《精细化学品化学》课程教学大纲 课程代码：070203 课程性质：专业必修总学时： 48 学时 总学分： 3 开课学期：第五学期适用专业：应用化学 先修课程：无机化学、有机化学等后续课程：材料化学、涂料化学、助剂化学及工艺等大纲执笔人：FFF 参加人：FGG 审核人：NGN 编写时间： 2011 年7月 编写依据：应用化学专业人才培养方案（ 09 ）年版 一、课程介绍 本课程系统的阐述了精细化学品的定义、分类、制备方法和涉及的理论，同时围绕染料、荧光增白剂、香料、农药、药物中间体、表面活性剂的应用和典型产品的工艺和应用作了重点详细的介绍。通过本门课程的学习，使学生对精细化学品化学的制备方法、应用范围和发展方向有较全面的了解，有助于学生学习和积累从事精细化工科研工作所需要的知识和技能。 二、本课程教学在专业人才培养中的地位和作用 本课程是应用化学的专业必修课。本课程是应用化学的专业课。通过本课程的学习，要求学生对精细化学工业的基本面貌、范畴、各系列主要产品、基本原理、性能、应用和发展趋势有一个比较全面的了解和掌握。将来能从事精细化学（表面活性剂、化妆品、工业助剂、涂料与粘合剂、油田化学品等）方面教学、科研、生产等方面的工作。 三、本课程教学所要达到的基本目标 本课程培养具备精细化工知识，能够从事精细化工教学、科研、生产应用等方面工作的专业人才。 四、学生学习本课程应掌握的方法与技能 要求学生对精细化学工业的基本面貌、范畴、各系列主要产品、基本原理、性能、应用和发展趋势有一个比较全面的了解和掌握。重点掌握典型的表面活性剂、化妆品、工业助剂、涂料与粘合剂、油田化学品的性质特点和制备工艺。并对以上行业的最新发展趋势有一个全面的了解。 五、本课程与其他课程的联系与分工 本课程是以无机化学、有机化学、胶体化学、物理化学、高分子化学等为基础的一门专业课。重点介绍以上述及的九章内容所涉及的系列产品的基本原理和性能应用。对工艺生产条件和流程安排不作过多叙述。 六、本课程的教学内容与目的要求 【第一章】绪论（共2学时）
精细化工习题（第三章） 一、填空与选择题： 1. 材料助剂中的合成助剂是用于生产树脂过程，如引发剂、终止剂、乳化剂等；加工助剂 是用于树脂加工过程，如：增塑剂、稳定剂、交联剂等 2.材料加工助剂的耐久性：指助剂在应用过程中的损失程度。损失的途径主要是挥发、被萃取、迁移；分子质量大，挥发性低，耐久性好； 3.制品用途对助剂的制约：指助剂的加入应当不影响制品的最终用途，包括外观、颜色、气味、毒性，以及电性能、热性能、耐候性、污染性。 4.助剂之间的协同作用是一种助剂的存在可使另一种助剂作用增强；抗结作用是一种助剂削弱了另一种助剂的原有效能。 5.引起老化的因素主要是（1）内在因素：材料分子结构、助剂性质；（2）外在因素主要是光、热、氧、应力、微生物。 6.聚合物发生降解和交联反应，破坏高分子材料原有的结构，引起老化。主链断裂降解将使材料的力学性能变坏；交联反应将生成无控制的网状结构，使材料脆化、变硬、强度降低。 7.聚合物吸收光能，分子吸收光能从基态跃迁至激发态。大部分激发态分子通过物理过程的消散（如，发射荧光和磷光；转变激发能为震动热能），回到基态。少部分激发态分子发生光化学反应过程将能量转移给另一个分子，发生光化学反应导致聚合物老化。 8.光屏蔽剂的作用就像在聚合物和光辐射之间设置了一道屏障，吸收紫外光，使光不能直接辐射到聚合物的内部，令聚合物内部不受紫外线的危害，从而有效地抑制光氧化降解。碳黑与硫类抗氧化剂有协同作用；碳黑与胺类抗氧化剂有相抗作用。 9．光稳定剂中的猝灭剂的作用机理是通过分子间作用迅速有效地消除（转移）激发能。 