化学工艺教案中等职业教育国家规划教材文档格式.docx
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9
4.25—4.29
6合成氨
6.1氨的概述
10
5.1—5.3
五一放假
11
5.4—5.6
6.2氨的合成
12
5.9—5.13
6.3氨的加工
13
5.16—5.20
期中测试
14
5.23—5.27
7.1烃类热裂解
7.2裂解气的净化与分离
15
5.30—6.3
8.1醋酸的生产概述
8.2乙醛氧化生产醋酸
16
6.6—6.10
8.3甲醇低压羰基化生产醋酸
17
6.13—6.17
9.1异丙苯法生产苯酚和丙酮
9.2过氧化氢异丙苯分解生产苯酚和丙酮
18
6.20—6.24
复习
19
6.27—7.1
复习
课时计划
授课班级
授课时间
3.2
课型
新授
第1、2课
课题
1绪论
教学方法
讲授法
教学目标
认知
学习化工工业发展概况、化工行业及化工产品发展趋势
技能
掌握化学工业在实践中的运用
情感
培养学生理论联系实际的能力
教材分析
重点
化学工业及化工产品
难点
化学工业的性质及内容
关键
化学工业的发展趋势及重点
教具资料
教学环节
组织教学
作业
新学问好及本学期的要求
化学工业及其发展概况
现代化学工业呈以下特点
原料、产品和生产方法多样性
生产规模的大型化、综合化和产品的高薪技术
生产技术的密集化、综合化和产品的精细化
生产的清洁化，首要解决易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等环境不友好问题
节约能量以及能量的综合利用
生产资金的高投入、高利润和高回收速度。
化学工业在国民经济中的地位
⑴衣着
⑵饮食
⑶居住
⑷交通
⑸文化生活
化工行业及其主要化工产品
按生产原料划分：
煤化工、石油化工、生物化工
按产品类别及产量的大小划分：
基本有机化工、无机化工、高分子化工、精细化工
按产品用途：
医药、农药、肥料、燃料、涂料。
环境保护与绿色化学
绿色化学工艺主要包括原料、化学反应、溶剂、产品的绿色化。
化学工业的发展趋势与重点
本课程的性质、任务与内容
作业：
现代化学工业有何特点？
思考
2’
15’
板书设计
绪论
新授1、化学工业及其发展概况
化学工业在国民经济中的地位
3、化工行业及其主要化工产品
4、环境保护与绿色化学
教学总结
3.7
课型
第3课
2.1石油及其化工利用
学习石油的组成及其加工
掌握石油的加工技术
培养学生动脑动手的结合能力
石油的加工
石油的加工程序
教师讲授指导内容
学生活动
时间
一、组织教学：
现代工业化学的特点？
二、新授：
石油的组成
原油：
开采出来而未经加工的石油。
黄褐色，有特殊气味，不溶于水，相对密度为0.75—1.0
含C：
83%—87%H11%—14%
S、N、O：
1%
一次加工：
原油的脱盐、脱水等预处理和常、减压蒸馏
二次加工：
催化裂化、催化重整、加氢裂化等。
2.1常、减压蒸馏
利用原油中各组分的沸点不同，蒸馏前要经过脱盐、脱水处理，以减少设备腐蚀，降低能量消耗。
2.2催化裂化
在催化剂的作用下使大分子烃类裂化生成小分子的烃类。
2.3催化重整
主要是烷烃脱氢环化、直链烷烃异构化
2.4催化加氢裂化
高压法：
10MPa以上，温度为370—450℃.
中压法：
压力为5—10MPA，温度为370—380℃
2.5热裂解
热裂解是生产乙烯、丙烯等低级烯烃的加工过程。
三、作业：
思考题
提问
教师讲解
学生思考
4’
18’
20’
新授1、石油的组成2、石油的加工
第4课
2.2天气的化工利用
学习天然气有关知识及其化工利用
掌握天然气的化工利用方法
培养学生动脑及保护环境的情感
天然气的化工利用
天然气化工利用的主要途径
天然气的组成
新授内容
主要成分甲烷，同时含有C2—C4各种烷烃及少量的H2S、CO2.
干气：
甲烷的含量﹥90%
湿气：
C2—C4含量在15%—20%以上。
按来源：
ⅰ气井气
ⅱ油田伴生气
ⅲ煤层气
开采出来的天然气含有水、二氧化碳、硫化氢等杂质，除杂的方法有：
化学吸收法、物理吸收法、吸附法。
为了提高天然气的资源利用，分离甲烷和C2—C4各种烷烃，采用的方法有吸附法、油吸收法和冷冻分离法。
天然气的化工利用注意途径如下：
转化为合成气（CO+H2）
在930—1230℃裂解生成乙炔、炭黑。
以乙炔为原料可以合成多种化工产品。
通过氯化、氧化、硫化、氨氧化等反应转化成各种产品。
水蒸气转化合成气
部分氧化
热裂解乙炔、炭黑
选择性氧化甲醇
天然气
有氧或无氧转化芳烃
氨氧化氢氰酸
氯化、硝化、硫化
甲烷及各种衍生物
三、作业：
10’
5’
2.2天然气的化工利用
1、天然气的组成2、天然气的化工利用
3.9
第5课
2.3煤的化工利用
学习煤的形成及其化工利用
掌握煤及其加工
培养学生资源利用及环保热情
煤的加工利用
煤的加工过程
煤各个加工步骤
组织教学：
复习天然气的加工过程
1、煤的形成过程：
植物→泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤
2、煤的加工过程
1组成：
Si、Al、Fe、Ca.
