《化工基础》课程教学大纲 课程名称：化工基础 课程类别：专业主干课程 适用专业：化学 考核方式：闭卷考试 总学时、学分：48学时3学分 其中实验学时：0学时 一、课程教学目的 化工基础是在高等数学、物理学及物理化学、化学等课程的基础 上开设的一门基础技术课程，是研究化工原理、过程和设备的一门学 科。本课程是化学与材料科学学院化学教育专业的必修课。其主要任 务是研究化工单元操作的基本原理，典型设备的构造及工艺尺寸的计 算或设备选型。通过本课程的学习，培养学生分析和解决有关单元操 作问题的能力，通过本课程的学习使同学对化工基础原理和过程有比 较完整和系统的了解，正确掌握化工生产中的基本原理：使学生能运 用所学的化工知识，说明和解决一些相关的实际问题；学生毕业后能 胜任化学生产和开发研究工作。课程要求同学全面掌握化学工程的理 论基础和应用实践技能，并对化工的发展趋势和动态有所了解，为后 续课程打好坚实的基础。 二、课程教学要求 本课程以动量传递、热量传递、质量传递和化学反应过程为基本 结构，主要有流体流动与输送、传热过程、传质过程和吸收等内容。 课程教学要求： 1.注意本课程与高等数学、物理、物理化学和化学的相关内 容的相互关联，注意适当引导学生加以联系，更好的接受新内容
《化工基础》课程教学大纲 课程名称：化工基础 课程类别：专业主干课程 适用专业： 化学 考核方式：闭卷考试 总学时、学分：48 学时 3 学分 其中实验学时： 0 学时 一、课程教学目的 化工基础是在高等数学、物理学及物理化学、化学等课程的基础 上开设的一门基础技术课程，是研究化工原理、过程和设备的一门学 科。本课程是化学与材料科学学院化学教育专业的必修课。其主要任 务是研究化工单元操作的基本原理，典型设备的构造及工艺尺寸的计 算或设备选型。通过本课程的学习，培养学生分析和解决有关单元操 作问题的能力，通过本课程的学习使同学对化工基础原理和过程有比 较完整和系统的了解,正确掌握化工生产中的基本原理；使学生能运 用所学的化工知识，说明和解决一些相关的实际问题；学生毕业后能 胜任化学生产和开发研究工作。课程要求同学全面掌握化学工程的理 论基础和应用实践技能，并对化工的发展趋势和动态有所了解，为后 续课程打好坚实的基础。 二、课程教学要求 本课程以动量传递、热量传递、质量传递和化学反应过程为基本 结构，主要有流体流动与输送、传热过程、传质过程和吸收等内容。 课程教学要求： 1．注意本课程与高等数学、物理、物理化学和化学的相关内 容的相互关联，注意适当引导学生加以联系，更好的接受新内容
2.注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的 理论性和应用性的基础上，应突出重点、难，点，并努力反映本学科的 现实意义和实用意义。注意基础理论的贯彻、理解和掌握，凡是涉及 到化工生产和化学反应过程的案例和问题，应该特别引起重视，并加 以引用，以体现其理论与应用相结合的特色，架起理论研究与应用实 践之间的桥梁： 3.本课程内容较多，交叉学科面广，因此对基础较弱的学生 有一定难度，建议学生适当自学其它相关学科的相关内容，并加以引 导。 4.本课程的难点在于应用实践，由于学生没有参加过生产实 习，对这门课程的理解仅限于书本和授课内容。可引导学生查阅资料， 扩大知识面，以培养学生理论联系实际的能力。 三、先修课程 高等数学、普通物理、无机化学、分析化学、有机化学、物理化 学及实验。 四、课程教学重、难点 教学重点：动量传递、热量传递和质量传递过程的基本概念、原 理和化工单元操作过程的基本规律。 难点：动量传递、热量传递和质量传递过程中的物料衡算及能量 衡算以及运用所学理论解决实际问题。 五、课程教学方法与教学手段 (1)在讲授每一章、每一节时，先用框图、表格、自行总结和
