《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)大綱一、課程與任課教師基本信息課程名稱：化學(xué)反應(yīng)工程課程類別：必修課√□選修課□總學(xué)時(shí)/周學(xué)時(shí)/學(xué)分：48其中實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)、討論等）學(xué)時(shí)：授課時(shí)間：周一下午7-9節(jié)授課地點(diǎn)：12L203開課單位：能源與化工系適用專業(yè)班級(jí)：化學(xué)工程與工藝2012級(jí)答疑時(shí)間、地點(diǎn)與方式：17周周一下午，12L203二、課程簡(jiǎn)介“化學(xué)反應(yīng)工程”是以無(wú)機(jī)化工、有機(jī)化工、煤化工和石油化工生產(chǎn)過程中的化學(xué)加工過程為背景，按化學(xué)反應(yīng)與動(dòng)量、熱量、質(zhì)量傳遞相互作用的共性歸納綜合的宏觀反應(yīng)過程；是將化學(xué)反應(yīng)原理與反應(yīng)設(shè)備相結(jié)合的一門學(xué)科；本課程是化工相關(guān)專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課，屬于專業(yè)必修課。三、課程目標(biāo)結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，提出本課程要達(dá)到的目標(biāo)。這些目標(biāo)包括：1、知識(shí)與技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生用自然科學(xué)的原理考察、解釋和處理工程實(shí)踐問題；使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的理論體系、研究方法，了解學(xué)科前沿；應(yīng)用理論推演和實(shí)驗(yàn)研究工業(yè)反應(yīng)過程的規(guī)律而建立數(shù)學(xué)模擬結(jié)合工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)和放大。2、過程與方法目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可具備：1．從全局的角度，思考問題、解決問題的意識(shí)；2.熟悉反應(yīng)工程基本內(nèi)容的能力；3．熟練運(yùn)用“三傳一反”基本方程式，求解理想反應(yīng)器模型的能力；4．能注重研究?jī)?nèi)容，抓住研究思路，掌握共性規(guī)律的能力；5.運(yùn)用工程分析方法，解決工程問題的能力。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀發(fā)展目標(biāo)：在課程學(xué)習(xí)的同時(shí)，結(jié)合課程突顯的規(guī)律，與價(jià)值觀的培養(yǎng)相結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)體系的同時(shí)，思考人生是否是一反應(yīng)過程，讓學(xué)生具有正確的價(jià)值觀。四、與前后課程的聯(lián)系（宋體，小四，粗體）需要先學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課，如化工原理（三傳）、化工熱力學(xué)等（宋體，小四，粗體）1、選用教材：《化學(xué)反應(yīng)工程》郭鍇等主編，化學(xué)工業(yè)出版社2、推薦參考書：1.ChemicalReactionEngineering（化學(xué)反應(yīng)工程（第三版），國(guó)外名校名著，英文原版教材），化學(xué)工業(yè)出版社。2.化學(xué)反應(yīng)工程（第三版）陳甘棠主編化學(xué)工業(yè)出版社。3.化學(xué)反應(yīng)工程原理張濂、許志美、袁向前編著華東理工大學(xué)出版社。4.反應(yīng)工程（第二版）李紹芬主編化學(xué)工業(yè)出版社六、課程進(jìn)度表表1理論教學(xué)進(jìn)程表周次教學(xué)主題要點(diǎn)與重點(diǎn)要求學(xué)時(shí)1緒論介紹化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)了解化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與傳遞現(xiàn)象之間的影響關(guān)系32均相單一反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和理想反應(yīng)器均相單一反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和理想反應(yīng)器掌握動(dòng)力學(xué)的建立方法，以及三種理想反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方程及各自特點(diǎn)33-4復(fù)合反應(yīng)及反應(yīng)器選型復(fù)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)器組合掌握復(fù)合反應(yīng)的特點(diǎn)，了解選擇性概念，了解反應(yīng)器的組合及選擇65-6非理想流動(dòng)反應(yīng)器非理想流動(dòng)反應(yīng)器了解停留時(shí)間分布、返混等概念，了解非理想流動(dòng)反應(yīng)器的三種數(shù)學(xué)模型67-8氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)學(xué)會(huì)本征動(