重庆科技大学：《能源化学工程专业实验》课程教学大纲（Energy chemical engineering Specialty Experiment）.pdf_大学文库

《（能源化学工程）专业实验（（Energychemicalengineering）SpecialtyExperiment）》教学大纲制定时间：2025年3月一、课程基本信息（一）适用专业：能源化学工程（二）课程代码：3HG1013C（三）学分/课内学时：2学分/32学时（四）课程类别：专业教育（五）课程性质：必修/实验课（六）先修课程：《化工原理》、《化学反应工程》、《煤化学》、《煤化工工艺学》、《物理化学》、《电化学原理》、《电化学测试技术》、《应用电化学》（七）后续课程：《毕业设计（论文）》等二、课程教学目标《（能源化学工程）专业实验》是本科能源化学工程专业学生在专业基础课部分专业课后进行的一项重要的独立性实践课程。课程主要设置三部分实验：（1）煤的工业分析：（2）反应工程及热力学知识；（3）电化学实验。基本要求是引导学生深入思考与实验现象及模拟仿真有关的一些问题，着力培养学生观察实验、综合考虑问题的能力，使学生学会分析和研究问题的方法。本课程的教学对强化学生的化工原理理论知识，能运用煤化工知识，巩固电化学有关理论、实验方法和实验技术相关知识，能识别现场化工控制特点和新能源发展方向，培养学生分析和解决实际问题的能力具有重要作用。同时，注重科研、智能训练，开拓创新意识培养，为专题综合应用实验和科研工作打下必要的基础。支撑毕业要求中的相应指标点，课程目标及能力要求具体如下：（一）具体目标目标1：能运用正确设计实验（选择实验方法、实验条件、仪器和试剂等）解决实际问题的能力，具备回归分析、假设检验、方差分析及规范撰写报告的能力。自标2：能够认真观察实验现象并详细记录，采用数理统计知识对实验数据进行分析处理，获得研究规律，逻辑推理、做出结论的能力。目标3：使学生通过具体实验操作分析化工生产过程对社会的环境、安全

《（能源化学工程）专业实验（(Energy chemical engineerin g) Specialty Experiment ）》教学大纲制定时间：2025 年 3 月一、课程基本信息（一）适用专业：能源化学工程（二）课程代码：3HG1013C （三）学分/课内学时：2 学分/32 学时（四）课程类别：专业教育（五）课程性质：必修/实验课（六）先修课程：《化工原理》、《化学反应工程》、《煤化学》、《煤化工工艺学》、《物理化学》、《电化学原理》、《电化学测试技术》、《应用电化学》（七）后续课程：《毕业设计（论文）》等二、课程教学目标《（能源化学工程）专业实验》是本科能源化学工程专业学生在专业基础课、部分专业课后进行的一项重要的独立性实践课程。课程主要设置三部分实验：（1）煤的工业分析；（2）反应工程及热力学知识；（3）电化学实验。基本要求是引导学生深入思考与实验现象及模拟仿真有关的一些问题，着力培养学生观察实验、综合考虑问题的能力，使学生学会分析和研究问题的方法。本课程的教学对强化学生的化工原理理论知识，能运用煤化工知识，巩固电化学有关理论、实验方法和实验技术相关知识，能识别现场化工控制特点和新能源发展方向，培养学生分析和解决实际问题的能力具有重要作用。同时，注重科研、智能训练，开拓创新意识培养，为专题综合应用实验和科研工作打下必要的基础。支撑毕业要求中的相应指标点，课程目标及能力要求具体如下：（一）具体目标目标 1：能运用正确设计实验（选择实验方法、实验条件、仪器和试剂等）解决实际问题的能力，具备回归分析、假设检验、方差分析及规范撰写报告的能力。目标 2：能够认真观察实验现象并详细记录，采用数理统计知识对实验数据进行分析处理，获得研究规律，逻辑推理、做出结论的能力。目标 3：使学生通过具体实验操作分析化工生产过程对社会的环境、安全

