热膜系数为1×104W/m2·K，忽略管壁及两侧污垢热阻和热损失。已知空气在平均温度下的物性常数为Cp =1kJ/kg·K，l=2.85×10-2W/m·K，m=1.98×10-5Pa·s，Pr=0.7。试求：（1）空气在管内的对流传热系数；

（2）换热器的总传热系数（以管子外表面为基准）；（3）通过计算说明该换热器能否满足需要；（4）计算说明管壁温度接近哪一侧的流体温度。

3.有一列管换热器由f25×2.5mm的120 根钢管组成。110℃的饱和水蒸气在壳方冷凝以加热在管内作湍流流动的某液体，且冷凝水在饱和温度下排出。已知液体平均比热为4.187 kJ/kg·℃，由15℃加热到90℃。管内对流传热系数为ai=800W/m2·℃，蒸气冷凝的对流传热系数ao=1.1×104W/m2·℃，忽略污垢热阻、壁阻和热损失，每小时收集冷凝水2100kg，在饱和温度下蒸气冷凝潜热g=2232kJ/kg，试求：（1）每小时可处理的液体量；（2）管程单程时的列管有效长度；

（3）其它条件均保持不变，将120根钢管改为两管程，列管有效长度为多少。第四章 蒸发（无计算要求）六 课程考核方式

本课程的理论课采用期末闭卷笔试的方式考核。

5.化工原理教学大纲 篇五

《化工原理》课程是化工专业的一门基础主干课程。本课程在2012～2013学年的第二学期第一次开设以来，根据实际社会需要、企事业对应用化工检验人员能力要求以及学校具体教学环境，对该门课程共进行了多次改革，初步形成了比较完善的教学内容、教学方法以及教学资源体系，随着社会和企业对人才需要水平和层次的不断变化，我们将随时改进我们的教学大纲和教学计划。达到与时俱进，增进学生就业竞争力的目的。

一、《化工原理》教学改革基本情况

1、不断更新教育观念是搞好课改实验的前提

新课程改革要求教育工作者树立现代课程观、人才观、价值观，树立现代教学观、学生观、教材观等等。为此，必须认真学习，并且使其成为教学行为的指南。我们深切体验到，树立现代教育观念决不会一蹴而就，而是需要长时间学习、领会，不断反思、对照，在实践中运用，在运用时学习。为此，我们将教师的教育理论学习放在教研工作的首位，紧紧抓住不放松，时时宣传不懈怠。同时教师应以身作则，带头学习，不断地用新理念分析认识教学中的问题。

2、教师在促进学生发展中发展自己

教师一直被认为是“传道、授业、解惑”的权威。教学以传授知识为主，学生受教师指挥，然而新课改“要求教师由教学中的主角转向‘平等中的首席’，由知识传授者转向学生发展的促进者”，“教学过程应是师生交往、积极互动、共同发展的过程”。为促进教师角色转变，完成好新课改实验任务，我主要抓了以下三个环节。

（1）教师备课，不再一味地考虑自己该如何教，而是思考学生会怎样学。教学方案，要根据学生的知识基础、认知能力、学习兴趣来设计，课前查找大量设备结构的图片，设备的工作视频录象等等，争取做出一流的多媒体课件，提高学生学习兴趣。

（2）考虑教材与本校学生的适应性，要努力开发课程资源，做到“用教材教，而不是教教材”，并努力编写适合自己的教材。

（3）教师上课，不再过多地采用讲述、演示等教学方式，而是要学会倾听学生，给更多学生发言的机会；学会尊重学生，呵护学生的好奇心和求知欲；学会开发课程资源，充分利用资料信息；尤其要学会学生思维能力培养，促进学生良好思维品质和灵活思维方式的形成与发展。

（4）课后总结，不仅考虑教法的改进，而是根据学生学习过程中遇到的障碍，研究排除的方法，探索探究学习的规律。

3、教学方法、教学手段的改革

在教学方法上的改进是充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，培养学生自学能力、独立分析解决问题的能力。

（1）培养学生的学习兴趣目前的理论教学的特点是只发挥了教师的能动性，而没有发挥学生的主动性，在这种教学过程中，教师煞费苦心的备课，结果常常发

现学生没有听，众所周知，教学活动是教师的教和学生的学两个方面组成。而学生的学应该是教学活动的主要方面，为提高学生对分析化学的兴趣，可采用举例的形式教学。经常给学生讲解化工原理在国民经济中的作用以及给人们日常生活所带来的有利一面。通过这些实例讲解，来激发学生的求知欲、好奇心。

（2）提问式教学过去只是讲课前进行提问，这学年增加了讲课中间的提问，针对上次讲授的内容，提出问题让学生回答，以巩固学生所学的知识，同时也检查了学生对上次授课内容掌握情况。

（3）研讨式教学从讲课的内容中拿出一部分内容让学生自学，并归纳总结，然后由学生上讲台讲解，在学习的过程中培养学生分析问题和解决问题能力，同时锻炼了他们的语言表达能力和走上讲台的胆量，以便将来顺利的走上讲台。

