xx化工工艺试验工技能培训与考核高教版教案：模块一化工产品开发及实验技术

xx化工工艺试验工技能培训与考核高教版教案：模块一化工产品开发及实验技术内容摘要：

难点： 加热及冷却的温度控制 【教学方法】 采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。 根据本项目特点，采用示范 —— 实训 —— 评价—— 总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。 【学时安排】 1 学时 【教学建议】 先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。 然后，在学生预习的基础上讨论加热和冷却的其他方法及应用场合。 【教学过程】 一 、 导入 提出问题：实验室中什么时候需要采用加热和冷却。 可以采用什么方法。 二、教师示范仪器与设备操作 酒精灯、电热套、水浴锅、油浴锅、恒温干燥箱、马福炉。 操作要点 1．使用油浴锅加热时，要防止着火。 当油的冒烟情况严重时，应停止加热。 2．油浴所用油中不能溅入 水，否则加热时会产生泡珠或爆溅。 20 3．在电热套上安装烧瓶时，要使烧瓶外壁与电热套内壁保持 2cm 左右的距离，防止局部过热。 三、 学生实训 学生按教材中操作步骤完成实训。 1．认识热源； 2．加热操作。 3．冷却操作。 四、 检查评价 学生自查实训情况，各组比较，选出最佳操作人员。 五、 相关知识介绍 在学生预习的基础上，由学生讨论完成以下知识的学习。 1．化学实验室中常用的热源的使用场合及特点。 酒精灯、电炉、水浴锅、油浴锅、电热套、高温电炉（马福炉）、电热恒温干燥箱（烘箱）、真空干燥箱 2．冷却的方法及使用场合。 冷水浴、水和碎冰的混合物作冷却剂、碎冰（或雪）和无机盐的混合物作冷却剂。 【 作业 】 1．化学实验中常用的加热方式有哪些。 分别适用于什么场合。 使用时应注意什么问题。 2．水浴锅和电热套加热时，分别如何调温与保温。 【课题】项目 7 减压操作 【教材版本】 王艳、张洪刚主编《化工工艺试验工技能培训与考核》， 高等教育出版社 2020 年 3 月出版。 【教学目标】 1．能够正确连接减压装置，达到要求的真空度。 2．能够正确操作真空泵。 【教学重点、难点】 21 重点： 真空泵的操作 难点： 真空度控制 【教学方法】 采用项目 教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。 根据本项目特点，采用示范 —— 实训 —— 评价—— 总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。 【学时安排】 1 学时 【教学建议】 先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。 然后，在学生预习的基础上讨论减压操作的其他方法及应用场合。 【教学过程】 一 、 导入 提出问题：化学实验中什么时候需要采用减压操作。 可以采用什么方法达到真空。 二、 教师示范仪器与设备操作 循环水式真空泵 操作 要点 1．真空泵停机时，吸气管路必须破真空，以防真空泵内水倒吸。 2．长时间工作后，真空泵水箱内的水温将会升高，影响真空度。 应更换部分冷水，保持水箱内水温不升，使真空度稳定。 三、 实训步骤 1．安装真空蒸馏装置； 2．减压操作；检漏； 3．维持真空度。 5．关闭真空泵，破真空。 四、 检查评价 学生自查实训情况，各组比较，选出最佳操作人员。 五、 相关知识介绍 在学生预习的基础上，由学生讨论完成以下知识的学习。 1．循环水式真空泵的工作原理和工作条件。 22 2．旋片式真空泵的工作原理和工作条件。 3．循环水 式真空泵和旋片式真空泵可以达到的真空度各是多少。 【 作业 】 1．化学实验中，什么时候需要真空干燥、真空过滤、真空蒸馏。 2．减压操作时，可以采取哪些措施尽量地提高真空度。 【课题】项目 8 过滤操作 【教材版本】 王艳、张洪刚主编《化工工艺试验工技能培训与考核》， 高等教育出版社 2020 年 3 月出版。 【教学目标】 1．能正确进行实验室过滤操作，正确使用滤纸。 2．能够熟练提纯粗食盐。 