食品工程原理教案

食品工程原理教案

教案2011-2012學(xué)年第一學(xué)期課程名稱：食品工程原理系（院、部）：食品教研室授課班級：2010食品科學(xué)與工程主講教師：XXX職稱：XXX使用教材：《食品工程原理》XXX主編，XXX教學(xué)目的：通過本門課程的研究，學(xué)生初步掌握食品工程的基本原理，了解典型設(shè)備的構(gòu)造、性能與操作，熟悉其計(jì)算方法、研究方法，并進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)技能和設(shè)教和計(jì)能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)觀點(diǎn)及獨(dú)立分析和解決問題的能力。教學(xué)重點(diǎn)：流體基本理論、傳熱理論、蒸發(fā)濃縮理論教學(xué)難點(diǎn)：流體基本理論和傳熱理論、冷凍干燥理論授課時(shí)間：2011.09.08授課方式：理論課課次：1課時(shí)安排：2授課題目：引論教學(xué)目的：1.了解食品工程原理研究的內(nèi)容；2.熟悉單元操作的定義；3.掌握三傳理論。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：三傳理論教學(xué)內(nèi)容：一、單元操作1.食品工業(yè)：利用物理和化學(xué)方法將自然界的各種物質(zhì)加工成生活資料的工業(yè)。2.單元操作的應(yīng)用及特點(diǎn)：a.若干個(gè)單元操作串聯(lián)起來組成一個(gè)工藝過程。b.均為物理性操作，只改變物料的狀態(tài)或其物理性質(zhì)，不改變其化學(xué)性質(zhì)。c.同一食品生產(chǎn)過程中可能會飽含多個(gè)相同的單元操作。d.單元操作用于不同的生產(chǎn)過程其基本原理相同，進(jìn)行該操作的設(shè)備也可以通用。二、單元操作與食品加工：以乳制品生產(chǎn)工藝為例講解單元操作與食品加工之間的關(guān)系。三、三傳理論基本教材和主要參考資料：基本教材：《食品工程原理》XXX主編，XXX參考資料：《食品工程原理》XXX主編，XXX本教案刪除了明顯有問題的段落，并對每段話進(jìn)行了小幅度的改寫，使其更加清晰易懂。同時(shí)，規(guī)范了格式，使教案更加整潔。2）列出物料衡算式，根據(jù)輸入量等于輸出量或輸入量減去輸出量等于累積量的原理，列出方程式。3）解方程，求出未知量。二、能量衡算1.概述依據(jù)能量守恒定律，進(jìn)入與離開某一化工過程的能量之和等于該過程中累積的能量，即輸入能量－輸出能量＝累積能量對于連續(xù)操作的過程，若各物理量不隨時(shí)間改變，即處于穩(wěn)定操作狀態(tài)時(shí)，過程中不應(yīng)有能量的積累，則能量衡算關(guān)系為輸入能量＝輸出能量用能量衡算式可由過程的已知量求出未知量。2.能量衡算的步驟：1）根據(jù)題意畫出各物流的流程示意圖，能量的流向用箭頭表示，并標(biāo)上已知數(shù)據(jù)與待求量。2）列出能量衡算式，根據(jù)輸入能量等于輸出能量或輸入能量減去輸出能量等于累積能量的原理，列出方程式。3）解方程，求出未知量。教學(xué)方法：講授、舉例講解、掛圖講解作業(yè)、討論題、思考題：課后題，P10.課后小結(jié)：填表說明：1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減，一節(jié)或一次課寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填1、2、3……等。3.方法及手段如：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實(shí)物講解、掛圖講解、音像講解等。一、流體靜力學(xué)方程1.流體靜力學(xué)基本假設(shè)和概念2.流體靜力學(xué)方程的推導(dǎo)二、流體靜力學(xué)方程的應(yīng)用1.壓力計(jì)算2.流速計(jì)算3.流量計(jì)算4.流體靜力學(xué)實(shí)例分析三、流體的物理性質(zhì)1.密度、粘度、表面張力的定義和測定方法2.流體的流變性質(zhì)及其影響因素教學(xué)方法：多媒體講解、實(shí)物講解、掛圖講解作業(yè)、討論題、思考題：課后思考題，P10.課后小結(jié)：本節(jié)課主要介紹了流體靜力學(xué)方程的基本概念和應(yīng)用，以及流體的物理性質(zhì)。在教學(xué)中，我們通過多媒體講解、實(shí)物講解和掛圖講解等方式，幫助學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)知識。課后思考題可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)內(nèi)容，提高研究效果。流體在外力作用下達(dá)到平衡的規(guī)律被稱為流體靜力學(xué)。流體靜力學(xué)研究流體受到的質(zhì)量力和表面力。質(zhì)量力和表面力都會對流體產(chǎn)生影響。流體的密度ρ是單位體積流體的質(zhì)量，比容v是單位質(zhì)量流體的體積。壓力是垂直作用于流體單位面積上的力，稱為流體的壓強(qiáng)，簡稱壓強(qiáng)。絕對壓力以絕對真空為基準(zhǔn)，表壓以當(dāng)?shù)卮髿鈮簽榛鶞?zhǔn)。真空度是當(dāng)被測流體的絕對壓力小于大氣壓時(shí)，其低于大氣壓的數(shù)值。流體靜力學(xué)基本方程式用于描述靜止流體內(nèi)部的壓力沿著高度變化的數(shù)學(xué)表達(dá)式。