2．注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的 理论性和应用性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的 现实意义和实用意义。注意基础理论的贯彻、理解和掌握，凡是涉及 到化工生产和化学反应过程的案例和问题，应该特别引起重视，并加 以引用，以体现其理论与应用相结合的特色，架起理论研究与应用实 践之间的桥梁； 3．本课程内容较多，交叉学科面广，因此对基础较弱的学生 有一定难度，建议学生适当自学其它相关学科的相关内容，并加以引 导。 4. 本课程的难点在于应用实践，由于学生没有参加过生产实 习，对这门课程的理解仅限于书本和授课内容。可引导学生查阅资料， 扩大知识面，以培养学生理论联系实际的能力。 三、先修课程 高等数学、普通物理、无机化学、分析化学、有机化学、物理化 学及实验。 四、课程教学重、难点 教学重点：动量传递、热量传递和质量传递过程的基本概念、原 理和化工单元操作过程的基本规律。 难点：动量传递、热量传递和质量传递过程中的物料衡算及能量 衡算以及运用所学理论解决实际问题。 五 、课程教学方法与教学手段 （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，同时结合多媒体课件等教学手段进 行辅助教学，以不断提高教学效果。 六、课程教学内容 第一章绪论（2学时) 1.教学内容 (1)本课程的性质和内容 (2)学习本课程的目的和要求 (3)化工生产中常用的几个基本概念、规律：物料衡算热量衡算平衡关系与过程速 率 (4)单位制和单位换算 2.重、难点提示 (1)重点：单元操作等基本概念。 (2)难点：物料衡算、能量衡算、过程速率。 第二章流体流动与输送（12学时) 1.教学内容 第一节流体静力学 1、流体的密度和比容
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，同时结合多媒体课件等教学手段进 行辅助教学，以不断提高教学效果。 六、课程教学内容 第一章 绪论（2 学时） 1. 教学内容 （1）本课程的性质和内容 （2）学习本课程的目的和要求 （3）化工生产中常用的几个基本概念、规律： 物料衡算 热量衡算 平衡关系与过程速 率 （4） 单位制和单位换算 2．重、难点提示 (1) 重点：单元操作等基本概念。 （2）难点：物料衡算、能量衡算、过程速率。 第二章 流体流动与输送（12 学时） 1．教学内容 第一节 流体静力学 1、流体的密度和比容
2、流体的压强 3、流体静力学的基本方程 4、流体静力学的应用实例 第二节流体流动过程的物料衡算 1、流量与流速 2、动力粘度 3、流体流动的类型、雷诺准数、滞流和湍流 4、流体稳定流动时的连续性方程 第三节流体流动过程的能量守恒 1、流体流动过程的能量和能量守恒与转化 2、应用流体动力学方程的注意事项 3、流体流动过程能量守恒与转化的实例 第四节实际流体流动时的阻力 1、管路的沿程阻力 2、管件、阀门的局部阻力 3、管路阻力计算的应用 第五节流体输送设备 1、离心泵和离心压缩机 2、其它常用流体输送设备简介 2.重、难点提示 (1)重点：流体流动过程中连续性方程及能量恒算方程应用，实际流体流动时的阻力计 算，离心泵工作原理。并运用这些基本理论去分析和解决流体的输送问题。 (2)难点：连续性方程及能量恒算方程应用，流体在管路中流动时阻力，球形颗粒在流 体中运动时的阻力，并运用这些基本理论去分析和解决流体的输送问题。 第三章传热过程（12学时) 1.教学内容 第一节概述 第二节热传导 1、傅里叶定律