10.光稳定剂中自由基捕获剂的作用机理：通过捕获自由基，分解过氧化物，传递激发态能量等途径使高聚物稳定。这类化合物的结构特征是具有空间位阻效应的受阻胺。 11.增塑剂的作用是通过增塑剂分子克服聚合物内部各种对抗塑化的因素，插入到大分子链之间，将分子链间相互作用减弱，在较低的温度下就可以发生链段和分子链的运动，即使链段开始运动的温度（玻璃化转变温度Tg）和分子链开始运动的温度（粘流化温度Tf）降低，以达到增塑的目的。 12.若是极性聚合物，需选用带极性基团的增塑剂，让其极性基团与聚合物的极性基团作用，代替聚合物极性分子间作用，使增塑剂与聚合物分子间的作用力增大，从而削弱大分子
第一章绪论 一、名词解释 精细化率：精细化工的产值在化工总产值中的比重。 专用化学品：具有特定用途的功能性学产品。 二、简答题 简述精细化工的特点。 精细化工的特点： 多品种、小批量、技术密集度高、综合生产流程和多功能生产装置、大量采用复配技术、投资少、附加值高、利润大。 第二章 一、名词解释 1.合成路线：指的是选用什么原料，经由哪几步单元反应来制备目的产品。 2.工艺路线：指的是对原料的预处理（提纯、粉碎、干燥、熔化、溶解、蒸发、汽化、 加热、冷却等）和反应产物的后处理（蒸馏、精馏、吸收、吸附、萃取、结晶、冷却、过滤、干燥等）应采用哪些化工过程（单元操作）、采用什么设备和什么生产流程等。 3.反应（工艺）条件：指的是反应物的分子比、主要反应物的转化率（反应深度）、 反应物的浓度、反应过程的温度、时间和压力以及反应剂、辅助反应剂、催化剂和溶剂的使用和选择等。 4.结合到生产过程中，主要讨论影响反应的因素。 5.合成技术：主要指的是非均相接触催化、相转移催化、均相络合催化、光有机合成 和电解有机合成以及酶催化等，这些技术在部分产品制造中得到应用。 6.完成反应的方法：是指间歇操作和连续操作的选择、反应器的选择和设计。 7.物料的摩尔比：加入反应器中的几种反应物之间的摩尔比 8.限制反应物和过量反应物：化学反应物不按化学计量比投料时，其中以最小化学计 量数存在的反应物叫做限制反应物；而某种反应物的量超过限制反应物完全反应的理论量，则该反应物称为过量反应物。 9.转化率： 某一种反应物A（关键组分）反应掉的量N AR占向反应器中输入量N Ain的百 分数称反应物A的转化率 10.选择性： 指的是某一反应物转变成目的产物时，理论消耗的摩尔数占该反应物在反应中实际消耗的总摩尔数的百分比。 11.理论收率：指的是生成目的产物的摩尔数占输入的反应物的摩尔数的百分比 12. 第三章表面活性剂 一、填空 1.表面张力是一种能引起液体表面自动收缩的力，它的单位为mN/m 。 2.表面活性剂的结构特点表现为同时具有亲油疏水基和亲水疏油基。
附件1： 《精细化学品工艺学》课程教学大纲 课程中文名称：精细化学品工艺学课程英文名称： Technology of Fine Chemicals 课程代码： HG1D05 课程性质：专业必修总学时： 40 学时 总学分： 2.5 开课学期： 5 适用专业：应用化学 先修课程：无机、分析、有机和物理化学后续课程：材料化学、涂料化学 大纲执笔人： DDDD 参加人： DDDF 审核人： FF 编 写时间： 2017 年 3 月 编写依据：应用化学专业人才培养方案（ 2015 ）年版 一、本课程的类型、性质和任务 精细化学品工艺学是应用化学专业和化工工艺专业的专业必修 课程。介绍简单的有关精细化工工艺计算；各工艺的工艺流程设计技 术，相关的环境污染及防治。精细化工工艺专题主要含有表面活性剂； 合成材料助剂；食品添加剂等方面内容。它的理论和方法对解决科研 和生产中的实际问题具有重要作用，是每个化学化工工作者必备的基 本知识，为学生学习相关的精细化工专业技术知识和今后进行专业技 术革新打好专业基础。 二、本课程教学在专业人才培养中的地位和作用 精细化学品工艺学是以精细化学品为基本研究对象的学科，是精 细化学品科学的基础。与化学的其它二级学科相比，它与化学工艺有 着更加深刻的亲缘关系，其发展同时也依赖于有机合成技术的进步。
