《工程化学》教案·优选.
工程化学电子教案
4. 反应自发进行方向的判断
GHTS
r G m ( T ) r H m ( 2.1 9 K ) 5 T 8 r S m ( 2.1 9 K )5 8
(1) 反应自发进行方向的粗略判断 例2.2 定性判断下列反应自发进行的方向
(1) H 2(g) C 2(g l)2 H(g C ) l
8.37k0Jmo 1 l
3. 混乱度与熵 物质内部微观粒子的混乱度(或无序度)
可用熵来表达,并用符号“S”表示。
SKln
(1) 标准摩尔熵与标准摩尔熵变
lim S 0
T0
SSTSOST
①对于同一物质,物态不同,熵值不同
Sm (g)Sm (l)Sm (s)
②同一种物质在聚集状态相同时,温度升 高,热运动加剧,混乱度增大,其标准摩尔熵 值随温度升高而增大。
2.吉布斯函数
(1)吉布斯函数与自发过程 ΔG < 0 此过程自发进行 ΔG = 0 系统处于平衡态 ΔG > 0 非自发过程
G是体系的状态函数。故G具有下列特征: (1)G的值只与体系的始态和终态有关,
而与过程所经历的途径无关。
(2)正、逆过程的吉布斯函数变数值相等 而符号相反,即。
(3)G具有加和性。若一个过程可分为几 个过程之和,则总过程的G等于各分过程的 吉布斯函数变之和。
(2)化学反应的标准摩尔吉布斯函数变
r
G
m
在热力学标准态下,发生1mol反应时,反
应的吉布斯函数变化叫做化学反应的标准摩尔
吉布斯函数变,用
r
G
m
表示。
ΔrGm θ0 此反应自发进行
ΔrGm θ0 此反应处于平衡态 ΔrGm θ0 是非自发的反应
工程化学基础第三版教学设计
工程化学基础第三版教学设计课程简介《工程化学基础》是一门面向化学工程专业本科学生的基础课程。
本课程旨在从化学工程的角度介绍化学反应、化学平衡、化学动力学、化学热力学等基本概念和方法,并进一步应用到化学反应工程、化工反应器设计等实际问题中。
教学目标通过本课程的学习,学生将能够:1.理解化学反应原理及其应用;2.掌握化学反应动力学及相关计算方法;3.了解化学平衡、热力学基础及应用;4.学习化学反应工程、化工反应器设计等实际问题。
教学内容本课程主要分为四个部分:第一部分:化学反应基础1.化学反应概述;2.化学反应平衡;3.化学反应速率;4.反应机理。
第二部分:化学反应动力学1.反应速率常数的测定方法;2.反应速率方程;3.反应级数;4.反应机理的探讨。
第三部分:化学平衡和热力学基础1.化学平衡;2.反应焓、熵和自由能的计算;3.反应热力学计算。
第四部分:化学反应工程1.化学反应器的类型与分类;2.化学反应器的设计基础;3.化学反应器流态。
教学方法本课程采用多种教学方法,如:1.理论授课;2.实验课程;3.讨论课;4.课程论文。
教学评估本课程采取综合评估方式,包括:1.期中考试;2.实验报告;3.课堂表现;4.课程论文。
教学资料本课程主要参考资料如下:1.Steven S. Zumdahl, Susan A. Zumdahl. Chemical Principles.Houghton Mifflin Company, 2002.2.Keith J. Ldler, John H. Meiser. Physical Chemistry.Benjamin/Cummings Publishing Company, 1982.3.Fogler H. Scott. Elements of Chemical Reaction Engineering.Prentice Hall, 2016.结语通过本课程的学习,学生将掌握化学反应基础、动力学和热力学基础及其应用,以及化学反应工程等相关知识,为其进一步学习化学工程专业提供坚实的基础。
《工程化学》教案·优选.
《⼯程化学》教案·优选.《⼯程化学》教案总纲⼀、课程性质及教学⽬的:《⼯程化学》是全校⾮化学化⼯专业理⼯科本科⽣校级必修课,是素质教育的重要课程之⼀。
⼯程化学是从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发,密切联系现代⼯程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利⽤、信息传递、⽣命科学发展等有关化学问题,深⼊浅出地介绍有现实应⽤价值和有潜在应⽤价值的基础理论和基本知识,使学⽣在今后的实际⼯作中能有意识的运⽤化学观点去思考、认识和解决问题。
该课程的任务是激发学⽣学习化学的兴趣,将化学的思维⽅法和能⼒传授给学⽣,通过介绍化学理论在⼯程实际中的应⽤,把化学对⼈类进步的影响逐渐渗透到学⽣的脑海中,从⽽提⾼学⽣的化学素质。
⼆、课程内容:⼯程化学课程内容包含绪论、物质的化学组成和聚集状态、化学反应原理、⽔溶液中的化学反应和⽔体保护、电化学基础、物质结构基础等六部分。
纵观⼯程化学所含内容可知,该课程内容较为庞杂。
具有三多的特点;即所谓内容头绪多、原理规律多(涉及原理、规律⼏⼗个)、概念定义多,由于该课程具有上述特点,加之微观结构看不见、摸不到。
因此,教师感到难教,学⽣感到难学。
三、教学对象:⾮化学化⼯类理⼯科本科新⽣。
四、教学时间:第⼀学期或第⼆学期五、教学指导思想:1.从⼯程实际和⽣活实际的⾓度出发讲授《⼯程化学》,体现21世纪教学理念、教学改⾰精神和世界⼯程教育思想。
2.严格按《⼯程化学》教学⼤纲及《⼯程化学实验⼤纲》进⾏教学,注意课程内容的准确定位和整体优化,注重课程的趣味性和实⽤性。