文化、法律等方面存在的潜在影响，并理解应承担的责任。目标4：培养学生实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、相互协作的团队精神、勇于开拓的创新意识。（二）课程目标与毕业要求的对应关系课程毕业要求毕业要求指标点评价方式教学单元目标4.1能基于任务要4.能够基于自然科学求，运用能源化学能源化学工程等领域基础知识，结合文的科学原理，采用设计献分析，形成解决目标1实验、开展实验、分析能源化工过程中复实验一单釜和多釜串联返混与解释数据、数学建模杂工程问题的解决等科学方法对能源化性能测定方案。学工程领域的复杂工实验二管式反应器中流动特4.2能够根据目标产程问题进行研究，并通性的测定品制备所涉及反应过条件假设、数据分实验三二元汽液平衡数据的目标2及分离的特性，选测定析、信息综合等方法得择研究路线，设计到合理有效的结论。实验四气相色谱法测定无限实验方案。稀释活度系数6.工程与可持续发展预习报告实验五煤的发热量测定在解决复杂工程问题6.2能够理分析和评实验操作实验六煤的水分和灰分测定时，能够基于能源化学价能源化工过程实实验七超级电容器用聚苯胺实验报告工程背景知识进行合践活动对健康、安电极的制备及电容特性研究理分析，评价专业工程全、环境、法律以目标3实验八循环伏安法测定铁氰实践及解决方案对健及经济和社会可持化钾的电极反应过程及其应用续发展的影响，并康、安全、环境、法律研究以及经济和社会可持理解应承担的责实验九线性极化技术测量金任。续发展的影响，并理解属腐蚀速率应承担的责任。实验十电解法制备普鲁士蓝8.2能独立完成团队修饰电极及电化学行为测试8.个人与团队：能够在分配的工作，能胜多样化、多学科背景下任团队成员的角色目标4的团队中承担个体、成与责任，并能提出员以及负责人的角色。合理的建议和决策

文化、法律等方面存在的潜在影响，并理解应承担的责任。目标 4：培养学生实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、相互协作的团队精神、勇于开拓的创新意识。（二）课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求毕业要求指标点课程目标教学单元评价方式 4. 能够基于自然科学、能源化学工程等领域的科学原理，采用设计实验、开展实验、分析与解释数据、数学建模等科学方法对能源化学工程领域的复杂工程问题进行研究，并通过条件假设、数据分析、信息综合等方法得到合理有效的结论。 4.1能基于任务要求，运用能源化学基础知识，结合文献分析，形成解决能源化工过程中复杂工程问题的解决方案。目标 1 实验一单釜和多釜串联返混性能测定实验二管式反应器中流动特性的测定实验三二元汽液平衡数据的测定实验四气相色谱法测定无限稀释活度系数实验五煤的发热量测定实验六煤的水分和灰分测定实验七超级电容器用聚苯胺电极的制备及电容特性研究实验八循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程及其应用研究实验九线性极化技术测量金属腐蚀速率实验十电解法制备普鲁士蓝修饰电极及电化学行为测试预习报告实验操作实验报告 4.2能够根据目标产品制备所涉及反应及分离的特性，选择研究路线，设计实验方案。目标 2 6. 工程与可持续发展：在解决复杂工程问题时，能够基于能源化学工程背景知识进行合理分析，评价专业工程实践及解决方案对健康、安全、环境、法律以及经济和社会可持续发展的影响，并理解应承担的责任。 6.2能够理分析和评价能源化工过程实践活动对健康、安全、环境、法律以及经济和社会可持续发展的影响，并理解应承担的责任。目标 3 8. 个人与团队：能够在多样化、多学科背景下的团队中承担个体、成员以及负责人的角色。 8.2能独立完成团队分配的工作，能胜任团队成员的角色与责任，并能提出合理的建议和决策。目标 4