在组织课堂教学时，教师应丰富学生对环境问题的感性认识，增大课堂教学的信息量，提高课堂教学的效率。教师进行多媒体课件的学习和交流，加强教师们的合作与资源共享，提高教师掌握现代教学技能的水平和提升课堂教学中的现代科技含量。多媒体课件制作的这种学习环境，也大大激发学生的学习兴趣，因此会取得较好的教学效果。在群体互动过程中，共同创设环境教育的良好氛围。

4、课后作业灵活安排

引导同学到图书馆进行查阅资料，提高学生的自学能力，为加深理论联系实践，自己动手解决实际问题奠定坚实的基础。

二、存在的差距与反思

我们的《化工原理》课程改革实验刚刚起步，我们虽然作了些努力，也取得了点滴的成绩，但是与上级领导的要求还相差很远，其差距主要有以下几点。

1、新编改革教材工作发展不平衡。

2、教学内容不够精练，还需要提高，否则影响教学计划制定。

6.化工原理课程设计 篇六

摘 要 本次设计是针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完 整的精馏设计过程。我们对此塔进行了工艺设计，包括它的辅助设备及进出口管路的计算，画出了塔板负荷性能图，并对设计结果进行了汇总。此次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计的精馏装置包括精馏 塔，再沸器，冷凝器等设备，热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进 行精馏分离，由塔顶产品冷凝器中的冷却介质将余热带走。本次设计是精馏塔及其进料预 热的设计，分离质量分数为 20％的苯-甲苯溶液，使塔顶产品苯的质量分数达到 95%，塔 底釜液质量分数为 2%。综合工艺操作方便、经济及安全等多方面考虑，本设计采用了筛板塔对苯-甲苯进行分 离提纯，塔板为碳钢材料，按照逐板计算求得理论板数为 12。根据经验式算得全塔效率为 0.5386。塔顶使用全凝器，部分回流。精馏段实际板数为 10，提馏段实际板数为 13。实际 加料位置在第 11 块板。精馏段弹性操作为 2.785，提馏段弹性操作为 2.864。塔径为 1.4m。通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。确定了操作 点符合操作要求。

关键词：苯-甲苯；精馏；负荷性能图；精馏塔设备结构-I-化工原理课程设计

7.化工原理课程教学改革探析 篇七

关键词：化工原理,多元化,教学手段,实践教学

化工原理是当前化工相关专业所开设的最主要的专业基础课, 是学好其他专业课程的基础。其内容由化工过程中各种单元操作的基本原理及典型设备的操作和化工基本计算所构成, 同时这门课程与化工企业岗位联系紧密。因此, 如何在课堂上充分调动学生的思维灵活性, 激发学生学习的主动性, 培养学生运用基本原理分析和解决化工操作中的实际问题能力, 是化工原理教学中的关键。

一改革和完善教学方法和教学手段

1. 采用多媒体教学

化工原理是一门实践性很强的工程学科, 其教学内容是与实际密切相关的, 尤其离不开对设备的讲解。生产中所用到的化工设备如离心泵、换热器、精馏塔等学生以前从未接触过, 缺乏感性认识。传统化工原理教学, 教师仅用粉笔、黑板和语言表达教学内容, 教学是在静止、平面、呆板、抽象中完成, 费时费事, 效果又差。采用计算机多媒体技术, 运用视频、动画、图像等现代教学手段, 如用动画展示雷诺实验;用动画展示设备各种板式塔的塔板结构、漏液、液泛和雾沫夹带等现象, 可以形象逼真地重现设备操作和设备内部结构, 使得复杂的结构直观化, 原理教学简单化, 在课堂上给学生一种很强的感性认识, 使课堂内容丰富而又生动。同时, 通过采用多媒体技术辅助教学, 增大了课堂信息量, 促进了教学内容的更新和发展, 扩大了学生的知识广度。

2. 采用多元化课堂教学手段

课堂是最重要的教学阵地, 在化工原理教学过程中, 如何将内容讲解清楚, 使学生熟练掌握, 调节课堂气氛、调动学生的听课积极性是十分关键的。在课堂教学过程中, 运用启发、讨论、互动式的教学方法, 激发学生的学习积极性;采用以教师讲授为主, 分阶段目标实施法, 类比式教学等方法, 使学生有获得成功后的喜悦。这些教学手段的实施, 能大幅提高课堂教学效果和培养学生的创新意识。

3. 加强教学反思

“学而不思则罔, 思而不学则殆”。教学反思是教师对自己教学过程的总结。通过反思, 教师可以不断地提高自身能力并形成自己的教学思想和风格, 使教学水平不断提高, 才能赢得学生的信任和领导的赏识, 自己的才能才可以得到更大的发挥。反思应主要集中在平时的教学工作中, 要从不同的视角和方式找出教学中的优点和各种诟病, 审视自己的教育方法, 寻找不同的视角看问题, 在教学中不断反思, 不断提高自己的教学水平。

二加强化工原理课程的专题性教学

根据化工专业的人才培养目标, 在可就业的化工技术领域中, 化工类专业对于化工单元操作的原理和应用知识深度的要求更多。因此, 应该在化工单元操作的原理和应用知识深度上进行拓宽与加深, 通过进一步学习化工原理实验课程达到该目的, 因此, 做好化工原理实验课程的教学内容规划显得更为重要。