3.开设的实验及课堂讨论应有利于激发学⽣的学习兴趣、有利于培养学⽣分析问题、解决问题及知识创新的能⼒。
六、教学重点:1.系统与环境、反应进度、化学计量数;2.⽓体分压定律,⼤⽓相对湿度,等离⼦体;3. 稀溶液的依数性;3.晶体及其性质;4.热⼒学第⼀定律;5.焓与焓变,熵与熵变,吉布斯函数变;6.盖斯定律;7.化学反应等温式;8.浓度(压⼒)、温度等因素对化学平衡的影响;9.浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响;10.酸碱质⼦理论;11.酸碱解离平衡常数;12.缓冲溶液及有关pH计算;13.溶度积及溶度积规则的应⽤;14.难溶电解质稳定平衡常数;15.四个量⼦数的意义、符号及电⼦组态表⽰的意义;16.杂化轨道理论;17.周期系元素原⼦的核外电⼦分布的⼀般规律;18.分⼦间作⽤⼒;19.氧化还原反应和原电池的关系;20.电极电势的计算及其应⽤;21.⾦属腐蚀原理与防护措施。
工程化学教案ppt
工程化学教案ppt教案标题:工程化学教案PPT教案概述:本教案旨在为工程化学课程设计一份精美的PPT教案,以提高学生对工程化学知识的理解和应用能力。
通过使用PPT工具,教师可以将课程内容以图文并茂的方式呈现给学生,激发学生的学习兴趣,提高课堂互动和参与度。
教案目标:1. 了解工程化学的基本概念和应用领域;2. 掌握工程化学的基本原理和实践技巧;3. 培养学生的问题分析和解决能力;4. 提高学生的科学素养和创新能力。
教案内容:一、引入部分:1. 通过引入一个与工程化学相关的真实案例或问题,激发学生对工程化学的兴趣和好奇心;2. 介绍工程化学的定义和作用,引导学生思考工程化学在日常生活和工业生产中的重要性。
二、知识讲解部分:1. 介绍工程化学的基本原理和相关概念,如反应动力学、化学平衡等;2. 展示工程化学在不同领域的应用案例,如化工过程控制、材料设计等;3. 解释工程化学实践中常用的实验方法和技术,如反应器设计、催化剂选择等。
三、案例分析部分:1. 提供一个具体的工程化学案例,要求学生分析问题、制定解决方案,并进行讨论;2. 引导学生运用所学的工程化学知识和技巧,解决实际问题;3. 鼓励学生在小组或个人中展示和分享解决方案,促进合作学习和思维碰撞。
四、总结与评价部分:1. 总结本节课的重点内容和学习收获;2. 鼓励学生对工程化学的未来发展进行展望和思考;3. 对学生的表现进行评价和反馈,鼓励他们在工程化学领域中继续深入学习和探索。
教学资源和评估方法:1. 教学资源:PPT演示文稿、案例分析材料、相关实验设备和化学品;2. 评估方法:课堂参与度、小组讨论表现、解决问题的能力、PPT制作和展示等。
教案特色:1. 结合真实案例和问题,增加学生对工程化学的兴趣和实际应用意识;2. 强调学生的主动参与和合作学习,培养问题解决能力和创新思维;3. 使用PPT工具,以图文并茂的方式呈现课程内容,提高学生的学习效果和记忆力。
工程化学教案
《工程化学》教案总纲一、课程性质及教学目的:《工程化学》是全校非化学化工专业理工科本科生校级必修课,是素质教育的重要课程之一。
工程化学是从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发,密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、信息传递、生命科学发展等有关化学问题,深入浅出地介绍有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识,使学生在今后的实际工作中能有意识的运用化学观点去思考、认识和解决问题。
该课程的任务是激发学生学习化学的兴趣,将化学的思维方法和能力传授给学生,通过介绍化学理论在工程实际中的应用,把化学对人类进步的影响逐渐渗透到学生的脑海中,从而提高学生的化学素质。
二、课程内容:工程化学课程内容包含绪论、物质的化学组成和聚集状态、化学反应原理、水溶液中的化学反应和水体保护、电化学基础、物质结构基础等六部分。
纵观工程化学所含内容可知,该课程内容较为庞杂。
具有三多的特点;即所谓内容头绪多、原理规律多(涉及原理、规律几十个)、概念定义多,由于该课程具有上述特点,加之微观结构看不见、摸不到。
因此,教师感到难教,学生感到难学。
三、教学对象:非化学化工类理工科本科新生。
四、教学时间:第一学期或第二学期五、教学指导思想:1.从工程实际和生活实际的角度出发讲授《工程化学》,体现21世纪教学理念、教学改革精神和世界工程教育思想。
2.严格按《工程化学》教学大纲及《工程化学实验大纲》进行教学,注意课程内容的准确定位和整体优化,注重课程的趣味性和实用性。
3.开设的实验及课堂讨论应有利于激发学生的学习兴趣、有利于培养学生分析问题、解决问题及知识创新的能力。
六、教学重点:1.系统与环境、反应进度、化学计量数;2.气体分压定律,大气相对湿度,等离子体;3. 稀溶液的依数性;3.晶体及其性质;4.热力学第一定律;5.焓与焓变,熵与熵变,吉布斯函数变;6.盖斯定律;7.化学反应等温式;8.浓度(压力)、温度等因素对化学平衡的影响;9.浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响;10.酸碱质子理论;11.酸碱解离平衡常数;12.缓冲溶液及有关pH计算;13.溶度积及溶度积规则的应用;14.难溶电解质稳定平衡常数;15.四个量子数的意义、符号及电子组态表示的意义;16.杂化轨道理论;17.周期系元素原子的核外电子分布的一般规律;18.分子间作用力;19.氧化还原反应和原电池的关系;20.电极电势的计算及其应用;21.金属腐蚀原理与防护措施。
