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精馏实训总结

精馏实训总结

精馏实训总结范文第1篇

关键词:精馏操作 平衡

精馏操作单元是化工生产过程中最重要的单元过程之一,也是化工企业应用最广泛的单元过程之一。熟练地掌握其操作方法是化工类专业学生必备的基本技能。能使学生的工程意识和操作技能得到提高,进一步缩短高职学生入厂后的适应期,真正实现学校与企业的无缝对接。

一、精馏装置简介

学院投资几十万元建设精馏实训装置,该实训装置为一种集实训、实训、科研、技能鉴定功能于一体的四位一体多功能化工培训装置,为学生现场操作真实的工业生产装置提供了条件。

1.精馏单元现场装置及工艺

在精馏实训装置中,所用设备包括精馏塔、原料泵、回流泵、塔顶产品泵、原料预热器、塔预冷凝器、原料储罐、回流罐、塔釜产品罐、塔顶产品罐、缓冲罐等。

本单元是连续精馏操作过程,原料为18(以下均为质量百分比)的乙醇水溶液,经过精馏塔分离后,得到馏出液纯度为89%的乙醇。其工艺流程如图所示。

原料液经流量调节器FIC01控制,以4L/h的流量进入预热器E103中,预热至60℃(其温度由温度调节器TIC10控制)后,从精馏塔的第六块塔板(全塔除塔釜外共10块塔板)进料。塔顶蒸汽经冷凝器E104冷凝为液体后,经缓冲罐V103进入回流冷凝液储罐V104中。当V104的液位大于回流液位控制上限(其值为150mm,由调节器LIC02控制时,系统自动启动回流泵Pl02,进行塔顶回流。当塔顶温度小于79℃并且回流冷凝液储罐V104大于回流液位控制上限时,采出泵自动采出,作为塔顶产品经流量计F103计量后进入塔顶产品罐V105中。

塔釜液体的一部分经再沸器E10l加热后送回精馏塔,另一部分作为塔釜产品,经塔底冷却器E102进入塔底产品罐V102中。,精馏塔塔釜液位由液位调节器LIC01控制,当液位高于规定值380mm时,电动调节阀VAl04自动打开,当液位低于规定值380mm时,电动调节阀VAl04自动关闭。

2.精馏单元操作实训步骤

2.1检查各管线阀门是否处于正常的开关状态;

2.2检查仪表和电源开关;

2.3开启全凝器上水阀,调节流量至200~300L/h;

2.4打开电加热器,调节再沸器加热电压,使塔釜温度缓慢上升,防止塔釜温度超过95℃;

2.5打开回流泵电源开关,当塔顶冷凝液储罐的液位大于回流液位控制上限时,启动回流液泵,进行全回流;

2.6调节原料进料流量控制器FICO1,使进料流量保持在4L/h左右;

2.7打开塔顶采出泵P103电源开关。当塔顶温度在78~79℃并且回流冷凝液储罐液位大于规定值时,采出泵采出;

2.8保持塔釜温度在94℃左右,塔顶温度在78℃左右,回流液位在150mm右右,记录实训数据。

二、精馏操作把握的几个主要环节

1.三大平衡

1.1物料平衡

精馏原料是水与酒精的混合溶液,在精馏期间,由于酒精的沸点低于水的沸点,所以酒精会从塔顶蒸出,而水会从塔釜放出。所谓的物料平衡,就是装置在正常的运行期间,总的进料量要等于从塔顶蒸出的酒精量和从塔底排出的水的量之和,即有m进料=m酒精+m水,只有这样才能保证塔底的液位能在一个很小的范围之内波动。不然会使塔底液位超出其规定的浮动范围。

1.2热量平衡

温度的因素直接影响着最终产品的产量和质量。在精馏塔的众多热电偶中,我们只需要随时关心两个热电偶的温度示数即可,这就是塔底温度和塔顶的温度。

A.塔底温度的高低直接能够影响到最后的产品的产量。如果塔底温度太低混合溶液中的酒精组分便不会蒸上去,所以会导致回流罐中的酒精量很少,从而影响产品的采出量。通过多次的实训总结得出结论,塔底温度宁可高也不可低,一般认为塔底温度达到了95~96℃之间比较合适。