1. 强化单元操作理论分析

首先对学生在化工原理中已经学习过的单元操作进行知识结构梳理和复习, 找出重点, 然后有针对性地进行深化剖析。如柏努利方程式的推导, 通过流体流动机械能衡算方程式的这种导出过程, 方程式的机械能是单位流体的能量, 与管道中流体流量的大小无关, 这个概念会给学生留下深刻的印象, 从而很容易理解流体流动机械能衡算方程式可以适用于分支管道和汇合管道。通过化工原理实验教学, 能激发学生们探究问题的好奇心, 活跃了思维, 拓宽了视野, 提高了分析问题、解决问题的能力。

2. 选择典型例题进行教学分析

在学习各单元操作的基本内容之后, 如何检查真正理解和掌握的情况?典型考试题就是很好的教学分析材料。为了激发学生积极向上的进取心和好奇心, 同时为了树立自身的自信心, 选择典型的考试题目进行教学分析则更加有意义。

教师对题目要做好细致的分析, 向学生讲解之后要及时做题目, 进行分析评述, 要及时评价所分析题目的难易程度, 使学生心里有底。

三加强化工原理课程的实验教学

实验教学是化工原理课程教学的一个重要环节, 其任务是让学生加深理解和巩固已学的设备理论和操作知识, 培养学生解决工程问题的能力和掌握一定的实验操作技能。通过对实验现象的观察、分析和讨论来培养学生独立思考问题和解决问题的能力。现在化工原理实验主要是利用化工实习软件和仿真软件, 仿真实验是化工原理实验的一种发展趋势, 利用仿真软件, 将传统的“预习—操作—报告”模式改变为“预习—仿真—操作—报告”的新模式。

总之, 教学改革是一个长期的过程, 需要与时俱进, 不断改革创新, 改变传统教学模式, 寻求新的教学方法;不断关注学科的发展前沿, 及时补充课程发展中的新成果和新动向, 将学生培养为具有知识新、适应能力强等高素质的应用型人才, 才能让学生在激烈的竞争环境中脱颖而出, 成为化工行业里的中流砥柱。

参考文献

[1]严世强.多媒体技术在课堂教学实践中的若干误区探析[J].教学研究, 2006 (4)

[2]段东红、刘世斌、郝晓刚等.化工类本科专业课程体系实践性教学环节课程教学改革刍议[J].广东化工, 2008

[3]王振中.化工原理 (下册) 北京:化学工业出版社, 1987

8.化工原理教学大纲 篇八

[关键词]化工原理 教学 培养 创新思维

在化工原理学科教学中，关于如何给学生创设体现创新的情境，使之在成功与欢乐中去感受创新，我从以下几个方面开展了一些工作。

一、培养学生兴趣，激发创新意识

兴趣是学习的动力，同时兴趣也是创新的动力，创新的过程需要兴趣来维持。点燃学生求知的火把，需要教师在教学中独具匠心，巧妙地创设情境，激发学生的学习兴趣。化工原理作为化工专业一门重要的专业基础课，对初学者具有很大难度。因此，培养学生学习兴趣是激发学生创新意识之首要任务。我是这样做的：（1）首先应建立一个民主、平等的师生关系。创造和谐融洽的创新氛围，激发学生勇于参与，勇于创新的心情。（2）采用适宜的教学方法。结合化工原理的学科特点，教学中应注意多采用日常生活中的实例和化工原理最新科技成果去刺激学生，使学生身临其境去探讨和解决问题，在问题的创造性解决过程中体验到喜悦和快乐。

二、优化问题设计，促进创新思维

“教学应以问题为纽带”，而所谓以问题为纽带的教学就是让学生带着问题走进教室，带着问题走出教室。因此，问题的好坏是一堂课成败的关键，它不但可以活跃课堂气氛，激发学生兴趣，了解学生掌握知识的情况，还可以深入学生的心灵，诱发学生思考，开发学生智能，调节学生思维，实现师生间的情感交流。课堂教学作为培养创新思维的主阵地，在教学中不断设些趣味性的问题，对学生创新思维的培养，会有意想不到的效果。爱因斯坦说过：“发现问题往往比得到解答更为重要，解答可能仅仅是技巧问题，而提出问题并从新的角度去考虑问题，则要求创新性的想象并且标志着科学的真正进步。”

教师在课堂中教学提问大致分四类：(1)判别性问题（是不是，对不对）；（2）叙述性问题（是什么）；（3）述理性问题（为什么）；（4）扩散性问题（是什么、为什么、有什么）。在组织课堂教学中，关于设计问题，激励学生的创造性思维，应加大对后两类问题的提出，同时做到对问题的提出，就注意有序性和阶梯性，同一问题，也应注意用几个小问题提出，使问题切入口较小。例如：对板框式压滤机原理的分析，可作这样分步提问讨论：（1）过滤板，洗涤板与框有怎样特点？（2）板与框之间如何组合？（3）如何形成悬浮液、滤液通道？（4）滤液流程如何？（5）洗涤液的流程如何？这样五个问题的分析，足以清晰分析板框式压滤机的工作原理，如果再加上让学生结合过滤原理及其板框压滤机的优缺点，猜想如何对板框压滤机进行改进，则更加有利于学生对知识的深化，同时激活了学生的创新思维。