工程化学教案
工程化学教案——第六章化学与能源主讲教师:董文魁、许力、李静萍等使用教材:许力等编著,《工程化学》,兰州大学出版社授课对象:非化学类各专业学生1•第六章化学与能源(讲授时数: 1学时)一.学习目的和要求了解能源中的燃料燃烧反应的热效应,能源的概况。
二. 本章节重点、难点能源中的燃料燃烧反应的热效应三. 学时分配共1学时四.教学内容:能源:是指提供能量的自然资源。
能源的消费水平在很大程度上是一个国家综合实力的表现。
存在于自然界,可直接获得而勿须改变其形态和性质的能源称为一次能源,亦称天然能源。
其中风能;水能、太阳能、地热能、生物能、潮汐能等不会随着人们的使用而减少,称之为可再生能源。
而矿物能源如煤炭、石油、核燃料等,有些已经出现资源枯竭的危险.这些能源称为非再生能源。
由一次能源经加工、转换或改质而得到的另一类型能源产物称二次能源,如电能、氢能、汽(煤)油等。
二、几种主要的能源1. 太阳能:有从太阳获取大量辐射的光和热,经植物的光合作用转化为生物质的化学能;埋藏在地下的动植物残骸经漫长的地质作用而转化为煤炭、石油、天然气等化石能;江河湖海中的水,经日晒蒸发再凝聚降落在高山丘陵而形成水力能及其风能等。
可以说:太阳能是地球上主要能源的总来源。
2. 石油:由于热值比煤高而且开采、运输均较容易,实用性也强,用途广泛,占据能源消费的首位,目前维持在6%~47%。
3. 天然气:系指气田、油田等处产生的可燃性碳氢化台物目前巳成为世界第三位的能源。
除此,还有核能、化学能等。
三、我国的能源状况自古以来,我国一直以薪柴作为燃料。
近代的中国城市以煤炭和木柴为主要能源,广大农村主要靠桔杆和柴草为生活能源。
我国能源资源总量十分丰富,资源品种也较齐全,但是由于我国人口众多,人均能量资源占有量仅为世界平均平的 50%;另外,我国能源分布极不均衡,工业较发达的东南沿海地区煤炭和水力资源短缺。
丰富的水力资源主要在西南交通不便和地形复杂的地区,开发利用难度较大。
工程化学电子教案3
4.1 稀溶液的通性 本章只讨论溶液中溶有难挥发的溶质的情况。
当水中溶有少量不挥发的溶质后,形成的溶液常 称为稀溶液。大量实验结果表明:稀溶液的蒸气 压、沸点、凝固点以及渗透压只与溶质的数(即 溶液浓度)有关,又称为依数性。
即 c(OH-) = 1.34×10-3 (mol · dm-3)
c ( ) c H K w ( )O ( c θ ) 2 1 H 1 1 .1 0 ( 4 3 3 m m 0 d 4 d 3 ) m o 2 o 3 m 7 l l .1 4 1 m 0 2 6 do 3
3.溶液的凝固点下降 物质的凝固点是它的固态蒸气压等于液态蒸气
压时所对应的温度。由于稀溶液的蒸气压下降,在 273.15K时,水溶液的蒸气压必然低于冰的蒸气压力, 冰与溶液不能共存,即溶液在273.15K时不能结冰。 然而冰的蒸气压随温度降低的速度较快,而水的蒸 气压随温度降低的速度较慢,这样必然在比273.15K 更低的某温度Tfp下冰的蒸气压等于水的蒸气压,所 对应的温度Tfp即为溶液的凝固点。
(2)缓冲溶液及其pH的计算
pHpKa lgcc((共 共轭 轭碱 酸 ))
pOHpKb lgcc((共 共轭 轭))酸 碱
(3)缓冲溶液的应用、选择与配制 在选择缓冲溶液时,首先应注意所选的缓冲溶
液不能与反应物、生成物发生作用,同时缓冲溶液 的pH值应在要求的范围内。
pHpKa 1
(或pOHpK b1)
3.溶度积规则及其应用
(1)溶度积规则
Q { c (A n )/c } m { c (B m )/c } n
《工程化学电子教案》课件
《工程化学电子教案》PPT课件第一章:工程化学简介1.1 课程目标了解工程化学的基本概念和研究对象认识工程化学在工程领域中的应用1.2 教学内容工程化学的定义和发展历程工程化学的研究方法和内容工程化学在工程领域的应用实例1.3 教学方法讲授法:讲解工程化学的基本概念和研究方法案例分析法:分享工程化学在实际工程中的应用案例1.4 教学资源PPT课件:工程化学的基本概念和实例相关阅读材料:工程化学的研究方法和应用领域1.5 教学评估课堂讨论:学生对工程化学的理解和应用案例的讨论课后作业:学生完成相关的阅读材料和练习题第二章:工程材料的化学性质2.1 课程目标了解工程材料的分类和特点认识工程材料的主要化学性质2.2 教学内容工程材料的分类和特点工程材料的化学性质:如腐蚀、氧化、还原等工程材料化学性质的影响因素2.3 教学方法讲授法:讲解工程材料的分类和特点实验法:进行工程材料的化学性质实验,观察和分析实验结果2.4 教学资源PPT课件:工程材料的分类和特点,化学性质的定义和实例实验材料和设备:进行化学性质实验2.5 教学评估课堂讨论:学生对工程材料分类和特点的理解实验报告:学生完成实验的观察和分析报告第三章:工程材料的腐蚀与防护3.1 课程目标了解工程材料腐蚀的原因和危害掌握工程材料腐蚀的防护方法和措施3.2 教学内容工程材料腐蚀的原因和类型:如化学腐蚀、电化学腐蚀等工程材料腐蚀的危害和影响工程材料腐蚀的防护方法:如表面处理、涂层保护等3.3 