纯碱工艺理论教案教学

海西州职业技术学校示范校建设项目化工专业“模块化”教学教案科目名称：无机物工艺班级：13秋化学工艺任课教师：王秉程课程介绍课程名称无机物工艺课程编号总计：80学时理论：40学时实训：40学时专业类别基础课（）核心课（■）拓展课（）校内外实训（）任课教师王秉程职称初级授课对象专业班级：13秋化学工艺共1个班基本教材和主要参考资料（一）教材《无机物工艺》赵师琦主编第二版（二）主要参考书1、《化工原理》2、《化工基础》3、《氨碱法生产纯碱工艺》4、《有机化工工艺》5、《固体盐制备烧碱工艺》教学目的要求《无机物工艺》是我校化学工艺专业的一门的核心课程。其功能是为了满足青海当地企业对生产一线的化工技术操作和化工技术优化人员的需要，使学生掌握无机化工的基本知识和技能，为形成职业行为能力打下坚实基础，同时培养和提高学生的创新精神和生产实践能力。教学重点难点重点：熟悉各生产工艺的流程、设备、工艺条件的控制。难点：1、工艺优化不易做不到；2、设备的原理不易掌握；3、工艺参数容易混淆；海西职校化工专业教案课题：项目二纯碱的生产周次第1周，第1次课备注大纲内容认识纯碱生产工艺授课方式理论教学时数4教学目的知识目标：认识纯碱的性质、用途、生产方法。技能目标：能用纯碱分子式及氨碱法生产纯碱原理导出生产纯碱的原料及步骤。态度目标：能主动交流自己想法；接受他人的观点，养成科学、严谨、实事求是的学习态度以及良好的职业素养。教学内容纲要时间分配导入及纯碱性质20纯碱用途及生产方法30氨碱法生产纯碱原理30推导原料过程20推导生产过程40教学重点与难点重点：纯碱的性质及生产方法；推导生产纯碱的过程；难点：氨碱法生产纯碱的原理；推导生产纯碱的过程；解决方法：形象举例，讨论、练习。教学教学组织形式：用集中教学、分组讨论、设计等教学形式教学方法：案例教学法、讨论法、归纳法设计说明教学场景设计：随机分为5小组教学资源：多媒体教师活动教学内容备注【板书】【提问】【举例】【强调】【幻灯片显示】【讲述】【动画放映】【总结】【说明】【思考】【导入】【证明】（以上选项可依据需要自行选择或增减）【板书】认识纯碱生产工艺【提问】化工行业中的三酸两碱指的是什么？【举例】教师总结:三酸两碱与生活密切相关。以个人一天生活为例，起床、洗漱中的用具、吃饭、工作。简介酸碱在人类生活中的作用。讲解察尔汗盐湖的传说，有金银财宝战争不断，昆仑山的西王母就引来天水将其覆盖。如玻璃的发明二氧化硅与碳酸钠反应生成硅酸钠与二氧化碳Nalco(aq)+CO2(G)+NH3（q）+H2O===NaHCO3(s)+NH4Cl(aq)2NaHCO3(S)===Na2CO3(S)+CO2(G)+H2O(G)推出原料为：食盐、煤、石灰石、氨推出过程为：1、盐水精制2、石灰石煅烧3、盐水吸氨及氨盐水碳酸化4、重碱煅烧5、蒸氨工序（含学生活动介绍）学生分组阐述酸碱与生活的关系原盐石灰石无烟煤CO2NH3盐水精制盐水吸氨氨盐水碳化石灰煅烧石灰乳制备母液蒸馏重碱过滤重碱煅烧水合机废液轻质纯碱重质纯碱此图流线要分明清晰，用动画展现，顺序为先工段再流程，音频讲解工艺流程图。L1【幻灯片显示】以多媒体展示化工企业，一幅为结婚照，另两幅为生活照。引出化学工业和环境的关系。纯碱生产的工艺，原料、主体设备及控制条件。【说明】纯碱的用途及作用。主要是怎样制的玻璃的简单工艺。【证明】用纯碱的生产原理说明生产纯碱的过程及生产纯碱用到的原料。两者可以相互证明。板书设计认识纯碱生产工艺一、纯碱性质及用途。二、纯碱生产的方法。三、氨碱法生产纯碱过程。巩固与提高知识题1、纯碱的物理化学性质。2、纯碱生产原料的推理过程。操作题：1、画出氨碱法生产纯碱的建议工艺流程图。2、学会阐述流程。（作业）课后自我由于缺少多媒体，所以用于项目教学的方法没有完全体现，学生有点不适应。总结分析通过本节课的学习是学生系统学习纯碱工艺，认识纯碱生产的总流程及分工艺过程。