三、展开丰富联想，推动创新思维

创造性思维能力来源于创造性思维，而没有丰富的联想则没有创造性思维。陶行之先生曾经说过："真正的教育必须培养出会思考会创造的人。"在教学过程中不仅要充分利用书本知识，而且应注意联系生活实际及最新科技成果，用直观的实例，来唤起联想的灵感，对推动学生的创新思维，学好化工原理都大有益处。例如：讲翅片式换热器联想到暖气片，讲蒸溜原理联想到实验室中无水酒精的提取，学习蒸发原理联想到粗食盐的提纯实验等，这些直观实例，都能大大帮助学生提高学习效率，同时也有了充分发散性思维的锻炼。另外，通过联想进行聚合性思维，则更能有助于推动学生的创新思维。例如：学习精馏塔的两条操作线方程和进料线方程时，鼓励学生进行聚合思维，不难发现三个方程的获得仅仅是对精馏不同范围进行物料衡算的结果，这样可以非常清晰地使学生了解三条直线的含义。教者巧将学生发散思维和聚合思维结合展开了丰富的想象，对学生理解知识、推动创新思维作用是不可低估的。

另外，丰富的想象，可促进知识的迁移，并以其推动创新思维。如推出吸收速率方程时，可让学生联想所学过的多层壁的导热，以及传热方程式，不难发现两者有惊人相似。讲气膜控制和液膜控制则可联想传热数K与∝1、∝2的关系，这样不仅使所学习的知识得到了迁移，同时学生的思维能力也达到了较高的锻炼。

四、参加实习实践，拓展创新思维

化工原理作为一门实践很强的一门学科，要能熟练了解各种单元操作及其设备的原理，离不开实验实习和社会实践，从而拓展创新思维。例如：（1）通过调查发现，学生中看见过与没有看见过板框压滤机的同学相比较而言，学习时看见过的同学很快就能了解其结构和流体通道及操作原理等问题。（2）学校组织参观化工厂，学生看到换热器、旋风分离器、管道及阀门、反应罐、离心机、干燥器设备等设备后，学生能够针对实际设备与书本知识进行比较，提出了大量问题，并自觉地联想，进行科学猜测，并能通过适当途径去论证，真正做到科学思维的过程。

9.化工原理实验心得 篇九

院系： 专业： 学号： 姓名：

2014.11.01

这学期化工原理实验课堂上我们一共做了八个实验，都是一些非常重要的实验，分别为流体阻力的测定、离心泵特性曲线的测定、传热综合试验、过滤实验以及伯努利方程实验。现在实验已经结束，通过对这五个实验的学习，我加深了对化工原理课上一些理论的理解，也熟悉了实验的流程、操作步骤、并掌握了实验的内容，现结合以上几个实验对化工原理实验作如下总结。

流体阻力的测定实验旨在让我们了解流体流动阻力的测定方法，确定摩擦系数与雷诺准数的关系以及局部阻力。离心泵特性曲线实验旨在让我们了解离心泵的基本操作，为以后的泵与风机课程提供了入门的基础，另外就是测定单机离心泵在一定转速下的特性曲线。由于一开始对这两个实验不是很了解，使得流体的流量过小达不到实验预期效果。第二次实验是传热试验，这个实验是为了让我们掌握传热系数的测定方法。并比较汽—水套管、裸管和保温管的单位管长下的传热速率，掌握热电偶测温原理。第三次实验是伯努利方程实验。实验中，我们了解了通过实验的方法对伯努利方程进行了验证，让我们更能深刻的认识和学习伯努利方程以及运用伯努利方程解决一些实际问题。这学期的化工原理课使我收获很多，使我对基础知识有了更深的了解，同时也锻炼了我的动手能力和理论联系实际的能力，加深了我对化工原理的浓厚兴趣。

离心泵的流量调节，其实质上是改变泵的工作点。由于工作点是由泵的特性曲线和管路特性曲线所决定，只要改变丙条特性曲线之一均能达到目的。

（1）改变出口阀门开度

设离心泵原工作点Ｍ对应的流量为ＱＭ。若关小出口阀门阻力↑，曲线变陡，工作点由M→M1，流量QM到QM1减少。若开大出口阀门阻力↓，曲线变平坦，工作点由M→M1，流量QM到QM2增大。利用阀门调节流量迅速方便，且流量可连续变化，故通常采用此法调节。但关小阀门，阻力增大，需额外多消耗部分动力。

（2）改变泵的转速

泵的转速改变，其特性曲线也随之改变。当n向n1增大，泵特性曲线上移，工作 点由Ｍ→Ｍ１，流量QM到QM1增大。当n向n2减小，泵特性曲线下移，工作点由Ｍ→Ｍ２，流量QM到QM2减少。这种调节方法需要价格昂贵的变速机构，且不能做到流量的连续调节，很少采用。但流量随转速降低而减小，动力消耗相应降低，从动力消耗角度考虑则较为合适。

一般以3～4人为一小组合作进行实验，实验前必须作好组织工作，做到既分工、又合作，每个组员要各负其责，并且要在适当的时候进行轮换工作，这样既能保证质量，又能获得全面的训练。实验操作注意事项如下：

