《钒钛产品生产工艺与设备》教案.docx
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《钒钛产品生产工艺与设备》教案
《钒钛产品生产工艺与设备》教案
教学日历
序次
日期
周次
节次
教学内容摘要
累计学时
作业或课后学习安排
1
8.31
一
5-6
绪论
2
参见每次课的教学方案
2
9.3
四
5-6
钒钛基本性质
4
同上
3
9.7
一
5-6
国内外及攀西钒钛资源与产业状况
6
同上
4
9.10
四
5-6
钛精矿生产
8
同上
5
9.14
一
5-6
钛渣与人造金红石生产
10
同上
6
9.17
四
5-6
钛白生产简介
12
同上
7
9.21
一
5-6
钛液的制备与偏钛酸水解
14
同上
8
9.24
四
5-6
偏钛酸的煅烧与后处理
16
同上
9
9.28
一
5-6
四氯化钛与氯化钛白生产
18
同上
10
10.12
一
5-6
海绵钛生产
20
同上
11
10.19
一
5-6
钛锭及钛材生产
22
同上
12
10.26
一
5-6
钒渣生产
24
同上
13
11.16
一
5-6
五氧化二钒生产
26
同上
14
11.23
一
5-6
三氧化二钒、碳化钒与氮化钒制备
28
同上
15
11.30
一
5-6
钒铁与钒铝合金生产
30
同上
16
12.7
一
5-6
金属钒、钒电池与SM的制取;总复习
32
同上
课程教学实施计划
主讲教师
助课教师
实践教学指导教师
实践教学地点
学时安排
总学时
理论学时
多媒体教学学时
习题课学时
实践学时
其它
32
31
32
复习1
使用教材
名称
编(著)者
出版社
版次
出版时间
获奖情况
钒钛产品生产工艺与设备
化学业出版社
1
2014.1
教
学
参
考
书
钛冶金
莫畏
冶金工业出版社
2
1998.6
钒冶金
杨守志
冶金工业出版社
1
2010.1
钒钛物理化学
化学工业出版社
1
2016.9
钛提取冶金物理化学
孙康
冶金工业出版社
1
2001.11
课程
性质
材料科学与工程专业金属和无机非金属专业方向的专业核心课,属于本校独特的、针对地方资源开发而开设的特色专业课程。
教学目的
通过本课程教学,学生应对国内外,特别是攀西地区的钒钛资源、钒钛产品、钒钛企业等钒钛产业状况有一定的了解,并理解主要钒钛产品的制备原理、生产工艺和主体设备,重点掌握V2O5、FeV、钛精矿、钛渣、钛白、海绵钛、TiCl4、钛合金材等的制备原理、生产工艺和主体设备,为学生做毕业设计(论文)及在钒钛类行业就业打下技术基础和管理基础。
教
学
要
求
1、本理论课程采用板书讲授,辅以多媒体课件和教材配合。
2、本专业核心课紧密联系工厂,适当引入案例,大量采用图片、实物教学。
3、本课程讲授重点放在生产原理和工艺流程上,同时灌输工厂管理知识、社会知识。
4、本课程不采用课堂讨论方式进行教学,但为了增加互动,活跃气氛,每次课将适当提问,及要求学生疑问,并计算成绩,每位同学均不少于2次。
部分章节可鼓励学生上讲台讲授某知识片段,并奖励平时成绩。
5、强调学生课堂纪律,每次课点名,出勤率和课堂表现将计算成绩。
6、多数课完后布置作业,先学生批改后老师批改,并分别计算作业成绩和批改成绩。
7、课程最终成绩将以出勤(含课堂表现)、回答问题、作业(含完成作业水平和批改他人作业水平)等4方面进行综合评定。
8、讲授过程中应向学生适当介绍钒钛行业的内容,并适当引入最新科研成果。
9、向学生强调本课程以学特色专业知识为目的,不以考试为目的。
