湖南高等教育自考
课 程 考 试 大 纲
课程名字：化工基础
课程代码：02058
第一部分 课程性质与目的
1、课程性质与特征
化工基础是高等教育自考制药科学与工程（本科）专业的专业核心课程，它以化工生产为研究对象，以理论的应用为重点，研究化工类生产中具备一同特征的单元操作和化学反应器的基本原理，具备工程性、应用性和综合性的特征，是制药科学与工程（教育）专业开设的一门带有工程性质的专业必学课，也是主要专业基础课程之一。化学工程基础课涉及的常识面广，综合性和实践性强，是化学专业本科常识结构中必不可少的组成部分，担负着由理及工、由基础到专业的特殊使命。不只培养考生的工程看法、提升考生工程应用能力，而且能够帮助培养考生综合运用常识，全方位剖析问题和解决问题的实质能力，在开发考生智能及综合能力培养等方面具备要紧用途和不可替代的地位。
2、课程目的与基本需要
化工基础课程主要讲授化学工程学的入门知识，使考生在具备无机、有机、剖析、物化等课程常识的基础上，熟知化工生产的基本原理和学会典型设施的入门知识，知道化工过程开发的主要内容和办法，与对典型化工商品生产的全过程有所认识，学到应用技术经济看法综合处置问题的办法，培养考生科学研究、科技开发、科技管理与剖析和解决一般生产问题的能力；提升考生科技革新和科技成就产业化的意识和能力。重点学习“三传一反”的基本原理和办法，基本学会流动体系的能量转换及流体阻力等运算、传热方程和传热强化渠道、典型换热器计算、精馏中理论塔板数的求法、反应器种类及反应器体积的计算等。同时知道有关设施的性能和它所依据的理论，知道如何运用技术经济看法剖析和处置实质问题。
3、与本专业其他课程的关系
本课程是化工类专业大学本科考生必学的专业技术基础课程，它与制药科学与工程专业的很多其他课程有着密切的关系。学习本课程之前应拥有高等数学、有机化学、物理、物理化学、工程制图及计算机语言等入门知识，故本课程为上述基础课的后续课程。为有机化学、无机化学、物理化学等化学专业课方面常识的实质运用打下坚实的基础。本课程亦为毕业设计打下基础。
1、学习目的与需要
第二部分 考核内容与考核目的
绪 论
知道化学工业的形成、进步、分类及其在国民经济中的地位和用途；化工生产过程的基本特征、生产过程的剖析和过程优化；技术经济评价的主要办法和指标。熟知化工过程开发步骤、化工过程开发的放大办法；化工过程开发在化学工业中有哪些用途，化工过程开发的要紧定义、基本步骤和办法。学会化学工程学学科的基本状况、化工基础课程的基本内容、主要研究办法和要紧定义。
2、考核要点与考核目的
（一）化工技术学科的进步（一般）识记：化学工程进步简史
理解：化学工业的形成、进步、分类及其在国民经济中的地位和用途
（二）化工基础课的内容和学习目的（一般）识记：三传一反
理解：化工基础课的学习目的
（三）化工过程开发（次重点）
识记：化工过程开发步骤；定义设计的概念
理解：化工过程开发有哪些用途、放大周期与放大程度、技术经济评价的内容和指标，可行性研究内容、用途和研究报告；化工过程开发步骤、化工过程开发的放大办法、技术经济评价办法与经济效益剖析
第一章 流体的流动及输送
1、学习目的与需要
知道层流内层与边界层；复杂管路计算要素。熟知层流与湍流的特点；测速管、孔板流量计及转子流量计的工作原理、基本结构与计算；往复泵的工作原理及正位移特质；离心通风机的性能参数、特质曲线。学会流体的密度和粘度的概念、单位及影响原因，重压的概念、表示法及单位换算；流体静力学方程、连续性方程、柏努利方程及其应用；流动型态及其判据，雷诺准数的物理意义及计算；流体在管内流动的机械能损失计算；简单管路的计算；离心泵的工作原理、性能参数、特质曲线，泵的工作点及流量调节，泵的安装及用等。
2、考核要点与考核目的
（一）流体概述（一般）
识记：流体的意思及特质
理解：连续介质假设；定态流动与非定态流动
（二）流体静力学（次重点）
识记：流体的密度；流体的压强理解：流体静力学基本方程
应用：流体压强的计算、流体静力学基本方程的应用
（三）流体在管内流动的基本方程（重点）
识记：流体的流量与流速；流体的常用流速理解：连续性方程、柏努利方程
应用：流量、流速的计算，连续性方程、柏努利方程在工程中的应用
（四）流体的流动现象（次重点）
识记：牛顿粘性定律；雷诺数；流体的流动种类；边界层及其厚度
理解：流体的粘度；层流与湍流的特点；圆管内层流与湍流的平均流速；边界层离别