由于近年精细化学品科学对各个工业部门和科技领域的渗透作用显著，所以在应用化学专业作为选修课教学具有重要的意义。 二、本课程教学所要达到的基本目标 本课程的教学环节包括课堂讲授，学生自学，习题讨论课，习题答疑，期末考试。通过上述基本教学步骤，要求学生掌握和了解精细化学品合成一般原理，重点讲述了表面活性剂、合成材料助剂等系列产品的合成原理、原料消耗、工艺过程、主要操作技术和产品的性能用途，为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定必要的理论和技术基础。 三、本课程与其他课程的联系与分工 本课程属应用化学专业方向的专业方向课，其先行课为无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理等，后续课程为材料化学、涂料后续和功能性高分子材料等课程。
第一章绪论 1、简述精细化工的特点。多品种、小批量、技术密集度高、综合生产流程和多功能生产装置、大量采用复配技术、投资少、附加值高、利润大。 精细化工的产值在化工总产值中的比重。 具有特定用途的功能性化学产品。 第二章表面活性剂 □1、表面张力是一种能引起液体表面自动收缩的力，它的单位为mN/m。 垂直作用于液体表面单位长度与液面相切，使表面收缩的力。 3、表面张力是液体本身所具有的基本性质，温度升高，表面张力不变。( × ) （√） 5、在常温常压下，乙醇、水银、水几种液体其表面张力大小排序为：水银＞水＞乙醇。 6、具有表面活性的物质都是表面活性剂。( × ) 表面活性剂是这样一类物质，它能吸附在表（界）面上，在加入很少时即可显著改变表（界）面的物理化学性质(包括表面张力)，从而产生一系列应用功能（如润湿、乳化、破乳、起泡、消泡、分散、絮凝、增溶等）。 8、表面活性剂的结构特点表现为具有亲油亲水双亲性的结构。 、表面活性剂按照亲水基团在水中能否解离分为离子型表面活性剂和非离子型表明活性剂。 10、根据表面活性剂解离后所带电荷类型分为：阳离子、阴离子、两性离子表面活性剂。 11、简述表面活性剂降低水表面张力的原理。 把表面活性剂加入到水中以后，由于它具有亲水亲油结构，它就会吸附于水的表面产生一定程度的定向排列：亲油基朝向疏水的空气，亲水基朝向水中，使原来的水/气界面变成了表面活性剂/气界面，从而降低表面张力。 12、描述胶束的结构。 胶束是表面活性剂在水中形成的一种自聚体结构。这种结构表现为：表面活性剂的亲油基朝内聚居在一起形成一个疏水的内核，亲水基朝外形成一个亲水的外壳。表面活性剂的这种结构使得表面活性剂能够稳定的存在于水中。 13、列举出表面活性剂的6种应用性能。 乳化，发泡，消泡，分散，增溶，润湿，洗涤，渗透，柔顺，抗静电，防水，缓蚀，杀菌。 当表面活性剂在水中达到一定浓度时，表面活性剂的两亲性结构会使表面活性剂分子在溶液内部发生自聚：疏水基团向里靠在一起形成内核，亲水基朝外与水接触以达到稳定存在状态。表面活性剂在水中形成的这种自聚体结构就叫做胶束。 把表面活性剂开始大量形成胶束时的最低浓度也就是达到饱和吸附时的表面活性剂的浓度叫做临界胶束浓度。 、胶束的大小可以用胶束量来表示，胶束量＝表面活性剂的分子量×缔合度。 16、名词解释：亲水亲油平衡值（HLB值）。是指表面活性剂的亲水基与亲油基之间在大小和力量上的平衡关系，反映这种平衡程度的量就称之为亲水亲油平衡值（HLB值）。 17、人为规定石蜡的HLB值为 0，油酸的HLB值为 1，油酸钾的HLB值为 20 ，十二烷基磺酸钠的HLB值为40 ，亲油基越大、亲油性越强、HLB值越小，相反，亲水基越大、亲水性越强，HLB值越大。