B.塔顶温度的高低直接影响到最后产品的质量。若塔顶的温度太高,那么回流罐液体中水的含量就会大增。若塔顶温度太低,回流罐中的液位就会更少,因为许多的酒精没有被蒸上来。塔顶温度一般不会有太大的波动,都有78℃左右,本因素不是很重要。

1.3压力平衡

实训时,塔的压力指数一般不会超标,前提是阀门开关正确,这项要求操作者把各个阀门控制位置搞清,根据不同的实训步骤正确开关,此项要求操作者集中精力即可。

2.回流量与采出量的控制

回流量的大小取决于塔顶温度的高低。采出量的大小取决于回流罐中液体的多少。若塔顶温度合格,即在78℃左右,那么在回流量不变的基础上,尽可能多的把回流罐中的酒精送到产品罐中,此时的产品的质量一般都是合格的。实训期间回流罐中的液位可以保持在它的零刻度线以下,即能看见有即可,不可将回流罐中的液位积的太高,不然在停工时不能将产品送出装置从而影响产品的产量。

回流的开始是在回流罐中有液位时打开回流系统,先少开,随着回流罐中液位的上升逐渐开大(不要太大),回流维持一段时间之后开始采出(大约是2~3分钟,此时回流罐中的液位仪达到了10mm),产品大量的往外送(要确保塔顶温度在78℃左右),在回流罐中液位很少时,将采出泵的频率调小,减少产品的外送,从而维持回流罐的液位,防止泵抽空。

3.原料的预热与加热

实训开始,则打开塔底的电加热档(全开),但是为了保证原料在很短的时间达到预热温度,则也应该将原料预热罐中的电加热棒打开(开始全开,最后逐渐的减小)。塔底的加热棒应该如始终大功率的运行,绝不可以让塔底的温度低于92℃;

4.三台泵的使用

原料泵、采出泵、回流泵三台泵中的回流泵和采出泵是变频泵,回流泵和采出泵开启程度视塔底温度和回流罐的液位而定。可以这么说,这两个泵是相容相克的关系,一个开大,则另一个就得适当的关小。

5.进料位置的选用

如果进料位置选择不好会导致一开始就将塔底的液位注入超标。后来经过多次实训我们总结出的三个注意事项:①原料浓度较低时选用下进料口;②原料浓度较高时选用上进料口;③应严格控制塔釜液位的范围,液位太高、塔釜温度过高容易造成液泛;液位太低,容易使电加热棒干烧,损坏设备。

参考文献

精馏实训总结范文第2篇

Abstract: The experiment of chemical engineering principles is an important practice course for the digestion and absorption of the theory of chemical engineering. However, it is not conducive to the cultivation of students' engineering ability to operate the experiment which is limited to the textbook theory. This paper guides the students to operate the experimental device of chemical engineering principles by simulation software through the process simulation and optimization of distillation experiment of chemical engineering principles, fault diagnosis simulation analysis, simulation development and other means so as to form the students' engineering ability in the process and makes them generate more interest in learning. Overall, this reform not only applies the simulation calculation to the teaching of chemical engineering principles, but also improves the students' practical ability in engineering and reforms the experimental model of chemical engineering principles. The improved experimental equipment has the advantages of low cost, strong data repeatability and short time consuming.

关键词: 模拟计算;化工原理;精馏实验;工程能力

Key words: analog simulation;principles of chemical engineering;distillation experiment;engineering capability

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)12-0163-02

0 引言

现代化学工业的飞速发展得益于计算模拟的广泛、深入应用。现如今计算模拟已成为化工发展不可缺少的工具和手段,其在化工设计、生产、研究和教学中的重要性日益凸显。例如化工单元仿真即为以化工原理为基础,以计算机模拟操作为手段的综合教学。

基于近年来国家引导部分地方本科高校向应用技术型高校转型发展的思想,转型高校在校生工程能力、应用能力的培养为改革的重中之重。因此在化工的专业基础课实践环节――化工原理实验中,教师应根据社会发展的信息化需求,结合现代化的计算模拟软件分析实验过程,一方面可强化学生在算模拟软件方面的训练和运用,另使一方面还可加深学生对装置、实验过程,甚至化工过程的深入理解。此外,在实验装置上进行计算模拟,还可节约大规模生产设备的运行成本,亦可多次重复实验,在形成学生解决工程问题的思维方式上具有极大的提升效果[1-3]。