（五）流体在管内的流动阻力损失（重点）
识记：直管阻力和局部阻力的概念；直管层流阻力损失
理解：直管阻力损失计算式；湍流阻力损失；阻力系数法与当量长度法应用：管内流动阻力的计算
（六）管路计算（次重点）
识记：化工管路的入门知识
应用：简单管路、分支管路、并联管路的计算
（七）流速和流量的测量（一般）
识记：常用流量测量装置的种类和原理
（八）流体输送机械（次重点）识记：流体输送机械的分类
理解：离心泵的工作原理、架构、性能、安装、操作、调节和选择；离心泵的气缚与气蚀
应用：离心泵的功率、效率与安装高度的计算
第二章 热量传递
1、学习目的与需要
知道常用换热器种类、结构及工作原理；热辐射基本定义及计算；对流与辐射联合传热。熟知有相变对流传热过程及影响原因；复杂流动的平均温度差求算；列管式换热器的设计要素；传热过程强化手段。学会热传导、热对流、热辐射的传热特征；传导传热基本方程式及在平壁和圆筒壁定态热传导过程中的应用；对流传热基本原理与对流传热系数；总传热过程的计算；管式换热器的结构和传热计算。
2、考核要点与考核目的
（一）概述（一般）
识记：传热的基本方法及其特点；冷热流体的接触方法；载热体的选择
（二）热传导（重点）
识记：固液气导热系数
理解：平壁与圆筒壁热传导；傅里叶定律应用：平壁与圆筒壁热传导的有关计算
（三）对流传热（次重点）
识记：不同流体的温度分布；热边界层理解：对流传热及牛顿冷却定律
（四）传热系数经验关联式（一般）识记：传热系数的影响原因
（五）传热过程的计算（重点）
识记：传热的基本方法，间壁式换热器传热过程
理解：热量衡算；传热系数的意思、变温传热过程的方法和传热基本方程式应用：变温传热过程的传热平均温度差的计算；传热过程中总传热系数的
确定；传热基本方程式的应用
（六）换热器（一般）
识记：间壁式换热器传热过程；换热器的种类，列管换热器的选型办法理解：强化传热过程的渠道
第三章 传质离别过程
1、学习目的与需要
知道分子扩散系数及影响原因；塔高计算基本方程的推导；其它精馏方法的特征；精馏过程的强化。熟知各种形式的传质速率方程、传质系数和传质推进力的对应关系；各种传质系数间的关系；气膜控制与液膜控制；吸收剂的选择；吸收塔的操作型剖析；解吸的特征及计算；理论板层数简捷计算法；精馏装置的热量衡算；平衡蒸馏、简单蒸馏的特征及计算；塔板的主要种类、塔板负荷性能图的特征及用途。学会相组成的表示法及换算；气体在液体中溶解度，亨利定律各种表达式及相互间的关系；相平衡的应用；分子扩散、菲克定律及其在等分子反向扩散和单向扩散的应用；对流传质定义；双膜理论要素。知道双组分理想物系的气液相平衡关系及相图表示；精馏原理及精馏过程剖析；双组分连续精馏塔的计算（包含物料衡算、操作线方程、q线方程、进料热情况参数 q的计算、回流比确定、求算理论板层数等）；板式塔的结构及气液流动方法、板式塔非理想流动及不正常操作现象、全塔效率和单板效率、塔高及塔径计算。学会吸收的物料衡算、操作线方程及图示办法；最小液气比定义及吸收剂用量的确定；填料层高度的计算，传质单元高度与传质单元数的概念、物理意义，传质单元数的计算（平推进力法和吸收因数法）；吸收塔的设计计算。学会几种主要膜离别特点，超滤过程的原理，渗透速率，截留率，膜离别过程的步骤和操作，浓差极化现象，典型的膜离别器，超滤的应用及主要计算。
2、考核要点与考核目的
（一）传质过程的机理及传质设施（次重点）
识记：离别过程的分类；菲克定律
理解：双膜理论；气液相传质速率方程、传质系数和传质推进力的对应关系；气液相传质设施
（二）液体的精馏（重点）
识记：蒸馏操作的分类；
理解：理想溶液的气液相平衡关系，气—液平衡相图和相对挥发度；精馏原理、连续精馏装置步骤；理论板的定义，恒摩尔流假设，进料热情况的影响和操作线方程，回流比的影响及其选择；操作线方程，物料衡算
应用：精馏过程的物料衡算，理论塔板数的确定，最小回流比的计算
（三）吸收（次重点）
识记：吸收操作的分类；影响平衡关系的主要原因，亨利定律、气液相平衡与吸收过程的关系
理解：吸收中常见的相组成表示法，相内传质、相际传质；填料层高度的计算，传质单元高度与传质单元数的概念、物理意义，传质单元数的计算（平推进力法和吸收因数法）；传质速率方程、气膜控制和液膜控制和吸收剂的选择
应用：吸收剂最小用量和适合用量的确定、填料吸收塔直径、填料层高度的计算及分析塔的有关计算
