化工原理 电子教案 第八章 固液萃取

第一篇：化工原理 电子教案 第八章 固液萃取

12萃取

本章学习要求

1.熟练掌握萃取过程的原理；部分互溶物系的液-液相平衡关系；萃取过程（包括单级萃取、多级错流萃取和多级逆流萃取）的计算；对于组分B、S部分互溶体系，要会熟练地利用杠杆规则在三角形相图上迅速准确的进行萃取过程计算；对于组分B、S不互溶体系，则可仿照吸收的计算方法。

2.理解溶剂选择的原则；影响萃取操作的因素；萃取剂和操作条件的合理选择；萃取过程的强化措施。

3.了解萃取操作的经济性；萃取操作的工业应用；液-液萃取设备及选用。

12.1 概述

液－液萃取又称溶剂萃取，是向液体混合物中加入适当溶剂(萃取剂)，利用原混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异，使溶质组分A从原料液转换到溶剂S的过程，它是三十年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术。随着萃取应用领域的扩展，回流萃取，双溶剂萃取，反应萃取，超临界萃取以及液膜分离技术相继问世，使得萃取成为分离液体混合物很有生命力的单元操作之一。

蒸馏和萃取均属分离液体混合物的单元操作，对于一种具体的混合物，要会经济合理化的选择适宜的分离方法。

一般工业萃取过程分为如下三个基本阶段：

1.混合过程 将一定量的溶剂加入到原料液中，采取措施使之充分混合，以实现溶质由原料向溶剂的转移的过程；

2.沉降分层 分离出萃取相与萃余相。

3.脱出溶剂 获得萃取液与萃余液，回收的萃取剂循环使用。

萃取过程可在逐级接触式或微分接触式设备中进行，可连续操作也可分批进行。

12.2 液液相平衡 12.2.1三角形相图

根据组分间的互溶度，三元混合体系可分为两类：

（1）Ⅰ类物系组分A、B及A、S分别完全互溶，组分B、S部分互溶或完全不互溶；（2）Ⅱ类物系 组分A、S及组成B、S形成两对部分互溶体系 本章重点讨论Ⅰ类物系连续操作的逐级接触萃取过程。

12.2.1 三元体系的相平衡关系

萃取过程以相平衡为极限。相平衡关系是进行萃取过程计算和分析过程影响因素的基本依据之一。

对于组分B、S部分互溶物系，相的组成、相平衡关系和萃取过程的计算，采用等腰三角形相图最为方便。常用质量百分率或质量分率表示相组成。1 相组成在三角形相图上的表示

三角形的三个顶点分别表示纯组分A、B、S。

三角形的边AB、AS和SB依次表示组分A与B、A与S以及S与 B的二元混合液。

三角形内任意一点代表三元混合液的组成。2 相平衡关系在三角形相图上的表示

⑴溶解度曲线、联结线、辅助曲线和临界混熔点

要能够根据一定条件下测得的溶解度数据和共轭相的对应组成在三角形相图上准确作出溶解度曲线、联结线、辅助曲线（又称共轭曲线），并确定临界混溶点。会利用辅助曲线由一已知相组成点确定与之平衡的另一相组成点的坐标位置。

溶解度曲线将三角形分成单相区（均相区）与两相区，萃取操作只能在两相区中进行。

① 不同物系在相同温度下具有不同形状的溶解度曲线。

② 同一物系，当温度变化时．可引起溶解度曲线和两相区面积的变化，甚至发生物系的转化。一般温度升高，组分间互溶度加大，两相区面积缩小，不利于萃取分离。

一定温度下，同一物系的联结线倾斜方向随溶质组成而变，即各联结线一般互不平行，少数物系联结线的倾斜方向也会发生改变（等溶度体系）。⑴分配系数和分配曲线

① 分配系数 在一定温度下，溶质A在平衡的萃取相和萃余相中组成之比称为分配系数，即

同样，对干组分B也可写出相应表达式：

在操作条件下，若组分B、S互不相溶，则以质量比表示相组成的分配系数可改写成如下式，即

② 分配曲线 若主要关心溶质A在平衡的两液相中的组成关系，则可在直角坐标图上表示相组成，即在直角坐标图画出X－y关系曲线，此即分配曲线。在操作条件下，若组分B、S不互溶，则可仿照吸收中平衡曲线的方法作出以质量比表示相组成的XY相图。再若在操作范围内，以质量比表示相组成的分配系数K为常数，平衡关系可表示为直线方程，即

分配曲线为通过原点的直线。3 萃取过程在三角形相图上的表示（1）萃取过程的三个基本阶段

萃取过程的三个基本阶段可在三角形相图上清晰地表达出来。① 混合

将Skg的萃取剂加到 F kg的料液中并混匀，即得到总量为 M kg 的混合液，其组成由点M的坐标位置读取。

式中，F为料液量，kg或kg／s；S为萃取剂的量，kg或 kg／s；M为混合液的总量，kg或kg／s；xF为原料液中溶质的质量分率； ys为溶剂中溶质的质量分率，对于纯溶剂，ys=0 Xm为混合液中溶质的质量分率。② 沉降分层

混合液沉降分层后，得到平衡的两液相E、R，其组成由图上读得，各相的量由杠杆规则及总物料衡算求得，即

式中 E为萃取相的量，kg或kg/s；

R为萃余相的量，kg 或kg/s、分别代表线段的长度。

图中的M点称为和点，R、E或F、S称为差点。③ 脱除溶剂

和萃余液，若将得到的萃取相及萃余相完全脱除溶剂，则得到萃取液其组成由图上读得，其量利用杠杆规则确定，即

或

F=+

杠杆规则是物料衡算过程的图解表示，萃取过程在三角形相图上的表示和计算，关键在干熟练地运用杠杆规则。（2）萃取剂的选择

萃取剂的选择是萃取操作分离效果和是否经济的关键。选择萃取剂时时主要考虑如下因素。

① 萃取剂的选择性和选择性系数

选择性是指萃取剂S对原料液中两个组分溶解能力的差异，可用选择性系数来表示，其对应于蒸馏中的相对挥发度，统称为分离因子。萃取操作中值均应大于1。值越大，越有利于组分的分离；若=1，萃取相和萃余相脱除溶剂S后将具有相同的组成，且均等于原料液的组成，无分离能力，说明所选择的萃取剂是不适宜的。

当在操作条件下组分B、S可视作不互溶时，② 组分B、S间的互溶度

组分B、S间的互溶度愈小愈有利萃取分离，完全不互溶为理想情况。③ 萃取剂回收的难易 易于回收可降低能量消耗。④ 其它

两相密度差要大，界面张力适中，粘度与凝固点要低，化学及热稳定，无毒不易燃，来源充，价格低廉等。

=0，选择性系数趋于无穷大。

12.2 萃取过程的计算

重点讨论级式接触萃取过程的计算，且假设各级均为理论级。1．单级接触萃取

单级萃取操作中，通常有两种类型计算：（1）已知原料液组成及其处理量，规定萃余相组成，要求计算萃取剂用

。量、萃余相的量及、萃取相的组成萃取剂的用量可利用杠杆规则确定：

或

萃取相的组成由其坐标位置从图上读得，E相和R相的量用杠杆规则和物料衡算式计算。（2）已知原料液的组成及其处理量、要求计算萃取相、萃余相的量及两相的组成。此类计算需利用辅助曲线通过和点M试差法作联结鲜．两相组成由联结线两端的坐标位置读得，两相的量用杠杆规则和物料衡算式计算。当组分B、S可视作完全不互溶时，则以质量比表示相组成的物料衡算式为