精馏塔是化工流程应用广泛的单元操作设备,影响精馏塔操作水平和产品质量的因素很多,且相互关系复杂。精馏实验能够使我们了解精馏塔的内部结构,观察塔内各种传质状态,学习精馏塔的操作方法和具体流程,并掌握一定的实验数据处理方法,加深我们对精馏塔对二元物系进行分离过程的理解与认识,从而培养我们将理论与实际相结合,并运用所学知识去解决实际问题的能力。

本文以精馏实验装置为例进行计算模拟操作。运用ASPEN软件进行工艺流程模拟、故障诊断分析,并采用计算机语言开发了仿真软件。在教学过程中进行各种环节设计,然后根据学生实验结果进行分析总结剂点评,在实验过程中培养了学生的工程能力,并对专业学习产生更高的学习兴趣。

精馏实训总结范文第3篇

关键词:基础实验;创新教育;实验教学示范中心;教学改革;原则;高新技术;综合实验

2005年以来,教育部在全国高校中评出了501个部级实验教学示范中心,其中有的已经挂牌,有的是建设单位,目前都到了总结验收阶段。对于部级实验教学示范中心,“示范”的重点不应该是宏伟的教学大楼、不是高精度的大型仪器、不是强大的师资队伍,而应该是培养真正适应今后社会发展需要的人才以及在本课程中如何采取科学的特别是要有效的措施帮助和支持这个培养目标的实现。对于从事基础实验教学的示范中心,验收上应重点考查什么,值得认真思考。

我们认为,如何在基础实验教学中体现和实施创新教育,应该是核心指标。天津大学部级化学化工实验教学示范中心是首批审定的部级示范中心,在建设过程中,我们牢牢把握这个基本方向,取得了一些经验。

一、基础实验教学改革的立足点与原则

1 基础实验教学改革的立足点

提到实验教学改革,人们常常把精力放在投入大量的人才和物力上去开设“开放型”和“创新型”实验,认为只有这样才能与“创新能力”培养相一致。也有人把能力培养分成四个层次:基本能力层次、综合能力层次、设计能力层次、研究能力层次。然而,受到生源、学时、经费、场地、政策因素的制约,造成以下一些不容乐观的现象。

(1)自由时间,导致很少有学生来做实验,造成人员浪费;

(2)自选开放实验,导致很少甚至无人选,造成空间和资源浪费;

(3)所谓的“研究型”实验,受到学时等因素制约,与一般实验的水平相差甚微;

(4)各种比赛、竞赛搞得轰轰烈烈,成果也是琳琅满目,但真正有多少人有创造欲望?有多少人不是为“牌”而去?值得反省和深思。

对于基础实验教学改革,如何在教学中采取科学而又有效的措施提高教学质量和效率,进行“创新意识培养”,这才是改革的关键,也是基础实验教学改革的立足点。不认真组织教学,即使冠以“创新型实验”、“研究型实验”,照样使学生感到枯燥乏味;相反,在基础实验中,如果处理得当,照样使学生兴趣大增。只要我们按照科学原则办事,认真探索,积极实践,许多基础实验的水平和质量会大为提升,教学效率也会大为提高,也同样能达到创新教育的目的。

2 基础实验教学改革的原则

第一是可行性原则:作为示范中心的改革成果或经验必须能在各类学校中可以并且容易推广,在学生中受欢迎,而且还应该不增加学时和教师的工作量。

第二就是科学性原则:观念要科学,教学内容、方法要科学。

第三就是创新性原则:教学模式、教学效果必须达到对学生创新能力培养之目的。

只有坚持体现以上三原则,基础实验教学改革的经验才是有价值的经验,也只有这些经验才能有示范作用。部级实验教学示范中心特别是基础实验教学示范中心,一定要把握这个基本方向。

二、基础实验的教学观必须创新

1 科学教育应该是高等教育的核心

科学不但带来了物质文明的进步,更重要的是在潜移默化中也逐步地提升了人们的精神境界。科学教育不应该只是知识的灌输、技能的培训、方法的传承,而更重要的应该是科学思想、科学方法论和科学智慧的启迪和熏陶。科学精神包括求真务实、开拓创新、和谐文明。高等教育要让年轻一代的核心价值观中更多地融入科学精神,真正地理解科学精神,用科学精神践行人生,从而使学生有求知的兴趣、有向上的精神、有质疑的勇气、有创新的激情、有奉献的胸怀。

