《煤化學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、煤化學(xué)課程教學(xué)大綱英文名稱：Coal Chemistry課程類型：專業(yè)課課程要求：必修課學(xué)時(shí)/學(xué)分：48 /3適用專業(yè)：煤化工生產(chǎn)技術(shù)一、課程性質(zhì)與任務(wù)本課程為煤化工專業(yè)方向的技術(shù)基礎(chǔ)課，本課程講述了煤的特征、生成、結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和分類；介紹了煤的熱解、煤的液化和氣化等過程的機(jī)理及其理論基礎(chǔ)；煤的各種加工產(chǎn)物的組成、性質(zhì)和應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生重點(diǎn)掌握煤的組成與性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系，熟悉煤的氣化、液化和熱解過程的機(jī)理，從而為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，并為解決煤炭利用過程中的各種問題，開發(fā)新的加工技術(shù)和開拓新的利用途徑，使煤炭資源得到合理和有效的利用提供理論基礎(chǔ)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生

2、分析解決實(shí)際工程問題的能力。二、課程與其他課程的聯(lián)系煤化學(xué)是煤化工生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)的必修課。該課程是在學(xué)生在學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)及分析化學(xué)等基礎(chǔ)課程之后，所學(xué)的關(guān)于煤的生成、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與分類及其在熱解、液化和氣化過程中的機(jī)理，該課程為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課如煤化工工藝學(xué)、煤化工工藝設(shè)計(jì)、煤轉(zhuǎn)化技術(shù)、煉焦學(xué)等提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)煤炭基本理論知識(shí)，掌握煤的生成、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、分類及之間的內(nèi)在聯(lián)系，使學(xué)生具備煤炭工業(yè)分析和元素分析的能力，以及通過煤的表面性質(zhì)判斷煤質(zhì)及類別。2.學(xué)習(xí)褐煤、煙煤和無煙煤三大品種的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能差異，理解各品種煤炭的加工性能和

3、利用領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生合理利用煤炭資源的能力。3. 學(xué)習(xí)煤的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、物理化學(xué)性質(zhì)和工藝性質(zhì)，掌握煤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與各性質(zhì)之間的相互作用關(guān)系，提高學(xué)生對(duì)煤炭加工設(shè)備及加工工藝的選擇和設(shè)計(jì)能力。4. 學(xué)習(xí)煤的熱解、液化和氣化過程及機(jī)理，熟悉煤炭加工的各種方法，培養(yǎng)學(xué)生解決煤炭加工利用過程中出現(xiàn)的各種問題的能力，提高煤炭資源綜合利用效率。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)1 緒論1.1概述1.2 煤炭在我國能源構(gòu)成中的重要地位1.3 我國的煤炭資源現(xiàn)狀和前景1. 了解中國能源概況以及煤炭綜合利用情況。2. 掌握中國煤炭的特點(diǎn)。3. 熟悉煤化學(xué)發(fā)展及研

4、究內(nèi)容和意義。2 講授 12 2. 煤的生成過程及共伴生資源2.1 植物的演化及組成2.2 植物遺體的積聚環(huán)境2.3 成煤作用過程2.4 煤系共伴生資源1. 了解中國聚煤期及分布情況。2. 熟悉腐殖煤的類型及其各自的外表特征。3.掌握成煤作用過程。6講授討論1、233. 煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)3.1 概述3.2 煤分子結(jié)構(gòu)理論3.3 煤的結(jié)構(gòu)模型3.4 煤的超分子結(jié)構(gòu)理論煤分子結(jié)構(gòu)的研究方法1.掌握煤的基本結(jié)構(gòu)單元和結(jié)構(gòu)參數(shù)。2.熟悉煤結(jié)構(gòu)單元外圍部分結(jié)構(gòu)。3. 理解煤的物理結(jié)構(gòu)模型和化學(xué)結(jié)構(gòu)模型。6講授討論1、244. 煤的組成4.1 煤的煤巖組成4.2 煤的化學(xué)組成1. 掌握煤的宏觀煤巖成