海西职校化工专业教案课题：项目二纯碱的生产周次第4周，第1次课备注大纲内容任务一精制饱和粗盐水结合实训授课方式理论教学时数2教学目的知识目标：认识盐水精制的原理、目的、工艺流程、控制条件。技能目标：能用学习知识自己组装盐水工段流程图及简述各设备的作用。态度目标：能主动学习，养成自学及不知而请教或查资料的习惯。养成科学、严谨、实事求是的学习态度以及良好的职业素养。教学内容纲要时间分配任务引入与分析回顾纯碱生产原理10分钟盐水精制的目的与原理20分钟盐水精制使用的设备及作用25分钟盐水精制的流程及工艺条件的控制25分钟课堂小结10分钟教学重点与难点重点：盐水精制的原理盐水精制的流程及工艺条件的控制难点：滴度的讲解学生自己连接实物图解决方法：用多媒体教学，举例恰当、学生要在图片中了解流程。教学设教学组织形式：用集中教学、分组讨论、场景设计等教学形式教学方法：案例教学法、讨论法、归纳法计说明教学场景设计：随机分为5小组教学资源：多媒体教师活动教学内容备注【板书】【回顾】【提问】【举例】【强调】【幻灯片显示】【讲述】【动画放映】【总结】【说明】【思考】【导入】【证明】（以上选项可依据需要自行选择或增减）【板书】饱和盐水的精制【回顾】上节课认识了纯碱生产，一共分为六个步骤，也学习了生产纯碱的四种原料请同学们回顾。这节课就第一步骤进行详细的讲解，板书【提问】盐水精制的目的何在？怎样达到精制的目的？【举例】自来水是怎样制成的，为什么要用自来水。一般是把易溶的反应成不溶解的物质，可以达到除去杂质的目的。【强调】化工管路中如果钙镁含量过高将导致管子结垢，并且如果含有大量的泥沙会降低纯碱的品质，再者会产生不必要的附属产品，这三点是我们不希望看到的。也就是精制的目的。石灰-纯碱法（俗称苛化法）用石灰除去盐中的反应如下【灯片显示】主要设备的原理及结构图【讲述】主要设备有，化盐桶、反应罐、澄清桶、精盐水灌、洗泥桶。原理、结构及作用。讲解工艺流程图及控制条件。（含学生活动介绍）石灰乳：CaO140~160tt，石灰工段提供。1、盐水工段(1)精盐水TCl-≥105tt(2)精盐水浊度≤40ppm(3)精盐水Mg++≤0.015tt(4)精盐水Ca++≤0.02tt(5)废泥氯差≤5.0tt(6)精盐水温度≤42℃盐水工段应注意的问题有，为了满足原盐的溶解和盐泥的沉降速度，化盐用水一般保持在42-45℃。另外在除钙、镁反应过程中，为了确保Mg(OH)2和CaCO3的沉降，苛化盐水中OH-过剩0.05~0.15tt，CO32—过剩0.2~0.5tt。【动画放映】工艺流程图【总结】这节课主要掌握盐水精制的工艺流程，其中要用设备建构流程，用原理推导流程及工艺参数的确定。主要是培养同学们的组织、观察、分析问题解决问题的能力，不要力求结果更应注重过程。实训：绘制流程图——选择设备——安装流程——讲解流程板书设计饱和粗盐水的精制一、精制的目的1、盐水精制的目的2、盐水精制的原理二、盐水精制的主要设备及作用1、化盐桶2、反应罐3、澄清桶4、精盐水灌5、洗泥桶三、工艺流程及控制条件1、工艺流程简图2、工艺参数的设定巩固与提高知识题1、主要的原理及目的2、主要的设备及用途3、工艺流程的确定操作题1、使用设备及管件组装工艺流程图。2、会绘制带控制点的工艺流程。（作业）课后自我总结分析1、动画显示不够完美，没有预想目的。2、学生主动参与学习、讨论的积极性不高，有待提高海西职校化工专业教案课题：任务二石灰石的煅烧及灰乳的制备周次第3周，第1次课备注大纲内容石灰石的煅烧及灰乳的制备与实训结合授课方式理论教学时数44教学目的1、掌握二氧化碳制备的方法，及二氧化碳的性质。2、掌握石灰石煅烧的原理及石灰窑的结构、原理。3、掌握石灰乳的制备原理、工艺及设备。4、会用找出主体设备及组装简单的工艺流程。5、通过原理了解工艺条件的控制。教学内容纲要时间分配实训任务引入与分析5分钟石灰石煅烧及石灰乳制备的目的20分钟煅烧原理及石灰窑的结构、原理20分钟石灰乳的制备原理、工艺及设备20分钟主体设备及作用20分钟设备选择工艺流程的理解20分钟流程设计总结与归纳20分钟教学重点与难点重点：石灰窑的结构及原理。