2 基础实验的科学论

一流的大学必须有一流的本科教育,一流的本科教育必须有一流的实践教学作支撑,其中基础实验担当着极其重要的角色。对于化学化工基础实验,学生在探索复杂多变的化学变化和传质传热等单元操作过程中,体会精巧而严格定量的实验设计,通过对各种现象分析、归纳和总结,把理论知识提高到更高层次。一个基础实验水平的高低,不是看实验仪器的先进性,而是实验者的创造性。历史上有名的焦耳实验装置十分简单,但是巧妙而又十分具有针对性地观测到了“能量守恒”这一具有创造性的结果,成为一个伟大的实验。在基础实验中,哪怕是看上去最简单的实验,也要启发和激励学生进行思辨和创新,这就是基础实验的科学论。

美国的《国家教学教育标准》指出,科学探究是科学家们用来研究自然,并根据所获取的事实证据做出各种解释的各种方式。科学探究也指的是学生构造知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种行动。在基础实验中,如何引导学生进行科学探究,是基础实验教学工作者必须认真思考和探索的。我们在基础实验教学中融入新的教学观念,把被动的“参加者”和“操作者”变为主动的“实践者”和“探索者”,实验教学中突出知识点(原理)、技术点(操作要点)和兴奋点(实验拓展)。在基础实验的情景中,像从事科学研究一样,提出问题、设计方案、控制变量、分析结果、讨论总结。这样,就不一定要增加学时和新实验,一样可以达到培养创新能力和科学精神的目标。

化学化工基础实验在过去、现在乃至将来都是化工类实验的根本,无机和有机化合物的合成、分析、鉴定,各种物理化学性质测量,化工单元操作及各种动态测量等都是基础实验,在化工类人才培养中起到不可替代的作用。教师应当做到在基础实验中进行研究性教学,引导学生在基础实验中进行研究性学习。从而实现强化基本技能训练、突出创新能力培养、达到科学素质提高之目标。

三、将高新技术引入基础实验,实现经典与现代的完美对接

许多经典实验,多少年来被人们坚持开设,其原因之一就在于这些经典实验设计合理,训练功能明显,体现了科学家和设计者的智慧。我们必须充分发挥基础实验(其中大部分为经典实验)的作用,同时把当今的高新技术引入实验,实现“经典美”与“现代美”的统一。

例如,二元系统蒸馏曲线的绘制是经典实验。在这个实验中,我们不但引入了数显折光仪,而且还设计展示了具有先进水平的波纹填料精馏塔。石英塔体外面镀有透明导电加热层,配以可任意调节回流比的电磁阀,塔内填以获得国家科技发明一等奖的波纹填料,大大提高了传质效率和分离效果,节能环保。学生也因此获得蒸馏曲线在工业分离中的应用知识,同时了解了产生巨大经济效益和社会效益的高新技术,理解了社会和工业需求永远是科技发展和创新的推动力。

再如,在化工原理的基础实验之一――精馏实验中,采用了计算机数据采集技术。学生可以在计算机上实时地观察不同部位温度变化,对精馏操作的稳定过程有了直观的认识。

还有,在流体综合实验中,有的则用到转子流量计、节流式流量计、淌流式流量计。压力测量中,用到U型管压

差计、弹簧式压力表,同时也引入了压力和压差传感器及其数显系统,体会到工业测量仪表由经典到现代的发展历程。

四、变单一为综合,实现创新和科学精神培养

工科类学生实验门类相对较多,因此相应地每门实验学时较少,我们没有仅仅停留在“就这几个实验”上,而是在实验教学效率和质量上下工夫,下面举三个例子说明。

1 恒温槽的调节及应用实验

过去:大家都统一调一个温度(如30℃),统一测同一温度下乙醇的黏度。

现在:(1)首先引导学生思考,在科学研究和工业生产中为什么要恒温?如何实现温度控制?恒温效果的影响因素有哪些?(2)实验内容扩展,各人设定温度不同(从室温至50"C),测不同温度下的黏度。

效果:(1)发现恒温槽灵敏度不但与结构和性能有关,还与设定的温度与室温的差别有关,差别越大恒温效果越差,引入多级恒温的概念和方法;(2)测到了液体黏度随温度变化,用不同方程关联二者关系,得到了数据处理的高层次训练:(3)每个都要共享其他人的数据,自己的数据也要被其他人使用,这对于关联精度都有影响,体现了个人成就感和团队协作精神。

2 化工基础实验――精馏实验

过去:大家只测稳态下的数据。

现在:先独立思考然后讨论以下问题。

(1)为什么化学工程师需要分离混合液?

