10-化工基础试验教学大纲

1、湖北大学化工基础实验（）实验教学大纲（第 1 版）化学化工学院化学工程教研室2010年 5 月、八 、-前言课程名称： 化工基础实验实验学时： 32适用专业： 化学教育、应用化学、材料化学、化学生物学课程性质： 必修实验课程简介化工基础实验 原是研究化工生产过程中各种单元操作的工程学科， 本课程密切联系 生产实际， 是化学专业、 应用化学专业必修的一门专业基础课程。 化工基础实验是在学习化 工基础理论课的基础上进行的一个重要的实践性教学环节， 要求学生运用已学过的知识验证 一些结论、 结果和现象等， 或综合运用已学过的理论知识设计实验或进行综合性实验。 目的 是训练学生理论知识的运用能力、 实

2、验操作技能、 仪器仪表的使用能力、 实验数据的处理和 分析能力、实验现象及实验结果的分析能力。二、课程目的 通过化工基础实验课程和教学，增强学生的感性知识，巩固基本概念，验证基础理论， 培养学生进行科学研究和化工技术开发的基本技能， 使学生学会用自然科学的原理考察、 解 释和处理工程中的实际问题。三、考核方式及成绩评定标准本课程成绩由两部分组成， 一是学期末或课程结束时进行的综合考核成绩， 占总实验成 绩的 40%；二是平时各实验所得成绩总和，占总实验成绩的60%。综合成绩不及格者，该课程必须重修。1综合考核的方式期末综合考核可采用多种方式进行。（1）笔试：采取闭卷考试的方式，题型可包括判断题

3、、填空题、选择题等，内容涉及 所有做过实验的原理、步骤、现象、操作条件、结论、注意事项、问题讨论等。（2）实验设计：给定一个体系，运用所学知识设计一个或两个可行的实验方案。其中 包括实验原理、实验仪器和试剂、实验步骤、预期结果、数据处理方法等。（ 3）操作考试： 给定一个已设计准备好的实验， 实验的每项操作都有确定的评分标准。 让学生在规定的时间内完成， 根据学生实验过程中的操作、 对问题的分析判断情况以及实验 结果给出考核成绩。2平时实验成绩评定方法 平时实验成绩评定是一学期所做实验成绩的总和。每次实验成绩是根据学生实验前预 习、实验中操作、实验报告格式、实验结果和实验后卫生等方面的情况综合

4、得出的，可参考 下列五个标准进行评判（以 10 分为计）：（ 1）优秀（ 9 分以上） 实验前，预习充分，能正确理解实验的目的、要求、原理，能正确写明实验步骤，能预 见实验中可能遇到的难点、重点；实验中， 能认真而正确地完成各项实验操作，对操作中出s2现的一些问题能够进行正确分析和处理，表现出一定的创造能力，所得实验结果（或数据） 符合要求；实验后，能按实验室规程将所用仪器恢复原状，保持仪器清洁，操作台面干净， 实验室的整洁；实验报告书写简捷、明了，符合要求，数据处理正确，能够对实验中遇到的 问题进行讨论，并对实验提出有益建议。（2）良好（89分）实验前，预习比较充分， 能较好地理解实验的目的

5、、 要求、 原理，能正确写明实验步骤； 实验中， 在实验老师的指导下， 能认真而正确地完成各项实验操作， 对操作中出现的一些问 题处理较为得当，所得实验结果（或数据）符合要求；实验后，能按实验室规程将所用仪器 恢复原状，保持仪器清洁，操作台面干净，实验室的整洁；实验报告书写符合要求，数据处 理正确，并对实验中遇到的问题进行讨论。（ 3）中等（ 7 8 分）实验前，预习比较认真，能粗略地理解实验的目的、要求、原理，能写明实验步骤；实 验中， 在实验老师的指导下， 能正确地完成各项实验操作， 对操作中出现的一些问题分析缺 乏条理，能够得到较为满意的处理结果，所得实验结果（或数据）较为符合要求；实验