dòng)力學(xué)的建立與推導(dǎo)，定態(tài)近似與速率控制步奏69-10氣固相催化反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)氣固相催化反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)了解宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與本征動(dòng)力學(xué)的區(qū)別，掌握效率因子、西勒模數(shù)等概念611-12氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器固定床反應(yīng)器了解固定床反應(yīng)中傳熱、傳質(zhì)及動(dòng)量傳遞的特性613-14氣固相催化反應(yīng)流化床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器了解流化床反應(yīng)中傳熱、傳質(zhì)及動(dòng)量傳遞的特性514-16氣液反應(yīng)過程與反應(yīng)器氣液反應(yīng)過程與反應(yīng)器了解氣液反應(yīng)器的特點(diǎn)，雙模理論，以及八田指數(shù)等516反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性和參數(shù)靈敏性反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性和參數(shù)靈敏性了解反應(yīng)過程中安全的重要性，兩種典型反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性2七、教學(xué)方法本課程主要為理論教學(xué)，主要通過啟發(fā)式和案例式教學(xué)方法八、對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的總體要求1、學(xué)習(xí)本課程的方法、策略及教育資源的利用。學(xué)生學(xué)完本課程后，能對(duì)反應(yīng)器內(nèi)三傳現(xiàn)象和化學(xué)反應(yīng)速率之間的相互作用有深厚的理解，掌握依靠數(shù)學(xué)模型方法對(duì)反應(yīng)器分析的基本原理。能夠建立反映反應(yīng)器基本特征的數(shù)學(xué)模型。能夠?qū)Φ葴夭僮鞯睦硐敕磻?yīng)器進(jìn)行體積設(shè)計(jì)；正確認(rèn)識(shí)反應(yīng)器流動(dòng)模型，停留時(shí)間分布，和非理想反應(yīng)器的數(shù)學(xué)描述，用于預(yù)測(cè)實(shí)際反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率；掌握等溫催化劑，以及外擴(kuò)散對(duì)多相反應(yīng)過程影響的數(shù)學(xué)模型分析原理。懂得對(duì)實(shí)際非等溫理想反應(yīng)器作物料守恒和能量守恒耦合系統(tǒng)分析的計(jì)算方法。學(xué)習(xí)應(yīng)用科學(xué)計(jì)算軟件求解反應(yīng)器二維數(shù)學(xué)模型耦合偏微分方程組，給出反應(yīng)器內(nèi)的空間場(chǎng)量，如流場(chǎng)、壓力場(chǎng)，濃度場(chǎng)，和溫度場(chǎng)，為反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。對(duì)反應(yīng)器操作過程受操作參數(shù)波動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)現(xiàn)象和開停車過程的操作，掌握反應(yīng)器非線性系統(tǒng)定態(tài)多重性分析的基本方法。2、學(xué)生必須閱讀與選讀的課外教學(xué)材料1.

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王建華等譯，化學(xué)工業(yè)出版社

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成都科技大學(xué)出版社，北京，19883、學(xué)生完成本課程每周須耗費(fèi)的時(shí)間。每周須用大概5-7小時(shí)用于課程學(xué)習(xí)與作業(yè)練習(xí)。4、學(xué)生的上課、實(shí)驗(yàn)、討論、答疑、提交作業(yè)（論文）、單元測(cè)試、期末考試等方面的要求。學(xué)生不得無(wú)故缺席，上課必須勤作筆記、多思考，課堂討論務(wù)必積極參與；課后認(rèn)真閱讀，完成主講教師規(guī)定的作業(yè)與閱讀任務(wù)。有什么疑惑可以直接聯(lián)系主講教師。每一次作業(yè)就是一次單元測(cè)試，期末考試采取閉卷形式，檢驗(yàn)同學(xué)們對(duì)課程內(nèi)容的理解與掌握程度。要求：認(rèn)真上課、按時(shí)完成作業(yè)、學(xué)習(xí)能力得到提高。5、學(xué)生參與教學(xué)評(píng)價(jià)要求。課程結(jié)束前1-2周內(nèi)，按照學(xué)校統(tǒng)一安排，通過網(wǎng)上評(píng)教系統(tǒng)，回答調(diào)查問卷，實(shí)事求是地對(duì)本課程及任課教師的教學(xué)效果作出客觀公正的評(píng)價(jià)。九、成績(jī)?cè)u(píng)定方法及標(biāo)準(zhǔn)（考核內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及要求（居中、宋體、五號(hào)、粗體）權(quán)重到堂情況點(diǎn)名5%課堂討論課堂參與踴躍情況10%完成作業(yè)作業(yè)完成程度5%單元測(cè)試中期考核10%期末考核