(2)蒸馏所基于的原则是什么?

(3)精馏柱(塔)和蒸馏器之间的区别是什么?

(4)相比分馏板,内波纹计有什么优势?

(5)产品是从柱的顶部还是底部收取?

(6)如何从柱的不同高度改变中间馏分的成分?

石油炼制:

输入:原油(组分几十种);输出:从塔顶至塔底依次为天然气一石脑油一汽油一煤油一柴油一重油一沥青。

这样,使学生对精馏过程及操作有了更深刻的理解,然后再拓展到施加干扰。如,塔顶冷凝水停了,塔釜再沸器加热功率发生变化或者进料量突然变化。

效果:(1)学会如何识别异常情况;(2)学会针对不同异常应采取哪些应急措施:(3)这种研究性实践培养了学生分析问题和解决问题的能力:(4)充分体现理论与实践相结合。

3 有机化学实验――番茄红素的提取

番茄红素的提取过去统一为薄层色谱分析法,萃取也统一为先用丙酮,再用石油醚。

而现在改为把学生分为三人一组,分别采取有机溶剂、乳液和泡沫分离提取方法;互相观察不同工艺操作步骤出现的不同现象,然后分析讨论这些方法的优缺点。

以上工作我中心教师发表于J.Chem.Education。

值得一提的还有有机化学的酯化反应实验,过去都用硫酸作催化剂;现改为有的用硫酸,有的用固体超强酸作催化剂,在反应过程中相互观察反应现象、回流情况、反应速率、分离难易程度等,然后分析讨论,比较二者的优缺点。得到如下结论:固体超强酸催化是一个绿色工艺,减少了污染,催化剂可重复使用,但反应速率和效率有待于超强酸性能的进一步改善和提高。这是化学工作者一项重要任务。

五、实验过程中创新思维的培养

德国的教育之父洪堡说过:“教育必须培养人的自我决断能力,而不是培养人去适应传统的世界,不是首先要求去传授知识和技能,而是要唤醒学生的力量,培养他们自我学习的主动性。”在基础实验过程中引导学生带着知识、经验、思考、灵感、兴趣去观察实验现象,做到手脑并用,培养他们的创新思维。

例如,在溶胶制备和电泳的实验中,同学发现两极都有气泡逸出,正负极上升速率和下降速率不等;一段时间后,一极辅助液与溶胶界面清晰而另一极不清晰等现象。这时,我们就启发学生思考,并让同学主动回答。我们的问题是:

(1)在直流电作用下,稀酸水溶液会被电解吗?

(2)电解时,在正负极上各发生什么反应?气体各是什么?

(3)电解的结果,负极区pH值(或OH-浓度)如何变化?

(4)胶粒上由于吸附Fe3+带正电,遇OH-后,(电势如何变化?

(5)在一定外电压下,ζ电势下降,电泳速率如何变化?