（1）实验设备的启动操作，应按教材说明的程序逐项进行，设备启动前必须检查：

（a）对泵、风机、压缩机、真空泵等设备，启动前先用手扳动联轴节，看能否正常转动。

（b）设备、管道上各个阀门的开、闭状态是否合乎流程要求。上述两点皆为正常时，才能合上电闸，使设备运转。

（2）操作过程中设备及仪表有异常情况时，应立即按停车步骤停车并报告指导教师，对问题的处理应了解其全过程，这是分析问题和处理问题的极好机会。

（3）操作过程中应随时观察仪表指示值的变动，确保操作过程在稳定条件下进行。出现不符合规律的现象时应注意观察研究，分析其原因，不要轻易放过。

化工原理实验从各个方面锻炼了我们的能力。首先，在每次实验前，我们都会写预习报告，了解实验目的，清楚实验原理，实验仪器，这培养了我们自学的能力；其次，在实验过程中，我们需要耐心，细心，认真的完成实验步骤，记录实验数据；最后就是实验过后的数据处理和回答思考题，这也是完成一个实验的最后一个阶段，是整个实验最终能够出结果的重要阶段，通过数据处理我们可以跟所学知识进行比较，看是否能够验证试验原理，实验做得是否成功，而思考题更是将我们引入了一个深入思考实验的阶段，让我们对实验更加清楚。

上了几节实验课我渐渐的发现，原来这些实验器材都和化工仪器厂或者其他工厂里边的大型器械非常相近，这为我们以后踏入社会熟悉仪器的使用有很直接的关系。化工原理实验最重要的就是将理论付诸实践，平时我们上化工原理课的时候，只能通过老师的讲解，自己的想象了解知识，许多时候我们甚至不能明白为什么就能有这样的结论。而化工原理实验就提供给我们一个平台，一个能更深入了解化工原理知识、更锻炼自己动手能力、在学习上更加丰富的平台。我们可以通过实验锻炼动手能力，团队合作能力，更能够把理论上的知

识在实践中具体应用，增强了理论与实际的相结合。

10.化工原理终极总结 篇十

1、基本研究方法：实验研究法、数学模型法

2、牛顿粘性定理：

应用条件：

3、阻力平方区：管内阻力与流速平方成正比的流动区域；

原因：流体质点与粗糙管壁上凸出的地方直接接触碰撞产生的惯性阻力在压倒地位。

4、流动边界层：紧贴壁面非常薄的一区域，该薄层内流体速度梯度非常大。

流动边界层分离的弊端：增加流动阻力。

优点：增加湍动程度。

5、流体黏性是造成管内流动机械能损失的原因。

6、压差计：

文丘里

孔板

转子

7、离心泵工作原理：

离心泵工作时，液体在离心力的作用下从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，使叶轮外缘的液体静压强提高。液体离开叶轮进入泵壳后，部分动能转变成为静压能。当液体从叶轮中心被抛向外缘时，在中心处形成低压区，在外界与泵吸入口的压差作用下，致使液体被吸进叶轮中心。

8、汽蚀现象： 离心泵安装过高，泵进口处的压力降低至同温度下液体的饱和蒸汽压，使液体气化，产生气泡。气泡随液体进入高压区后立即凝结消失，形成真空导致巨大的水力冲击，对泵造成损害。