10、贯彻以学生学习为导向的授课思想。
11、板书以主板书为主,副板书为辅,主板书逻辑顺序要清晰,内容简明扼要。
12、讲授过程中,要管纪律,纠正学生的不良表现,并扣平时分。
13、讲授时间控制上,课间10分钟要按时暂停,主动与学生交流;时间节奏上,注意整体时间的把握,适时调节快慢程度。
14、讲授语言上,抑扬顿挫,重点内容加大音量,并可适当重复。
15、肢体形态上,双手并用,挥斥方遒。
16、眼态上,经常盯着不同学生。
17、站立位置上,经常走下讲台,来回走动。
18、讲授内容上,穿插一些社会知识、管理知识和人生启迪。
19、讲授态度上,偶尔诙谐、幽默一下,以交流的姿态和学生互动。
20、互动交流上,多鼓励,以欣赏活动为主,少训斥,多微笑,尊重学生的面子。
考核方式
书面闭卷考试
成绩计算方法
平时30%,期末70%
第一章教学实施计划
章节名:
绪论
学时安排
2学时
授课时间
教学内容及要求(突出重难点):
教学内容:
本课程简介;钛矿物种类;钛产品分类;钛产品用途;钛的发展史;钒矿物种类;钒产品分类;钒产品用途;钒的发展史;钒钛发展趋势;钒钛行业就业;金属钛简介。
教学要求:
0、对本课程进行开场白介绍,对内容、进度、考核等作出安排;对教学大纲进行介绍;对课余实践及其与理论课的考核关系、方式等进行介绍。
1.了解钛矿物种类。
2.理解钛产品分类。
3.理解钛产品的主要用途。
4.了解钛的发展历史和关键事件。
5.了解钒矿物种类。
6.理解钒产品分类。
7.理解钒产品的主要用途。
8.了解钒的发展历史和关键事件。
9.了解钒钛产品在国民经济中的地位和作用。
10.了解钒钛产品今后的发展趋势。
11.了解钒钛行业就业领域。
考核要求:
考试内容:
重点考
(1)钛产品分类;
(2)钒产品分类;(3)钛产品的主要用途;(4)钒产品的主要用途。
题型:
填空题;选择题;判断题。
以选择题、判断题为主。
对应教材中页码:
(1)P1-P2的1.2节和1.3节;
(2)P3-P4的1.6节和1.7节.
占分比例:
5%。
第一章教学总结
课堂教学实施方案
第1次课
授课时间:
教学时间分配:
复习旧课0分钟讲授新课90分钟
教学方法简介:
讲授+提问
课题:
绪论
教学方案:
内容c
时间t
时间节点
教师活动与讲授内容
学生活动
详讲
普通讲授
略讲
00
点名;自我介绍
聆听
20
板书“1、前言”,PPT介绍(目的意义,进度安排;教学大纲介绍;考核方式;教参;课堂纪律;提问;笔记;作业;网络学堂;讲授方式;知识与考试的关系)
聆听,思考,并在教材上记录必要的事项
板书“2、钒矿物种类”,翻阅教材P3,PPT介绍
聆听,翻阅教材
板书“3、钒产品的分类”,翻阅教材P3,强调重点并要求勾划,PPT详讲;板书“4、钒产品的用途”,翻阅教材P4,强调重点并要求勾划,PPT详讲
聆听,思考,翻阅教材,勾划重点
45
教师提问+引导学生提问并答疑,记录成绩
回答问题,思考提问
PPT简单翻阅“钒的发展史”
观看
板书“5、钛矿物种类”,翻阅教材P1,PPT介绍
聆听,翻阅教材
70
板书“6、钛产品的分类”,翻阅教材P1,强调重点并要求勾划,PPT详讲;板书“7、钛产品的用途”,翻阅教材P2,强调重点并要求勾划,PPT详讲
聆听,思考,翻阅教材,勾划重点
教师提问+引导学生提问并答疑,记录成绩
回答问题,思考提问
PPT简单翻阅“钛的发展史”、“发展趋势”、“得天独厚的由来”和“钒钛就业领域”,“认识金属钛”原则上不介绍,可用于调节时间
观看