精馏实训总结范文第4篇

基础性实验教学模块该模块主要培养学生的基本操作技能,包括必不可少的验证性实验,比如凝固点降低实验,原电池电动势的测定,比表面测定,双液系相图的绘制等。熟悉常用仪器(如电导率仪,分光光度计、旋光仪、振荡仪等)的操作技术等。学生只有掌握了这些基本的实验技能,才能避免因实验技能欠缺而影响后面的综合性和设计性实验教学效果。总体来说,在该教学模块中,以教师的准备和教为主,同时使学生熟练使用Origin数据处理软件处理实验数据。综合性实验教学模块对于综合性实验的课前选题特别关键,既符合专业理论知识,又与实际密切相关。在此模块中,我们将科研与实验融合在一起,更加注重学生的积极主动性、思维能力和合作精神。目前,食品安全是大家关注的热点,其中食品添加剂二氧化硫在食品中的残留量大大超标已是食品安全中突出的问题,检测残留于食品中二氧化硫含量是监督食品安全的一项有效措施。我们把检测食品中二氧化硫残留量作为一例综合性实验,使学生觉得实验和自己的生活密切相关,更感兴趣。现对“食品中二氧化硫残留量测定”加以阐述。明确实验目的和方法,调动学生的主动性和积极性学生在实验前查阅相关文献,熟悉实验目的和原理。学生通过查资料,在了解了食品中二氧化硫残留量的常用检测方法,比如,比色法(盐酸副玫瑰苯胺法、无汞盐比色法、蒸馏比色法、电位滴定法、酶光度分析法、萃取光度法、流动注射分析法、碘褪色法等),色谱法(气相色谱法、离子色谱法),滴定法(直接滴定法,即国标碘量法、蒸馏-碱滴定法、蒸馏-碘量法等),其他测定方法(示波极谱测定法、蒸馏重量法、蒸馏比浊法、毛细管电泳法等)等[10],在比较每种测定方法的优缺点的基础上,带课老师提出与自己课题相关的测定食品中二氧化硫残留量的新方法,即电导滴定法测定食品中二氧化硫残留量。使学生体会到如何把课堂上所学的理论知识应用于实际的同时学会创新,再引出电导滴定法还可以应用于环境评价中测定空气或水中的二氧化硫含量等。使学生在实验过程中体会到举一反三的乐趣,大大增加了学生对实验课的兴趣。培养学生间的合作精神实验过程中,同学们共同选出一种经硫熏处理过的食品,如百合、、杏仁等。采用两种不同的测定方法测定食品中残留的二氧化硫含量,一种是同学们通过查资料选出一种常用的测定方法,即蒸馏-碱滴定法[11],另一种用电导滴定法。这两种测定方法的共同点都分为两大步:第一步蒸馏,第二步滴定。这样,将一个班分为四个小组,其中两个小组用蒸馏-碱滴定法测定二氧化硫残留量,另外两个小组用电导滴定法测定二氧化硫残留量。每组的每位同学分工不同,在实验探索过程中要求每组队员之间必须合作交流,最后达成共识,保证实验顺利完成。培养了学生间的合作精神。

强调培养学生独立分析问题的能力,例如,在滴定法过程中记录下一系列的数据后,利用Origin数据处理软件作图,经过拟合修正后得到拟合数据重新作图,找出滴定终点,换算出食品中残留的二氧化硫含量,重复几次实验,取平均值。实验结束后分析实验数据,进行总结写出实验报告。根据实验测得的残留于食品中的二氧化硫量数据与GB2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》比较,使同学们更加关注食品安全,意识到食品中二氧化硫残留量超标的危害。为新的绿色的洁净的食品安全储藏方式的改进提出建议。通过分析总结反思,让学生体会到实验的乐趣通过讨论会对实验中出现的问题进行讨论和分析,进行实验后反思。例如,讨论选择不同的测定方法得到的测定结果不同,进而讨论影响实验结果的因素,比如,若选用指示剂变色来确定滴定终点,指示剂的变色范围就是产生误差的一方面的原因;若用作图的方法确定滴定终点,所选的拟合公式对实验数据进行拟合修正的结果等影响着滴定终点的确定。选用电导滴定法测定二氧化硫含量,作为新技术,新方法,操作过程简单,精确度高。两种测定方法所得结果进行比较,得出每种方法的优缺点,提出改进意见。使学生在实验过程中享受到实验的快乐。设计性教学模块该模块突出学生的主体作用,充分调动学生的积极性。因此实验题目的确定很关键[12,13],选题要难度适度,否则,不利于实验的实施,达不到培养学生自主学习能力的目的。给出实验题目,让学生查阅相关资料,利用所学的知识和新知识,全面理解与灵活应用理论知识,解决实验中出现的问题,自己制定实验方案、进行实验准备、实施实验过程、整理分析数据,最后撰写成实验论文,制作ppt参加答辩。出于上述考虑,我们从物理化学这门课的特点出发,紧密联系综合性实验模块部分的内容,结合学生在综合性实验阶段主动提出的问题,比如硫熏处理是否对食品中的营养成分及含量有影响,如何检测出这些变化;为保证食品安全,人们提出的各种脱除食品中残留二氧化硫的方法,经脱硫处理后,食品中的营养成分及含量是否有变化等。我们给出了设计性实验题目分别为:未硫熏食品、硫熏食品中总黄酮含量测定和超声浸泡脱硫后食品中总黄酮含量的测定。我们将一个班分成三个小组分别进行测定硫熏和脱硫后食品中总黄酮含量的实验。为确保设计出科学合理的实验方案,我们要求每个实验小组参考教材,查阅文献资料,写出一份可行的设计方案。方案要求具体写出实验目的、实验原理、实验材料、实验步骤、预期结果、进度安排、实验数据的记录和结果以及分析讨论。在设计过程中,我们严格把关,经过反复修改和审核才让学生进入实验阶段。实验阶段,我们要求学生每一个步聚都独立操作,遇到问题先自己解决或与小组成员讨论,解决不了的再向我们咨询,及时解决学生实验中提出的问题。实验结束后,学生不仅了解到人为行为对食品中营养成分的影响,更清楚的意识到食品安全的重要性。