教学方法讲授法:讲解工程材料腐蚀的原因和类型实验法:进行工程材料腐蚀的实验,观察和分析腐蚀现象3.4 教学资源PPT课件:工程材料腐蚀的原因和类型,防护方法和措施实验材料和设备:进行腐蚀实验3.5 教学评估课堂讨论:学生对工程材料腐蚀原因和类型的理解实验报告:学生完成腐蚀实验的观察和分析报告第四章:工程材料的热处理4.1 课程目标了解工程材料热处理的基本原理和方法掌握工程材料热处理的效果和应用4.2 教学内容工程材料热处理的基本原理:如相变、组织变化等工程材料热处理的方法:如退火、淬火、回火等工程材料热处理的效果:如硬度、韧性、耐磨性等4.3 教学方法讲授法:讲解工程材料热处理的基本原理和方法实验法:进行工程材料热处理的实验,观察和分析热处理效果4.4 教学资源PPT课件:工程材料热处理的基本原理和方法,效果和应用实验材料和设备:进行热处理实验4.5 教学评估课堂讨论:学生对工程材料热处理原理和方法的理解实验报告:学生完成热处理实验的观察和分析报告第五章:工程材料的表面处理5.1 课程目标了解工程材料表面处理的基本概念和方法掌握工程材料表面处理的技术和应用5.2 教学内容工程材料表面处理的基本概念:如表面改性、涂层等工程材料表面处理的方法:如热镀锌、电镀、喷涂等工程材料表面处理的技术和应用:如防腐蚀、提高硬度等5.3 教学方法讲授法:讲解工程材料表面处理的基本概念和方法实验法:进行工程材料表面处理的实验,观察和分析处理效果5.4 教学资源PPT课件:工程材料表面处理的基本概念和方法,技术和应用实验材料和设备:进行表面处理实验5.5 教学评估课堂讨论:学生对工程材料表面处理概念和方法的理解实验报告:学生完成表面处理实验的观察和分析报告第六章:工程化学在金属材料中的应用6.1 课程目标理解金属材料的结构和性质掌握工程化学在金属材料加工、腐蚀与防护中的应用6.2 教学内容金属材料的结构:晶粒结构、phases 等金属材料的性能:机械性能、导电性、热稳定性等工程化学在金属材料中的应用:铸造、焊接、热处理等6.3 教学方法讲授法:讲解金属材料的结构和性能实验法:进行金属材料的性能测试实验6.4 教学资源PPT课件:金属材料的结构和性能,工程化学在金属材料中的应用实例实验材料和设备:进行性能测试实验6.5 教学评估课堂讨论:学生对金属材料结构和性能的理解实验报告:学生完成性能测试实验的报告第七章:工程化学在陶瓷材料中的应用7.1 课程目标理解陶瓷材料的结构和性质掌握工程化学在陶瓷材料加工、制备与性能优化中的应用7.2 教学内容陶瓷材料的结构:晶相结构、气孔结构等陶瓷材料的性能:硬度、强度、热稳定性等工程化学在陶瓷材料中的应用:陶瓷制备、烧结、涂层制备等7.3 教学方法讲授法:讲解陶瓷材料的结构和性能实验法:进行陶瓷材料的性能测试实验7.4 教学资源PPT课件:陶瓷材料的结构和性能,工程化学在陶瓷材料中的应用实例实验材料和设备:进行性能测试实验7.5 教学评估课堂讨论:学生对陶瓷材料结构和性能的理解实验报告:学生完成性能测试实验的报告第八章:工程化学在高分子材料中的应用8.1 课程目标理解高分子材料的结构和性质掌握工程化学在高分子材料合成、改性与应用中的关键作用8.2 教学内容高分子材料的结构:链结构、交联结构等高分子材料的性能:机械性能、热稳定性、溶解性等工程化学在高分子材料中的应用:合成、改性、加工等8.3 教学方法讲授法:讲解高分子材料的结构和性能实验法:进行高分子材料的性能测试实验8.4 教学资源PPT课件:高分子材料的结构和性能,工程化学在高分子材料中的应用实例实验材料和设备:进行性能测试实验8.5 教学评估课堂讨论:学生对高分子材料结构和性能的理解实验报告:学生完成性能测试实验的报告第九章:工程化学在环境工程中的应用9.1 课程目标理解环境工程的基本概念和问题掌握工程化学在环境保护、污染控制与修复中的应用9.2 教学内容环境工程的基本概念:水污染、大气污染、土壤污染等工程化学在环境保护中的应用:废水处理、废气处理、固废处理等污染控制与修复技术:生物降解、吸附、膜分离等9.3 教学方法讲授法:讲解环境工程的基本概念和问题实验法:进行污染控制与修复技术的实验9.4 教学资源PPT课件:环境工程的基本概念,工程化学在环境保护中的应用实例实验材料和设备:进行实验9.5 教学评估课堂讨论:学生对环境工程概念和问题的理解实验报告:学生完成实验的报告第十章:工程化学在生物医学工程中的应用10.1 课程目标理解生物医学工程的基本概念和需求掌握工程化学在生物材料、药物输送和生物传感器等领域的应用10.2 教学内容生物医学工程的基本概念:医疗器械、生物材料、组织工程等工程化学在生物医学工程中的应用:生物材料的制备和性能、药物输送系统、生物传感器等10.3 教学方法讲授法:讲解生物医学工程的基本概念和需求实验法:进行相关应用的实验10.4 教学资源PPT课件:生物医学工程的基本概念,工程化学在生物医学工程中的应用实例实验材料和设备:进行实验10.5 教学评估课堂讨论:学生对生物医学工程概念和需求的理解实验报告:学生完成实验的报告重点和难点解析1. 工程化学简介难点解析:理解工程化学的研究方法和内容,以及如何将工程化学应用于实际工程问题中。
《工程化学基础》教案第章yj
工程化学基础教案第章yj一、教学目标本章节旨在让学生了解工程化学基础的基本概念、原理和应用,掌握工程化学基础在实际工程中的重要性和作用,并具备一定的工程化学基础实验技能。