【教学重点、难点】 重点： 过滤操作 难点： 减压过滤 【教学方法】 采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极 性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。 根据本项目特点，采用示范 —— 实训 —— 评价—— 总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。 【学时安排】 1 学时 【教学建议】 先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。 然后，在学生预习的基础上讨论过滤操作的其他方法及应用场合。 【教学过程】 一 、 导入 提出问题：化学实验中什么时候需要采用过滤操作。 可以采用什么方法。 二、 教师示范过滤操作 常压过滤、真空抽滤 23 （ a）常压过滤 （ b） 减压过滤 操作要点 1．为使过滤进行较快，可将溶液静置一段时间，使沉淀尽量下沉，先把上面的大部分清液过滤掉，再将沉淀物搅起连同溶液一起过滤。 2．蒸发浓缩时溶液不可蒸干。 3．加入蒸发皿的液体不应超过蒸发皿容器的 2/3，在加热过程中，用玻璃棒不断搅拌。 三、 学生实训 学生按教材中操作步骤完成实训 —— 粗盐的提纯。 1．称量，溶解； 2．沉淀过滤除硫酸根离子； 3．沉淀过滤除钙镁离子； 4．蒸发浓缩； 5．减压过滤； 6．称重，计算产率。 四、 检查评价 学生自查实训情况，各组比较食盐产率，选出最佳操作人员。 五、 相关知识介绍 在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。 1．普通过滤（常压过滤）适用于什么场合。 操作中应注意什么问题。 2．减压过滤（抽滤 ） 适用于什么场合。 操作中应注意什么问题。 【 作业 】 1．在除去 SO4 Ca2＋ 和 Mg2＋ 时，为什么要先加 BaCl2溶液，然后再加 Na2CO3溶 24 液。 2．溶液浓缩时为什么不能蒸干。 【课题】项目 9 回流与分水操作 【教材版本】 王艳、张洪刚主编《化工工艺试验工技能培训与考核》， 高等教育出版社 2020 年 3 月出版。 【教学目标】 能够正确 装拆回流、分水装置，并能熟练进行回流、分水操作。 【教学重点、难点】 重点： 回流操作 难点： 回流速度控制 【教学方法】 采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。 根据本项目特点，采用示范 —— 实训 —— 评价—— 总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。 【学时安排】 1 学时 【教学建议】 先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。 然后，在学生预习的基础上讨论回流及分水操作的其他方法及应用场合。 【教学过程】 一 、 导入 提出问题：化学实验中什么时候需要采用回流及分水操作。 可以采用什么方法。 二、 教师示范操作 回流装置安装、操作 分水装置安装、操作 25 （ a）回流装置 （ b）分水装置 操作要点 1．冷凝管接冷却水，正确的接法是下进上出。 2．烧瓶内液体应占其容积的 1/3～ 2/3。 3．温度计水银球要插入液面以下，不要碰触器壁。 三、 学生实训 学生按实训步骤分组完成实训。 1．回流 安装回流装置，加入乙醇，加热回流，控制回流速度。 停止加热，拆卸装置。 2．分水 安装分水装置，加入甲苯、水，加热至沸，回流，放 出水层。 停止加热，拆卸装置。 四、 检查评价 学生自查实训情况，各组比较，选出最佳操作人员。 五、 相关知识介绍 在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。 1．回流的目的是什么。 回流操作应注意什么问题。 2．可防潮的回流装置，可吸收反应中生成气体的回流装置，可以同时滴加液体的回流装置与普通回流装置有什么不同。 各在什么情况下应用。 3．安装分水器的目的是什么。 怎样完成。 【 作业 】 1．如何控制回流速度。 2．分水操作时，分去水层的最佳时机应怎样选择。 26 【课题】项目 10 振荡与搅拌操作 【教材版本】 王艳、张洪刚主编《化工工艺试验工技能培训与考核》， 高等教育出版社 2020 年 3 月出版。 