2、流体的压强 3、流体静力学的基本方程 4、流体静力学的应用实例 第二节 流体流动过程的物料衡算 1、流量与流速 2、动力粘度 3、流体流动的类型、雷诺准数、滞流和湍流 4、流体稳定流动时的连续性方程 第三节 流体流动过程的能量守恒 1、流体流动过程的能量和能量守恒与转化 2、应用流体动力学方程的注意事项 3、流体流动过程能量守恒与转化的实例 第四节 实际流体流动时的阻力 1、管路的沿程阻力 2、管件、阀门的局部阻力 3、管路阻力计算的应用 第五节 流体输送设备 1、离心泵和离心压缩机 2、其它常用流体输送设备简介 2．重、难点提示 （1）重点：流体流动过程中连续性方程及能量恒算方程应用，实际流体流动时的阻力计 算，离心泵工作原理。并运用这些基本理论去分析和解决流体的输送问题。 （2）难点：连续性方程及能量恒算方程应用，流体在管路中流动时阻力，球形颗粒在流 体中运动时的阻力，并运用这些基本理论去分析和解决流体的输送问题。 第三章 传热过程（12 学时） 1．教学内容 第一节 概述 第二节 热传导 1、 傅里叶定律
2、导热系数 3、平面壁的稳定热传导 4、圆筒壁的稳定热传导 第三节对流传热 1、对流传热过程分析 2、牛顿冷却定律 3、传热膜系数 4、对流传热小结 第四节热交换器的计算 1、总传热系数 2、传热的平均温差 3、热交换实例 第五节热交换设备 第六节传热过程的强化 2.重、难点提示 重点：1、热传导、对流传热、热辐射三种传热方式的传热机理、定律、传热速率方程：2、 管内强制对流传热膜系数的经验关联及影响因素：3、总传热速率方程以及传热过程的计算。 难点：1、对流传热过程边界层概念、有效膜概念：2、传热过程分析与计算。 第四章传质过程（4学时) 1.教学内容 第一节传质分离过程 1、分离与人类的关系 2、传质分离操作的种类 第二节传质过程分析 1、双组份混合体系中的分子传质过程 2、对流传质过程（对流扩散） 3、两相间的传质模型 第三节传质分离过程的研究进展 2.重、难点提示
2、 导热系数 3、平面壁的稳定热传导 4、圆筒壁的稳定热传导 第三节 对流传热 1、对流传热过程分析 2、 牛顿冷却定律 3、传热膜系数 4、对流传热小结 第四节 热交换器的计算 1、总传热系数 2、传热的平均温差 3、热交换实例 第五节 热交换设备 第六节 传热过程的强化 2．重、难点提示 重点：1、热传导、对流传热、热辐射三种传热方式的传热机理、定律、传热速率方程；2、 管内强制对流传热膜系数的经验关联及影响因素；3、总传热速率方程以及传热过程的计算。 难点：1、对流传热过程边界层概念、有效膜概念；2、传热过程分析与计算。 第四章 传质过程（4 学时） 1．教学内容 第一节 传质分离过程 1、分离与人类的关系 2、传质分离操作的种类 第二节 传质过程分析 1、双组份混合体系中的分子传质过程 2、对流传质过程（对流扩散） 3、两相间的传质模型 第三节 传质分离过程的研究进展 2．重、难点提示
重点：基本概念、传质过程机理。 难点：传质过程机理 第五章吸收(10学时) 1.教学内容 第一节化学工业中的吸收 1、吸收操作流程 2、吸收设备 3、其他吸收流程 4、吸收操作分类 第二节吸收过程气液相平衡 1、溶解度曲线 2、亨利定律 3、相平衡与吸收过程关系 第三节吸收速率方程 1、膜推动力表示的吸收速率方程 2、总推动力表示的吸收速率方程 3、气膜控制与液膜控制 低浓度气体吸收过程的计算 1、低浓度气体的吸收特点 2、物料衡算与操作线方程 3、吸收剂 4、填料层高度计算 5、解吸操作 第五节其他类型吸收过程简介 2.重、难点提示 重点：1、物理吸收过程：2、低浓度吸收与解吸过程的计算。 难点：1、吸收过程的传质机理：2、吸收过程的计算。 第六章精馏(8学时) 1.教学内容