二、教学内容1. 工程化学基础的概念和意义•工程化学的定义和发展历程•工程化学在工程实践中的应用领域•工程化学基础对工程实践的重要性和作用2. 工程化学基础的原理•反应原理和反应动力学•反应器的类型和选择•反应器设计的基本原则3. 工程化学基础实验技术•实验室安全和实验室操作规范•常用的分析仪器和实验设备介绍•常用的实验技术和操作方法三、教学方法本章节的教学将采用以下方法:1.理论授课:通过讲解工程化学基础的概念、原理和应用,帮助学生建立起对该领域的全面认知。
2.示范实验:教师将针对工程化学基础实验技术的操作要点进行示范,学生可以通过观察和实践来掌握实验技能。
3.小组讨论:分组讨论工程化学基础在实际工程中的应用案例,梳理相关知识点并展开讨论,提升学生的综合应用能力。
4.实践实验:将学生分成小组,进行工程化学基础实验,加深对理论知识的理解和实际操作的熟练度。
四、教学评估为了评估学生对工程化学基础的掌握程度,将采用以下评估方式:1.课堂练习:通过给学生一些相关题目进行课堂练习,测试学生对工程化学基础概念的理解和掌握程度。
2.实验报告:要求学生编写实验报告,包括对实验过程的描述、实验结果的分析和实验中遇到的问题以及解决方案等。
3.期末考试:设置期末考试,测试学生对工程化学基础理论和实验技术的综合掌握程度和应用能力。
五、教学资源本章节的教学资源包括但不限于以下内容:1.教材:选择适合的工程化学基础教材,作为学生的参考书。
2.PowerPoint课件:准备相应的课件,以方便学生理解和记忆知识点。
3.实验设备:准备实验所需的仪器设备和实验用品。
4.实验指导书:编写实验指导书,详细介绍实验过程、操作要点和安全注意事项。
六、教学进度安排本章节的教学进度安排如下:课时内容第1课时工程化学基础概念和意义第2课时工程化学基础原理第3-4课时工程化学基础实验技术第5课时小组讨论和实践实验第6课时教学评估和复习回顾七、教学改进措施为了提高教学效果,我们将采取以下改进措施:1.激发学生学习兴趣:通过举例介绍工程化学基础在实际生活中的应用,激发学生对该学科的兴趣和学习动力。
工程化学基础教学设计
工程化学基础教学设计导言工程化学是现代化工生产中的一门基础学科,其涉及的范围较广,包括物理化学、化学工艺学、化工流程等多个学科的知识。
为了加强工程化学基础教育的质量,提高学生的学习兴趣和能力,本文提出一套基于工程化学基础课程的教学设计方案。
该方案以理论教学、实验教学和实践教学为主线,充分利用课堂、实验室及其他教育资源,力图帮助学生掌握工程化学的相关知识和技能。
理论教学课程设置理论教学是工程化学课程的核心内容,我们可以根据学生的学科背景和教育程度,将工程化学课程分为基础课程和进阶课程两部分,以适应不同年级和专业的学生。
在基础课程中,主要涉及物理化学、化学工艺学、化学反应工程、过程控制等方面的知识。
在进阶课程中,则进一步深入探讨化工流程的优化设计、分离与纯化工艺、化工产品的市场与应用等问题。
教学方法工程化学课程的理论教学可以采用多种教学方法,如传统讲授、案例分析、小组讨论、课堂演示等。
其中,案例分析和小组讨论可以增强学生的思考能力和创新能力,课堂演示则可以加深学生对理论知识的理解和应用。
实验教学实验内容实验教学是工程化学课程不可或缺的部分,通过实验教学可以使学生更加直观地了解化学反应及其过程、纯化和分离技术的原理、流体力学的基本知识、流程控制的方法等方面的知识。
因此,在实验教学中,我们可以设置多个实验项目,如:•酸碱中和反应实验•道尔顿定律实验•吸收与淘汰实验•活性炭吸附实验•沉淀法制备氢氧化铝实验•高分子物质制备实验实验设计实验设计是实验教学的重要环节。
我们在设计实验时应该注意以下几点:•确定实验目的和意义•选择合适的实验方法和设备•制定实验操作流程•规范实验记录和数据分析•关注实验安全和环保实践教学社会实践工程化学课程的实践教学可以包括实习、毕业设计、论文研究等多个方面。
在实习中,学生可以到化工企业和科研机构进行学习和实践,亲身感受化工行业的实际情况,提升技能和经验;在毕业设计和论文研究中,则可以进一步深入探讨和研究化工学科的前沿问题,扩展知识和见识。
工程化学电子教案
铬(Cr) 它是第VI副族元素,具有灰白色 金属光泽,比重较大,熔点高,硬度大; 是金属中最硬的一个。在一般情况下很稳 定,不与水及空气作用,在常温时能熔于 稀HCl和H2SO4,但不溶于NHO3,这是因 为在Cr表面形成了一层Cr2O3保护薄膜的缘 故。
① 取代固溶体 原子半径和性质相似的金 属易成固溶体。在固溶体内,溶剂金属保 持原有的晶格,而熔质金属的原子取代溶 剂晶格内若干位置,例如铜与锌组成a─黄 铜,在这固溶体合金中,保持纯铜的原来 的体心立方晶格,而锌原子无秩序地取代 晶格中的铜原子的位置。
② 填充固溶体 当溶质原子远小于溶剂原 子时,溶质原子的溶入,一般是填入溶剂 原子之间的空隙之中,这样组成的合金称 为填充固溶体,最普通的溶质原子是氢、 硼、碳、氮等。产生此类合金时,溶剂的 晶格构造还是保持不变,因此能被容纳的 溶质原子的大小与溶剂原子的大小之比应 有一定的限度。其结构组成常为M2X和MX, 式中M为过渡元素,X为碳、硼,氮和氢等。
(1)金属混合物 两种金属在熔融状态时, 虽然完全互溶,但在凝固时就分别结晶出 来,组成两组金属晶体的混合物。金属的 导电和导热等性质主要是组分金属的平均 性质。