总结(钛产品的分类;钒产品的分类;钛产品的主要用途;钒产品的主要用途)
随老师总结快速记忆和复习
90
布置作业:
1、简述钛产品的分类;2、简述钒产品的分类;3、简述钛产品的主要用途;4、简述钒产品的主要用途
记录作业内容
第二章教学实施计划
章节名:
钒钛基本性质
学时安排
2学时
授课时间
教学内容及要求(突出重难点):
教学内容:
金属钛的性质;二氧化钛的性质;低价钛的性质;偏钛酸的性质;四氯化钛的性质;碳化钛的性质;硫酸钛(硫酸氧钛)的性质;其它钛化合物的性质;金属钒的性质;三氧化二钒的性质;二氧化钒的性质;五氧化二钒的性质;偏钒酸铵的性质;钒铁的性质;钒铝的性质;其它钒化合物的性质;钛的毒性;钒的毒性。
教学要求:
1.理解单质金属钛的物化性质。
2.理解钛白(二氧化钛)的物化性质。
3.了解三氧化二钛、五氧化三钛等低价钛的物化性质。
4.理解偏钛酸的物化性质。
5.理解四氯化钛的物化性质。
6.了解碳化钛的物化性质。
7.了解硫酸钛(硫酸氧钛)的物化性质。
8.了解其它钛化合物的物化性质。
9.了解金属钒的物化性质。
10.了解三氧化二钒的物化性质。
11.了解二氧化钒的物化性质。
12.理解五氧化二钒的物化性质。
13.理解偏钒酸铵的物化性质。
14.理解钒铁的物化性质。
15.了解钒铝的物化性质。
16.了解其它钒化合物的物化性质。
17.了解钒、钛的毒性。
考核要求:
考试内容:
重点考
(1)金属钛的大致熔点;
(2)金属钛的生物惰性;(3)二氧化钛(钛白)的颜色、晶型;(4)钛白的白度、消色力、遮盖力、吸油量、分散性、耐候性的大致含义;(5)典型的两种低价钛名称(三氧化二钛、五氧化三钛);(6)偏钛酸的颜色和形态;(7)四氯化钛的形态、气味和大致熔点;(8)碳化钛的硬度概念和主要用途;(9)五氧化二钒的基本性质;(10)偏钒酸铵的不同种类、颜色、俗称;(11)钒铁的用途;(12)钛无毒,钒毒性与价位成正比。
题型:
填空题;选择题;判断题。
以选择题、判断题为主。
对应教材中页码:
(1)P7-P14。
占分比例:
3%。
第二章教学总结
课堂教学实施方案
第2次课
授课时间:
教学时间分配:
复习旧课5分钟讲授新课85分钟
教学方法简介:
讲授+提问+实物展示
课题:
钒钛基本性质
教学方案:
内容c
时间t
时间节点
教师活动与讲授内容
学生活动
详讲
普通讲授
略讲
05
点名;复习上堂课重点(1、钛产品的分类;2、钒产品的分类;3、钛产品的主要用途;4、钒产品的主要用途)
随老师回忆上节课讲述内容。
20
板书“1、金属钒的性质”,翻阅教材P10,PPT简单翻阅;板书“2、V2O3的性质”,翻阅教材P11,PPT简单翻阅;板书“3、VO2的性质”,翻阅教材P12,PPT简单翻阅;
观看,翻阅教材
教师提问+引导学生提问并答疑,记录成绩
回答问题,思考提问
板书“4、V2O5的性质”,翻阅教材P12,强调并板书重点(毒性、两性、NaVO3方程、催化方程、偏钒酸铵生产)并要求勾划,PPT详讲,要求掌握的性质仅限于教材;板书“5、偏钒酸铵的性质”,翻阅教材P12,强调并板书重点(种类、颜色、俗称)并要求勾划,PPT详讲;
聆听,思考,翻阅教材,展开联想,勾划重点
40
板书“6、碳化钒(氮化钒)的性质”,翻阅教材P14,PPT简单翻阅;传阅样品
观看,翻阅教材,把弄样品
板书“7、钒铁的性质”,翻阅教材P12,强调并板书重点(固溶体、用途)并要求勾划,PPT详讲,要求掌握的性质仅限于教材;
聆听,思考,翻阅教材,展开联想,勾划重点
