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1.2化工原理实验内容和要求

一、化工原理实验内容

1.实验教学设计思想

(1)验证化工原理基本理论,并在运用理论对实验进行分析的过程中,使学生在理论知识方面得到进一步的理解和巩固。

(2)通过实验操作,让学生掌握一定的实验研究方法和技巧,并培养学生实事求是的科学态度。

(3)通过对实验现象的观察、分析和讨论,来培养和加强学生独立思考问题的能力。促进理论课的学习,培养学生的动手能力和思考分析能力。

2.实验教学目的

化工原理实验教学的目的主要有以下几点:

(1)巩固和深化理论知识。

(2)培养理论联系实际应用。

(3)培养从事科学实验的能力。

具体包括:①为了完成一定的课题,设计实验方案的能力;②进行实验,观察和分析实验现象的能力,解决实验问题的能力;③正确选择和使用测量仪表和控制方法的能力;④利用实验的原始数据进行数据处理、获得科学结果的能力;⑤书写技术报告的能力等。

(4)提高自身素质水平,培养思维方法的科学性、科学态度的严谨性。

3.组织形式与教师指导方法

(1)每个实验学生预习2小时。老师介绍实验目的、原理、流程、操作步骤、数据处理等,演示实验的全过程,然后学生自己动手预习实验;

(2)使用“化工原实验多媒体教学课件”对化工原实验进行预习;

(3)做实验包括数据处理4小时;

(4)写实验报告。

4.化工原理实验内容

化学、制药、环保、生化、食品等工业过程中具有共同物理变化特点的基本操作称为“单元操作”。常用单元操作如表1-1所示。

表1-1 化工、环工常用单元操作

化工原理实验就是围绕单元操作进行训练、验证、设计、综合研究规律的过程,实验内容包含所有单元操作。

5.化工原理实验考核

化工原理实验成绩实行结构成绩制,分为三部分:

(1)预习情况、仿真实验、现场提问、实验操作共占30%。

(2)实验报告质量占40%。

(3)操作考试成绩占30%。

二、化工原理实验的基本要求

1.实验前的预习工作

(1)阅读实验指导书,弄清本实验的目的和要求。

(2)根据本次实验的具体任务,研究实验的理论根据和实验的具体做法,分析哪些参数需要直接测量得到,哪些参数不需要直接测量,而能够间接获得,并且要估计实验数据的变化规律。

(3)到实验室现场了解摸索实验流程,观看主要设备的构造、测量仪表的种类和安装位置,了解它们的测量原理和使用方法,最后全面审查整个实验流程的布置是否合理,审查主要设备的结构和安装是否合适,测量仪表的量程、精度是否合适以及其所装位置是否合理。

(4)根据实验任务和现场勘查,最后设定实验方案,确定实验操作程序。

2.实验小组的分工和合作

化工原理实验一般都是由两人为一小组(板框压滤机操作需3~4人一组)合作进行的,因此实验开始前必须作好组织工作,做到既分工,又合作;既能保证质量,又能获得全面训练。每个实验小组要有一个组长负责执行实验方案、联络和指挥,与组员讨论实验方案,使得每个组员各司其职(包括操作、读取数据、记录数据及现象观察等),而且要在适当的时候轮换工作。

3.实验必须测取的数据

凡是影响实验结果或是数据整理过程中所必需的数据都必须测取。它包括大气条件、设备有关尺寸、物料性质及操作数据等,但并不是所有数据都要直接测取。凡可以根据某一数据导出或从手册中查出的数据,就不必直接测定。例如水的密度、粘度、比热等物理性质,一般只要测出水温后即可查出,因而不是直接测定这些物理参数,而是测定水的温度。

4.实验数据的读取及记录

(1)实验开始前拟好记录表格,在表格中应记下各种物理量的名称、表示符号及单位。每位实验者都应有专用实验记录本,不应随便拿一张纸或用实验讲义空白处来记录,要保证数据完整,条理清楚,避免记录错误。

(2)实验时一定要等现象稳定后再开始读取数据,条件改变,要稍等一会儿再读取数据,这是因为条件的改变破坏了原来的稳定状态,重新建立稳态需要一定时间(有的实验甚至花很长时间才能达到稳定),而仪表通常又有滞后现象。

(3)每个数据记录后,应该立即复核,以免发生读错或记错数字等错误。

(4)数据的记录必须反映仪表的精确度。一般要记录到仪表上最小分度以后位数。例如温度计的最小分度为1℃,如果当时的温度读数为20.5℃,则不能记为20℃;如果刚好是20℃,那应该记录为20.0℃。

(5)记录数据要以实验当时的实验读数为准。

(6)实验中如果出现不正常情况,以及数据有明显误差时,应在备注栏中加以说明。

5.实验过程的注意点

有的实验者在做实验时,只读取数据,其他一概不管,这是不对的。实验过程中除了读取数据外,还应该做好下列诸事:

(1)操作者必须密切注意仪表指示值的变动,随时调节,务使整个操作过程都在规定条件下进行,尽量减少实验操作条件与规定操作条件之间的差距。操作人员要坚守岗位,不得擅离职守。

(2)读取数据后,应立即和前次数据相比较,也要和其他有关数据相对照,分析相互关系是否合理,数据变化趋势是否合理。如果发现不合理的情况,应该立即共同研究可能存在的原因,以便及时发现问题、解决问题。

(3)实验过程中还应注意观察过程现象,特别是发现某些不正常现象时更应抓住时机,研究产生不正常现象的原因,排除障碍。

6.实验数据的整理

(1)数据整理时应根据有效数字的运算规则,舍弃一些没有意义的数字。一个数字的精确度是由测量仪表本身的精确度所决定的,绝不因为计算时位数增加而提高。但是任意减少位数也是不允许的,因为这样做就降低了应有的精确度。

(2)数据整理时,如果过程比较复杂,实验数据又多,一般采用列表整理为宜,同时应将同一项目一次整理。这种整理方法既简洁明了,又节省时间。

(3)计算示例。在(2)所列表的下面要给出计算示例,即任取一列数据进行详细的计算,以便检查。

7.实验报告的编写

一份优秀的实验报告必须写得简洁明了,数据完整,交代清楚,结论正确,有讨论,有分析,得出的公式或曲线、图形有明确的使用条件。报告的内容一般包括:

(1)报告的题目;

(2)写报告人及同实验小组人员的姓名;

(3)实验的目的;

(4)实验的理论依据;

(5)实验设备说明(应包括流程示意图和主要设备、仪表的类型及规格);

(6)实验数据,应包括与实验结果有关的全部数据,报告中的实验数据不是指原始数据,而是经过加工后用于计算的全部数据,至于原始记录则可作为附录附于报告后面;

(7)数据整理及计算示例,其中引用的数据要说明来源,简化公式要写出导出过程,要列出一列数据的计算过程,作为计算示例;

(8)实验结果,根据实验任务,明确提出本次实验的结论,用图示法、经验公式或列表法均可,但都必须注明实验条件;

(9)分析讨论,要对本次实验结果做出评价,分析误差大小及原因,对实验中发现的问题应作讨论,对实验方法、实验设备有何建议也可写入此栏。 SVtFAAmeG8Bvm8VFg1Mzb+mhcIa0euuauotMuWc1Y5vObHxaRroiNlnjYtd8SCzj

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