對于不可壓縮流體，密度不隨壓力變化，p2=p1+ρg(Z1-Z2)。液柱的上底面取在液面上，設(shè)液面上方的壓力為p0，液柱Z1-Z2＝h，則上式可改寫為p2=p0+ρgh。這兩個(gè)式子即為液體靜力學(xué)基本方程式。流體靜力學(xué)基本方程式可以應(yīng)用于壓力測量、液面測定和確定液封高度。本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是連續(xù)性方程和柏努利方程。學(xué)生需要掌握流量與流速的概念，了解穩(wěn)定流動與非穩(wěn)定流動的基本要素。教學(xué)方法可以采用舉例講解、多媒體講解、模型講解、實(shí)物講解、掛圖講解、音像講解等。及其特點(diǎn)流體流動狀態(tài)分為層流和湍流兩種類型。層流(laminarflow)：流體在管道中流動時(shí)，流線呈平行排列，速度分布規(guī)律，無亂流現(xiàn)象，流動穩(wěn)定。湍流(turbulentflow)：流體在管道中流動時(shí)，流線交錯(cuò)混亂，速度分布不規(guī)律，存在亂流現(xiàn)象，流動不穩(wěn)定。四、雷諾數(shù)雷諾數(shù)(Reynoldsnumber)用來描述流體流動狀態(tài)的穩(wěn)定性，其計(jì)算公式為：Re=ρVD/μ其中，ρ為流體密度，V為流速，D為管道直徑，μ為流體黏度。當(dāng)雷諾數(shù)小于一定值時(shí)，流體流動狀態(tài)為層流；當(dāng)雷諾數(shù)大于一定值時(shí)，流體流動狀態(tài)為湍流。教學(xué)方法：講授、案例分析作業(yè)、討論題、思考題：課后題，P53.課后小結(jié)：本節(jié)課主要介紹了流體流動現(xiàn)象中的牛頓粘性定律、液體中的動量傳遞、流體流動狀態(tài)類型及其特點(diǎn)、雷諾數(shù)等內(nèi)容。學(xué)生應(yīng)該掌握層流和湍流的基本原理，熟悉牛頓流體粘性定律。課后應(yīng)完成相關(guān)題，加深對本節(jié)課內(nèi)容的理解和掌握。食品工程原理課程教案授課時(shí)間：2010.11.23授課方式：理論課√討論課□實(shí)驗(yàn)課□題課□其他□課次：7課時(shí)：3授課題目：管路計(jì)算與流量測定教學(xué)目的：1.熟悉簡單管路計(jì)算方法；2.了解復(fù)雜管路計(jì)算方法；3.掌握流量測定的常用方法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：簡單管路計(jì)算、流量測定方法；難點(diǎn)：復(fù)雜管路計(jì)算方法。教學(xué)內(nèi)容與方法：一、概述講解管路計(jì)算的基本原理，包括連續(xù)性方程、柏努利方程、摩擦阻力計(jì)算式的具體應(yīng)用。二、簡單管路計(jì)算1.已知管徑、管長、流量和管件設(shè)置，求管路系統(tǒng)的能量損失，進(jìn)而確定所需外功、設(shè)備內(nèi)的壓強(qiáng)或設(shè)備間的相對位置；2.已知管徑、管長、管路系統(tǒng)的能量損失和管件設(shè)置，求流量或流速；3.已知管長、流量、管路系統(tǒng)的能量損失和管件設(shè)置，求管徑。針對后兩種情況存在的問題，介紹試差法或其他方法來求解。三、復(fù)雜管路計(jì)算1.定義并聯(lián)和分支管路；2.講解復(fù)雜管路計(jì)算方法。四、流量測定介紹常用的測速管、孔板流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)等測量方法。教學(xué)方法：講授、舉例講解、多媒體講解、實(shí)物講解。作業(yè)、討論題、思考題：題P52.課后小結(jié)：本節(jié)課主要介紹了管路計(jì)算和流量測定的基本原理和方法，包括簡單管路計(jì)算、復(fù)雜管路計(jì)算和常用的流量測定方法。學(xué)生需要認(rèn)真研究并完成課后題。教學(xué)目的和要求：本節(jié)課程將介紹離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及離心泵的主要性能參數(shù)和特性曲線。學(xué)生需要熟悉離心泵的工作原理和影響其性能的主要因素，并能夠理解特性曲線的意義。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理是本節(jié)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容和方法：本節(jié)課程的教學(xué)內(nèi)容包括常用的流體輸送機(jī)械、泵的分類、離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理、離心泵的主要性能參數(shù)和特性曲線。教學(xué)方法主要是講授，結(jié)合實(shí)物講解離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理，并使用多媒體展示離心泵的特性曲線。作業(yè)和討論題：課后題，P81.小結(jié)：本節(jié)課程介紹了離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及離心泵的主要性能參數(shù)和特性曲線。學(xué)生需要熟悉離心泵的工作原理和影響其性能的主要因素，并能夠理解特性曲線的意義。課后題將有助于學(xué)生鞏固所學(xué)知識。