板书“8、钒铝合金的性质”,翻阅教材P13,PPT简单翻阅;
教师提问+引导学生提问并答疑,记录成绩
回答问题,思考提问
60
板书“9、钒的毒性”,翻阅教材P14,强调并板书重点(医用、毒性随价态变化)并要求勾划,PPT简单翻阅;
观看,翻阅教材,勾划重点
板书“10、金属钛的性质”,翻阅教材P7,强调并板书重点(熔点、生物惰性、可塑性)并要求勾划,PPT详讲,要求掌握的性质仅限于教材;板书“11、TiO2(钛白)的性质”,翻阅教材P7,强调并板书重点(颜色、晶型、溶解性、白度、消色力、遮盖力、吸油量、分散性、耐候性)并要求勾划,PPT详讲,要求掌握的性质仅限于教材;
聆听,思考,翻阅教材,展开联想,勾划重点
70
板书“12、低价钛(Ti2O3、Ti3O5)的性质”,翻阅教材P14,强调高钛渣的深还原
聆听,翻阅教材
板书“13、偏钛酸的性质”,翻阅教材P9,强调并板书重点(分子式、颜色、形态、钛液水解而得)并要求勾划,PPT详讲,要求掌握的性质仅限于教材;板书“14、TiCl4的性质”,翻阅教材P9,强调并板书重点(形态、气味、熔点)并要求勾划,PPT详讲,要求掌握的性质仅限于教材;
聆听,思考,翻阅教材,展开联想,勾划重点
板书“15、TiC的性质”,翻阅教材P10,强调硬度、用途
聆听,翻阅教材
教师提问+引导学生提问并答疑,记录成绩
回答问题,思考提问
80
板书“16、硫酸氧钛的性质”,翻阅教材P10,介绍钛白水解,PPT简单翻阅;
观看,翻阅教材
板书“17、钛的毒性”,翻阅教材P14,强调并板书重点(外科、无毒、化妆品)并要求勾划,PPT简单翻阅;
观看,翻阅教材,勾划重点
PPT上“钒钛其他性质”原则上不介绍,可用于调节时间
观看
总结(金属钛的熔点、生物惰性;钛白的颜色、晶型;钛白的白度、消色力、遮盖力、吸油量、分散性、耐候性;两种低价钛;偏钛酸的颜色和形态;TiCl4的形态、气味、熔点;TiC的硬度和用途;V2O5的基本性质;偏钒酸铵的种类、颜色、俗称;钒铁的用途;钒钛毒性)
随老师总结快速记忆和复习
90
布置作业:
1、简述金属钛的重要性质;2、简述钛白粉的颜料性质;3、简述TiCl4的形态、气味、熔点等性质;4、简述V2O5的基本性质;5、简述偏钒酸铵的重要性质;6、简述钒钛的毒性
记录作业内容
第三章教学实施计划
章节名:
国内外及攀西钒钛资源与产业状况
学时安排
2学时
授课时间
教学内容及要求(突出重难点):
教学内容:
钒资源,钛资源,钒的产业状况,钛的产业状况。
教学要求:
1.了解国外钛资源状况。
2.理解中国钛资源状况。
3.了解国外钒资源状况。
4.理解中国钒资源状况。
5.理解攀西地区钒钛资源状况。
6.了解国外钛产业(五氧化二钒、钛白、钛渣、海绵钛等主要钛产品及生产和市场)状况。
7.理解国内钛产业(五氧化二钒、钛白、钛渣、海绵钛等主要钛产品及生产和市场)状况。
8.理解攀西钛产业(五氧化二钒、钛白、钛渣、海绵钛等主要钛产品及生产和市场)状况。
9.了解国外钒产业(钒渣、五氧化二钒等钒产品及生产和市场)状况。
10.理解中国钒产业(钒渣、五氧化二钒等钒产品及生产和市场)状况。
考核要求:
考试内容:
重点考
(1)拥有钒钛资源的几个典型国家;
(2)国内钒钛资源分部的大致情况(多数省均分布);(3)攀西地区几个主要矿区的名称;(4)中国钛产业大致情况(主要产品、几个典型厂家、钛白与海绵钛在世界的占比);(5)攀西钛产业大致情况(中国钒钛之都称号、攀西战略资源创新开发试验区称号、钛精矿产能及国内占比、钛白产能及国内占比;(6)中国钒产业的主要厂家及分布;(7)中国钒产品在世界中的占比。