5、分與煤巖類型。2. 熟悉煤的有機(jī)顯微組分以及顯微組分組。3. 掌握煤的宏觀與微觀成分關(guān)系。4. 熟悉煤中礦物質(zhì)種類以及各種顯微組分的鏡下特征4講授討論1、255. 煤的物理性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)5.1 煤的密度5.2 煤的硬度5.3 煤中的孔5.4 煤的比表面積5.5 煤的潤濕性與表面自由能5.6 煤的熱性質(zhì)5.7 煤的電性質(zhì)5.8 煤的光學(xué)性質(zhì)5.9 煤的磁性質(zhì)1 掌握煤的密度、煤的熱性質(zhì)，熟悉煤的顏色和光澤、斷口和裂隙及沒的電性質(zhì)與磁性質(zhì)以及光學(xué)性質(zhì)2掌握接觸角的概念，以及利用接觸角來判定液體對(duì)煤的潤濕性。3掌握孔隙度、孔隙體積分布、比表面積與煤化程度關(guān)系4. 了解煤的表面積、孔徑分布及其測(cè)定

6、方法。10講授討論2、366. 煤的化學(xué)性質(zhì)6.1 煤與氧化劑的反應(yīng)6.2 煤與氫的反應(yīng)6.3 煤與濃硫酸的反應(yīng)1掌握煤的氧化、加氫、氯化、磺化四種化學(xué)反應(yīng)類型2熟悉每種化學(xué)反應(yīng)過程以及反應(yīng)條件、反應(yīng)不同階段的產(chǎn)物等3. 了解煤的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物在工業(yè)中的應(yīng)用6講授討論1,2，377. 煤的工藝性質(zhì)7.1 煤的熱解和煉焦性能7.2 煤的加氫液化性能7.3 煤的氣化性能7.4 煤的燃燒性能煤的機(jī)械加工性能掌握煤的熱解過程以及熱解過程中的化學(xué)反應(yīng)及影響因素掌握膠質(zhì)體來源與性質(zhì)，掌握粘結(jié)成焦過程。熟悉粘結(jié)性和結(jié)焦性指標(biāo)及其測(cè)定方法。10講授討論1,2,3,488. 煤的分類方案8.1 概述8.2 中國煤

7、的分類方案8.3 國際煤炭分類8.4 各種工業(yè)用煤對(duì)煤質(zhì)的要求1.掌握中國煤炭的分類指標(biāo)以及按不同指標(biāo)的分類。2.熟悉中國煤炭分類的使用舉例。3.了解中國煤炭的編碼系統(tǒng)。4講授1，2五、其他教學(xué)環(huán)節(jié)（課外教學(xué)環(huán)節(jié)、要求、目標(biāo)）1.作業(yè)：（課外10學(xué)時(shí)） 完成與教學(xué)內(nèi)容相匹配的五次課程作業(yè)。 六、教學(xué)方法本課程以課堂教學(xué)為主，結(jié)合作業(yè)、課程實(shí)驗(yàn)等教學(xué)手段和形式完成課程教學(xué)任務(wù)。在課堂教學(xué)中，通過講授、提問、討論、啟發(fā)式教學(xué)等教學(xué)方法和手段讓學(xué)生掌握煤的生成、組成、分類、煤的大分子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、物化性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及工藝性質(zhì)及其之間的內(nèi)在聯(lián)系，理解各品種煤炭的結(jié)構(gòu)與性能差異，熟悉褐煤、煙煤、無煙煤的加工利用途徑和方法，培養(yǎng)學(xué)生選擇，設(shè)計(jì)、加工及合理利用煤炭資源的能力。在作業(yè)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)本課程所講的煤炭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能差異以及合理利用意識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的工程能力。七、考核方式最終成績由平時(shí)成績和期末成績等組合而成。各部分所占比例如下：平時(shí)成績：20%。主要考核學(xué)生出勤率、上課紀(jì)律、對(duì)每堂課知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，作業(yè)完成情況等。期末考試成績：80%。主要考查學(xué)生對(duì)煤的生成、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、分類及煤炭加工過程的掌握程度。書面考試形式。題型為1、名詞解釋，2、填空，3、選擇，4、簡答題，5、問答討論題、6、計(jì)算題等。八、教材及參考書目