9、气缚现象： 离心泵启动时，若泵内存在空气，由于空气密度大大低于输送流体的密度，经离心力的作用产生的真空度小，没有足够的压差使液体进入泵内，从而吸不上液体。

10、泵壳作用：收集液体和能量转化（将流体部分动能转化为静压能）

11、离心泵在设计流量下工作效率最高，是因为：此时水力损失小。

12、大型泵的效率通常高于小型泵是由于：容积效率大。

13、叶轮后弯的优缺点

优点：叶片后弯使液体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转化为势能的损失小，泵的效率高。

缺点：产生同样的理论压头所需泵的体积大。

14、正位移泵（往复泵）的特点：a流量与管路状况、流体温度、黏度无关； b 压头仅取决于管路特性。（耐压强度）c 不能在关死点运转。d 很好的自吸能力

15、真空泵的性能：极限真空 和

抽吸时间

16、无限大平板液膜厚a，其水力当量直径为 4a

第二章 机械分离与固体流化态

1、过滤推动力：重力

压差

离心力

2、气体净制：重力沉降、离心沉降、过滤（膜）。

3、架桥现象：随着过滤进行，细小的颗粒进入介质孔道内堵塞孔道的现象。

4、助滤剂作用：在滤饼中形成骨架，有助于改善滤饼的结构，增强其刚性，形成疏松的滤饼层，孔隙率增加，便于滤液通过。

5、实际过滤作用的：滤液固形物形成的滤饼层。

6、自由沉降：颗粒间不发生碰撞等相互影响的沉降过程。

7、粒子在整理沉降中收到的力：重力、浮力、流体黏性力

8、重力沉降：

9、离心沉降：三个力（离心力、浮力、曳力）

10、旋风分离器的分离性能：粒级效率（每一种颗粒被分离的百分比）

11、压降大小 是评价旋风分离器性能好坏的重要指标。阻力系数与设备形式和几何尺寸有关。

12、聚式流化（气固系统）：腾涌（高径比过大，压降剧烈波动）和沟流（颗粒堆积不均匀，压降比正常值小）。

13、散式流化（液固系统）

14、流化床压降不随气速增大而增大，因为：在流化床内，不管气速如何变化，颗粒与流体的相对速度不变，故流体通过床层的阻力不变。

15、固体流化态：大量固体颗粒悬浮于运动的流体中，从而使颗粒具有类似于流体的某些表观特征的一种状态。

压降表示

16、除去某粒径颗粒时，若沉降高度增加一倍，沉降时间 加倍；气流速度 减半 ；生产能力 不变。

第三章 传热

1、傅里叶定律：

适用于： 不适用于

2、金属与液体导热系数随温度增高 减小； 气体导热系数随温度增高 增大。

3、传热边界条件 三类

物体边界壁面的温度。物体边界壁面的热通量值 物理壁面处的对流传热条件

4、保温层临界厚度：

5、稳态热传导：通过平壁的热传导；通过圆筒壁的热传导；通过球壁的热传导

6、非稳态热传导：集总参数法的简化分析；半无限大物体的非稳态热传导；有限厚度平板的非稳态热传导。

7、获得对流传热系数表达式的方法：分析法；实验法；类比法；数值法。

8、沸腾传热的四个典型传热区域：自然对流去、核态沸腾区、过渡沸腾区、膜态沸腾区。

条件：过度热 和 气化核心

9、红外线 和 可见光 统称为 热射线。

10、黑体：投射到物体表面的辐射能 可以被全部吸收的物体。

11、镜体：投射到物体表面的辐射能 可以被全部反射的物体。

12、透热体：投射到物体表面的辐射能 可以全部穿透物体。

13、灰体：能以相同的吸收率吸收所以波长范围的辐射能的物体。

14、黑度：灰体的辐射能力与同温度下黑体辐射能力之比。（与外界环境无关）

15、气体热辐射的特点：气体的辐射和吸收对波长具有强烈的选择性。

气体的辐射和吸收在整个容积内进行。

16、换热器：混合式、蓄热式和间壁式。

17、列管式换热器：固定管板式、U型管式、浮头式。

18、板式换热器

优点：传热系数高，操作灵活，检修清洗方便。缺点：允许操作压力和温度较低。

19、间壁式换热三步走：A 热流体以对流传热方式将热量传至固体界面。

B 热量通过热传导方式由间壁的热侧面传至冷侧面。

C 冷流体以对流传热方式将间壁传来的热量带走。20、通常采用以间壁两侧流体的温度差作为推动力的总传热速率方程

简称为 传热速率方程。

21、传热单元数法：

22、强化传热

扩展传热面积；增大传热平均温差；提高传热系数。

23、增强对流传热系数

改变流体的流动状况；改变流体物性；改变传热表面状况。

24、有相变的对流传热系数大于无相变生物对流传热系数。原因 ：

A 相变热远大于显热

B 沸腾时液体在搅动，冷凝时液膜很薄。

25、短管传热膜系数大于长管的原因：短管有进口效应的影响。

26、平均温差法往往用于：设计性和核算型。传热单元数法 用于：核算型。

27、获取传热系数的途径：实验测定，公式计算，查手册。

28、确定换热器需要：流体进出口温度及流量。

29、雷诺类别 和 科尔本类别的 重要应用：从摩擦系数来估算传热系数。30、折流挡板优缺点：增大湍动强度，提高传热系数； 阻力增大。

31、冷水进口温度根据 当地气温条件 确定。出口温度 根据 经济衡算 来确定。

32、弯管内 ：因离心力引起流体的二次环流，从而加剧了扰动，提高传热系数。

第四章

蒸

发

1、蒸发中的温度差损失

A 溶液蒸汽压降低引起的温度差损失 B 由蒸发器中液柱静压引起的温度差损失 C 由于管道阻力引起的温度差损失

2、提高总传热系数：扩大膜状流动。

3、蒸发：管外冷凝，管内沸腾。

4、提高蒸发效率：多效蒸发；额外蒸汽的引出。

5、提高生产强度：提高蒸汽的有效温度差；提高沸腾侧对流传热系数。

6、多效蒸发的效数有限制。是因为：多效蒸发中，各效都会引起温度差损失，当多效总温差损失大于或等于蒸汽温度与冷凝室压力下的沸点温度差时，平均温度差为零，起不到蒸发作用。

