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| 內容簡介: |
《化工专业实验及虚拟仿真》为化工专业实验课程教材,包含实验基础知识和化工实验项目。基础知识涵盖实验规范、技术及报告撰写,重点培养学生的实验安全意识。实验项目涉及化工热力学、化学反应工程、化工工艺学、高分子化学、药物合成及制药分离工程等多门化工专业课程。 本书采用虚拟仿真与实体实验相结合的方式,支持线下、线上以及线上线下混合式的实验教学模式,适合用作普通高等学校化学工程与工艺及相关专业学生的化工专业实验教材,也可作为相关专业技术人员的参考用书。
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| 關於作者: |
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叶向群,浙江大学正高 级实验师。浙江大学国家 级化工类虚拟仿真实验教学中心常务副主任,浙江大学化工实验教学中心主任,主要从事化工实验类教学及教改。建设国家 级一 流课程项目1项,省级一 流课程项目5项,获得高等学校教学资源建设成果奖及浙江大学教学成果一等奖等,出版化工类课程教材(实验)5册,发表科研及教改论文30余篇。
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| 目錄:
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第0章 绪论 001 第一节 化工专业实验开设的目的和意义 001 第二节 化工专业实验分类 001
第1章 化工专业实验规范 003 第一节 实验室安全守则 003 第二节 科学实验学术规范 003 第三节 化学反应过程危险性 004 第四节 危险化学品信息及应急处理方式 006 一、实验室常用危险化学品种类 006 二、化工专业实验常用易燃易爆化学品信息 007 三、防燃防爆措施 007 四、消防措施 008 五、有毒物质的基本预防措施 008 六、电气设备对人体的危害及防护 009 七、带压气瓶的使用 010 八、实验事故的应急处理 011
第2章 化工专业实验技术 012 第一节 常用实验设计方法 012 一、优选法 012 二、正交实验设计法 015 第二节 常用反应器类型 018 第三节 常用分离技术 020 一、过滤 020 二、蒸馏 021 三、结晶与沉淀 022 四、萃取 022 五、干燥 023 第四节 常用分析仪器及使用方法 023 一、阿贝折射仪 023 二、电导率仪 025 三、气相色谱仪 027 四、旋光仪 030 五、熔点仪 031 六、激光粒度仪 032 第五节 化工虚拟仿真实验软件操作说明 034 一、软件运行环境 034 二、软件安装过程 035 三、软件操作使用说明 035
第3章 实验报告撰写 042 第一节 实验报告内容 042 第二节 实验记录要求 043 第三节 实验数据处理及实验误差 043 一、实验数据处理 043 二、实验误差 044 第四节 实验报告要求 047
第4章 化工专业基础实验 048 实验一 汽液平衡数据的测定 048 实验二 CO2 临界状态观测及p-V-T 关系测试 057 实验三 乙酸乙酯水解反应动力学的测试 068 实验四 多釜串联流动特性的测定 076 实验五 膨胀计法测定聚合反应速率 086 实验六 有机玻璃的制备 092 实验七 间溴硝基苯的合成 100 实验八 固体酸催化酯化合成乙酸丁酯 106
第5章 化工专业综合实验 114 实验九 气固流化床反应器的流化特性研究 114 实验十 用瞬间快速反应测定气膜和液膜的传质系数 120 实验十一 乙苯脱氢制苯乙烯 127 实验十二 釜式反应器混合特性研究 137 实验十三 对映异构体的分离 149 实验十四 阿司匹林的合成 156 实验十五 PVC 抗冲改性剂ACR 的制备及性能测试 163 实验十六 微反应器中气液两相流动特性研究 173
参考文献 194
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| 內容試閱:
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化工专业实验课程是化工专业教育体系中不可或缺的重要组成部分,涵盖了化工热力学、化学反应工程、化工工艺学、高分子化学、药物合成及制药分离工程等核心理论课程的实践环节。作为一门必修的实践课程,它不仅为学生提供了将理论知识应用于实际操作的机会,还培养了学生的创新思维和解决问题的能力。 基于多年化工实验教学,浙江大学化工实验教学中心积累了丰富的教学资源。在当今信息化、智能化的时代,我们致力于采用计算机网络、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等先进技术,推动线上线下混合式实验教学模式的改革与创新。这种教学模式不仅突破了传统实验教学的时间和空间限制,还极大地提升了学生的学习兴趣和实验效果。通过虚拟仿真实验与实体实验的有机结合,学生可以在虚拟环境中进行预实验,熟悉实验流程和操作要点,再通过实体实验进行验证和深化,从而获得更加全面和深入的学习体验。本教材的编写正是基于这一教学理念,采用实体实验与虚拟仿真实验相结合的方式,力求为化工专业实验教学提供一套系统、科学、实用的教学资源。 本教材内容结构清晰、层次分明,严格按照化工专业实验的教学大纲进行编排。全书分为实验基础知识、化工专业基础实验和化工专业综合实验三大部分。其中,实验基础知识部分包括化工专业实验规范、化工专业实验技术以及实验报告撰写三个章节,旨在为从事化工实验工作的相关人员提供扎实的基础知识和操作技能。第4 章和第5 章则重点介绍了实体实验与虚拟仿真实验相结合的具体项目,内容涵盖了典型的化工专业实验项目以及基于科研成果的新型实验项目,如高分子加工与合成类实验、药物合成反应类实验、制药分离工程类实验以及微反应器实验等。每个实验项目均通过实验背景的介绍,激发学生的学习兴趣和探索欲望,相关的虚拟仿真实验则可以通过线上平台进行拓展和延伸。 本教材在课程思政建设方面进行了系统化设计,将思政教育融入化工专业实验教学全过程。通过实验项目和课堂讨论环节,提出问题,引导学生深入思考化工行业的发展方向与技术创新路径,着力培养学生的工程伦理意识和社会责任感,激发学生的家国情怀和创新精神。 本书由叶向群担任主编,负责全书的统筹与定稿工作。第1 章至第4 章由徐佳慧编写,第5 章由黄正梁编写,黄灵仙、李勇和介素云参与了部分实验内容的编写工作。本书的编写也得益于浙江大学前辈教师们多年来的经验积累,在此向他们致以诚挚的感谢。 由于编者水平所限,书中难免存在疏漏与不足之处,恳请广大师生及相关专家不吝赐教,提出宝贵意见与建议。
编者 2025 年3 月
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