一般可由点S作溶解度曲线的经过单级萃取后所能获得的最高萃取液组成切线而确定。

2．多级错流接触萃取

多级错流接触萃取操作的特点是：每级都加入新鲜溶剂，前级的萃取相为后级的原料，传质推动力大。只要级数足够多，最终可获得所希望的萃取率，其缺点是溶剂用量较多。

多级错流接触萃取设计型计算中，通常已知F、XF。及各级溶剂用量Si，规定最终萃余相组成，要求计算所需理论级数。

根据组分B、S的互溶度，萃取理论级数的计算有如下三种方法： ①

② 组分B、S不互溶时的直角坐标图解法

设各级溶剂用量相等，则各级萃取相中的溶剂和萃余相中的稀释剂B均可视作常量，在X�Y坐标上求解萃取级数非常简便。

错流萃取的操作线方程式为

在X－Y坐标图上求解萃取理论级数的步骤略。③ 解析法求解理论级数

若在操作条件下，组分B、S可视作完全不互溶，且以质量比表示相组成的分配系数K可视作常数，再若各级溶剂用量相等，则所需萃取级数可用下式计算：

⑶ 多级逆流接触萃取

多级逆流接触萃取操作的特点是：大多为连续操作，平均推动力大、分离效率高、达到规定萃取率溶剂用量最少。

多级逆流萃取的设计型计算中，原料液处理量F及其组成成均由工艺条件规定，溶剂用量S及其组成所需的理论级数。、最终萃余相组

由经济权衡而选定，要求计算根据组分B、S的互溶度及平衡关系，理论级数的计算可分别采用如下方法。① 组分B、S部分互溶时的图解计算法

对于组分B、S部分互溶物系，常在三角形坐标图上利用平衡关系和操作关系，用逐级图解法求解理论级数。多级逆流萃取的操作线方程式为

式中的称为操作点，为各条操作线上的共同点，可将其视为通过各级的“净流量”。为虚拟量，通常由

与的延长线交点来确定点的位置。

若萃取过程所需理论级数较多时，可在直角坐标图上绘出分配曲线与操作线，在操作线与分配曲线之间画阶梯求解理论级数。② 组分B、S不互溶时理论级数的计算

根据平衡关系情况，可用图解法和解析法求解理论级数。

在X－Y坐标图上求解理论级数的方法与脱吸计算十分相似。此时的操作线方程式为

若在操作范围内以质量比表示相组成的分配系数为常数时，可用下式求解理论级数：

再若分配曲线与操作线为互相平行的直线时（即为），所需理论级数可表示

③ 溶剂比（或）和萃取剂的最小用量

和精馏中的回流比 R、吸收中的液气比 L／V相对应，萃取中的溶剂比 S／F（或 S／B）表示了萃取用量对设备费和操作费的影响，达到指定分离程度需要无穷多个理论级时所对应的萃取剂用量为最小溶剂用量，用在三角形相图上，出现某条操作线与联结线重合时对应的量。

表示。

即为最小萃取剂用在X－y或X－Y坐标图上，出现某操作线与分配曲线相交或相切时对应的为最小萃取剂用量。

对于组分B、S完全不互溶的物系，萃取剂的最小用量可用下式计算：

即

适宜的萃取剂用量通常取为S=1，1～2.0⑷ 微分接触逆流萃取

微分接触逆流萃取操作常在塔式设备内进行。塔式设备的计算和气液传质设备一样，即要求确定塔高及塔径两个基本尺寸。① 塔高的计算

塔高的计算有两种方法，即（a）理论级当量高度法。

式中 HETS为理论级当量高度，m； h为萃取段的有效高度，m； n 为逆流萃取所需理论级数，无因次

（b）传质单元法（以萃取相为例）假设在操作条件下组分B、S完全不互溶，用质量比表示相组成，再若在整个萃取段内体积传质系数萃取段的有效高度可用下式计算： 式中

为萃余相的总传质单元高度，m ；

可视作常数，则

为总体积传质系数，kg/(m3·h·△x)为萃余相的总传质单元数；

萃取相的总传质单元高度或总体积传质系数由实验测定，也可从手册查得。萃余相的总传质单元数可用图解积分法求得。当分配系数K为常数时，平均推动力法或萃取因子法计算。萃取因子法的计算式

可用

当时。

2．塔径的计算

塔径的尺寸取决于两液相的流量及适宜的操作速度，可用下式计算：

式中 分别为连续相与分散相的体积流量，m3/s； 分别为连续相与分散相的空塔气速，m/s；

实际设计时，空塔速度可取液泛速度的50％～80％。关于液泛速度，许多研究者针对不同类型的萃取设备提出了经验或半经验的公式，还有的绘制成关联线图。

12.3 液一液萃取设备

12.3.1 概述

和气液传质过程相类似，在液一液萃取过程中，要求萃取相和萃余相在设备内密切接触，以实现有效的质量传递；尔后，又能使两相快速、完善分离，以提高分离效率。由于萃取操作两相密度差较小，对设备提出了更高的要求。1.为使两相密切接触、适度湍动、高频率的界面更新，可采用外加能量，如机械搅拌、射流和脉冲等；

2.为两相完善分离，除重力沉降分离外，还可采用离心分离（离心分离机、旋液分离器等）；

3.萃取设备的分类属两相接触方式，可分为逐级接触式和微分接触式两类；根据有无外功加入，可分为有回水量和无外加能量两种。工业上常用萃取设备的分类情况见相关章节 萃取设备的选择 根据物系性质、分离的难易和程度、设备特性等合理选取萃取设备类型和尺寸。

12.3.2萃取设备的选择

各种不同类型的萃取设备具有不同的特性,萃取过程中物系性质对操作的影响错综复杂.对于具体的萃取过程选择适宜设备的原则是:首先满足工艺条件和要求，然后进行经济核算,使设备费和操作费总和趋于最低.萃取设备的选择, 应考虑如下的因素: 1.所需的理论级数

当所需的理论级数不大于2-3级时,各种萃取设备均可满足要求;当所需的理论级数较多(如大于4-5级)时,可选用筛板塔;当所需的理论级数再多(如10-20级)时, 可选用有能量输入的设备,如脉冲塔,转盘塔,往复筛板塔,混合澄清槽等.2．生产能力