石灰乳的制备及工艺条件的选择。难点：石灰窑的讲解及工艺参数的选择。整个石灰车间工艺的连接及二氧化碳尾气的处理。解决方法：根据本项目特点，采用“导入——讨论——组装——评价——讲授——总结”的教学过程，先让学生在完成具体项目的过程中熟悉相应单元操作，然后通过相关知识的学习达到教学目标。教学设计说明教学组织形式：用集中教学、分组讨论、场景设计等教学形式教学方法：案例教学法、讨论法、归纳法教学场景设计：随机分为5小组教学资源：多媒体教师活动教学内容备注【板书】【回顾】【提问】【举例】【强调】【幻灯片显示】【讲述】【动画放映】【总结】【说明】【思考】【导入】【证明】（以上选项可依据需要自行选择或增减）【板书】石灰石的煅烧及灰乳的制备【回顾】纯碱生产的原料有盐、石灰石、煤、氨其中煤和石灰石是用于生产二氧化碳的主要物质。【提问】二氧化碳的作用是什么，二氧化碳会有什么性质。石灰石煅烧的化学反应方程式是什么？【举例】石灰石颜色有灰白、茶色、褐色等，单纯从色泽不能判断其品质的好坏。典型的矿石时方解石、大理石，主要成份是碳酸钙，其结晶大部分为六方晶系。化学分子式为CaCO3。【强调】1、石灰石在石灰窑中煅烧，理论分解温度CO2分压为0.1MPA时的最低分解温度；理论上为1180℃。发生CACO3的分解反应。2、生成的CAO称为生石灰，为无色等轴晶系，熔点2372℃，密度3.37T/M3，在氨碱厂将它用水消化而制得氢氧化钙悬浊液，用于蒸氨反应。3、CAO+H2O=CAOH2+65.65KJ/MOL生成的CA（OH）2称为熟石灰或消石灰，其分子量为74.09。（含学生活动介绍）【讲述】石灰石煅烧的及石灰乳制备的目的【动画放映】柏努力方程的推导过程【总结】这节课的重点是五量，密度、压力、粘度、流量、流速。要知道这几个量的基本概念，表示方法，单位。更重要的是俩方程，连续性方程和柏努力方程。也要简单了解流体流动的形态层流和湍流。板书设计流体的认识1、流体性质（1）密度：Ρkg/m3（2）表压：p表压、真空度。（3）表压：μpa.s=10p=1000cp。2．流量和流速（1）流量体积流量：单位时间内流体流经管路任一截面处流体的体积，Vq，单位为m3/s。质量流量：单位时间内流体流经管路任一截面处流体的质量，qm，单位为kg/s。（2）流速单位时间内流体质点在流动方向上所流过的距离，u，单位为m/s。VquA3连续性方程4柏努力方程f2222e12112121hpugZWpugZ巩知识题1、分析并比较下列各组概念的联系（作业）固与提高与区别。体积流量绝对压力位能静压能质量流量表压动能2、简单的计算题第51页第八题操作题1、流量计的比较与认识。2、压力表及真空度的读数。课后自我总结分析1、缺少动画显示2、学生主动学习的积极性不高。\海西职校化工专业教案课题：任务三认识流体输送机械周次第4周，第3次课备注大纲内容认识流体输送机械结合实训授课方式理论教学时数4教学目的离心泵其他类型的泵气体输送机械教学内容纲要时间分配任务引入与分析5分钟离心泵的认识90分钟了解其他类型的泵30分钟知道气体输送机械30分钟总结20分钟教学重点与难点重点：离心泵工作原理。离心泵的性能参数及性能曲线。离心泵的操作要点。难点：离心泵工作原理。离心泵的性能参数及性能曲线。解决方法：用多种手段展示、在实训室中学习使理论与实践结合。教学设教学组织形式：用集中教学、分组练习、角色扮演等教学形式教学方法：实践教学法、讨论法、归纳法。教学场景设计：随机分为8小组。计说明教学资源：多媒体教师活动教学内容备注【板书】【回顾】【提问】【举例】【强调】【幻灯片显示】【讲述】【动画放映】【总结】【说明】【思考】【导入】【证明】（以上选项可依据需要自行选择或增减）【板书】任务三流体的机械输送【提问】1、请问在生活中你看见的泵是干嘛的?2