教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：熟悉風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，了解風(fēng)機(jī)的分類和選型。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。教學(xué)基本內(nèi)容及方法手段教學(xué)內(nèi)容：第三節(jié)風(fēng)機(jī)一、定義風(fēng)機(jī)（fan）是一種將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體動能的機(jī)械設(shè)備。它主要用于氣體輸送、通風(fēng)、換熱等領(lǐng)域。二、風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理1.風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)主要包括葉輪、機(jī)殼、電機(jī)等部分；2.風(fēng)機(jī)的工作原理是利用葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣流，將氣體吸入并壓縮，然后排出。三、風(fēng)機(jī)的分類和選型1.按葉輪結(jié)構(gòu)分類：離心式風(fēng)機(jī)、軸流式風(fēng)機(jī)、混流式風(fēng)機(jī)；2.按用途分類：通風(fēng)風(fēng)機(jī)、工業(yè)風(fēng)機(jī)、特種風(fēng)機(jī)等；3.選型時(shí)需要考慮氣體的流量、壓力、密度等因素。教學(xué)方法：講授、多媒體講解、實(shí)物講解、掛圖講解、案例分析等。作業(yè)、討論題、思考題：請列舉幾種常見的風(fēng)機(jī)類型及其應(yīng)用領(lǐng)域。課后小結(jié)：本節(jié)課主要介紹了風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及分類和選型的相關(guān)知識。學(xué)生需要掌握風(fēng)機(jī)的基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域，以便在實(shí)際工作中進(jìn)行選型和應(yīng)用。教學(xué)方法：講授、舉例講解教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)傳熱概述1.傳熱的基本概念和三種傳熱方式（熱傳導(dǎo)、對流、輻射）2.溫度場和溫度梯度的概念第二節(jié)熱傳導(dǎo)1.XXX定律的概念和公式2.熱傳導(dǎo)系數(shù)的定義和計(jì)算方法3.平壁穩(wěn)態(tài)傳熱的計(jì)算方法作業(yè)、討論題、思考題：如何計(jì)算平壁穩(wěn)態(tài)傳熱？課后小結(jié)：本節(jié)課主要介紹了傳熱的基本概念和三種傳熱方式，以及傅里葉定律和平壁穩(wěn)態(tài)傳熱的計(jì)算方法。需要同學(xué)們掌握并理解相關(guān)概念和公式，能夠應(yīng)用于實(shí)際問題的計(jì)算中。傅立葉定律是熱傳導(dǎo)的基本定律，它指出單位時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)的熱量與溫度梯度及垂直于熱流方向的截面積成正比。本節(jié)課將重點(diǎn)介紹圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)，包括單層圓筒壁和多層圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)。在單層圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，我們需要掌握計(jì)算熱傳導(dǎo)的公式和相關(guān)參數(shù)，例如溫度梯度、熱流密度和熱傳導(dǎo)系數(shù)等。在多層圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，我們需要了解不同材料層的熱傳導(dǎo)系數(shù)和厚度，以及如何計(jì)算總熱傳導(dǎo)系數(shù)。本節(jié)課的教學(xué)方法主要是講授，通過舉例講解和多媒體講解等方式，讓學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)知識。課后題和思考題將幫助學(xué)生鞏固所學(xué)內(nèi)容。在對流傳熱方面，我們需要了解對流傳熱的基本概念和牛頓冷卻定律，以及對流傳熱系數(shù)的計(jì)算方法和影響因素。流體的狀態(tài)、物理性質(zhì)和運(yùn)動狀況都會影響對流傳熱系數(shù)，因此我們需要對這些因素有一定的了解。本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是對流傳熱的基本原理，通過講解和舉例等方式，幫助學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)知識。通過課后題和討論題的練，學(xué)生將更好地掌握對流傳熱的計(jì)算方法和影響因素。和分類1.過濾的定義和基本原理2.過濾的分類二、過濾的方式和程序1.壓力過濾2.真空過濾3.壓力差過濾4.過濾程序教學(xué)方法：講授、案例分析作業(yè)、討論題、思考題：如何選擇適合的過濾方式？課后小結(jié)：加強(qiáng)學(xué)生對重力沉降和過濾的理解，掌握常用設(shè)備和程序。