模块化教学体系实施的效果评价

精馏实训总结范文第5篇

在实验前两周,教师将本实验需预习的问题挂在教学实验中心网站上学生通过查阅文献资料,做好充分预习。我们对苯甲酸正丁酯的合成课前预习设计了如下几个问题:1.如何使用分液漏斗?干燥剂种类、选择和用量?常压蒸馏的装置、操作和注意事项?如何提高反应的产率?2.分水器的作用和原理?带水剂种类和选择?3.反应后如何提纯苯甲酸正丁酯?4.如何设计反应的装置和实验的方法?5.减压蒸馏的原理是什么?如何正确地安装和操作减压蒸馏装置?设计问题的目的:问题1是为了让学生复习巩固前面所学的回流、干燥、洗涤与常压蒸馏等实验基本操作;问题2和5是预习的重点和难点,学生可通过预习初步掌握分水器的作用、原理和使用条件等,初步了解带水剂的种类和选用方法,初步了解减压蒸馏的原理、适用条件、实验装置、使用方法和注意事项等;问题3和4是考查学生对实验知识的综合运用能力,也是对学生实验技能的综合训练和提高。总之,通过预习实验前设置的问题,学生不仅能巩固所学的知识,了解实验的目的、原理、方法,以及注意事项等基本内容,也避免了实验前教师花费过多的时间作“注入式”的讲解,并能有效地增强学生的实验兴趣,拓展其知识面。

二、实验前讨论

将实验前教师的讲解改变成以问题为中心的探讨,不仅能确立学生的主体地位和教师的主导作用,而且能够活跃课堂气氛,提高学生的实验兴趣,更有助于学生分析问题和解决问题能力的训练和提高。课前的预习只是让学生对本次实验的内容有个大致的认识和了解,但是对实验的重点和难点,学生可能还是一知半解。因此,为了让学生全面掌握实验的内容,我们对实验前的讨论准备了以下的问题:

1.合成苯甲酸正丁酯的方法?反应的机理?如何提高反应的产率?大部分学生可能知道书本上的合成方法,即通过苯甲酸和正丁醇合成苯甲酸正丁酯。这时,教师可以适当补充其他合成酯的方法。这不仅能拓宽学生的知识面,而且能使学生因教师具有广博的知识而产生敬重,从而引发更加强烈的求知欲望。对于反应的机理,可让一名学生到黑板前边书写边讲解,教师既可以检查学生对基础理论知识掌握情况,充分体现理论与实践的有机结合,也能训练和提高其表达能力,提供展示自我的机会。如何提高反应的产率涉及化学反应的工艺优化。通过前面几次实验的练习,学生应该基本掌握了方法。教师可以对此问题直接提问,以了解学生对知识的掌握情况。根据化学反应动力学速率公式可知,降低产物的含量或将产物及时移走也可以加快反应的速率。那如何降低产物的含量或移走某一产物呢?接下来,教师可以顺势自然抛出下面的问题:

2.如何将产物移出体系?移除哪种物质比较方便?根据产物的物化性质可知,移除水显然比移除苯甲酸正丁酯要简单得多,怎么才能把水移除呢?对此,学生可以运用所学的知识进行思考和讨论。归纳其结论,主要有以下两种:一种是教科书上写的采用油水分离器,一种是采用精馏装置。对于第一种建议,教师首先要肯定学生已充分预习了教材;对于第二种建议,则要表扬其思维灵活,能学以致用,那也是工业上普遍采用的方法,这在我们以后的实验中会涉及并运用。接下来就讨论有关分水器的问题。