题型:
填空题;选择题;判断题。
以选择题、判断题为主。
对应教材中页码:
(1)P16-P30。
占分比例:
5%。
第三章教学总结
课堂教学实施方案
第3次课
授课时间:
教学时间分配:
复习旧课5分钟讲授新课85分钟
教学方法简介:
讲授+提问
课题:
国内外及攀西钒钛资源与产业状况
教学方案:
内容c
时间t
时间节点
教师活动与讲授内容
学生活动
详讲
普通讲授
略讲
05
点名;复习上堂课重点(金属钛的熔点、生物惰性;钛白的颜色、晶型;钛白的白度、消色力、遮盖力、吸油量、分散性、耐候性;两种低价钛;偏钛酸的颜色和形态;TiCl4的形态、气味、熔点;TiC的硬度和用途;V2O5的基本性质;偏钒酸铵的种类、颜色、俗称;钒铁的用途;钒钛毒性)
随老师回忆上节课讲述内容
板书“1、国外钒资源状况”,翻阅教材P18,PPT简单翻阅,勾划典型国家、中国排名和使用年限;
观看,翻阅教材,勾划
15
板书“2、中国钒资源状况”,翻阅教材P19,PPT介绍,强调攀西、承德比例,钒钛磁铁矿与石煤,要求勾划
聆听,思考,翻阅教材,勾划重点
25
板书“3、攀西地区钒钛资源状况”,翻阅教材P20,强调并板书重点(主要矿区名称)并要求勾划,PPT详讲
聆听,思考,翻阅教材,展开联想,勾划重点
板书“4、国外钛资源状况”,翻阅教材P16,PPT简单翻阅,勾划典型国家
观看,翻阅教材,勾划
35
板书“5、中国钛资源状况”,翻阅教材P16,强调并板书重点(钛矿类型、四川占比)并要求勾划,PPT详讲
聆听,思考,翻阅教材,勾划重点
教师提问+引导学生提问并答疑,记录成绩
回答问题,思考提问
50
板书“6、国外钒产业状况”,翻阅教材P27,PPT简单翻阅,知道几个产钒国家即可
观看,翻阅教材
板书“7、中国钒产业状况”,翻阅教材P28,强调并板书重点(钒产业分布全国、典型厂家、世界占比)并要求勾划,PPT详讲
聆听,思考,翻阅教材,展开联想,勾划重点
60
板书“8、国外钛产业状况”,翻阅教材P20,PPT简单翻阅,强调钛渣、海绵钛、钛白的主要生产国;
观看,翻阅教材,勾划
板书“9、国内钛产业状况”,翻阅教材P23,强调并板书重点(主要产品、典型厂家、钛白与海绵钛在世界的占比)并要求勾划,PPT详讲;板书“10、攀西钛产业状况”,翻阅教材P27,强调并板书重点(钛精矿产能及国内占比、钛白产能及国内占比、钒钛之都称号、创新试验区称号、钒钛文化普及基地、典型企业名称、典型科研机构名称)并要求勾划,PPT详讲
聆听,思考,翻阅教材,展开联想,勾划重点
80
教师提问+引导学生提问并答疑,记录成绩
回答问题,思考提问
总结(拥有钒钛资源的几个典型国家;国内钒钛资源分部的大致情况;攀西地区几个主要矿区的名称;中国钛产业主要产品、几个典型厂家、钛白与海绵钛在世界的占比);攀西钛产业的钒钛之都称号、攀西战略资源创新开发试验区称号、钛精矿产能及国内占比、钛白产能及国内占比;中国钒产业的主要厂家及分布;中国钒产品在世界中的占比)
随老师总结快速记忆和复习
90
布置作业:
1、简述世界上拥有钒钛资源和钒钛产业的几个典型国家;2、简述国内钒钛资源分布的大致情况;3、简述中国钛产业的典型厂家及主要钛产品产能在世界的占比;4、简述中国钒产品的主要厂家及分布;5、简述攀西钛产业的大致情况
记录作业内容
第四章教学实施计划
章节名:
钛产品生产工艺及设备
学时安排
16学时
授课时间
教学内容及要求(突出重难点):
教学内容:
钛精矿、富钛料、硫酸法钛白、氯化法钛白、四氯化钛、海绵钛、金属钛、钛合金等钛产品生产原理、生产工艺、相关设备。
教学要求:
1.掌握主要钛产品的种类。
2.掌握钛精矿的生产原理、生产工艺,理解生产钛精矿的相关设备。
3.掌握钛渣的生产原理、生产工艺,理解生产钛渣的相关设备。
4.理解人造金红石、酸浸渣的生产原理、生产工艺,了解相关设备。
5.了解直接还原熔分渣的生产原理、生产工艺,了解相关设备。
6.掌握硫酸法钛白粉的生产原理、生产工艺,理解生产硫酸法钛白粉的相关设备。
7.掌握四氯化钛的生产原理、生产工艺,理解生产四氯化钛的相关设备。
8.理解氯化法钛白粉的生产原理、生产工艺,了解生产氯化法钛白粉的相关设备。
9.掌握海绵钛的生产原理、生产工艺,理解生产海绵钛的相关设备。
10.理解钛锭的生产原理、生产工艺,了解生产钛锭的相关设备。
11.理解钛(合金)材的生产原理、生产工艺,了解生产钛(合金)材的相关设备。
12.了解钛的衍生品等其它钛产品的生产原理、生产工艺和设备。
13.了解主要钛产品的最新生产技术。
考核要求:
(一)钛精矿
考试内容:
重点考
(1)选矿常见4种方法的名称;
(2)重选的主要设备名称;(3)磁选的主要设备名称;(4)浮选的主要设备名称;(5)电选的主要设备名称;(6)国内原矿的二氧化钛大致品位;(7)国内钛精矿的二氧化钛大致品位;---题型:
填空题;选择题;判断题。
以选择题、判断题为主。
(8)螺旋选矿机的大致原理;(9)摇床的大致原理;(10)磁选机的大致原理;(11)浮选过程的大致原理。
---题型:
问答题。
对应书中页码:
(1)P32-P42。
占分比例:
5%。
(二)钛渣
考试内容:
重点考
(1)钛渣熔炼的两种炉型(圆、矩);
(2)按封闭性分,钛渣熔炼炉的三种名称;按电流分,钛渣熔炼炉的2种名称;(3)生产钛渣的主要原料和产品;(4)按用途分,钛渣的两种名称、大致品位;(5)按功率分,钛渣熔炼炉的几种典型功率(1800KVA、3200KVA、6300KVA、16000KVA、25000KVA、30000KVA);(6)电极的种类;----题型:
填空题;选择题;判断题。
以选择题、判断题为主。
(7)钛渣熔炼的主、副反应方程式;(8)熔炼钛渣的原则工艺流程图及流程描述;----题型:
问答题。
(9)极心园;(10)钛渣单位电耗;(11)二次电压。
----题型:
名词解释。
对应书中页码:
(1)P46-P53;
(2)P56-P62
占分比例:
5%。
(三)人造金红石
考试内容:
重点考
(1)人造金红石生产的总体基本原理;对应书中页码:
P66。
(2)硫酸浸出法生产人造金红石生产的基本原理和原则工艺;对应书中页码:
P70-P71。
(3)盐酸浸出法生产人造金红石生产的基本原理和原则工艺;对应书中页码:
P72-P73。
题型:
问答题。
占分比例:
2%。
(四)硫酸法钛白粉
考试内容:
重点考
(1)钛白粉工业化生产的3种方法的名称(硫酸法、氯化法、盐酸法);
(2)硫酸法钛白生产的3种典型原料的名称(钛精矿、酸溶性钛渣、渣矿混合料);(3)两种钛白粉晶型产品的名称(锐钛型钛白、金红石型钛白);(4)硫酸法钛白生产过程中的主要设备名称(球磨机、酸解锅、水解锅、压滤机、回转窑、气流粉碎机等);(5)表面处理的2种包膜方式(无机包膜和有机包膜);(6)常见的
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- 关 键 词:
- 钒钛产品生产工艺与设备 产品 生产工艺 设备 教案