当处理量较小时,可选用填料塔,脉冲塔.对于较大的生产能力,可选用筛板塔, 转盘塔及混合-澄清槽.离心萃取器的处理能力也相当大.3.物系的物性性质

对界面张力较小,密度差较大的物系,可选用无外加能量的设备.对密度差小,界面张力小,易乳化的难分层物系,应选用离心萃取器.]对有较强腐蚀性的物系,宜选用结构简单的填料塔或脉冲填料塔.对于放射性元素的提取,脉冲塔和混合澄清槽用得较多.若物系中有固体悬浮物或在操作过程中产生沉淀物时,需周期停工清洗,一般可采用转盘萃取塔或混合澄清槽.另外,往复筛板塔和液体脉动筛板塔有一定的资清洗能力,在贸些场合也可考虑选用.4.物系的稳定性和液体在设备内的停留时间

对生产要考虑物料的稳定性,要求在萃取设备内停留时间短的物系,如抗菌素的生产.用离心萃取器合适;反之,若萃取物系中伴有缓慢的化学反应, 要求有足够的反应时间,选用混合-澄清槽为适宜.5.其它

在选用设备时,还需考虑其它一些因素,如:能源供应状况,在缺电的地区应尽可能选用依重力流动的设备;当厂房地面受到限制时,宜选用塔式设备, 而当厂房高度受到限制时,应选用混合澄清槽。

第二篇：化工原理结晶、萃取教案

结晶、萃取

1.结晶器

用于结晶操作的设备。结晶器的类型很多，按溶液获得过饱和状态的方法可分蒸发结晶器和冷却结晶器；按流动方式可分母液循环结晶器和晶浆（即母液和晶体的混合物）循环结晶器；按操作方式可分连续结晶器和间歇结晶器。一种槽形容器，器壁设有夹套或器内装有蛇管，用以加热或冷却槽内溶液。结晶槽可用作蒸发结晶器或冷却结晶器。为提高晶体生产强度，可在槽内增设搅拌器。结晶槽可用于连续操作或间歇操作。间歇操作得到的晶体较大，但晶体易连成晶簇，夹带母液，影响产品纯度。这种结晶器结构简单，生产强度较低，适用于小批量产品（如化学试剂和生化试剂等）的生产。

1.1强制循环蒸发结晶器

一种晶浆循环式连续结晶器（图1）。操作时,料液自循环管下部加入，与离开结晶室底部的晶浆混合后，由泵送往加热室。

1.2DTB型蒸发结晶器

即导流筒-挡板蒸发结晶器，也是一种晶浆循环式结晶器。1.3奥斯陆型蒸发结晶器

又称为克里斯塔尔结晶器，一种母液循环式连续结晶器。2.萃取

液－液萃取又称溶剂萃取，是向液体混合物中加入适当溶剂(萃取剂)，利用原混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异，使溶质组分A从原料液转换到溶剂S的过程，它是三十年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术。随着萃取应用领域的扩展，回流萃取，双溶剂萃取，反应萃取，超临界萃取以及液膜分离技术相继问世，使得萃取成为分离液体混合物很有生命力的单元操作之一。蒸馏和萃取均属分离液体混合物的单元操作，对于一种具体的混合物，要会经济合理化的选择适宜的分离方法。一般工业萃取过程分为如下三个基本阶段：

1.1混合过程 将一定量的溶剂加入到原料液中，采取措施使之充分混合，以实现溶质由原料向溶剂的转移的过程；

1.2沉降分层 分离出萃取相与萃余相。1.3脱出溶剂 获得萃取液与萃余液，回收的萃取剂循环使用。翠取过程可在逐级接触式或微分接触式设备中进行，可连续操作也可分批进行。

3.1 液-液萃取设备

和气-液传质过程类似, 在液-液萃取过程中, 要求在萃取设备内能使两相密切接触并伴有较高程度的湍动,以实现两相之间的质量传递;而后,又能较快地分离.但是, 由于液液萃取中两相间的密度差较小,实现两相的密切接触和快速分离.要比气液系统困难的多.为了适应这种特点,出现了多种结构型式的萃取设备。目前,为了工业所采用的各种类型设备已超过30种,而且还不断开发出新型萃取设备。根据两相的接触方式,萃取设备可分为逐级接触式和微分接触式两大类;根据有无外功输入,又可分为有外能量和无外能量两种。工业上常用萃取设备的分类情况如下表: 本接简要介绍一些典型的萃取设备及其操作特性。

3.2混合-澄清槽

混合-澄清槽是最早使用,而且目前仍广泛用于工业生产的一种典型逐级接触式萃取设备。它可单级操作,也可多级组合操作.每个萃取级均包括混合槽和澄清槽两个主要部分。为了使不互溶液体中的一相被分散成液滴而均匀分散到另一相中,以加大相际接触面积并提高传质速率,混合槽中通常安装搅拌装置.也可用脉冲或喷射器来实现两相的充分混合。澄清器的作用是将已接近于平衡状态的两液相进行有效的分离.4.塔式萃取设备

习惯上,将高径比很大的萃取装置统称为塔式萃取设备.为了获得满意的萃取效果, 塔设备应具有分散装置,以提供两相混合和分离所采用的措施不同,出现不同结构型式的萃取塔。

4.1填料萃取塔

用于萃取的填料塔与用于气－液传质过程的填料塔结构上基本相同，即在塔体内支承板上充填一定高度的填料层。萃取操作时，连续相充满整个塔中，分散相以液滴状通过连续相。5.萃取设备的选择

各种不同类型的萃取设备具有不同的特性,萃取过程中物系性质对操作的影响错综复杂.对于具体的萃取过程选择适宜设备的原则是:首先满足工艺条件和要求，然后进行经济核算,使设备费和操作费总和趋于最低.萃取设备的选择, 应考虑如下的因素: 5.1所需的理论级数

当所需的理论级数不大于2-3级时,各种萃取设备均可满足要求;当所需的理论级数较多(如大于4-5级)时,可选用筛板塔;当所需的理论级数再多(如10-20级)时, 可选用有能量输入的设备, 5.2生产能力

当处理量较小时,可选用填料塔,脉冲塔.对于较大的生产能力,可选用筛板塔, 转盘塔及混合-澄清槽.离心萃取器的处理能力也相当大.5.5其它

在选用设备时,还需考虑其它一些因素,如:能源供应状况,在缺电的地区应尽可能选用依重力流动的设备;当厂房地面受到限制时,宜选用塔式设备, 而当厂房高度受到限制时,应选用混合澄清槽。

四、课堂小结

本节课所学知识点比较多，但应分清主次，应重点复习需掌握结晶和萃取的定义，了解相关设备的结构及工作原理。

五、布置作业

课后习题3（34-46）。

第三篇：分组实验制取蒸馏水.萃取和分液教案

制取蒸馏水、萃取（无机物的分离与提纯）

三维目标

知识与技能：明确无机物分离与提纯常用的方法；

掌握蒸馏、萃取、分液等实验的操作技能。

过程与方法：亲自动手实验，体会科学研究的方法。

情感态度与价值观：养成严谨求实的科学态度，学会合作和探究。教学重点：认识分液漏斗，掌握蒸馏和萃取操作的基本方法。教学难点：蒸馏、萃取、分液的实验原理。教学方法：实验法 课堂类型：分组实验 教学手段：实验演示 教学用具：化学仪器 教学过程：