精细化工 第一章绪论 1、简述精细化工的特点。多品种、小批量、技术密集度高、综合生产流程和多功能生产装置、大量采用复配技术、投资少、附加值高、利润大。 精细化工的产值在化工总产值中的比重。 具有特定用途的功能性化学产品。 第二章表面活性剂 □1、表面张力是一种能引起液体表面自动收缩的力，它的单位为mN/m。 垂直作用于液体表面单位长度与液面相切，使表面收缩的力。 3、表面张力是液体本身所具有的基本性质，温度升高，表面张力不变。( × ) （√） 5、在常温常压下，乙醇、水银、水几种液体其表面张力大小排序为：水银＞水＞乙醇。 6、具有表面活性的物质都是表面活性剂。( × ) 表面活性剂是这样一类物质，它能吸附在表（界）面上，在加入很少时即可显著改变表（界）面的物理化学性质(包括表面张力)，从而产生一系列应用功能（如润湿、乳化、破乳、起泡、消泡、分散、絮凝、增溶等）。 8、表面活性剂的结构特点表现为具有亲油亲水双亲性的结构。 、表面活性剂按照亲水基团在水中能否解离分为离子型表面活性剂和非离子型表明活性剂。 10、根据表面活性剂解离后所带电荷类型分为：阳离子、阴离子、两性离子表面活性剂。 11、简述表面活性剂降低水表面张力的原理。 把表面活性剂加入到水中以后，由于它具有亲水亲油结构，它就会吸附于水的表面产生一定程度的定向排列：亲油基朝向疏水的空气，亲水基朝向水中，使原来的水/气界面变成了表面活性剂/气界面，从而降低表面张力。 12、描述胶束的结构。 胶束是表面活性剂在水中形成的一种自聚体结构。这种结构表现为：表面活性剂的亲油基朝内聚居在一起形成一个疏水的内核，亲水基朝外形成一个亲水的外壳。表面活性剂的这种结构使得表面活性剂能够稳定的存在于水中。 13、列举出表面活性剂的6种应用性能。 乳化，发泡，消泡，分散，增溶，润湿，洗涤，渗透，柔顺，抗静电，防水，缓蚀，杀菌。 当表面活性剂在水中达到一定浓度时，表面活性剂的两亲性结构会使表面活性剂分子在溶液内部发生自聚：疏水基团向里靠在一起形成内核，亲水基朝外与水接触以达到稳定存在状态。表面活性剂在水中形成的这种自聚体结构就叫做胶束。 把表面活性剂开始大量形成胶束时的最低浓度也就是达到饱和吸附时的表面活性剂的浓度叫做临界胶束浓度。 、胶束的大小可以用胶束量来表示，胶束量＝表面活性剂的分子量×缔合度。 16、名词解释：亲水亲油平衡值（HLB值）。是指表面活性剂的亲水基与亲油基之间在大小和力量上的平衡关系，反映这种平衡程度的
《精细化工工艺学》思考题与习题 应用化学适用 第一章绪论 1.何谓精细化学品？ 2.精细化工有哪些特点？ 3.何谓精细化工率？目前世界发达国家及我国的精细化工率分别为多少？ 4.中国新领域精细化工包括哪些门类？ 第二章精细化工工艺学基础及技术开发 1.基本概念：限制反应物、过量反应物、过量百分数、转化率、选择性、理论收率、原料 消耗定额、单程转化率、总转化率。 2.一个新的精细化工过程开发分为哪几个阶段？ 3.配方优化设计的方法有哪些？ 4.何谓正交实验？L9（34）的含义是什么？ 5.简要说明精细化工新产品的开发程序。 第三章精细化工单元操作过程与设备 1.精细化工对生产工艺有哪些要求？ 