【教学目标】 1．能够正确安装和使用搅拌装置，完成要求的搅拌任务。 2．能够正确操作实验室常用电动设备，并能处理一般故障。 【教学重点、难点】 重点： 搅拌控制 难点： 固定装置的振荡操作 【教学方法】 采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。 根据本项目特点，采用示范 —— 实训 —— 评价—— 总结的教学过程，让学生在完 成具体项目的过程中达到教学让目标。 【学时安排】 1 学时 【教学建议】 先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。 然后，在学生预习的基础上讨论搅拌及振荡操作的其他方法及应用场合。 【教学过程】 一 、 导入 提出问题：化学实验中什么时候需要采用搅拌及振荡操作。 可以采用什么方法。 二、 教师示范操作 机械搅拌装置安装，电动搅拌机、强力电动搅拌机、高速剪切均质机、恒温磁力搅拌机、超声波振荡器使用。 27 图 113 机械搅拌装置 操作要点 1．搅拌桨叶一定不能碰到容器壁或温度计，搅拌棒下端距瓶底 约 5mm，并保证垂直。 2．一定要确认电动搅拌机调速旋钮处在“ 0”位时，方可插上电源插头。 3．使用搅拌设备时，要注意不要将水洒到搅拌机的电气部分。 三、 学生实训 学生按实训步骤分组完成实训。 1．安装机械搅拌装置； 2．检查电动搅拌机； 3．加入物料； 4．开动搅拌机，调整搅拌速度。 5．停止搅拌，拆卸装置。 四、 检查评价 学生自查实训情况，各组比较，选出最佳操作人员。 五、 相关知识介绍 在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。 【相关知识】 1．人工手摇动容器或用玻璃棒搅拌有什么 要求。 2．反应过程中的回流冷凝装置怎样做间歇振荡。 3．比较各种搅拌机的工作特点及转速范围。 28 【作业】 1．要求密闭的装置应怎样进行搅拌。 2．各种搅拌器适用于什么场合。 应怎样选择使用。 29 子模块 3 分离操作 【课题】项目 11 乙醇的蒸馏提纯 【教材版本】 王艳、张洪刚主编《化工工艺试验工技能培训与考核》， 高等教育出版社 2020 年 3 月出版。 【教学目标】 1．能够正确装拆蒸馏装置，并检查装置是否正确、整齐、严密、安全。 2．能够正确操作蒸馏装置，制备出符合要求的乙醇产品。 【教学重点、难点】 重点： 蒸馏操作 难点： 控制蒸馏速度 【教学方法】 采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。 根据本项目特点，采用示范 —— 实训 —— 评价—— 总结的教学过程，让学生在完成具体项目的过程中达到教学让目标。 【学时安排】 1 学时 【教学建议】 先示范讲解设备的基本操作方法，布置实训任务，指导学生完成实训项目。 然后，在学生预习的基础上讨论蒸馏的基本知识。 【教学过程】 一 、 导入 提出问题：化工生产中采用什么办法提纯酒精。 实验室中又怎样进行。 二、 教师示范操 作 蒸馏装置安装与操作。 30 图 114 蒸馏装置 操作要点 1．安装蒸馏装置时，先选定蒸馏烧瓶的位置，然后以它为基准，顺次地连接其他仪器。 所用的铁夹必须用石棉布、胶皮等作衬垫。 2．蒸馏装置应严密，防止操作过程中有蒸气漏出。 常压下的蒸馏装置必须与大气相通。 3．安装温度计时，通常水银球的上端应恰好位于蒸馏烧瓶支管的底边所在的水平线上。 三、 学生实训 指导学生分组按实训步骤完成实训。 1．安装蒸馏装置； 2．加料； 3．蒸馏； 4．记录； 5．产品分析。 四、检查评价 学生自查实训情况，各组比较操作情况及 产品纯度，选出最佳操作人员。 五、相关知识介绍 在学生预习及实训操作的基础上，由学生讨论，完成以下内容的学习。 1．蒸馏的原理是什么。 2．安装蒸馏装置时，应怎样选择合适的烧瓶、温度计及冷凝管。 3．蒸馏时加入沸石的作用是什么。 加热、通冷凝水，停止加热、关闭冷凝水的顺 31 序分别是怎样的。 4．蒸馏速度应怎样控制。 【作业】 1．开始蒸馏时通冷却水和加热的顺序是怎样的。 蒸馏完毕时停冷却水和停止加热的顺序又是怎样的。 2．蒸馏开始后，如果忘记加入沸石，应如何处理。 3．蒸馏过程中如加热过猛，蒸馏速度过快，所测。