天津自考“钢铁冶金原理”课程考试大纲_精品文档.doc

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天津市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：

钢铁冶金原理（2010年1月修订版）课程代码：

3438

天津市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：

钢铁冶金原理课程代码：

3438

第一部分课程性质与目标

－、课程的性质与特点

钢铁冶金原理是高等教育自学考试冶金类专业（专科）所开设的一门专业课程，其中包括物理化学和冶金原理两部分。

钢铁冶金原理是一门理论性和实用性较强的课程，虽然难度比较大，但是使用价值很大，对冶炼过程有很大的指导作用。

二、课程目标与基本要求

设置本课程的目的是使考生获得钢铁冶炼过程中基本理论和基本知识，为学习后续课及参加实际工作打下必要的基础。

通过本课程学习要求考生：

1、掌握化学热力学三大定律、并能用于冶金过程，判断变化发生的可能性、方向性及限度；分析计算变化发生时研究对象与周围环境之间所交换的热量

2、掌握铁液中组分的相互作用系数、铁液中元素的溶解及存在形式、熔铁及其合金的物理性质；掌握氧化物还原熔炼反应和氧化熔炼反应，即炼铁和炼钢。

理解用焦炭作燃料及还原剂，在高炉内的还原条件下，从铁矿石或精矿中得到生铁；将生铁中过多的元素及杂质通过氧化作用及熔渣参与的反应，得到成分合格的钢液

三、与本专业其他课程的关系

学习本课程的考生必须先掌握高等数学的基本知识和物理学、化学中有关分子热运动、化学反应、物质的量、化学平衡等基本知识。

掌握本课程的相关知识为以后的专业课学习打下基础。

第二部分考核内容与考核目标

第一章气体

一、学习目的与要求

通过本章的学习，学生应掌握理想气体状态方程和低压混合气体的分压定律与分体积定律，掌握真实气体的范德华方程式，了解真实气体的液化和临界状态掌握。

二、考核知识点与考核目标

（一）理想气体状态方程（重点）

识记：

低压气体状态方程

应用：

理想气体状态方程

（二）分压定律和分体积定律（次重点）

识记：

分压定律和分体积定律

应用：

分压定律和分体积定律

（三）真实气体（重点）

理解：

范得华方程式

第二章热力学第一定律

一、学习目的与要求

通过本章的学习，学生应理解热力学基本概念，掌握可逆过程与最大功及计算，理想内能和焓的含义，掌握热容及有关过程的热的计算，掌握热力学第一定律及其应用，掌握化学反应热效应及其与温度关系的计算方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）热力学第一定律（重点）

识记：

热力学能、热、功

理解：

可逆过程与最大功

应用：

理想气体等容过程、等压过程、等温过程中以及化学变化过程的热力学第一定律的应用

（二）焓、热容和热量计算（次重点）

识记：

焓、热容、热容与温度的关系

理解：

等容过程与等压过程的热

应用：

显热的计算，想变热的计算

（三）化学反应热效应与盖斯定律（次重点）

识记：

化学反应热效应表示方法、

理解：

盖斯定律，生成热和燃烧热

应用：

盖斯定律的简单应用，利用标准生成热和标准燃烧热计算反应热效应

（四）反应热效应与温度的关系（重点）

识记：

基尔霍夫定律

应用：

热效应与温度关系的计算（以无相变为主）

第三章热力学第二定律和第三定律

一、学习目的与要求

通过本章的学习，学生应了解熵的概念和热力学第二定律，掌握各种变化过程中熵变的计算，了解热力学第三定律，掌握化学变化的熵变计算，理解吉布斯自由能的概念并会对吉布斯自由能进行一般计算。

二、考核知识点与考核目标

（一）熵变的计算（次重点）

识记：

热力学第二定律，熵的概念

理解：

热力学第三定律

应用：

等温、等压、等容过程的熵变计算，P、V、T同时改变的过程的熵变计算，可逆相变的熵变计算，化学变化的熵变计算

（二）吉布斯自由能及其计算（重点）

识记：

吉布斯自由能

应用：

化学变化中的G的计算（不含相变）

第四章化学平衡

一、学习目的与要求

通过本章的学习，学生应理解单相反应的平衡常数意义及平衡常数的各种表示法，理解多相反应的平衡常数和分解压，掌握反应的等温方程式及平衡常数与温度的关系，掌握几种平衡常数的计算方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）单相反应、多相反应的平衡常数（次重点）

识记：

单相反应、多相反应的平衡常数表示，分解压

应用：

平衡常数的表达式，气相反应平衡常数计算

（二）平衡常数的计算方法（一般）

应用：

标准生成吉布斯自由能法（H为常数且等于H）、熵法（近似法）、线形方程法计算平衡常数

第五章化学动力学

一、学习目的与要求

通过本章的学习，学生应理解反应速率的表示方法，了解基元反应和非基元反应，理解质量作用定律，掌握一级反应、二级反应的速率方程式及其积分式。

二、考核知识点与考核目标

（一）反应速率的表示方法、反应速率与浓度的关系（一般）

识记：

反应速率的表示方法，基元反应和非基元反应

理解：

质量作用定律

应用：

反应速率的表示

（二）具有简单级数反应的速率方程及其积分式（次重点）

应用：

一级反应、二级反应（a、b相等）的速率方程式及其积分式的应用

第六章冶金热力学基础

一、学习目的与要求

通过本章的学习，学生应理解并掌握化学反应的标准吉布斯自由能变化及平衡常数，理解溶液的热力学性质——活度及活度系数的物理意义，掌握拉乌尔定律、亨利定律，了解稀溶液的依数性，了解分配定律，掌握萃取方法，了解活度的测定及计算方法，会对标准溶解吉布斯自由能及溶液中反应的G进行简单计算。