三、教学内容与方法（一）教学内容及要求推推荐支撑荐序教学内容教学教学单元学习产出要求教学备注学号(知识点）方式目标时1.能运用停留时间分通过单釜与三釜反应布的测定方法；目标1器中停留时间分布的实验一单釜2.能识别停留时间分讲授测定，将数据计算结目标2选做和多釜串联返布与多釜串联模型的关16指导目标3果用多釜串联模型来综合性混性能测定系;定量返混程度，从而目标43.能识别模型参数n的认识限制返混的措施物理意义及计算方法1.能识别连续均相管式循环反应器的返混特性;目标1测定连续反应器内不实验二管式2.分析观察连续均相管同循环比的的影响，讲授选做自标2反应器中流动式循环反应器的流动特26指导综合性研究返混程度和模型自标3特性的测定征；目标4参数的计算的对比。3.研究不同循环比下的返混程度，计算模型参数n。1.能识别汽液平衡釜的以苯-正庚烷或正己构造，能运用二元汽液目标1烷一正庚烷为原料，平衡数据的测定方法和实验三二元目标2选做讲授利用气液双平衡的小技能；汽液平衡数据3目标3型平衡釜测定不同组2.对苯-正庚烷或正已指导综合性的测定目标4成原料的T-x-y数据，烷一正庚烷在常压下并作图。测定的数据绘制T-x-y图。1.用气液色谱法测定苯以邻苯二甲酸二王酯和环己烷在邻苯二甲酸目标1实验四气相二王酯中的无限稀释活为色谱柱固定液，用目标2讲授选做色谱法测定无气液色谱法测定苯和度系数。目标34限稀释活度系环己烷在邻苯二甲酸2.通过实验能运用测定指导综合性目标4数二王酯中的无限稀释原理和操作方法。熟悉流量、温度和压力等基活度系数。本测量方法。发热量的基本概念，1.能运用氧弹量热仪目标1氧弹量热仪构造及测测量发热量的基本原实验五煤的讲授选做目标2量发热量的基本原理;56发热量测定指导目标3综合性理，量热仪测量发热2.初步能识别量热仪测目标4量的方法量发热量的方法；

三、教学内容与方法（一）教学内容及要求序号教学单元教学内容（知识点）学习产出要求推荐学时推荐教学方式支撑教学目标备注 1 实验一单釜和多釜串联返混性能测定通过单釜与三釜反应器中停留时间分布的测定，将数据计算结果用多釜串联模型来定量返混程度，从而认识限制返混的措施 1. 能运用停留时间分布的测定方法； 2. 能识别停留时间分布与多釜串联模型的关系； 3. 能识别模型参数n的物理意义及计算方法 6 讲授指导目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 选做综合性 2 实验二管式反应器中流动特性的测定测定连续反应器内不同循环比的的影响，研究返混程度和模型参数的计算的对比。 1.能识别连续均相管式循环反应器的返混特性； 2.分析观察连续均相管式循环反应器的流动特征； 3.研究不同循环比下的返混程度，计算模型参数 n。 6 讲授指导目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 选做综合性 3 实验三二元汽液平衡数据的测定以苯-正庚烷或正己烷—正庚烷为原料，利用气液双平衡的小型平衡釜测定不同组成原料的 T-x-y 数据，并作图。 1.能识别汽液平衡釜的构造，能运用二元汽液平衡数据的测定方法和技能； 2.对苯-正庚烷或正己烷—正庚烷在常压下测定的数据绘制 T-x-y 图。 4 讲授指导目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 选做综合性 4 实验四气相色谱法测定无限稀释活度系数以邻苯二甲酸二壬酯为色谱柱固定液，用气液色谱法测定苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释活度系数。 1.用气液色谱法测定苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释活度系数。 2.通过实验能运用测定原理和操作方法。熟悉流量、温度和压力等基本测量方法。 4 讲授指导目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 选做综合性 5 实验五煤的发热量测定发热量的基本概念，氧弹量热仪构造及测量发热量的基本原理，量热仪测量发热量的方法 1. 能运用氧弹量热仪测量发热量的基本原理； 2.初步能识别量热仪测量发热量的方法； 6 讲授指导目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 选做综合性