7、列文蒸发器：针对黏度大，易结垢、易结晶。

8、强制循环蒸发：延长操作周期，减少清洗次数。

传质

1、质量传递方式：分子传质 和 对流传质。

2、扩散系数与涡流扩散系数的区别：扩散系数是系统性质；涡流扩散系数随流动状况和位臵而变化。

3、漂流因子表达了：主体流动对传质的贡献。

4、单向扩散（吸收），等摩尔反向扩散（精馏）。区别，单向扩散时的传质速率比等摩尔反向扩散多一个漂流因子（总是大于1）。

5、吸收原理：各组分在液体中溶解度的差异。

6、低浓吸收特点：气液相流量视为常量；吸收过程可视为等温吸收；传质系数可视为常数。

7、平均推动力法适用于：设计型；

吸收因数法 适用于 操作型。

8、理论板：气液两相在该种塔板数上充分接触，离开时达到平衡。

9、脱吸：通入惰性气体；通入直接水蒸气；降低压力。

10、化学吸收对于液膜控制的优点明显。

11、传质单元高度取决于：气液流量、流体物性、填料性质。

12、新型传质设备要求：传质效率高、操作弹性大、生产能力大、塔板压降小。

13、浮阀塔的操作弹性最大（综合性能最好）；筛板塔的压降最小。

14、填料塔是连续接触式设备，液体分散相；板式塔是逐级接触式设备，液体连续相。

15、低浓气体吸收中溶质气液平衡关系的表示方法：溶解度曲线；亨利定律公式

16、吸收塔设计中，传质单元高度 反映了设备效能的高低。传质单元数 反映了吸收过程的难易程度。

17、等板高度：气液两相达到平衡的填料的高度。

18、最大吸收效率与塔形式无关。

19、蒸馏分离依据：混合物中和组分的挥发度不同。

20、理想溶液：各组分在全浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液。

21、挥发度

22、蒸馏方式：

简单蒸馏

平衡蒸馏

23、跨越点加料所需塔板数最少：该处加料时料液浓度与塔内浓度最为接近，此时塔内的混合效应最小，平衡线与操作线之间的偏离程度最大，所画阶梯数最少。

24、最小回流比：所需要的理论塔板无穷大时对应的回流比。（设计型）

25、进料状况的选取（冷液利于精馏）：随着q 减小，操作线与平衡线间的偏离程度越小，为完成分离任务所需的理论板数越多。所以进料预热度越高，对分离越不利。预热程度越高，再沸器的负荷减小，将导致精馏段与提馏段间气相负荷的差别过大，不利于塔的设计。

26、影响塔板效率的因素：物性参数、结构参数、操作参数

27、水蒸气蒸馏：水一方面作为加热剂；另一方面作为夹带剂将易挥发组分从塔顶带出。

28、水蒸气蒸馏原理：互不相容的液体混合物的蒸汽压等于个纯组分的饱和蒸汽压之和。

29、间歇精馏没有提馏段，只有精馏段。

恒馏出液组成：回流比不断增大 恒回流比：流出液组成不断下降。

30、恒沸精馏原理：在被分离的二元混合物中加入第三组分，该组分能与原溶液中的一个或两个组分形成最低恒沸物，从而形成“恒沸物—纯组分”精馏体系，恒沸物从塔顶蒸出，纯组分从塔底排出。

31、恒沸精馏与萃取精馏的异同

相同点：处理对象都是恒沸液或相对挥发度接近于1的混合液；基本原理都是加入第三组分，以提高相对挥发度，在通过精馏方式实现分离。不同点：A恒沸剂与被分离混合物组成形成恒沸物，而萃取剂无此要求

B 恒沸剂从塔顶蒸出，萃取剂从塔底排出

C 一定条件下，恒沸剂的使用量有特定要求，而萃取剂使用量较灵活

D 萃取剂必须从塔顶上部不断加入，因此萃取精馏不适宜间歇精馏。

E 恒沸精馏温度较低，较适用于热敏性物质的精馏

31、定常态精馏中，操作线方程反应了，上升气体组成与下降液体组成的关系。

32、板式塔影响液面落差的主要因素是：塔板结构、塔径、液体流量。为减少落差可采用：双溢流和阶梯流

；塔板向液体侧倾斜。

33、引起塔板效率不高的原因：雾沫夹带、漏液、气液分布不均、液泛。

34、塔顶温度低于塔底温度：

一、塔顶操作压力小于塔底操作压力。

二、塔顶含易挥发组分浓度高。

35、板式塔压降：干板压降、通过液层引起的压降、表面张力。

36、溢流堰作用：保持板上一定液层，使气液充分接触；使液流均匀通过塔板。

37、捷算法

萃取

1、分配系数

： 萃取相与萃余相达到平衡后，萃取相中A组分的浓度与萃余相中A组分的浓度之比。

2、选择性系数：A、B两组分的分配系数之比。

3、三角形相图中的联结线：三角形相图中相互平衡两点的连线。

4、萃取设备：混合—澄清槽、填料塔、筛板塔。

5、双模理论解释萃取：溶质由萃余相主体传之萃余相侧液膜，再传质通过液液相界面，通过萃取相侧液膜传质至萃取相主体。

11.数学定律在化工原理教学中的应用 篇十一

[关键词]化工原理;数学定律;教学质量;应用

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）11-0150-02

应用自然科学的基本原理研究工程实际问题的客观规律，并利用这些规律进行工艺计算、工业过程设计等是工程技术类课程的主要任务。在工程技术类课程教学过程中，如何引导学生学会合理利用基础理论知识，有技巧地分析和解决复杂的工程实际问题，培养学生科学的思维意识和能力，应该是评价授课质量的关键。化工原理是化工及其相关专业一门极为重要的专业基础技术课程，是综合数学、物理学、物理化学、计算机技术等基础知识来分析和解决化工过程中单元操作的工程学科[1] [2]，是衔接理论基础课和专业技术课的重要桥梁[3]，重点培养学生运用理论知识解决实际工程问题的能力，具有概念多、公式多、内容抽象、计算复杂、工程观念强等特点[4]。在化工原理学习中，不少初学者普遍反映“学不懂”“没兴趣”“易忘记”，学习难度较大。面对这些问题，教师必须在教学过程中改进教学方法[5] [6] [7]，我在这方面也做了有益的尝试。本文通过三个实例，介绍了数学定律在化工原理教学中的具体应用，收到了良好的教学效果。