填表說明：1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減，一節(jié)或一次課寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填1、2、3……等。3.方法及手段如：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實(shí)物講解、掛圖講解、音像講解等。食品工程原理課程教案授課時(shí)間：2010.12.16授課方式：理論課√討論課□實(shí)驗(yàn)課□題課□其他□課次：22課時(shí)安排：2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第二節(jié)過濾第三節(jié)離心分離教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：了解過濾的方式和程序，過濾介質(zhì)，過濾的推動力和阻力。掌握過濾的基本原理和方法。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：過濾介質(zhì)，過濾的推動力和阻力。教學(xué)基本內(nèi)容及方法手段：教學(xué)內(nèi)容：過濾的基本原理過濾的方式和程序過濾介質(zhì)過濾的推動力和阻力教學(xué)方法：講授作業(yè)、討論題、思考題：課后題，P150.課后小結(jié)：加強(qiáng)對過濾方法和原理的理解，為后續(xù)研究做好鋪墊。填表說明：1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減，一節(jié)或一次課寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填1、2、3……等。3.方法及手段如：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實(shí)物講解、掛圖講解、音像講解等。食品工程原理課程教案授課時(shí)間：2010.12.18授課方式：理論課□討論課□實(shí)驗(yàn)課√題課□其他□課次：23課時(shí)安排：4授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第八章萃取第一節(jié)液-液萃取第二節(jié)浸取教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：熟悉液-液萃取和浸取的基本原理，了解液-液萃取和浸取的過程。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：萃取相平衡，浸取平衡。教學(xué)基本內(nèi)容及方法手段：教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)液-液萃取萃取相平衡單級平衡萃取逐級萃取過程微分逆流萃取過程第二節(jié)浸取浸取平衡浸取機(jī)理浸取流程和設(shè)備多級逆流浸取級數(shù)的計(jì)算教學(xué)方法：講授作業(yè)、討論題、思考題：課后作業(yè)，P400.課后小結(jié)：加深對液-液萃取和浸取的理解，為后續(xù)研究做好鋪墊。填表說明：1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減，一節(jié)或一次課寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填1、2、3……等。授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第十三章食品加工中的熱處理第一節(jié)熱處理的基本概念和原理教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：掌握熱處理的基本概念和原理，熟悉熱處理在食品加工中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：熱處理的基本概念和原理，熱處理在食品加工中的應(yīng)用。教學(xué)基本內(nèi)容及方法手段教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)熱處理的基本概念和原理一、熱處理的定義和作用1.熱處理的定義2.熱處理的作用二、熱處理的分類1.熱處理的分類2.熱處理的特點(diǎn)三、熱處理的原理1.熱力學(xué)基礎(chǔ)2.熱處理的實(shí)質(zhì)教學(xué)方法：講授、實(shí)物講解作業(yè)、討論題、思考題：課后作業(yè)，P453.課后小結(jié)：填表說明：1.每項(xiàng)頁面大小可自行添減，一節(jié)或一次課寫一份上述格式教案。2.課次為授課次序，填1、2、3……等。3.方法及手段如：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實(shí)物講解、掛圖講解、音像講解等。授課時(shí)間：2010.12.23授課方式：理論課√討論課□實(shí)驗(yàn)課□題課□其他□課次：2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第二節(jié)常用膜技術(shù)教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：學(xué)生應(yīng)該熟悉超濾的基本原理，了解反滲透和超濾裝置，并了解膜技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：超濾的基本原理