推推荐支撑序教学内容荐教学教学备注教学单元学习产出要求学号(知识点）方式目标时3.理解发热量概念。1.能运用煤的工业分煤的工业分析方法，目标1析方法；实验六煤的煤中灰分、水分的定讲授选做2.能识别煤中灰分及目标2水分和灰分测6义及测定意义，水分X指导目标3综合性水分的测定方法；定灰分测定仪的构造及3.能运用自动测定仪目标4操作方法的构造及使用方法。1.能运用循环伏安法的实验技术；实验七循环循环伏安法的基本原2.能够正确使用CHI电目标1伏安法测定铁理，CHI电化学工作化学工作站开展测试工讲授必做目标2作；氰化钾的电极站的使用，铁氰化钾74指导目标3综合性反应过程及其电极反应的动力学信3.能够利用测定的铁氰目标4应用研究息的分析化钾体系的循环伏安曲线，分析该反应的动力学信息1.能运用线性极化法测量金属腐蚀速率的基本方法和原理；2.学会使用线性极化法目标1实验八线性线性极化技术测量金测量不锈钢在不同介质讲授必做目标2福极化技术测量属腐蚀速率的基本原中的阴极极化曲线和阳84指导目标3综合性金属腐蚀速率理、线性极化技术、极极化曲线；目标43.能够根据所测极化曲线求解极化阻力值，并分析不锈钢腐蚀速率的影响因素1.能识别有机电合成有机电合成的特点，的特点和基本反应装实验九超级有机电合成的基本方置：目标1讲授电容器用聚苯法，超级电容器的基2.能运用超级电容器目标2选做9胺电极的制备8指导综合性本原理，超级电容器的基本原理；目标3及电容特性研讨论的性能评价，实验方3.能够用电化学测试手目标4究段评价超级电容器的性案设计及讨论能修饰电极，电沉积法1.能识别修饰电极的实验十电解制备修饰电极的原特点；目标1讲授法制备普鲁士选做理，利用单扫描伏安2.能运用电沉积法制目标2指导蓝修饰电极及108目标3法测定K离子浓度的备修饰电极和利用普鲁综合性电化学行为测讨论原理，实验方案设计土蓝修饰电极测定K离目标4试及讨论子浓度的原理

序号教学单元教学内容（知识点）学习产出要求推荐学时推荐教学方式支撑教学目标备注 3.理解发热量概念。 6 实验六煤的水分和灰分测定煤的工业分析方法，煤中灰分、水分的定义及测定意义，水分灰分测定仪的构造及操作方法 1. 能运用煤的工业分析方法； 2. 能识别煤中灰分及水分的测定方法； 3. 能运用自动测定仪的构造及使用方法。 4 讲授指导目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 选做综合性 7 实验七循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程及其应用研究循环伏安法的基本原理，CHI 电化学工作站的使用，铁氰化钾电极反应的动力学信息的分析 1. 能运用循环伏安法的实验技术； 2.能够正确使用 CHI 电化学工作站开展测试工作；3.能够利用测定的铁氰化钾体系的循环伏安曲线，分析该反应的动力学信息 4 讲授指导目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 必做综合性 8 实验八线性极化技术测量金属腐蚀速率线性极化技术测量金属腐蚀速率的基本原理、线性极化技术、 1.能运用线性极化法测量金属腐蚀速率的基本方法和原理； 2.学会使用线性极化法测量不锈钢在不同介质中的阴极极化曲线和阳极极化曲线； 3.能够根据所测极化曲线求解极化阻力值，并分析不锈钢腐蚀速率的影响因素 4 讲授指导目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 必做综合性 9 实验九超级电容器用聚苯胺电极的制备及电容特性研究有机电合成的特点，有机电合成的基本方法，超级电容器的基本原理，超级电容器的性能评价，实验方案设计及讨论 1. 能识别有机电合成的特点和基本反应装置；2. 能运用超级电容器的基本原理； 3.能够用电化学测试手段评价超级电容器的性能 8 讲授指导讨论目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 选做综合性 10 实验十电解法制备普鲁士蓝修饰电极及电化学行为测试修饰电极，电沉积法制备修饰电极的原理，利用单扫描伏安法测定 K 离子浓度的原理，实验方案设计及讨论 1. 能识别修饰电极的特点； 2. 能运用电沉积法制备修饰电极和利用普鲁士蓝修饰电极测定 K离子浓度的原理； 8 讲授指导讨论目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 选做综合性