（四）膜离别（一般）
识记：几种主要膜离别特点；渗透速率；截留率；典型的膜离别器
理解：超滤过程的原理；膜离别过程的步骤和操作；浓差极化现象；超滤的应用及主要计算
第四章 化学反应工程的基本原理
1、学习目的与需要
知道化学反应工程的基本研究办法是数学模型法，数学模型的主要内容及其相互关系；非理想流动模型的形式及处置问题的办法；非理想流动反应器的基本定义及表述办法。熟知均相化学反应动力学的基本定义和打造动力学方程的办法；简单级数反应、连串反应、平行反应、可逆反应及自催化反应的特质及不同反应器型式与反应实际转化的比例、选择性及收率的关系；停留时间分布的定义及停留时间分布参数的意义和测定。学会理想反应器的形式、特征和基本计算；气固相催化反应本征动力学的定义及动力学模型的打造办法；气固相催化反应宏观动力学的内容，有效因子的定义及基本计算；气固相催化固定床反应器的模型化办法。
2、考核要点与考核目的
（一）概述（一般）
识记：本征动力学与宏观动力学；反应器的几种时间定义；
理解：化学反应工程的研究内容；主要反应器的形式、分类及应用场所；混合与返混
（二）化学反应体系的量（次重点）
识记：反应进度、实际转化的比例、收率及选择性的定义；膨胀因子与体积膨胀率理解：化学反应速率的概念
（三）均相反应器（重点）
识记：反应器的设计内容；反应器的设计办法；复合反应的分类及各类反应的特征
理解：理想反应器（间歇反应器、全混流反应器、活塞流反应器）的结构、分类和特征；空时、空速的基本定义；停留时间的定义； 理想反应器（全混流反应器、活塞流反应器）的并联与串联组合
应用：理想反应器（间歇反应器、全混流反应器、活塞流反应器）基本方程，计算停留时间、有效容积、反应实际转化的比例；一级不可逆反应时多釜串联全混流反应器的设计计算办法
（四）化学反应器中的非理想流动（重点）
识记：停留时间的定义；停留时间分布函数 F、停留时间分布密度 E
的定义、性质、物理意义及相互关系
理解：脉冲法、阶跃法的实验办法及特征；无因次停留时间分布函数与分布密度表示办法；理想反应器中的停留时间分布；非理想流动模型
（多釜串联模型、轴向扩散模型）
应用：用 E和 F确定反应器内物料的流况、用方差定性判断反应器内物料的返混程度和反应器性能
（五）气-固相催化反应（次重点）
识记：气-固相催化反应进行的基本过程；外部效率因子；内部效率因子理解：气固相催化反应过程的机理；达姆克勒准数（Da）的表达式及物理
意义；外部效率因子与达姆克勒准数的关系；蒂勒模数；内部效率因子与蒂勒模数的关系；影响内部效率因子的原因；内扩散影响的判据
（六）气-固相催化反应器（次重点）
识记：固定床反应器及流化床反应器的定义
理解：固定床催化反应器和流化床催化反应器的种类及性能；流态化现象；理想的流化状况的特点；固定床反应器及流化床反应器的优势和弊端；固定床反应器及流化床反应器的分类；固定床反应器及流化床反应器床层压降
（七）生化反应工程基础（一般）
识记：生化反应的分类及特点；生化反应器种类
理解：酶催化反应速率与底物浓度的关系；米氏方程及米氏常数的确定；抑制剂对酶催化过程的影响；莫诺方程
第三部分 有关说明与推行需要
1、考核的能力层次表述
本大纲在考核目的中，根据“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次需要。各能力层次为递进等级关系，后者需要打造在前者的基础上，其含义是：
识记：能了解有关的名词、定义、常识的意思，并能正确认识和表述，是低层次的需要。
理解：在识记的基础上，能全方位把握基本定义、基本原理、基本办法，能学会有关定义、原理、办法有什么区别与联系，是较高层次的需要。
应用：在理解的基础上，能运用基本定义、基本原理、基本办法联系学过的多个要点剖析和解决有关的理论问题和实质问题，是最高层次的需要。
2、教程
1．指定教程：
化学工程基础，温瑞媛等，北京大学出版社，2002 年版
2．参考教程：
化学反应工程原理，张濂等编，华东理工大学出版社，2007（第二版）化工原理（上、下册），陈敏恒等，化学工业出版社，2006（第三版）
3、自学办法指导
1.在开始阅读指定教程某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核要点及对要点的能力层次需要和考核目的，以便在阅读教程时做到心中有数，有些放矢。