6、后， 能按实验室规程将所用仪器恢复原状，保持仪器清洁，操作台面干净， 实验室的整洁； 实验 报告书写符合要求，数据处理没有纰漏，对实验中遇到的问题讨论较为满意。（ 4）及格（ 6 7 分）实验前，预习较为认真，能粗略地理解实验的原理，粗略写出实验步骤；实验中，在实 验老师的指导下， 较为顺利地完成各项实验操作， 对操作中出现的一些问题缺乏有效解决的 办法，只能做简单处理，所的实验结果（或数据）基本符合要求；实验后，能按实验室规程 将所用仪器恢复原状，保持仪器清洁，操作台面干净，实验室的整洁； 实验报告书写基本符 合要求，数据处理较为牵强，对实验中遇到的问题讨论不能使人满意。（ 5）不及格（ 6

7、 分以下） 实验前，预习只是照抄书本，不能理解实验的目的、要求、原理；实验中，操作忙乱无 条理， 常有小的错误出现， 对操作中出现的一些问题更是手足无措， 即使在实验老师的指导 下，也不能顺利完成各项实验操作，所得实验结果（或数据）不符合要求；实验后，能按实 验室规程将所用仪器恢复原状， 保持仪器清洁，操作台面干净，实验室的整洁；实验报告书 写基本符合要求，但数据处理不能令人满意，对实验问题的讨论也差强人意。实验指导书及主要参考书实验指导书：杨世芳等： 化工技术基础实验 校内教材 2006 年版。主要参考书：1张金利 郭翠梨 ：化工基础实验 （ 普通高等教育十一五国家级规划教材 ） ，化学工业

8、 出版社， 2006 年 7月2北京大学、南京大学等： 化工基础实验，北京大学出版社， 2004 年 11 月3. 朱兆友等：化工技术基础实验，化学工业出版社， 2009 年 9 月s3四、实验项目4实验项目一览表序号实验项目名称实验类型实验学时必做/选做实验一单相流动阻力的测定验证性4必做实验二流里计标疋验证性4必做实验三离心泵特性曲线的测定验证性4必做实验四精馏实验设计性4必做实验五传热实验综合性4必做实验六填料吸收塔实验设计性4选做实验七液-液萃取实验设计性4选做实验八干燥实验综合性4必做实验九过滤实验综合性4必做实验十内循环反应器无梯度检验综合性4选做实验十一演示实验（4个）演示性4选

9、做合计32实验类型：演示性、验证性、综合性、设计性、其它实验一、单相流动阻力的测定（ 4 课时）实验类型： 验证性实验目的： 了解流体流动阻力的测定方法，测定流体流过圆形直管时的摩擦阻力，并确定摩擦系数入与雷诺准数Re的关系，测定流体流过管件、阀门时的局部阻力，并求出阻力系 数。实验内容：测定不同的流体流型状态下摩擦阻力系数 入与雷诺数Re的关系；在双对数坐 标纸上绘制入Re关系曲线；测定局部阻力系数 ？。实验要求： 必做实验二、流量计的标定（ 4 课时）实验类型： 验证性实验目的：熟悉节流式流量计、涡轮流量计的构造及应用，掌握流量计标定方法之一t容 量法；测定出孔流系数随雷诺准数的变化关系，

10、计算出涡轮式流量计仪表常数。实验内容：测定孔板流量计的流量标定曲线 （流量VS与流量计的压差读数 R的关系曲线）, 流量系数C与雷诺数Re的关系曲线；测定涡轮流量计的流量标定曲线 （流量VS与频率f的 关系曲线 ）和仪表常数 K 。实验要求： 必做实验三、离心泵特性曲线的测定（ 4 课时）实验类型： 验证性实验目的： 了解离心泵的构造与操作，对离心泵进、出口压强，流量和输入功率进行测量 和计算机数据采集， 并测得离心泵特性曲线和离心泵气蚀曲线， 计算出临界吸上高度和允许 吸上高度。对离心泵输送量进行控制，并了解自动控制克服干扰的影响。实验内容： 人工操作标绘出某一型号离心泵在一定转速下的特性曲