一、合比定律的应用

吸收是一种重要的传质单元操作，在计算传质速率时，如果浓度基准不同，传质速率方程就不一样。由于界面浓度一般难于获得[8]，所以在应用时通常采用以平衡浓度为基准的传质速率总方程。那么传质速率总方程是怎么得到的呢？

式（6）就是以（y-ye）作为推动力的气相传质速率总方程。上述的推导过程用到了合比定律。根据合比定律，学生很容易理解总传质阻力1 / ky是气相传质阻力1 / ky与液相传质m / kx之和;总传质推动力（y-ye）是气相传质推动力（y-yi）与液相传质推动力m（xi-x）之和。由此可以得到如下结论：①在定态串联的操作过程中，总推动力等于各分推动力之和，总阻力等于各分阻力之和;②过程的推动力越大，对应的阻力也越大。以上结论同样适用于过滤、传热等过程。这样就把前后的知识有机地结合起来，促使学生达到融会贯通、举一反三的目的。

二、三角形相似定律的应用

在学习化工原理时，学生都认为公式太多，不好记忆。如果教师在教学过程中能够应用一些简单、基本的数学定律，不但可以提高学生的学习兴趣，而且可以帮助学生记忆，一举两得。

在《液体精馏》这一章，有一个比较重要的方程，即双组分理想物系液相组成与温度（泡点）的定量关系方程：

教师可以通过三角形相似定律来帮助学生记忆该公式。

首先画出p-x相图，见图1。

显然，Rt△CFG∽Rt△CDE，故

这样，学生也许一辈子也不会忘记该公式。

三、洛必达法则的应用

在化工原理计算中，常常会碰到分母为0和0 / 0等一些特殊的情况，对此不能一概认为是没有意义的。有一次，我在批改传热实验报告时，发现一名学生的实验数据结果表中有一行是空着的，再仔细看，发现在表的下方有这样一段文字：因为Δt1=Δt2，根据对数平均温度差Δtm的定义，所以该组实验无意义。对此，我在旁边写了这么一句话：请考虑能否用高等数学解决该问题。第二天，该学生主动来到我的办公室，他还是认为实验没有意义。对此，我首先肯定了他这种认真的态度，同时也及时指出他存在的问题：第一，上课要集中注意力仔细听讲，在课堂上有关对数平均温度差Δtm[9]的内容，我还是讲得比较详细的，当Δt1=Δt2时，就无所谓平均了，此时，平均温度差Δtm就等于Δt1，也等于Δt2;第二，高等数学知识掌握得还不够好，考研会拖后腿的，必须加强高等数学的学习;第三，学习的目的在于应用，不同自然科学之间的知识是有联系、相互交叉的，要灵活应用学过的知识。最后，我再讲授解决该问题的一般方法。

显然，这是0 / 0的形式，可以应用高等数学中的洛必达法则来解决。

从此以后，该学生对学习化工原理的兴趣和积极性都有了大大的提高，他在学习中遇到了困难，也经常主动到我的办公室求教。后来，该学生还考上了211高校的研究生。常说“老师是人类灵魂的工程师”，教师一次看似不经意的教学、帮助、关爱，往往能改变一个学生的一生。

四、结语

数学是化工原理计算最有用的工具，化工原理中蕴含了许多数学定律。在化工原理教学过程中，用数学定律解剖、分析专业知识，不但可以拓展学生的思维，易于学生理解、掌握知识，帮助学生克服学习化工原理的畏难情绪，提高学生学习的主动性、积极性和分析问题、解决问题的能力，而且可以提高教师的教学水平。我多年的教学实践得到了学生的充分肯定。

（注：所有符号的含义见参考文献[8]。）

[ 参 考 文 献 ]

[1] 夏清，陈长贵.化工原理（修订版）[M].天津：天津大学出版社，2010：1-8.

[2] 冯尚华，何国芳，赵仁高，等.化工原理的案例教学[J].化工高等教育，2010（6）：79-81.

[3] 刘则华，肖稳发，张红.《化工原理》教学的几点体会[J].上海工程技术大学教育研究，2005（2）：41-43.

[4] 蓝平，谢涛，吴如春.《化工原理》课程的教学[J].广西民族学院学报：自然科学版，2003（4）：72-75.

[5] 李晋.《化工原理》中类比法的研究与应用[J].化学工程与装备2012（7）：248-249.

[6] 李敏，徐冬梅，高军，等.化工原理课程教学体会[J].山东化工，2014（10）：141-144.

[7] 王军，傅红，杜静丽，等.化工原理教学中加强学生综合能力培养的实践[J].化工高等教育，2003（3）：80-81.

[8] 陈敏恒，丛德濨，方图南，等.化工原理（下册，第三版）[M].北京：高等教育出版社，2013：17.

[9] 冯宵，何潮洪.化工原理（上册，第二版）[M].北京：科学出版社，2007：255.