(2)金属固溶体、金属互相溶解所组成的 固态溶液称为金属固溶体。各组分的原子 半径、熔化温度、晶格常数、原子结构的 相似性等,对组成固溶体有很大的影响。 固溶体可分为取代固溶体与填充固溶体两 种。
钨(W) 钨是第VI类的副族元素,是银白色的 金属。粉末状的钨则呈灰色或黑色。钨是一种最 难熔的金属,它的熔点为3400℃左右。纯净的金 属钨是可塑的,并且容易加工进行处理。可以把 钨拉成直径达10微米的金属丝。然而钨同时又具 有很高的韧性,钨的韧性可以说是各种纯净金属 中最强的。块状的金属钨常温下对于空气和水都 是稳定的。粉末状的钨会被潮湿的空气所部分氧 化。如果把金属钨加热到红热的温度时,不论是 在空气中或氧气中,它都会迅速地被氧化,生成 三气隔氧绝化。钨WO3。因此,钨用做灯丝时,要使它和空
工程化学教学大纲
工程化学教学大纲一、课程简介《工程化学》是一门综合性课程,旨在让学生掌握化学在工程实践中的基础知识和应用技术。
本课程涵盖化学反应原理、化工过程设计、工业催化、工业分离技术和应用化学等方面的知识,通过理论学习和实践操作,帮助学生深入了解化学在工业生产中的重要作用。
二、教学目标1.掌握工业化学原理、工业过程流程及相关仪器、设备和技术的基础知识。
2.学会运用化学知识进行化工过程设计、化学反应优化以及催化剂选择。
3.了解和掌握当前工业生产中使用的主要分离技术及其原理。
4.提升实验技能和分析能力,熟练掌握化学反应及分离实验的操作技巧和数据处理能力,完成具有一定难度的化工实验。
5.培养工程实践能力,加强工程思维,具备独立思考和解决工程问题的能力。
三、教学内容本课程教学内容包括但不限于以下几个方面:1.化学反应原理与工艺参数–化学反应的动力学–反应热力学和反应平衡–反应器的设计方法–反应工艺的参数控制2.工业化学与工艺设计–各种材料的化学性质与成分分析–合成和分离工艺设计–可回收原料的开发和利用–工业化学过程的安全性和环保性3.工业催化–催化剂的选择与设计–催化反应机理研究–催化剂寿命及再生–催化反应的工艺优化4.工业分离技术–离子交换、透析与电渗析分离技术–膜分离技术–萃取分离技术–气相和液相色谱分离技术5.应用化学–非常规分离技术的应用:超临界流体萃取、超临界流体色谱、超声波技术等–环保工程化学四、实验教学内容为了提高学生的实验技能和分析能力,本课程将安排一些化学反应和分离实验,包括但不限于以下实验内容:1.基本化学试剂的制备2.酸碱滴定、原子吸收光谱及电化学分析实验3.基于化学反应的催化实验4.基于分离原理的分离实验5.实际工程过程实验,如精馏、萃取、透析、电解等。
五、教材1.王之铮,李名扬. 工程化学. 高等教育出版社.2.曹德法,杨保军. 工业催化. 化学工业出版社.3.雷曼, 刘翠萍. 工业分离技术. 化学工业出版社.六、考核方式本课程采用多种考核方式,包括但不限于以下几种:1.平时成绩占20%,包括作业、出勤、讨论等。
工程化学基础教案设计模板
课程名称:工程化学基础授课班级:土木工程一班授课时间:2课时授课教师:[教师姓名]一、教学目标1. 知识目标:(1)使学生掌握气体分子的运动规律及其性质;(2)理解气体状态方程的应用及其意义;(3)了解分压定律及其在实际工程中的应用。
2. 能力目标:(1)培养学生运用气体状态方程解决实际问题的能力;(2)提高学生分析问题和解决问题的能力。
3. 情感目标:(1)激发学生对工程化学的兴趣;(2)培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。
二、教学内容1. 气体分子的运动规律及其性质;2. 气体状态方程及其应用;3. 分压定律及其应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)气体分子的运动规律及其性质;(2)气体状态方程及其应用。
2. 教学难点:(1)气体状态方程的应用;(2)分压定律在实际工程中的应用。
四、教学方法1. 讲授法:系统讲解气体分子的运动规律及其性质,气体状态方程及其应用,分压定律及其应用;2. 案例分析法:通过实际工程案例,引导学生运用所学知识解决问题;3. 小组讨论法:分组讨论气体状态方程的应用和分压定律在实际工程中的应用。
五、教学过程第一课时1. 导入新课(1)简要回顾高中化学知识,引导学生思考气体分子的运动规律及其性质;(2)提出本节课的学习目标。
2. 讲解气体分子的运动规律及其性质(1)介绍气体分子的运动规律;(2)讲解气体分子的性质,如扩散性、可压缩性等。
3. 讲解气体状态方程及其应用(1)介绍气体状态方程的公式及意义;(2)通过实例讲解气体状态方程的应用。
4. 案例分析(1)分析实际工程案例,引导学生运用气体状态方程解决问题;(2)总结气体状态方程的应用方法。
第二课时1. 复习上节课内容(1)提问学生上节课的学习内容,检查学习效果;(2)讲解分压定律。
2. 讲解分压定律及其应用(1)介绍分压定律的概念;(2)讲解分压定律在实际工程中的应用。
3. 小组讨论(1)分组讨论分压定律在实际工程中的应用;(2)各小组汇报讨论成果,教师点评。
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《工程化学》教案总纲一、课程性质及教学目的:《工程化学》是全校非化学化工专业理工科本科生校级必修课,是素质教育的重要课程之一。