2.阅读教程时，对于离别设施与反应设施等章节要抓住其原理、熟知设施的工艺步骤、学会其设计公式的内涵、领会各公式之间的相互关系、加大运用基本定义和工程看法剖析和解决化工实质问题的练习。要集中精力理解化工过程的内在规律，吃透每个要点，对基本定义需要深刻理解，对基本理论需要彻底弄清，通过必要的做题和练习，学会考虑问题的办法，培养好的解题习惯，加大对基本定义、基本理论的理解，提升解题技能和解决工程问题的能力。
3.在自学过程中，既要考虑问题，也要做好阅读笔记，把教程中的基本定义、原理、办法等加以整理，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，可以不断提升自学能力。
4.完成书后作业和适合的辅导训练是理解、消化和巩固所学常识，培养剖析问题、解决问题及提升能力的要紧环节，在做训练之前，应认真阅读教程，按考核目的所需要的不同层次，学会教程内容，在训练过程中对所学常识进行适当的回顾与发挥，重视理论联系实质和具体问题具体剖析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕有关要点进行层次分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。
5.完成少量的模拟考试，检查自己对要点学会的全方位程度。对存在的问题进行针对性的学习与复习。
4、对社会助学的需要
1.应熟悉考试概要对课程提出的总需要和各章的要点。
2.应学会各要点需要达到的能力层次，并深刻理解对各要点的考核目的。
3.辅导时，应以考试概要为依据，指定的教程为基础，不要随便增删内容，以免与大纲脱节。
4.辅导时，应付学习技巧进行指导，宜倡导“认真阅读教程，刻苦钻研教程，主动争取帮助，依赖自己学通”的办法。
5.辅导时，应该注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6.注意对考生能力的培养，尤其是自学能力的培养，要引导考生逐步掌握独立学习，在自学过程中擅长提出问题，剖析问题，做出判断，解决问题。
7．要使考生知道考试试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在每个能力层次中会存在着不同困难程度的考试试题。
5、关于命题考试的若干规定
1.本大纲各章所提到的内容和考核目的都是考试内容。考试试题覆盖到章，适合突出重点。
2.试题中对不同能力层次的考试试题比率大致是：“识记”为 20%、“理解”为40%、“应用”为 40%。
3.考试试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比率为2：3：3：2。
4.每份试题中，各类考核点所占比率约为：重点占 60%，次重点占 30%，一般占 10%。
5.考试试题种类一般分为：单项选择题、填空题、解释说明题、简答卷、计算题。
6.考试使用闭卷笔试，考试时间 150分钟，使用百分制评分，60分合格。
6、题型示例
1、单项选择题（本大题共■小题，每小题■分，共■分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目需要的，请将它选出并将“答卷卡”上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1.流体通过离心泵所获得的能量主要表目前
A．动能增加 B．静压能增加 C．位能增加 D．流量增大
2、填空题（本大题共■小题，每小题■分，共■分）
1．在流动系统中，若各截面上流体的流速、压强、密度等有关物理量仅随 而改变，但不随时间而变，这种流动称为稳定流动。
3、解释说明题（本大题共■小题，每小题■分，共■分）
1．反应进度
4、简答卷（本大题共■小题，每小题■分，共■分）
1．简述气—固相催化反应过程的宏观过程。
5、计算题（本大题共■小题，每小题■分，共■分）
1．常压连续精馏操作中，材料液于泡点下送入塔中，已知操作线方程如下：
精馏段 y=0.723x+0.263
提馏段 y=1.25x–0.0187
试求材料液、馏出液及釜液的组成和回流比。
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