2加工过程：
ⅰ煤的焦化：
也叫干馏，即在隔绝空气的炼焦炉内加热煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气。
⑴高温干馏：
t:
900—1100℃产生焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气
⑵低温干馏：
t:
500—600℃产生半焦、低温焦油和煤气。
ⅱ煤的汽化：
煤的气化是煤、焦炭、或半焦和气化剂在900—1300℃的高温下转化成煤气的过程。
气化剂：
水蒸气、空气或氧气
ⅲ煤的液化：
煤通过化学加工转化为液体燃料的过程为煤的液化。
直接加氢液化：
P:
10—20Mpa
420—480℃
煤的液化
间接液化：
先将煤预先制成合
成气，然后在催化剂的作用下使合成气转化为烃类燃料。
煤的化工产品合成气、煤气、
工业用燃气、液化烃类、
苯、甲苯、茚、氧茚
提问
5’
煤的加工利用
二、新授1、煤的组成2、煤的加工利用
三、作业：
第6课
2.6资源综合利用和“三废”治理
讲授
学习能源的利用和三废的治理方法
掌握三废的治理方法
培养学生勤俭节约和环保意识
“三废”的治理
“三废”的治理
治理的基本途径
复习：
1、天然气的加工过程？
2、煤的加工过程？
二、新授
1、环境保护与资源综合利用
“三废”的控制应按照减少污染源排放物循环、排放物的治理和排放等四个优先级考虑。
原子利用率=
2、“三废”的处理
（包括废水、废渣、废气）
⑴废气的净化处理
方法：
①化学控制法
②吸收控制法
③吸附控制法
④稀释控制法
⑵废水的净化处理
1一级处理
2二级处理
3三级处理
4生物处理
⑶废渣的净化处理
1化学与生物处理法
2脱水法
3焚烧法
4填埋法
处理原则：
①采用新工艺，新技术、新设备，最大限度的利用原料资源，使生产过程中不产生废渣。
②采用积极的回收和综合利用措施，就地处理。
③无法处理，采用焚烧，填埋等无害化处理方法。
3、绿色化工技术的特点
①能持续利用
②以安全的用之不竭的能源供应为基础
③高效率的利用能源及其它能源
④高效率的利用废旧物质和副产品
5越来越智能化
6越来越充满活力
教师提问
学生回答
2.6资源综合利用和“三废”治理
一、组织教学
二、新授1、环境保护与资源综合利用2、“三废”的处理
3.14
新授
第7课
3.1化工生产过程
讲授
学习化工生产组成及操作方式
掌握化工生产的工序及操作方式
培养学生操作方法的使用
化工生产过程操作方式
物料流程图
生产过程的步骤
复习上节课内容
化工生产过程：
物料通过各个设备完成某种化学或物理加工，最终转化成合格产品，此即化工生产过程。
1、化工生产组成
⑴化工生产的工序
1化学工序：
以化学的方法改变物料化学性质的过程，也称反应过程。
例如：
硝化、氯化、氧化等
2物理工序：
只改变物料物理性质而不改变其化学性质，也称化工单元操作。
例如：
蒸发、蒸馏、结晶、过滤等
⑵化工生产的主要操作
1反应：
化工生产过程的核心
2分离与提纯：
用于反应原料净化，产品的分离。
3温度：
热量交换
4压力：
能量交换
5物料混合：
两种或两种以上物料按比例进行混合。
⑶化工过程组成
1生产原料准备
2反应过程
3产品的分离与提纯
4综合利用
5“三废”的处理
⑷化工生产的操作方式
1间歇操作
2连续操作
3半间歇半连续操作
⑸化工生产工艺流程
按用途分为：
①生产工艺流程图
②物料流程图
③带控制点的工艺流程图
30’
二、新授1、化工生产的工序2、化工生产的主要操作
3、化工过程组成4、化工生产的操作方式
第8课
3.2化工过程的参数及计算
学习几个化工参数和简单计算
掌握化工生产中的简单计算
应用题
各组分的含量
公式的运用
例题
1、什么叫化学工序和物理工序？
2、化工生产的主要操作？
1、化工过程的参数
①温度：
物体冷热程度。
℃k℉
②压力：
垂直作用于单位面积上的力。
1atm=760mmhg=1.01×
105=101.3kpa
③流量与流速：
l/hm/l
④物料的组成：
对于多组分形成的混合物料。
质量分数：
某组分的质量／混合物的质量
体积分数：
某组分的体积／混合物的体积
摩尔分数：
某组分的物质的量／混合物的物质的量
干基：
不包括水汽在内计算的组分含量
湿基：
包括水汽在内的。
例：
某烟道气，尾气混合气体（湿基，摩尔分数）如下，N265%CO212%CO2.5%O28.5%H2o12%.计算该气体干基组成？
解：
干基总量：