一、知识准备

1.蒸馏常用的仪器及操作注意事项。

（1）原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物。（例如蒸馏含有Fe3+的水提纯其中水份，蒸馏石油提纯不同沸点的有机组分）（2）仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、胶塞、牛角管（尾接管）、锥形瓶、胶管

（3）蒸馏时的注意事项：

a.烧瓶内液体的容积不超过2/3，烧瓶要垫上石棉网加热，烧瓶中还要加入沸石(碎瓷片)防止爆沸。

b.温度计下端水银泡应置于烧瓶支管处，测量逸出气体的温度。c.冷凝水下口进，上口出。

d.实验开始时，先开冷凝水，后加热。实验结束时，先停止加热，后关冷凝水。溶液不可蒸干。

2.萃取分液

（1）原理：萃取，就是一种物质在溶剂A中的溶解度小于溶剂B，那么，根据物质扩散原理，该物质就会从A扩散到B，且大部分都会扩散到B。

分液，就是A与B互不相容，就会分成上下两层，比如说油和水，那么，我们就可以把上层和下层的液体通过分液漏斗分别从上口和下口分理出。

（2）主要步骤：①检验分液漏斗是否漏水；②先装入溶液再加入萃取剂，振荡；③将分液漏斗放在铁圈上静置，使其分层；④打开分液漏斗活塞，再打开旋塞，使下层液体从分液漏斗下端放出，待油水界面与旋塞上口相切即可关闭旋塞；⑤把上层液体从分液漏斗上口倒出。

二、实验仪器和药品

药品：自来水，稀硝酸，硝酸银溶液，四氯化碳，碘水，沸石 器材：铁架台（带铁圈），蒸馏烧瓶，冷凝管，牛角管，锥形瓶，酒精灯，分液漏斗，烧杯，胶皮管

三、探究过程 1.制取蒸馏水：

（1）将蒸馏烧瓶，冷凝管仪器装配好。

（2）在蒸馏烧瓶里加入普通水（自来水）至烧瓶容积的一半左右，再加入一些碎瓷片，然

后用插有温度计(150℃)的橡皮塞塞紧。（注意温度计水银球在蒸馏烧瓶支管的位置），给蒸馏烧瓶加热。

（3）当水温达到约100℃时，水沸腾，水蒸气经过冷凝管冷凝后，收集在锥形瓶中，这就是蒸馏水。

2.萃取碘水中的碘：

（1）用量筒量取10mL碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再注入4mL四氯化碳，盖好玻璃塞。

（2）用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触，振荡后打开活塞，是漏斗内气体放出。（3）将分液漏斗放在铁架台上，静置。

（4）待液体分层后，将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽（或小孔）对准漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁而流下。

现象：静置后，溶液分层，上层为水溶液，无色;下层为四氯化碳的碘溶液，呈紫红色。原理：水与四氯化碳对比，碘更易溶于四氯化碳

板书设计：

1.制取蒸馏水 2.萃取碘水中的碘

学生实验：

作业布置：完成实验报告的填写；绘制蒸馏操作的装置图

课后反思：部分同学动手能力弱，操作起来感觉手忙脚乱，无所适从。部分预习较好的同学能很快的规范的做完实验。

第四篇：自动控制原理电子教案

第1章 自动控制理论的发展史及内容

教学目的: 知识：掌握什么是自动控制，自动控制控制原理的发展史和主要内容

技能：通过学习自动控制原理的发展进程了解本课程主要的任务 教学重点: 自动控制原理的主要内容 教学难点: 本课程的任务 教学方法: 结合多媒体讲授法

教学进度: 本内容为4学时，其中1.1、1.2、1.3节2学时，1.4、1.5、1.6节2学时。参考资料:《现代控制工程》 绪方胜彦著,科学出版社

教学内容

第一节 自动控制理论的发展史及内容

一提到自动化很多人就会问自动化是什么？所谓自动化就是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义的讲，自动化还包括模拟或再现人的自能活动。

自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展、放大人的功能和创新的功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。

在我国的古代，很多的能工巧匠就发明了许多原始的自动装置，以满足生产、生活和作战的需要。其中比较著名的就有以下几种：

（1）指南车

指南车是中国古代用来指示方向的一种具有能自动离合齿轮系装置的车辆。指南车是一种马拉的双轮独辕车，车箱上立一个伸臂的木人。《宋史·舆服志》中对指南车的构造和各齿轮大小和齿轮数都有详细的记载。

（2）铜壶滴漏

即漏壶，中国古代的自动计时装置，又称刻漏或漏刻。漏壶的最早记载见于《周记》。这种计时装置最初只有两个壶，由壶上滴水到下面的受水壶，液面使浮箭升起以示刻度（时间）。

（3）饮酒速度的自动调节 宋朝仇士良著的《岭外代答》（公元1178）蹭记载中国南方和西南方部落村民的一种习俗，就是常用长0.6米以上的饮酒管饮酒。在这种竹制饮酒管中有一条银制小鱼，作为可动的开关（即浮子式阀门）。这种阀门可用来保持均匀的饮酒速度。

（4）记里鼓车

中国古代有能自报行车里程的车制，是东汉以后出现的，由汉代改装而成，车中装设具有减速作用的传动齿轮和凸轮、杠杆等机构。车行一里，车上木人受凸轮牵动，由绳索拉起木人右臂击鼓一次，以表示车的里程。

（5）漏水转浑天仪 公元2世纪，中国东汉的天文学家张衡创制的一种天文表演仪器。它是一种用漏水推动的水运浑象，和现在的天球仪相似，可以用来实现天体运行的自动仿真。

（6）候风地动仪

公元132年东汉张衡发明的一种观察地震的自动检测仪器，它的工作原理涉及到检测地震信号的大小和方向。

（7）水运仪象台

北宋哲宗元祐三年，苏颂、韩公廉等人制成的水力天文装置。它既能演示或能观测天象，又能计时及报时。

中国古代人民在原始的自动装置的创造和发明上作出了辉煌的成就，也为后来自动化的发展奠定了基础。自动化的发展在世界的其他地方也有很大的发展。

公元一世纪古埃及和希腊的发明家页创造了教堂庙门自动开启、铜祭司自动洒圣水、投币式圣水箱等自动装置。17世纪以来，随着生产的发展，在欧洲的一些国家相继出现了多种自动装置，其中比较典型的有：法国物理学家B.帕斯卡在公元1642年发明的加法器;荷兰机械师C.惠更斯于公元1657年发明的钟表；英国机械师E.李在公元1745年发明带有风向控制的风磨；俄国机械师H.波尔祖诺夫于公元1765年发明了蒸气锅炉水位保持恒定用的浮子式阀门水位调节器。