11、线；计算机数据采集测 定离心泵特性曲线和气蚀曲线；计算机过程控制测定离心泵特性曲线。实验要求： 必做实验四、精馏实验（ 4 课时）实验类型： 设计性实验目的： 了解板式精馏塔的结构和连续精馏的流程安排与操作；观察板式塔气、液流动 状态， 测定精馏理论塔板数和总板效率； 了解间歇精馏流程， 掌握计算机自动采集和过程控 制在精馏操作中的应用并测定全回流条件下的总板效率。实验内容： 测定指定条件下，实验用连续精馏塔的全塔效率，部分同学可增加测定塔 的单板效率内容；研究回流比改变对塔性能的影响；间歇精馏流程实验。实验要求： 必做5实验五、传热实验（4课时）实验类型：综合性实验目的：了解套管换热器的基本

12、构造，掌握气一汽流体在圆形直管内作强制湍流时的对 流传热系数的测定方法，并将实验数据整理成准数关联式；学习用热电偶测定温度的方法。实验内容：测定在套管换热器中，流体在管内作强制湍流时的对流传热系数；利用图解法求出准数关联式 Nu=ARempr0.4中的常数A， m。实验要求：必做实验六、填料吸收塔实验（4课时）实验类型：设计性实验目的：了解填料吸收塔的结构和操作；观察流体在填料吸收塔的操作状况，了解填料塔的流体力学性质；掌握填料吸收塔的传质单元高度Hog、体积吸收系数 2a和回收率的测定方法。实验内容：观察流体在填料吸收塔的操作状况，测定 pu关系曲线并确定液泛气速；测量固定液体流量下，两种不

13、同气体流量时， 填料吸收塔的传质单元高度、体积吸收系数和回收率。实验要求：选做实验七、液-液萃取实验（4课时）实验类型：设计性实验目的：了解振动筛板塔的结构特点；观察萃取塔内两相流动现象；测定两相流动时的 液泛点；掌握液液萃取时传质单元高度的实验测定方法。实验内容：观察萃取塔内两相流动现象；观察液泛现象；测定塔的传质单元高度。实验要求：选做实验八、干燥实验（4课时）实验类型：综合性实验目的：了解箱式干燥设备的基本构造和工作原理；测定干基含水量和干燥速率，并作 出干燥曲线和干燥速率曲线；掌握临界含水量的测定方法；测定在恒速干燥阶段物料与空气 间的对流传热系数。实验内容：测量在空气流量和空气温度恒

14、定条件下物料的干燥曲线、干燥速率曲线和临界 含水量，并了解其影响因素；mix丨蚀:卜滾粉*1心；：帝借腆系数*实验要求：必做实验九、过滤实验（4课时）实验类型：综合性6实验目的：了解板框过滤机的构造和操作方法；学习过滤方程式中过滤常数的测定方法； 校验洗涤速率与过滤末速率的关系。实验内容：测定某一压强下，过滤方程式中的过滤常数K、qe、 e ；测定洗涤速率与过滤末速率的关系。实验要求：必做实验十、内循环反应器无梯度检验（4课时）实验类型：综合性实验目的：了解内循环反应器的构造，学习测定停留时间分布函数的方法以及对反应器达 到无梯度的判定方法；了解流体返混程度的表示方法。学习计算机数据采集的方法。实验内容：用阶跃示踪法测定停留时间分布曲线的方法对内循环反应器进行无梯度检验， 示器剂采用热导池检测。实验要求：选做实验十一、演示实验（4课时）（一）流体静力学实验实验类型：演示性实验目的：通过静水压强演示仪， 了解不同高度液体内部静压强的变化及u型管测压计的测压原理。实验内容：PPa的获得；PV Pa的获得。实验要求：选做（二）雷诺数的测定与流型观察实验类型：演示性实验目的：通过雷诺实验演示仪了解雷诺准数Re与流体不同流型的关系；了解雷诺实验装置的构造。实验内容：控制管路流量，观察不同流量下流