工程化学是从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发,密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、信息传递、生命科学发展等有关化学问题,深入浅出地介绍有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识,使学生在今后的实际工作中能有意识的运用化学观点去思考、认识和解决问题。
该课程的任务是激发学生学习化学的兴趣,将化学的思维方法和能力传授给学生,通过介绍化学理论在工程实际中的应用,把化学对人类进步的影响逐渐渗透到学生的脑海中,从而提高学生的化学素质。
二、课程内容:工程化学课程内容包含绪论、物质的化学组成和聚集状态、化学反应原理、水溶液中的化学反应和水体保护、电化学基础、物质结构基础等六部分。
纵观工程化学所含内容可知,该课程内容较为庞杂。
具有三多的特点;即所谓内容头绪多、原理规律多(涉及原理、规律几十个)、概念定义多,由于该课程具有上述特点,加之微观结构看不见、摸不到。
因此,教师感到难教,学生感到难学。
三、教学对象:非化学化工类理工科本科新生。
四、教学时间:第一学期或第二学期五、教学指导思想:1.从工程实际和生活实际的角度出发讲授《工程化学》,体现21世纪教学理念、教学改革精神和世界工程教育思想。
2.严格按《工程化学》教学大纲及《工程化学实验大纲》进行教学,注意课程内容的准确定位和整体优化,注重课程的趣味性和实用性。
3.开设的实验及课堂讨论应有利于激发学生的学习兴趣、有利于培养学生分析问题、解决问题及知识创新的能力。
六、教学重点:1.系统与环境、反应进度、化学计量数;2.气体分压定律,大气相对湿度,等离子体;3. 稀溶液的依数性;3.晶体及其性质;4.热力学第一定律;5.焓与焓变,熵与熵变,吉布斯函数变;6.盖斯定律;7.化学反应等温式;8.浓度(压力)、温度等因素对化学平衡的影响;9.浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响;10.酸碱质子理论;11.酸碱解离平衡常数;12.缓冲溶液及有关pH计算;13.溶度积及溶度积规则的应用;14.难溶电解质稳定平衡常数;15.四个量子数的意义、符号及电子组态表示的意义;16.杂化轨道理论;17.周期系元素原子的核外电子分布的一般规律;18.分子间作用力;19.氧化还原反应和原电池的关系;20.电极电势的计算及其应用;21.金属腐蚀原理与防护措施。
七、教学难点:1. 反应进度及有关计算;2. 稀溶液的蒸汽压下降、凝固点下降、沸点上升;3. 盖斯定律的应用;4. 焓与焓变,熵与熵变,吉布斯函数变;5. 温度对化学平衡的影响;6. 催化剂等因素对化学反应速率的影响;7. 缓冲溶液及有关pH计算;8. 难溶电解质稳定平衡常数。
9. 原电池的结构和机理;10. 电极电势产生的原因。
11. 波函数与原子轨道;12. 四个量子数的符号与意义;13. 共价键理论:分子轨道理论、价键理论、杂化轨道理论;八、教学方法:1. 采用启发式、归纳类比法、教学模型、电化教学等传统教学方法。
2. 采用CAI课件、多媒体进行教学。
3. 改革实验内容及方法,注重理论联系实际及培养学生分析问题、解决问题的能力,利用电视、计算机等辅助教学手段提高实验教学效果。
4. 采用计算机命题与评分系统,实现教考分离。
九、学时分配:(详细安排见教学日历)1. 讲课26学时2. 实验6学时3. 总学时32学时十、教学过程:1.后次复习前次概念;2.本次讲授内容的引入;3.新教学内容的讲授过程;4.小结;5.思考题;6.作业。
十一、实验内容十二、教材及教学参考书1.《工科基础化学》李秋荣等中国标准出版社2003年2.《工科大学化学》曲保中等机械工业出版社1993年3.《普通化学》(第五版)浙江大学普通化学教研室高等教育出版社2002年4.《工程化学基础》陈林根高等教育出版社1999年5.《现代基础化学》竹裕贞等化学工业出版社,1998年6《化学与社会》唐有祺等高等教育出版社,1998年7.《展望21世纪化学》王佛松等化学工业出版社,2000年8. 《三废治理与利用》三废治理与利用编委会等冶金工业出版社,2000年第一章物质的聚集状态一、教学目的及要求使学生们正确理解化学的基本概念,掌握气体、液体和固体基本性质,了解环境污染及防治。
二、主要内容系统与环境、状态与状态函数、反应进度等化学概念;气体、液体和固体基本性质,环境污染及防治。
三、学时安排:讲课4学时(详细安排见教学日历)四、教学重点:1. 系统与环境、反应进度、化学计量数;2. 理想气体状态方程式,分压定律,大气相对湿度,等离子体;3. 稀溶液的依数性;4. 晶体及其性质。
五、教学难点:1. 反应进度及有关计算2. 大气相对湿度3. 稀溶液的蒸汽压下降、凝固点下降、沸点上升六、教学过程:简介—授课—思考题—讨论总结—布置作业;七、思考题:1.怎样理解物质的聚集状态?2.根据系统和环境间有无物质交换和能量的传递,系统大致可划分为哪三类?3.对某化学反应,选用反应方程式中的不同物质来表示反应进度是否相同?4.理想气体状态方程式适用于真实气体的条件?5.温度对大气相对湿度有何影响?6.稀溶液的依数性的核心是什么?7.说明在冬季向汽车水箱中加入乙二醇或甘油可用来防止水箱冻裂的原因?8.晶体有哪几种基本类型?9.冬季,为何可以用食盐来帮助融化人行道旁的冰雪?将NaCl、NH4NO3和(NH4)2SO4各0.1mol溶于1kg水中,问哪一种冰点下降最多?八、作业:1.20℃时某处空气中水的实际蒸气压为1.001kPa,求此时的相对湿度是多少?若温度降低到10℃,此时的相对湿度又是多少?2.比较并简述原因:(1)0.1mol·kg-1,0.2 mol·kg-1,0.5 mol·kg-1蔗糖溶液的凝固点高低。