18世纪末至20世纪30年代自动化技术形成，由于第一次工业革命的需要，自动化调节有了更广泛的应用。公元1968年法国工程师J.法尔科发明反馈调节器；到了20世纪20~30年代，美国开始采用PID调节器。这是一种模拟式调节器，现在还在许多工厂中采用。

随着自动化装置的广泛应用，就暴露了许许多多的问题，许多人就对自动调节系统的稳定性提出了质疑。自动调节器和控制对象组成自动调节系统。有许多科学家对自动调节系统从理论上加以研究。公元1868年英国物理学家J.麦克斯韦尔用微分方程描述并总结了调节器的理论。公元1876年俄国机械学家H.A.维什捏格拉茨基进一步总结了调节其理论，归结为只要研究描述自动调节系统的线性其次微分方程的通解。公元1877年英国数学家E.劳思、1895年德国数学家A.胡尔维茨提出代数稳定判据，沿用到现在。公元1892年俄国数学家A.李雅普诺夫提出稳定性的严格数学定义并发表了专著。他的稳定性理论至今还是研究分析线性和非线性系统稳定性的重要方法。

20世纪40～50年代局部自动化时期，第二次世界大战期间，为了防空火力控制系统和飞机自动导航系统等军事技术问题，各国科学家设计出各种精密的制动调节装置开创可防空火力系统和控制这一新的科学领域。

与此同时，在工业上已广泛应用PID调节器，并用电子模拟计算机来设计自动控制系统。20世纪50年代研制出了电动单元组合仪表，这些为工业自动化提供了必不可少的技术工具，并使得构成和设计自动控制系统更简便、更工程化了，我国也能生产系列化得国产气动单元组合仪表QDZ型和电动单元组合仪表DDZ型，在国内使用很广。

1943～1946年，美国电气工程师J.埃克托和物理学家J.莫奇利为美国陆军研制成世界上第一台基于电子管电子数字计算机——电子数字积分和自动计数器。1950年美国宾夕法尼亚大学莫尔小组研制成世界上第二台存储程序式电子数字计算机——离散变量电子自动计算机。电子数字计算机的发明为20世纪60～70年代开始的再控制系统广泛应用程序控制和逻辑控制以及应用数字计算机直接控制生产过程奠定了基础。我国也在20世纪50年代中叶开始研制大型电子数字计算机，并研制出了“银河Ⅲ”电子数字计算机。20世纪50年代末起至今进入综合自动化时期。复杂工业、复杂工业过程和航天技术的自动控制问题，都是多变量控制系统的分析和综合问题，迫切需要加以解决。单经典的控制理论的直接应用遇到了困难。20世纪70年代微处理器的出现对实现各种复杂的控制任务起了重大的推动作用。

20世纪50年代末到60年代初，开始出现电子数字计算机控制化的化工厂，20世纪60年代末在制造工业中出现了许多自动生产线，工业生产开始由局部自动化想综合自动化方向发展。20世纪70年代出现专用机床组成的无人工厂，20世纪80年代初出现用柔性制造系统组成的无人工厂。

20世纪60年代末至70年代初，美、英等国的科学家们注意到人工智能的所有技术和机器人结合起来，研制出只能机器人。智能机器人会在工业生产、核电站设备检查及维修、海洋调查、水下石油开采、宇宙探测等方面大显身手。

从古到今，自动化技术有了很大的发展。自动化是新的技术革命的一个重要方面。自动化技术的研究、应用和推广，对人类的生产、生活的方式将产生深远影响。

自控原理课程的特点和要求

《自动控制原理》是自动化、电气工程与自动化等专业的专业基础课。该课程需要一定的工程背景，利用数学知识较多。它主要研究自动控制系统的基本概念、数学模型的建立及方块图等效变换。针对控制系统的基本要求，利用时域分析法、根轨迹法和频域法分析和设计控制系统。通过该课程的学习，要求学生系统地掌握自动控制系统的基本理论和基本方法，培养学生理论联系实际的能力，为专业课和工程实践打下坚实的基础

第二节 自动控制的基本原理和方式 一 自动控制技术及应用

（1）什么是自动控制

无人直接参与

利用外加设备或装置（控制器）

使机器、设备或生产过程（被控对象）的某个工作状态或参数（被控量）自动按预定的规律运行

（2）自动控制技术的应用

工业、农业、导航、核动力

生物、医学、环境、经济管理和其它许多社会生活领域

2、自动控制理论

自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学（1）经典控制理论（以反馈理论为基础）（军事）以传递函数为基础

研究单输入-单输出（SISO）线性定常系统的分析和设计（2）现代控制理论

（宇航）以状态空间描述为基础

具有高性能、高精度的多变量变参 数系统的最优控制问题

（3）智能控制理论（发展方向）信息论、仿生学为基础

3、反馈控制理论（闭环控制理论）

（1）自动控制系统

被控对象、控制器按一定的方式连接所组成的系统

最基本的连接方式是反馈方式，按该方式连接的系统称为反馈控制系统

（2）反馈控制原理

控制器对被控对象施加的控制作用取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而对被控对象进行控制。

例1

人取物

反馈控制原理就是偏差控制原理

通常，我们把取出输出量送回到输入端，并与输入信号相比较产生偏差的过程，称为反馈。

在工程实践中，为实现反馈控制，必须配有以下设备：

测量元件、比较元件、执行元件

统称为控制装置

4、反馈控制系统的基本组成

（1）外作用 有用输入：决定系统被控量的变化规律

扰动：破坏有用输入对系统的控制。如：电源电压的波动、飞行中的气流、航海中的波浪等

（2）给定元件

给出与期望的被控量相对应的系统输入量（参据量）如书的位置

（3）校正元件（补偿元件）

结构和参数便于调整的元部件，以串联或反馈方式连接在系统中

1、开环控制方式

不存在输出到输入的反馈，输出量不参与控制（1）按给定值进行控制

（2）按干扰进行控制（即前馈控制，对干扰进行补偿）

第三节 控制系统的分类以及对自动控制系统性能的基本要求

一、控制系统的分类

＆1.4 对自动控制系统性能的基本要求 稳定性（最基本要求）稳定性：系统在扰动消失后，由初始偏差状态恢复到平衡状态的能力 １、稳定

２、不稳定

稳定性：

(1)对恒值系统，要求当系统受到扰动后，经过一定时间的调整能够回到原来的期望值。

(2)对随动系统，被控制量始终跟踪参据量的变化。

稳定性是对系统的基本要求，不稳定的系统不能实现预定任务。线性系统稳定性，通常由

系统的结构决定与外界因素无关。2 快速性

动态性能 调节时间、上升时间

对过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态性能。稳定高射炮射角随动系统，虽然炮身最终能跟踪目标，但如果目标变动迅速，而炮身行动迟缓，仍然抓不住目标。准确性