二、考核知识点与考核目标

（一）化学反应的标准吉布斯自由能变化及平衡常数（次重点）

识记：

化学反应的等温方程式

应用：

冶金反应的G的求法：

（1、4两种方法）

（二）溶液的热力学性质（重点）

识记：

溶液浓度的表示法，稀溶液的依数性，分配定律，萃取

理解；拉乌尔定律，亨利定律，活度及活度系数，活度标准态的选择及转换

应用：

活度及活度系数的简单计算，萃取计算

（三）标准溶解吉布斯自由能及溶液中反应的G的计算（一般）

理解：

标准溶解吉布斯自由能

应用：

铁液中元素的标准溶解吉布斯自由能的计算（1、3两种方法）

第七章金属熔体

一、学习目的与要求

通过本章的学习，学生应理解熔铁及其合金的结构；了解铁液中组分活度的相互作用系数；掌握铁液中元素的溶解及存在形式；掌握熔铁及其合金的物理性质。

二、考核知识点与考核目标

（一）熔铁及其合金的结构、铁液中组分活度的相互作用系数（一般）

识记：

金属晶体的结构、金属熔体的结构、相互作用系数

（二）铁液中元素的溶解及存在形式（一般）

理解：

铁液中元素的溶解及存在形式

（三）熔铁及其合金的物理性质（一般）

识记：

熔铁及其合金的物理性质

应用：

铁液熔点的计算

第八章氧化物还原熔炼反应

一、学习目的与要求

通过本章的学习，学生应理解氧化物还原的热力学条件，理解氧势图的意义，了解氧化物的间接还原反应与直接还原反应，会对金属热还原反应进行计算，了解铁的渗碳，掌握生铁中含碳量的计算，理解高炉熔渣中氧化物的还原反应及其热力学条件，掌握高炉冶炼的脱硫反应。

二、考核知识点与考核目标

（一）氧化物还原的热力学条件分析、氧势图（重点）

识记：

氧势图的意义

理解：

理解氧化物还原的热力学条件

应用：

氧化物的开始还原温度

（二）氧化物的间接还原反应（一般）

识记：

CO及H还原氧化物的热力学

理解：

CO及H还原氧化铁的平衡图

（三）氧化物的直接还原反应（一般）

识记：

固体碳还原氧化物的热力学原理

理解：

固体碳还原氧化铁的平衡图

（四）金属热还原反应（次重点）

识记：

金属热还原法

应用：

铝热反应计算

（五）铁的渗碳及含碳量（一般）

理解：

CO-CO气体对铁渗碳反应，CH对铁渗碳反应

应用：

生铁的含碳量计算

（六）高炉冶炼的脱硫反应（次重点）

识记：

气-固相的脱硫反应，熔渣-铁液间的脱硫反应，苏打、石灰的脱硫反应

应用：

碳化钙、金属镁的脱硫反应

第九章氧化熔炼反应

一、学习目的与要求

通过本章的学习，学生应理解熔炼反应的物理化学原理，掌握锰、硅、铬、钒等金属的氧化反应，掌握碳氧化反应的热力学，了解脱碳反应过程的机理，理解脱磷、脱硫反应的热力学，理解脱氧反应的热力学原理及常用的脱氧反应。

二、考核知识点与考核目标

（一）氧化熔炼反应的物理化学原理（重点）

识记：

熔池中氧化剂的种类、反应方式，元素氧化的分配常数

理解：

溶解元素氧化反应的G及氧势图

应用：

元素的开始氧化温度

（二）锰、硅、铬、钒、铌、钨的氧化反应（一般）

应用：

“去碳保铬”的热力学条件

（三）脱碳反应（次重点）

识记：

碳氧化反应的种类

理解：

碳氧积

（四）脱磷反应（次重点）

应用：

钢液中[P]的氧化反应

理解：

提高脱磷反应强度的因素

（五）脱硫反应（一般）

识记：

离子理论脱硫反应，脱硫反应的影响因素，炼钢的汽化脱硫

（六）脱氧反应（一般）

应用：

锰、硅、铝的脱氧反应

第三部分有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中，按照“读者居识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规梦轩阁定其应达到的能力层次要求。

各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：

识记：

能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

理解：

在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：

在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、教材

指定教材：

《钢铁冶金原理》黄希祜主编冶金工业出版社2002年版

《物理化学》邓基芹主编冶金工业出版社2007年版

参考教材：

《物理化学》主编蓝克冶金工业出版社2005年版

三、自学方法指导

1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

5、本课程应用性强，学习时应注意联系实际，并保证及时完成习题和作业。

四、对社会助学的要求

l、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增减内容，以免与大纲脱节。

4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。

5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6、注意对应考者能力的培养，特别是