《催化原理》課程教學大綱

1、催化原理教學大綱 課程名稱：催化原理 課程英文名稱：Principle of Catalysis課程編碼：0902ZY094 課程類別/性質(zhì)：專業(yè)/選修學 分：2 總學時/理論：32開課單位：化工學院 適用專業(yè)：應用化學先修課程：無機及分析化學有機化學、物理化學、化工原理 一、課程簡介 催化原理是應用化學專業(yè)選修課。以基礎化學知識為先導，是學生在具備了高等數(shù)學、物理化學、化工原理等理論知識后選修的一門課程。催化原理集成了催化劑的制備和應用以及催化反應過程的本質(zhì)規(guī)律。既要解決化學問題，又要解決工程問題，是化工過程研究、開發(fā)和設計的理論基礎。在科學研究與生產(chǎn)實踐中，催化原理回答和解決如何有效地實現(xiàn)

2、物質(zhì)間的化學轉化、制備具有特定性能的材料、以及調(diào)控化學反應速度和平衡等問題。通過本課程的學習，要求學生能夠掌握催化作用的本質(zhì)和基本規(guī)律，了解和熟悉主要工業(yè)催化技術的基本要求和特征，為從事化學工程、化學工藝及其他相關專業(yè)領域內(nèi)的研究開發(fā)工作提供堅實的理論基礎。課程主要內(nèi)容包括吸附作用、氣固多相催化反應動力學基礎、助劑與載體、固體酸催化劑及其催化作用、催化裂化、金屬催化劑及其催化作用、固體催化劑常用的制備方法等內(nèi)容。二、課程教學目標1價值目標在教學過程中，應注意引導學生將前期課程所學基礎理論知識在本課程中正確深入的應用。本課程在著重基本原理闡述的同時，要注意培養(yǎng)學生從工程技術觀念和生產(chǎn)實際出發(fā)，靈

3、活運用基本理論分析和解決實際問題的能力以及創(chuàng)新思維能力。2知識和能力目標本課程旨在教會學生掌握不同催化過程的基本概念，不同催化劑體系的基本概念、基本原理與研究方法；了解不同催化劑體系的結構特點及構效關系，熟練掌握不同催化劑上催化反應原理，明確催化學科的特點和發(fā)展方向。為培養(yǎng)應用化學專業(yè)人才提供堅實的理論基礎服務。培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力，特別關注學生獨立思考的能力，提高學生的綜合分析問題與解決能力，拓寬學生視野，激勵學生的創(chuàng)新精神。使學生掌握石油加工、石油化工過程中所用的各類催化劑的特性，明白其構效關系，能夠進行催化劑開發(fā)研究。同時了解該學科領域的有關發(fā)展前沿。三、課程教學內(nèi)容及學時分配課程

4、教學包括課堂教學及課后習題兩部分，課內(nèi)理論教學32學時。課堂理論教學內(nèi)容、要求及學時分配如下：課程教學內(nèi)容及學習要求章節(jié)內(nèi)容思政融入點要 求學時支撐畢業(yè)要求指標點理解掌握分析與應用第一章 緒 論第一節(jié) 催化作用的意義，催化作用與熱力學樹立崇尚科學、培養(yǎng)職業(yè)認同高中低23.2、7.1第二節(jié) 催化作用與催化劑的定義、概念、性質(zhì)高中低第三節(jié) 催化體系的分類、催化科學的發(fā)展、催化科學的范圍 高中低第二章 吸附作用第一節(jié) 吸附現(xiàn)象、吸附熱 吸附理論開拓創(chuàng)新精神高高中43.2、7.1第二節(jié) 吸附質(zhì)粒子在吸附劑表面上的狀態(tài)高高中第三節(jié) 吸附等溫線、吸附速率和脫附速率高高中第三章 氣固多相催化反應動力學基礎第