稳态误差 有差系统 无差系统

在参考输入信号作用下，当系统达到稳态后，其稳态输出与参考输入所要求的期望输出之差叫做给定稳态误差。显然，这种误差越小，表示系统的输出跟随参考输入的精度越高。

第2章

控制系统的数学模型

教学目的：1.掌握控制系统数学模型的概念及其作用

2.数学模型的建立方法及建立控制系统的微分方程 教学重点：控制系统数学模型的概念 教学难点：建立控制系统的微分方程 教学方法：讲授法

教学进度：本内容为4学时

教学内容

第一节 预备知识：控制系统的数学模型

一、控制系统数学模型的概念及作用

在研究控制系统的性能时, 最关键也是最困难的一步就是建立起能以足够的精 度反映系统工作实质的控制系统数学模型。

控制系统的数学模型是描述系统内部各物理量(或变量)之间关系的数学表达式。在 静态条件下(即变量的各阶导数为零), 描述各变量之间关系的数学方程 ,称为静态模型;在动态过程中, 各变量之间的关系用微分方程描述 , 称为动态模型。由于微分方程中各变量的导数反映了它们随时间变化的特性 , 例如在运动过中 , 一阶导数表示速度 , 二 阶导数表示加速度等 , 因此 , 微分方程完全可以描绘系统的动态特 性。本章主要研究控 制系统的动态数学模型, 简称数学模型。

二、控制系统数学模型建立的方法

数学模型的建立通常采用两种方法:分析法和实践法。

分析法是利用控制系统或其 组成元器件所依据的物理或化学规律,来建立数学模型并经实验验证。

实验法是通过对实际控制系统或元器件作用一定形式的输入信号,用求取控制系统或元器件的输出响应的方法来建立数学模型。在控制系统的分析和设计中 , 建立合理的系 统数学模型是一项极为重要的工作,它直接关系到控制系统能否实现给定的任务。

三、控制系统数学模型的种类

时域中常用的数学模型有微分方程、差分方程和状态方程。复数域中常用的有传递函数、结构图。

频域中有频率特性 数学模型的建立方法及建立控制系统的微分方程 线性控制系统数学模型的建立

线性控制系统的数学模型是用微分方程式来描述的, 用解析法列写微分方程的一般步骤如下 :(1)根据系统或元器件的工作原理 , 确定系统和各元器件的输入 / 输出 量;(2)从输入端开始,按照信号的传递顺序,依照各变量所遵循的物理或化学定律,按技术

要求忽略一些次要因素,并考虑相邻元器件的彼此影响,列出微分方程式或微分方程组;(3)消去中间变量,求得描述输入量与输出量关系的微分方程式;(4)标准化, 即将与输入变量有关的各项放在等号右侧 , 将与输出变量有关的各项

放在等号左侧, 并按降幂顺序排列。

一般情况下, 设描述线性控制系统的微分方程式如下 :

式中 , c(t)为系统或元器件的输出量;r(t)为系统或元器件的输入量;系 数 a 0 , a 1 , „ , a n 及b 0 , b 1 , „ , b n 与系统或元器件的结构及参数有关。一般的物理可实现系统,总有 n ≥ m , 上式又 称为 n 阶微分方程式。

例题：已知无源网络如图所示 , 试写出它的数学模型。

解 根据基尔霍夫定律可写出

式中 , i 为设置的中间变量, 是流经电阻R和电容C的电流

消去上式中的中间变量i整理的

当电阻R和电容C均为常数时 ,RC无源网络的数学模型为一个一阶 常系数微分方程 ，令RC = T , 则式可写成

式中, T称为RC网络的时间常数。

第三节 项目二：求取控制系统的传递函数

线性系统 ———— 满足叠加原理

非线性系统

设单输入单输出线性定常系统

例：枢控直流电动机调速系统

输入量ur 输出量ω(n)建立数学模型： 由局部（元件）→ 系统

传递函数结构图的组成：信号线(变量)，函数方框图，综合点，分支点

传递函数结构图：子方框图

系统结构图既保留子系统的原貌，又反映系统的结构 典型环节的传递函数

结构图的变换和简化：(按代数运算规则，原则：保持变换前后输入输出关系不变)

4，节点移动 例：求传递函数

闭环控制系统的基本结构

第四节 建立控制系统的动态结构图

结构图的组成

控制系统的结构图 , 是将系统中所有的元、部件都用方框表 示 , 在方框中表明其传递函数, 按照信号传递方向把各传递函数方框依次连接起来组成的一种图形。控制系统的结构图不仅能够清楚地反映系统的组成及信号的传递过程, 而且能够表示出系统信号 传递过程中的数学关系。因此 , 控制系统的结构图一般包含 4 种基本单元, 如图所示。

(1)信号线 : 带有箭头的直线 , 见图(a)。箭头表示信号的传递方向, 直线上标记信号 的时间 函数或像函数 , 如 r(t)或 R(s)。

(2)引出点:又称测量点,表示信号引出或测量的位置,见图(b)。从同一位置引出的信号,在数值和性质方面完全相同。

(3)比较点:又称综合点,对两个以上的信号进行加减运算,见图(c)。“ + ” 号表示相加, “” 号 表示 负 反馈 , 这是一个负 反馈的闭环控 制 系 统。由结构图(a)可 以写出

C(s)= G(s)E(s)(8)E(s)= R(s)-B(s)(9)B(s)= H(s)C(s)(10)

整 理式(8)、式(9)、式(10)得到

则等效传递函数为：

（11）

式 11)表示 的是两个方框反馈连接的等效传递函数 , 如图(b)所示。式表示 的也就是负 反馈闭环控 制 系 统的传递函数。当 反馈传递函数 H(s)= 1, 即单 位反馈时 , 称这样的负 反馈闭环控 制 系 统为单 位反馈控

制 系 统。单 位反馈控 制 系 统的传递函数为

同 理 , 可 以推导 出 正 反馈闭环控 制 系 统的传递函数为

由动态结构图求取控制系统的传递函数（2）

在 系 统结构图 简化过 程中 , 为了便 于进行方框的运算 , 往往需要移动综合点和分离点的置 , 或者移动 比较符 号“” 不能过 综合点和分离点。

(1)信号 综合点的 移动。信号 综合点的移动原 则是 : 保 证原 信号 不变 , 在 信号 综 合点移后 保 证 信 号 相 加的 代 数 和 不 变。综 合点 的 移 动 等 效 变 换 如 图所 示。其 中 , 图(a)所示 为综合点前 移等效变换 , 图(b)所示 为综合点后 移等效变换。

(2)信号 分离点的 移动。信号 分离点的移动原 则是 : 保 证原 各点信号 不 变 , 在 信 号 分 离点移动后 保 证该分支信号 不变。分离点的移动等效变换如图所示。其 中 , 图(a)所示 为分离点前 移等效变换 , 图(b)所示 为分离点后 移等效变换。