（二）实验成绩评定标准课程目标1、目标2和目标3中每项考核内容（每个教学单元）评分标准如下:目标1：能运用正确设计实验（选择实验方法、实验条件、仪器和试剂等）解决实际问题的能力，能运用回归分析、假设检验、方差分析及规范撰写报告的能力。目标2：能够认真观察实验现象并详细记录，采用数理统计知识对实验数据进行分析处理，获得研究规律，逻辑推理、作出结论的能力。对应目标目标3：培养学生实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、相互协作的团队精神、勇于开拓的创新意识。目标4：使学生通过具体实验操作分析化工生产过程对社会的环境、安全、文化、法律等方面存在的潜在影响，并理解应承担的责任。考查点实验预习实验操作实验报告成绩比例20%20%60%有很强的总结实验和撰写报明确实验目的和原理，能正确熟练使用仪器设备完成100%告的能力，实验报告内容完至熟悉实验仪器设备参实验。实验态度认真，操作能力整、正确，有很好的分析与90%强，操作、记录规范，沟通、协数条件及实验内容，能见解。文本表述清晰，书写(优)认真撰写预习报告。作很好。工整，格式规范。明确实验目的和原理，有较强的总结实验和撰写报89.9%比较熟悉实验仪器设能正确使用仪器设备完成实验告的能力，实验报告内容完至备参数条件及实验内实验态度认真，操作能力强，操整、正确，有较好的分析与80%容，能够较认真的撰写见解。文本表述较清晰，书作、记录规范，沟通、协作良好。(良)评预习报告。写较工整，格式规范。分标有良好的总结实验和撰写报准能识别实验目的和原能较正确使用仪器设备完成实79.9告的能力，实验报告内容较至理，能识别实验仪器设验。实验态度比较认真，操作能完整、正确，有自己的分析70%备参数条件及实验内力较强，操作、记录规范，沟通、与见解。文本表述较清晰，(中)容，能撰写预习报告。协作正常。书写较工整，格式较为规范。有一定的总结实验和撰写报基本能识别实验目的69.9%能使用仪器设备完成实验。实验告的能力，实验报告内容基至和原理，能识别实验仪态度不太认真，操作能力一般本完整、正确，没有分析或60%器设备参数条件及实见解。文本表述基本清晰，操作、记录基本规范，有沟通、(及验内容，能撰写预习报协作。书写基本工整，格式基本规格)告。范

（二）实验成绩评定标准课程目标 1、目标 2 和目标 3 中每项考核内容（每个教学单元）评分标准如下：对应目标目标 1：能运用正确设计实验（选择实验方法、实验条件、仪器和试剂等）解决实际问题的能力，能运用回归分析、假设检验、方差分析及规范撰写报告的能力。目标 2：能够认真观察实验现象并详细记录，采用数理统计知识对实验数据进行分析处理，获得研究规律，逻辑推理、作出结论的能力。目标 3：培养学生实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、相互协作的团队精神、勇于开拓的创新意识。目标 4：使学生通过具体实验操作分析化工生产过程对社会的环境、安全、文化、法律等方面存在的潜在影响，并理解应承担的责任。考查点实验预习实验操作实验报告成绩比例 20% 20% 60% 评分标准 100% 至 90% （优）明确实验目的和原理，熟悉实验仪器设备参数条件及实验内容，能认真撰写预习报告。能正确熟练使用仪器设备完成实验。实验态度认真，操作能力强，操作、记录规范，沟通、协作很好。有很强的总结实验和撰写报告的能力，实验报告内容完整、正确，有很好的分析与见解。文本表述清晰，书写工整，格式规范。 89.9% 至 80% （良）明确实验目的和原理，比较熟悉实验仪器设备参数条件及实验内容，能够较认真的撰写预习报告。能正确使用仪器设备完成实验。实验态度认真，操作能力强，操作、记录规范，沟通、协作良好。有较强的总结实验和撰写报告的能力，实验报告内容完整、正确，有较好的分析与见解。文本表述较清晰，书写较工整，格式规范。 79.9 至 70% （中）能识别实验目的和原理，能识别实验仪器设备参数条件及实验内容，能撰写预习报告。能较正确使用仪器设备完成实验。实验态度比较认真，操作能力较强，操作、记录规范，沟通、协作正常。有良好的总结实验和撰写报告的能力，实验报告内容较完整、正确，有自己的分析与见解。文本表述较清晰，书写较工整，格式较为规范。 69.9% 至 60% （及格）基本能识别实验目的和原理，能识别实验仪器设备参数条件及实验内容，能撰写预习报告。能使用仪器设备完成实验。实验态度不太认真，操作能力一般，操作、记录基本规范，有沟通、协作。有一定的总结实验和撰写报告的能力，实验报告内容基本完整、正确，没有分析或见解。文本表述基本清晰，书写基本工整，格式基本规范