(2)0.1molC6H12O6,0.1molNaCl,0.1molNa2SO4溶于1kg水中构成溶液的凝固点高低(3)0.1 mol·kg-1,0.2 mol·kg-1,0.5 mol·kg-1的Na2SO4溶液的渗透压高低。
3.比较并简单说明理由:(1)BaCl2,CCl4,AlCl3,FeCl2的熔点高低;(2)SiO2,CO2,BaO的硬度大小;(3)CaF2,CaO,CaCl2,MgO的熔点高低;(4)SiC,SiF4,SiCl4,SiBr4的熔点高低。
(5)NaF,NaCl,NaBr,NaI的熔点高低。
(6)HF,HCl,HBr,HI的沸点高低九、教学参考书:1. 《无机化学》大连理工大学高等教育出版社1992年2. 《三废治理与利用》三废治理与利用编委会冶金工业出版社第二章化学反应原理一、教学目的及要求:通过本章的学习,使学生了解化学反应中能量的变化,掌握化学反应方向与限度的判断依据,化学反应速率及其影响因素。
二、主要内容:热力学第一定律,反应热效应的测量与计算;自发过程及反应自发性判断依据吉布斯函数变;化学平衡及影响平衡移动的因素;化学反应速率及其影响因素。
三、学时安排:讲课6学时(详细安排见教学日历)四、教学重点:1.热力学第一定律,盖斯定律2.焓变,熵变,吉布斯函数变,热力学等温式3.浓度(压力)、温度等因素对化学平衡的影响4.浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响五、教学难点:1.盖斯定律的应用;2.焓与焓变,熵与熵变,吉布斯函数变;3.温度对化学平衡的影响;4.催化剂等因素对化学反应速率的影响;六、教学过程复习—授课—思考题—讨论总结—布置作业七、思考题:1.热力学第一定律的数学表达试?2.在热力学中对功和热是如何规定的?3.精确测量恒容热效应的装置名称是什么?4.在化学热力学中,物质的标准摩尔生成焓是如何规定的?最稳定单质的标准摩尔生成焓是多少?5.热力学中,物质的标准摩尔熵是如何规定的?纯净完整晶态物质的熵在何种下为零6.在化学热力学中,物质的标准摩尔生成吉布斯函数是如何规定的?最稳定单质的标准摩尔生成吉布斯函数是多少?7.反应自发性判断依据是什么?8.对于某基元反应,质量作用定律如何写?9.温度对化学平衡、化学反应速率如何影响的?八、作业1.请回答下述情况时反应:aA+bB=yY+zZ 的进行方向:(1)Q <K θ (2)Q >K θ (3)Q =K θ2.下列组合中的哪一个在任何温度下反应均是自发的?说明理由。
(1)H ∆>0,S ∆>0(2)H ∆>0,S ∆<0(3)H ∆<0,S ∆<0(4)H ∆<0,S ∆>0(5)H ∆= 0, S ∆=03.由θ298,m r H ∆和θ298,m r S ∆ 计算反应CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)的转向温度。
4.已知下列反应的标准平衡常数:(1)SnO 2(s)+2H 2(g)=Sn(s)+2H 2O(g) θ1K(2)CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g) θ2K求反应:SnO 2(s)+2CO(g)=Sn(s)+2CO 2(g) θ3K =? 5.反应A(g)+B(s) 2C(g), θm r H ∆<0,当达到化学平衡时,如果改变下表中表6. 据实验,在一定温度范围内,可按NO 和Cl 2 的下列反应方程式来表达该反应的速率方程式(符合质量作用定律),2NO(g)+Cl(g) →2NOCl(g)(1)写出该反应的反应速率表达式。
(2)该反应的总级数是多少?(3)其他条件不变,如果将容器的体积增加到原来的2倍,反应速率如何变化?(4)如果容器体积不变而将NO 的浓度增加到原来的3倍,反应速率又将如何变化?九、教学参考书:1. 《大学化学原理及应用》 樊行雪等 化学工业出版社 2000年2. 《物理化学》 傅献彩等 高等教育出版社 1990年3. 《工程化学基础》 陈林根 高等教育出版社 1999年第三章水溶液中的离子平衡一、教学目的及要求:通过本章学习使学生掌握水溶液中酸碱平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡。
二、主要内容:1.酸碱理论;2.缓冲溶液及其应用;3.沉淀溶解平衡,溶度积规则;4.配位平衡及配位化合物与难溶电解质间的转化。
三、学时安排:讲课4学时(详细安排见教学日历)习题2学时实验4学时四、教学重点:酸碱质子理论,酸碱解离平衡常数,缓冲溶液及有关pH计算;难溶电解质沉淀—溶解平衡常数(溶度积)及溶度积规则的应用;配位化合物及配位平衡五、教学难点:1.缓冲溶液及有关pH计算;2.难溶电解质沉淀—溶解平衡。
六、教学过程:复习—授课—思考题—讨论总结—布置作业七、实验教学:4学时混合碱液中组分含量测定(双指示剂法):2学时水质检验及水硬度测定:2学时八、思考题:1.举例说明共轭酸碱对。