教学大纲
课程编号:020401 开课院系:冶金与生态工程学院。
课程类别:必修课适用专业:冶金工程。
课内总学时:78(课内54,实验24)学分:6
先修课程:物理化学,冶金传输原理
课程教学目的。
1.本课程是冶金工程专业本课生必修课程,是一门重点介绍冶金物理化学基本概念、基本原理以及在冶金过程中应用的专业基础课。
2.通过本课程的学习使学生掌握冶金热力学、冶金动力学的基本原理。学会运用这些原理分析和解决生产**现的新问题;不断地改造旧工艺,创造新工艺,降低生产消耗,提高生产率;不断地向相关学科渗透,扩大冶金物理化学的研究领域。
3. 通过本课程的学习,使学生掌握冶金物理化学基本的实验技能,对冶金中的问题,利用冶金物理化学基础和其他专业知识综合的研究方法。
课程教学基本要求。
1.课程重点。
热力学基本定理在冶金中应用及标准吉布斯自由能的计算方法;elingham图的应用;溶液(包括铁液与渣液的活度与活度系数、wagner模型、分子理论与离子理论模型、标准溶解自由能等);扩散与传质的基本理论;三个典型的冶金动力学模型(气固相反应动力学、气液相反应动力学、液液相反应动力学)。
2.课程难点。
活度的概念及活度标准态的选择;不同标准态活度及活度系数之间关系;相图的基本规则(邻接、相界限构筑、二次体系副分、切线、阿尔克马德、零变点)。含有一个不稳定二元化合物的三元系相图的冷却过程分析;气泡在均相与非均相形核、气泡长大与上升过程动力学机理;液液反应动力学的双膜理论的应用;不同控速条件的气固反应动力学的未反应核模型。
3. 解决办法。
1)充分发挥优质教师资源,让国内外著名学者周国治院士给全体学生开第一课-绪论,除全面介绍冶金物理化学的发展及如何在冶金中的应用外,重点指导学生如何学习冶金物理化学,学会解决冶金物理化学中难点问题的方法。2)教师通过举例、通俗化、强调、比较等手段使学生真正掌握教学中的重点和难点。教师在讲解重点和难点内容的过程中,要放慢速度,举一反三。
3)每章教学内容完成之后,助课老师对内容进行总结,讲解习题中的问题,针对不同章节的内容,讲有代表性的例题。在这些过程中,也把重点和难点内容再一次渗透进去,又一次达到了举一反三的作用;4)针对重点和难点内容,每次课后留一至两道思考题,用“**性”的学习方式,充分发挥学生的主观能动性,给学生指定不同的参考书中的相关内容,要求学生课外阅读,学生尝试自己解决这些知识点。如对于“活度的概念及活度标准态的选择”问题,要求学生阅读魏寿昆院士编著的“冶金过程热力学”的有关章节,对于“液液反应动力学的双膜理论的应用”,要求学生阅读韩其勇教授编写的“冶金过程动力学”的相关章节等。
针对这些问题,也作为作业,要求学生写出评论。
通过教学中采取了以上方法,对解决教学过程**现的重点和难点,收到了很好的效果。
4.能力培养要求。
重点要求学生牢固地掌握冶金物理化学的基本概念和基本原理,独立完成大量习题,能够正确熟练地计算冶金体系中化学反应的吉布斯白由能变化,判断化学反应的方向和限度,分析化学反应的反应机理,独立完成要求的四个实验。以课堂讲授为主,辅以习题课、课堂讨论及答疑,提高作业数量及批改质量,对重点学生加强答疑,在条件成熟时实现多**教学。
教学内容与学时。
教材。张家芸主编,冶金物理化学,冶金工业出版社,2004
陈伟庆编,冶金工程实验技术,冶金工业出版社,2004
参考书。1.魏寿昆编著,冶金过程热力学,上海科学技术出版社,1980
2.李文超主编,冶金热力学,冶金工业出版社,2001
3.郭汉杰编著,冶金物理化学教程(第二版),冶金工业出版社, 2006
4. 田彦文等编,冶金物理化学简明教程,冶金工业出版社,2006
5. d**id r. gaskell introduction to the thermodynamics of meterials (third edition)
6. 黄希钴编,钢铁冶金原理,冶金工业出版社,2006
作业。以教科书上的内容为主(计算题和思考题)
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