重点：基本概念、传质过程机理。 难点：传质过程机理 第五章 吸收（10 学时） 1．教学内容 第一节 化学工业中的吸收 1、吸收操作流程 2、吸收设备 3、其他吸收流程 4、吸收操作分类 第二节 吸收过程气液相平衡 1、溶解度曲线 2、亨利定律 3、相平衡与吸收过程关系 第三节 吸收速率方程 1、膜推动力表示的吸收速率方程 2、总推动力表示的吸收速率方程 3、气膜控制与液膜控制 低浓度气体吸收过程的计算 1、低浓度气体的吸收特点 2、物料衡算与操作线方程 3、吸收剂 4、填料层高度计算 5、解吸操作 第五节 其他类型吸收过程简介 2．重、难点提示 重点：1、物理吸收过程；2、低浓度吸收与解吸过程的计算。 难点：1、吸收过程的传质机理；2、吸收过程的计算。 第六章 精馏（8 学时） 1．教学内容
(1)理想溶液的气液相平衡图，关联式（拉乌尔定律，相对挥发度）： (2）馏过程原理和条件： (3)论板概念和恒摩尔流假定： (4)料衡算和操作线方程： (5)进料热状况的影响： (6)论板数的求法。 2.重、难点提示 重点：1、气液相平衡：2、相平衡图： 难点：1、精馏过程原理和条件：2、进料热状况的影响。 七、学时分配 教学环节 章目 教学内容 理论教学学时 实验教学学时 化学工业与化学工程 2 0 流体流动与输送 12 0 三 热量传递 12 0 四 传质分离基础 4 0 五 吸收 10 0 六 精馏 8 0 总计 48 0 八、课程考核方式 1.考核方式： 笔试闭卷 2.成绩构成 作业平时考核 闭卷考试成绩 九、选用教材和参考书目 [1们《化工原理》（第四），谭天恩、窦梅编著，化学工业出版社，2013年： [2]《化学工程基础》（第三版)，武汉大学编，高等教育出版社，2016年： [3]《化学工程基础》（第二版），武汉大学编，高等教育出版社，2009年：
(1) 理想溶液的气液相平衡图，关联式（拉乌尔定律，相对挥发度）； (2) 馏过程原理和条件； (3) 论板概念和恒摩尔流假定； (4) 料衡算和操作线方程； (5) 进料热状况的影响； （6）论板数的求法。 2．重、难点提示 重点：1、气液相平衡；2、相平衡图； 难点：1、精馏过程原理和条件；2、进料热状况的影响。 七、学时分配 章目 教学内容 教学环节 理论教学学时 实验教学学时 一 化学工业与化学工程 2 0 二 流体流动与输送 12 0 三 热量传递 12 0 四 传质分离基础 4 0 五 吸收 10 0 六 精馏 8 0 总计 48 0 八、课程考核方式 1.考核方式： 笔试 闭卷 2.成绩构成 作业 平时考核 闭卷考试成绩 九、选用教材和参考书目 [1]《化工原理》（第四），谭天恩、窦梅编著，化学工业出版社，2013 年； [2]《化学工程基础》（第三版），武汉大学编，高等教育出版社，2016 年； [3]《化学工程基础》（第二版），武汉大学编，高等教育出版社，2009 年；
[4]《化工原理》（下册)华平、张进主编，南京大学出版社，2014年： [5]《化工原理》（第三版)，管国锋、赵汝溥编，化学工业出版社，2008年； [6]《化工原理》（第三版），陈敏恒编，化学工业出版社，2006年： [7]《化工原理》，王晓红等编，石油大学出版社，2001年： [8]《化学工程基础学习指导》，杨国泰、杨继红主编，化学工业出版社，2003 年； [9]《化工原理习题与例题》（第三版），姚玉英等编，高等教育出版社，2004年
[4]《化工原理》（下册）华平、张进主编，南京大学出版社， 2014 年； [5]《化工原理》（第三版），管国锋、赵汝溥编，化学工业出版社，2008 年； [6]《化工原理》（第三版），陈敏恒编，化学工业出版社，2006 年； [7]《化工原理》，王晓红等编，石油大学出版社，2001 年； [8]《化学工程基础学习指导》，杨国泰、杨继红主编，化学工业出版社，2003 年； [9]《化工原理习题与例题》（第三版），姚玉英等编，高等教育出版社，2004 年