3.分水器的作用原理?如何设计分水器?带水剂的种类、选择、用量?使用注意事项?由于分水器的使用注意事项较多,我们将其分解成以下几个主要的问题进行讨论:(1)分水器如何检漏?可以让学生联系分液漏斗检漏方法。(2)在离支管下边沿1cm处,为什么要预装一定量的水?这主要从经济和节约的角度出发,让学生树立经济环保的思想。(3)如何观察是否有水生成?可以提示学生在预装水位处用笔做一个记号,便于观察现象。(4)搭建实验装置的时候分水器的支管为什么要尽量远离电热板?这是因为活塞上涂抹的凡士林和玻璃的膨胀系数不一样。如果把分水器放在电热板上直接烘烤,分水器活塞将打不开,导致放不出水。(5)如何运用分水器判断反应的终点?引导学生注意观察分水器中分水量和回流液中含水量,培养学生的观察能力。特别要交代的是,如果水量不再增多,说明反应已基本结束。但适当延长反应时间,反应将更加充分。以上对分水器诸多方面的分析探讨,能让学生明白有机化学实验不仅要有较多的理论支撑,还要有更多的技巧和经验,这需要我们善于学以致用,不断总结经验和教训,才能保证实验的顺利完成,体验到实验的成功感。4.如何设计本实验的装置和实验的步骤?通过以上诸多问题的探讨,学生自然而然就会明确本实验的目的和方法,消化实验的重点和难点。对于实验的装置,可让一位学生结合问题的探讨和预习搭一个反应装置,其他学生进行观摩和评价。对于实验的步骤,可以让一位学生进行归纳总结,教师在黑板上按其方法书写流程图,其他同学进行补充修改。这不仅能帮助学生及时消化所学的内容,学以致用,同时对教师也能起到督促和检查的作用。

三、减压蒸馏

常压蒸馏结束后,由于实验条件的限制,学生不能人手一台减压装置,加上生成的苯甲酸正丁酯的量较少,我们要求2~3人合作进行减压蒸馏。将减压蒸馏放到实验后再讲解,也有助于分化难点、提高学习的效率。对于减压蒸馏,我们设计了以下几个问题:

1.为什么要先常压蒸馏再减压蒸馏?常压下,正丁醇的沸点只有117℃,容易蒸出来,如果直接减压蒸馏,易被抽到油泵里,会损坏油泵。另外,从原子经济的角度看,先常压蒸出正丁醇,也可以让原料能够充分回收利用。

2.减压蒸馏的原理、适用的范围、装置、操作方法?大部分学生通过预习已知道减压蒸馏的原理和适用的条件,教师可根据学生回答的情况做适当的补充。但实际操作中学生可能存在诸多的问题,因此,我们采取由一名学生示范,其他学生观摩、纠错,教师提出问题让学生进行探讨的方法。对于装置的安装,主要提醒学生每个接口都要涂油,以保证气密性,安装要由下至上,从左到右,横平竖直;对于操作主要提示毛细管鼓泡速度的调节、阀门开启的先后顺序、真空数字压力计的使用,减压蒸馏结束时的判断方法、阀门关闭顺序等。实践证明,这种以问题为中心,边操作边教学的方法要比纯粹讲解效果好得多。

四、课后思考题

1.实验中不加环己烷对反应有何影响?

2.能否用强碱氢氧化钠?

3.本实验成败的关键在哪些地方?有何心得体会?设计问题1和2的目的是将本课程实验的内容进行适当拓展,扩大学生的知识面;设计问题3的目的是让学生养成归纳总结的习惯,为以后的实验或科研做一些积累。

五、教学效果

苯甲酸正丁酯合成的PBL实践教学,已取得以下几点明显的效果:

1.通过实验前问题的设置,学生对实验的目的、内容、装置、实验步骤,以及注意事项都有比较详细的了解,一改以往只知大概不知细节,边翻教材边做实验的坏习惯。

2.预习报告的质量显著提高。其明显的表现就是:学生对实验的提问能用简练的语言回答,且正确率明显提高;实验装置图的绘制也不再是“依葫芦画瓢”,作图规范且有创意;实验步骤的设计简洁明了,更加科学合理。

3.实验记录翔实。学生不仅能够及时记录现象,还能备注操作目的、分析产生现象的原因、问题和讨论的结论,以及老师对问题的拓展等内容,杜绝了抄袭或写回忆录的现象。

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