5、一節(jié) 多相催化反應過程催化動力學開拓創(chuàng)新精神中高中43.2、7.1第二節(jié) 表面質(zhì)量作用定律高高中第三節(jié) 表面過程動力學方程高高中第四節(jié) 內(nèi)外擴散對反應動力學的影響高高中第五節(jié) 反應區(qū)間的識別高高中第四章 助劑與載體第一節(jié) 助劑催化劑生產(chǎn)工藝綠水青山就是金山銀山中高中23.2、7.1第二節(jié) 載體高高中第五章 固體酸催化劑及其催化作用第一節(jié) 酸堿催化劑的分類催化反應影響因素樹立安全生產(chǎn)意識中高中63.2、7.1第二節(jié) 酸堿中心的形成高高中第三節(jié) 固體酸表面酸性質(zhì)的測定高高中第四節(jié) 正碳離子的形成，正碳離子反應規(guī)律，酸中心類型、酸中心強度和酸中心數(shù)目與催化活性、選擇性的關系高高中第五節(jié) 石油烴的催化

6、裂化反應高高中第六節(jié) 固體酸催化劑的失活機理與再生方法高高中第六章 催化裂化第一節(jié) 概述協(xié)調(diào)發(fā)展的理念，環(huán)保的意識中高中63.2、7.1第二節(jié) 石油烴類的催化裂化反應高高中第三節(jié)催化裂化催化劑高高中第四節(jié)催化裂化裂化催化劑的失活與再生高高中第七章 金屬催化劑及其催化作用第一節(jié) 金屬結構與催化性能關系科技創(chuàng)新精神中高中43.2、7.1第二節(jié) 金屬的催化作用高高中第三節(jié) 金屬晶體結構及晶面原子排布高高中第四節(jié) 多位理論高高中第八章 固體催化劑常用的制備方法第一節(jié) 沉淀法樹立崇尚科學、開拓創(chuàng)新精神中高中43.2、7.1第二節(jié)溶膠凝膠法高高中第三節(jié) 微乳化制備技術高高中第四節(jié) 浸漬法中高中第五節(jié) 催化

7、劑的成型高高中四、教學方法 以課堂講授為主。課堂教學提倡靈活多樣的理論聯(lián)系實際的教學方法，開展啟發(fā)式教學。教學過程中，對學生的要求：1了解傳統(tǒng)催化理論與前沿熱點研究方向；2. 掌握催化工藝學基礎；3掌握石油化工與精細化工生產(chǎn)中催化影響因素及反應條件的選擇；4熟練熟悉催化體系的分類、催化科學的發(fā)展、催化科學的范圍；5熟練掌握催化熱力學、動力學基礎知識點以及催化劑常用制備方法。課堂教學采取啟發(fā)式教學，講授與課堂討論相結合。應充分利用現(xiàn)代先進技術，實現(xiàn)教學手段多元化。教學過程中要充分利用直觀教具如模型、圖表、幻燈及錄像和計算機輔助教學軟件等。因學時有限，而內(nèi)容較多，因此有一部分內(nèi)容要求學生自學。學生

8、自學部分不占總學時，但仍然是大綱要求掌握內(nèi)容，學生自學部分，采用由教師提示，學生課后自學并提出問題，老師課后解答的方式。必要時對重點章節(jié)，可在講授基礎上，引導學生查閱資料，并進行課后學習興趣小組討論，寫出讀書報告，以培養(yǎng)學生綜合分析問題的能力。任何知識的學習都應遵循理論聯(lián)系實際的原則，在重視理論傳授時，不能忽視實踐的訓練。五、考核及成績評定方式 課程考核包括課內(nèi)實訓、期末考試兩個部分。課內(nèi)實訓成績：30%，包括課堂測試、提問及考勤。期末考試成績：70%，主要是調(diào)研報告。調(diào)研題目涉及催化學科熱點問題、前沿問題、新技術進展等方面，采取每人一題，個性化設計。積極推動每位學生自主查閱國內(nèi)外文獻資料，其中近5年國外英文文獻不少于20篇，國內(nèi)中文文獻不少于30篇。要求學生自主撰寫研究報告。力求在完成本課程學習目標之外，進一步培養(yǎng)學生專業(yè)知識的綜合運用能力以及科技論文的撰寫能力。六、參考教學資源教