65+12+2.5+8.5=88mol
干基组成如下：
N2：
65/88×
100%=73.9%
CO2:
12/88×
100%=13.6%
CO:
2.5/88×
100%=2.8%
O2:
8.5/88×
100%=9.7%
溶液中溶质的含量也可以浓度来表示。
单位体积溶液中所含溶质的质量称为质量浓度。
单位体积溶液中所含溶质的物质的量称作体积摩尔浓度。
思考
二、新授1、化工过程的参数2、例题
3.16
第9课
3.3化工过程的质量守恒与能量守恒
学习化工生产过程中的质量和能量守恒
掌握能量的变化
培养学生理论应用的情感
质量守恒与计算
转化率、选择性和收率
复习上节课知识
1、物料的质量守恒与计算
∑G入=∑G出+∑G损失+∑G积累
∑G入—进入设备（工序）的物料质量的总和
∑G出—离开设备（工序）的物料质量的总和
∑G损失—设备（工序）损失物料质量的总和
∑G积累—设备（工序）积累物料质量的总和
2、能量的守恒与计算
∑Q入=∑Q出+∑Q损失+∑Q积累+∑Q交换
∑Q入—进入设备（工序）的物料带入热量的总和
∑Q出—离开设备（工序）的物料带入热量的总和
∑Q损失—设备（工序）损失的热量总和
∑Q积累—设备（工序）化学反应产生或积累的热量总和
∑Q交换—设备（工序）与外界交换的热量总和
采用空气氧化邻二甲苯制苯酐，反应式如下：
C8H10+3O2→C8H4O3+3H2O.已知邻二甲苯的通入量为300kg/h,，其中75%转化为苯酐。
氧的用量为理论用量的1.5倍，空气中氧的含量为21%，氮含量为79%。
试对该反应过程进行物料衡算？
C8H10+3O2→C8H4O3+3H2O
106
进料：
邻二甲苯流量=300/106=2.83kmol/h
O流量=2.83*75%*1.5*3=9.55kmol/h
N流量=9.55*79%/21%=35.93kmol/h
出料：
未反应邻二甲苯流量
300*（1-75%）=0.71kmol/h
苯酐流量：
2.83*75%=2.12kmol/h
水流量：
2.83*75%*3=6.37kmol/h
O流量：
9.55-2.83*75%*3=3.18kmol/h
N流量：
35.93kmol/h
二、新授1、质量守恒2、能量守恒3、例题
第10课
3.2化工过程的指标与影响因素
学习化工过程的指标与影响因素
掌握化工指标与影响因素
培养学生独立意识
例题的掌握
计算
公式的运用
1、生产能力：
指一台设备、一套装置或是一个工厂在单位时间内生产的产品量或处理的原料量。
设计能力
生产能力核定能力
现有能力
2、生产强度：
指单位体积的设备在单位时间内生产的产品量或加工的原料量。
单位有：
kg/（h·
m3）kg/（h·
m2）
3、空时收率：
指单位时间内、单位体积（质量）催化剂所能获得的产品量。
4、原材料及公用工程消耗定额
原料利用率=×
100%
5、转化率、选择性和收率
①转化率：
是某种反应物转化掉的量占投入该反应物总量的百分率
Xa=×
②单程转化率：
以反应器为研究对象，物料一次性通过反应器的转化率
反应物A在反应器内转化的量
Xa,单=反应器进口反应物A的量
③全程转化率：
是指新鲜物料进入反应系统到离开反应系统所达到的转化率
Xa,全=进入反应系统的新鲜物料中反应物A的量
三、练习：
课后思考题
四、作业:
二、新授1、生产能力2、生产强度3、公式
三、练习
3.21
第11课
3.2选择性及收率
学习关于选择性及收率的计算
掌握公式的运用
培养学生独立思考的能力
转化率、选择性及收率的计算
1、选择性
S=×
也可以目的产物的实际产量与理论产量的比值表示
2、收率
是指生成nudity产物所转化的某反应物的量占投入该反应物的量的百分率
Y=X·
S
Y=×
3、质量收率
是指投入单位质量的某原料所能生产的目的产物的质量。
Y=×
例题：
已知丙烯氧化法生产丙烯醛的一段反应器，原料丙烯的投入量为600kg/h，丙烯醛的出料量为640kg/h,另外还有未反应的丙烯25kg/h，计算原料丙烯的转化率、选择性以及丙烯醛的收率？
解：
丙烯氧化法生产丙烯醛的化学反应式为
CH2=CHCH3+O2→CH2=CHCHO+H2O
4256
丙烯的转化率
X=（600—25）/600=95.83%
丙烯的选择性
S=640×
42/56×
（600—25）=83.48%
丙烯醛的收率
Y=640×
600=80%
二、新授1、选择性2、收率3、质量收率
第12课
3.3化学反应的限量与过量物
讲授实践
升级会员 