(3)信号 综合点的互换。在 结构图 简化过 程中 , 根据加法交换律 , 两个 或两个以上相 邻的信号 综合点位置 可 以互换 , 互换前 后 的结果 不变。

(4)信号 分离点的互换。在 结构图 简化过 程中 , 两个或两个以上相 邻的信号 分离点位 置互换 , 完 全不会改变信号 的性质。

必须指出 , 在 结构图 简化过 程中 , 相邻的信号 综合点和分离点的位置 不能互换。

【 例】 某系 统结构图 如图所示。要 求简 化结构 图 , 并 计 算系 统的传 递函 数G(s)= C(s)/ R(s)。

解 由系 统结构图 3-14 看出 , 结构图 中包 含 5 个环节 : G 1、G 2、G 3、G 4、H , 简化结构图 的步 骤如下 :

系统结构图

(1)信号 综合点 A 后 移 , 见图(a);(2)方框 G 1 与 G 2、G 2 与 H 串联等效 , 且信号 综合点互换位置 , 见图(b);(3)方框 G 4 与 G 1 G 2 并 联等效 , 为方便 起见记为 W 1 , 则

W 1 = G 1 G 2 + G 4 方框 G 3 与 G 2 H 反馈等效 , 记为 W 2 , 则

(4)方框 W 1 与 W 2 串联等效 , 见图(d);简化的结果 为

第五篇：化工英语电子教案2012.8

Unit1

Chemistry and Chemical Engineering

Part I.Leading in 1.Some questions about what is Chemistry and Chemical Engineering

1)Ask several students to recite the practical sentences for Chemistry and Chemical Engineering in Unit 1 and the others repeat.2)Ask students to answer teacher’s questions according to the Passage A / B for computerized numerical control in Unit 1.2.Warming up for the new class 1)Ask students to work in groups of four to read new words and phrases.2)Teacher makes comments

Part II.Comprehension and Practicing 1.Checking and Explaining

1)Teacher raises some questions and asks students to say true or false according to the passage of the Textbook Chemistry and Chemical Engineering in Unit 1 to see how much they’ve understood.2)Teacher raises some questions and asks students to answer in details according to the passage of the Textbook Chemistry and Chemical Engineering at the same time explaining some language points.3)Possible difficult words, phrases and sentences Words and phrases: academia[ækə'di:miə] n.学术界；学术环境 alchemy ['ælkimi] n.点金术；魔力 assure [ə'ʃuə] vt.保证；担保；使确信

behaviour [bi'heivjə] n.行为；习性；运行状况（等于behavior）

catalytic [kætə'litik] adj.接触反应的；起催化作用的n.催化剂；刺激因素 biotechnology [baiəutek'nɔlədʒi] n.生物技术；生物工艺学 characterize ['kærəktəraiz] vt.描绘…的特性；具有…的特征vi.塑造人物 composition [kɔmpə'ziʃən] n.作文，作曲；构成；合成物

compound ['kɔmpaund] vt.合成；混合；n.化合物；混合物adj.复合的；混合的comprehensive [kɔmpri'hensiv] adj.综合的；广泛的；有理解力的n.专业综合测验 conception [kən'sepʃən] n.概念；设想；

curriculum [kə'rikjuləm] n.课程

deactivate [di:'æktiveit] vt.使无效；使不活动 discipline ['disiplin] n.学科；纪律；训练

effluent ['efluənt] n.污水；流出物；废气adj.流出的，发出的 enzyme ['enzaim] n.酶

evolve [i'vɔlv] vt.发展，进化；进化

fabrication [fæbri'keiʃən] n.制造，建造；装配；伪造物 faculty ['fækəlti] n.科，系；能力；全体教员 inception [in'sepʃən] n.起初；获得学位 investigate [in'vestiɡeit] v.调查；研究

isolated ['aisəleitid] adj.孤立的；单独的；绝缘的v.使孤立；使绝缘；（isolate的过去分词）kinetics adj.运动的；活跃的

medieval [mi:di'i:vəl] adj.中世纪；仿中世纪的； mentoring n.指导者，良师益友

merge [mə:dʒ] vt.合并；使合并；吞没vi.合并；融合

microorganism [,maikrəu'ɔ:ɡənizəm] n.微生物；微小动植物 monitor ['m ɔ nitə] n.监视器；监听器；监控器；班长vt.监控 obscure [əb'skjuə] adj.模糊的；晦涩的；昏暗的 optical [' ɔ ptikəl] adj.光学的；眼睛的，视觉的

pharmaceutical [fɑ:mə'sju:tikəl] adj.制药（学）的n.药物 polymeric [p ɔ li'mεərik] adj.聚合的；聚合体的

process ['prəuses] vt.处理；加工n.过程，进行；方法，步骤；作用；程序；推移 processing

pursue [pə'sju:] vt.继续；从事；vi.追赶；继续进行 quantitative ['kw ɔ ntitətiv] adj.定量的；量的，数量的 synthesize ['sinθisaiz] vt.合成；综合vi.合成；综合 thermodynamics [θə:məudai'næmiks] n.热力学 underlie

vt.成为……的基础；位于……之下 resume [ri'zju:m] n.履历；个人简历；摘要

build on fluid mechanics for the purpose of merge into ]process design 原子的行为特征

将这些现象纳入到统一体系中 融入物理和生物 化学品的合成与加工处理 聚合体的合成 赢得了国内外的声誉 攻读博士学位 物料的转换与运输 师生比率小

the composition of compounds the reactions between substance to carry out these activities the chemical transformation of matter

the engineering research problem under consideration

implementation of the technology [implimen'teiʃən] n.实现；履行；安装启用 deal with involve in be involved with apply to living organisms one year of post-baccalaureate study a formal research thesis requirement

the core graduate chemical engineering program the elective courses preliminary [pri'liminəri] n.准备

adj.开始的；预备的 qualifying examinations financial aid official transcripts ['trænskript] 抄本，副本；文字记录 fundamental or applied research 硕士学位课程

职业生涯

系里认可的高级本科课程 为期六个月的研究项目 具体的研究活动 研究生录取 校奖学金 推荐信

Part II Grammar: 科技英语的特点

1.复杂长句多

科技文章要求叙述准确，用词严谨，因此一句话里常常包含多个分句，这种复杂且长的句子居科技英语难点之首，阅读翻译时要按汉语习惯

加以分析，以短代长，化难为易。2.被动语态多

科技英语中大量使用被动语态，这是因为文章需要客观地叙述事理，而不是强调动作的主体。为了强调所论述的客观事物，常把它放在句子的首位。1.非谓语动词多

英语的每个简单句中，只能有一个谓语动词，如果有几个动词就必需选出主要动词当谓语，而其余的动作用非谓语形式（v-ing, v-ed, to do三种形式）表示，才能符合英语的语法要求。3.专业词汇多

有些英语词汇在普通英语里和科技英语里的含义在表达时差别很大。

Unit1

Chemistry and Chemical Engineering

Part I.Leading in 1.Revision 1)Ask several students to recite the practical sentences for Chemistry and Chemical Engineering in Unit 1 and the others repeat.2)Ask students to answer teacher’s questions according to the Passage A / B for Chemistry and Chemical Engineering in Unit 1.2.Warming up for the new class 1)Ask students to work in groups of four to read new words and phrases.2)Teacher makes comments

Part II.Comprehension and Practicing 1.Checking and Explaining

1)Teacher raises some questions and asks students to say true or false according to the passage of the Textbook Chemistry and Chemical Engineering in Unit 1 to see how much they’ve understood.2)Teacher raises some questions and asks students to answer in details

according to the passage of the Textbook Chemistry and Chemical Engineering at the same time explaining some language points.3)Possible difficult words, phrases and sentences Part III.Translate the following sentences: 1.作为基础科学，化学主要关注的是四个方面。2.化学是融入到物理学和生物学之中的学科。

3.化学的基础是由波义耳，拉瓦锡，柏济力阿斯，道尔顿 和巴斯德等著名化学家打下的。

4.化学工程是一门影响众多技术领域的学科。

5.化工产业数量的增加使对化学工程师的需求大增。

6.这就要求不仅注意聚会物的合成而且也要注意成品所需要的流程和形成过程。

7.这些课程都是建立化学物理学和生物学等科学的基础上的。8.我们的重点是博士研究生的培养。

9.通常化学工程师要处理环境工程方面的问题。10.斯坦福大学化学工程系目前排名处于本国最佳化学工程研究生点之列。11.我们有许多研究生与斯坦福大学其他专业的或来自工业界的研究人员合作搞研究项目。

Part IV.Remember the following phrases: enjoy research work make most of my own research projects completed my BS degree in employed part-time attending an interview to arrange a convenient time to apply for the position of

advertised in the university newsletter

Unit2

Famous Chemical Company

Part I.Leading in 1.Revision 1)Ask several students to recite the practical sentences for famous chemical company

in Unit 2 and the others repeat.2)Ask students to answer teacher’s questions according to the Passage A / B for famous chemical company in Unit 2.2.Warming up for the new class 1)Ask students to work in groups of four to read new words and phrases.2)Teacher makes comments

Part II.Comprehension and Practicing 1.Checking and Explaining

1)Teacher raises some questions and asks students to say true or false according to the passage of the Textbook famous chemical company in Unit 2 to see how much they’ve understood.2)Teacher raises some questions and asks students to answer in details according to the passage of the Textbook famous chemical company at the same time explaining some language points.3)Possible difficult words, phrases and sentences advocate ['ædvəkeit] vt.提倡，主张n.提倡者；支持者

cliché['kli:ʃei] n.陈词滥调，老生常谈； adj.陈旧的，陈腐的；老一套的[亦作cliché commitment [kə'mitmənt] n.承诺，保证；承担义务；献身

committed cornerstone ['kɔ:nəstəʊn] n.基础；柱石；地基 corporate ['kɔ:pərit] adj.共同的，全体的；社团的 distinctive [dis'tiŋktiv] adj.有特色的，与众不同的 embrace [im'breis] vt.拥抱；信奉，皈依；包含 excel [ik'sel] vt.优于，胜过；擅长

extend [ik'stend] vt.延伸；扩大；推广；伸出；给予；使竭尽全力；[律]对…估价 furnishings n.家具（furnishing的复数）

inherent [in'hiərənt] adj.固有的；内在的；与生俱来的，遗传的 innovative ['inəuveitiv] adj.革新的，创新的 integrity [in'teɡrəti] n.完整；正直；诚实；廉正

prosper ['prɔspə] vi.繁荣，昌盛；成功vt.使……成功；使……昌盛；使……繁荣 rigorously ['rigərəsli] adv.严厉地；残酷地

stockholder ['stɔk,həuldə] n.股东；股票持有人

sustainable [sə'steinəbl] adj.可以忍受的；足可支撑的；养得起的 thrive [θraiv] vi.繁荣，兴旺；茁壮成长

validate ['vælideit] vt.证实，验证；确认；使生效 viability [vaiə'biliti] n.生存能力，可行性 joint venture sustainable development Dow Dow Jones Sustainability Group Index [səstenə'biliti] n.持续性；永续性；能维持性

Dow Jones Indexes agricultural products a voluntary industry-wide commitment ['vɔləntəri] adj.自愿的；志愿的；自发的； ultimate disposal ['ʌltimət] adj.最终的；极限的[dis'pəuzəl] n.处理；支配；安排 product performance economic viability the Dow Sustainability strategy ['strætidʒi] Switerland-based joint venture 瑞士 消费市场

可持续性发展

一个不断发展的全球性社会 环境的完整性

以可持续发展为动力的公司 振作 挑战性的 培养 有才能的 潜能 思想倾向 合作 才干 多样性 洞察力 增强

P33可行性 费时间的 董事会

首席执行官

Unit 3

Ideal Career with a Chemical Giant

Part I.Revision Part II.Comprehension and Practicing 1.Checking and Explaining

1.1)Teacher raises some questions and asks students to say true or false according

to the passage of the Textbook ideal career with a chemical giant in Unit 2 to see how much they’ve understood.2.2)Teacher raises some questions and asks students to answer in details according to the passage of the Textbook ideal career with a chemical giant at the same time explaining some language points.3)Possible difficult words, phrases and sentences accountability cite differentiate diverse family-oriented hierarchy interact leadership on-line perspective robust sophisticated state-of-the-art well-rounded bottom line flat organization over the long haul P47 抑制，控制 恭维 小伙子 选修课 化学分析师 理学学士 控制成本

P38 Ex IT professionals Information Technology Internet Explorer Internet technologies INTRAnet leading-edge technologies Microsoft Exchange Netmeeting on-line job announcement system 统一的全球系统 全球标准环境 友好的文化 高超的专业技术 各个工作层面上的人士 不同的文化观点 the state-of-art training an open-door, informal work environment active, family-oriented communities a flat organization with little hierarchy 4)P37 Notes: I/T(Information Technology)PC NT(Network Technology)

Microsoft Exchange Netmeeting Documentum Internet Frontpage Internet Explorer INTRAnet Information System back room

Unit 4

Seeking a Job in the Chemical Industry

Part I.Leading in 1.Revision 1)Ask several students to recite the practical sentences for seeking a job in the chemical industry in Unit 4 and the others repeat.2)Ask students to answer teacher’s questions according to the Passage A / B for seeking a job in the chemical industry in Unit 4.2.Warming up for the new class 1)Ask students to work in groups of four to read new words and phrases.2)Teacher makes comments

Part II.Comprehension and Practicing 1.Checking and Explaining

1)Teacher raises some questions and asks students to say true or false according to the passage of the Textbook seeking a job in the chemical industry in Unit 4 to see how much they’ve understood.2)Teacher raises some questions and asks students to answer in details according to the passage of the Textbook seeking a job in the chemical industry at the same time explaining some language points.3)Possible difficult words, phrases and sentences antimicrobial asymmetric character chiral database degradation entirety font guarantee identify italics medium

postdoctoral resume retrieval scan scanner sparingly

dot matrix look through optical chemistry original document process development

P55

electronic database the correct procedure optical character recognition retrieval software technical background postdoctoral fellowship