2.精细化工对实现生产工艺的设备有哪些要求？ 3.精细化工的单元操作包括哪些方面？ 4.液体、固体、气体物料的输送设备各有哪些类型？ 5.对反应设备的选择要考虑哪些因素？ 6.反应设备分类： ①按反应器的几何形状分为：、、等类型。 ②按操作方法分为：、、等几种。 ③按反应物的相态，气相反应一般采用反应器，单一的液相反应可以采用 也可以采用反应器，气—液非均相反应可采用 、、反应器，气—固非均相反应可采用 、、式反应器。 ④按反应条件（吸热放热要求）分为：、、三种。 7.塔式反应器的的种类、结构、特点及应用范围。 8.床类反应器的种类、结构、特点及应用范围。 9.精细化工生产中的一些分离操作： ①过滤 ②沉降 ③蒸发 ④结晶 ⑤萃取 ⑥超临界流体分离 ⑦固体膜分离 ⑧液膜分离 10. 影响过滤操作的因素：、、、。 11. 过滤设备主要有：、、。 12. 蒸发操作可以在常压、加压和减压的条件下进行，蒸发操作的流程根据对蒸汽的利用方法分为：单效蒸发流程和多效蒸发流程两大类。
《精细化工工艺学》思考题与习题 应用化学09级适用 第一章绪论 1.何谓精细化学品？ 2.精细化工有哪些特点？ 3.何谓精细化工率？ 4.中国新领域精细化工包括哪些门类？ 第二章精细化工工艺学基础及技术开发 1.基本概念：限制反应物、过量反应物、过量百分数、转化率、选择性、理论收率、原料 消耗定额、单程转化率、总转化率。 2.一个新的精细化工过程开发分为哪几个阶段？ 3.配方优化设计的方法有哪些？ 4.何谓正交实验？L9（34）的含义是什么？ 5.简要说明精细化工新产品的开发程序。 第三章精细化工单元操作过程与设备 1.精细化工对生产工艺有哪些要求？ 2.精细化工对实现生产工艺的设备有哪些要求？ 3.精细化工的单元操作包括哪些方面？ 4.液体、固体、气体物料的输送设备各有哪些类型？ 5.精细化工生产中的一些分离操作： ①过滤 ②沉降 ③蒸发 ④结晶 ⑤萃取 ⑥超临界流体分离 ⑦固体膜分离 ⑧液膜分离 10. 影响过滤操作的因素：、、、。 11. 过滤设备主要有：、、。 12. 蒸发操作可以在常压、加压和减压的条件下进行，蒸发操作的流程根据对蒸汽的利用方法分为：单效蒸发流程和多效蒸发流程两大类。 13. 蒸发器类型很多，按溶液的流动方式主要分为：单程型和循环多程型两大类。单程型蒸发器又称薄膜蒸发器，是精细化工生产中最常用的。 14.制备过饱和溶液的方法有哪些？ 15. 精细化工生产中常用的结晶设备主要有：冷却结晶器、蒸发结晶器、真空结晶器和喷雾结晶器等几类。 18. 物料的干燥操作，根据热能供给的方式，分为：传导干燥、对流干燥、辐射干燥和介电加热干燥等四种。 19. 精细化工中常用的干燥设备有：厢式干燥器、转筒干燥器、沸腾床干燥器、滚筒干燥器、喷雾干燥器、耙式真空干燥器、红外线干燥器、微波干燥、冷冻干燥等。 第五章合成材料助剂 1.合成材料助剂有哪些类别？
第一章绪论 1．精细化工产品和通用化工产品有什么区别？ 2．我国对精细化工行业怎样分类？ 3、精细化工有哪些特点？ 4、举例说明日常生活中所见到、用到的或知道的精细化学品，并进行分类。 5、为何精细化学品生产多采用间歇操作方式？ 6、了解你所熟悉的地区精细化工的发展趋势和重点？ 7.通过本课程的学习，使学生（你）对精细化工的哪些方面有比较全面的了解和掌握？ 8.“综合流程及多功能生产装置”在精细化学品生产中有何意义？ 9.试说明精细化学品生产和应用由损害环境型向环境协调型发展的意义。 第二章精细化工工艺学基础及技术开发 1、精细化工工艺学主要包括哪些内容？对各章节内容进一步解释说明。 2、化学反应的计量学有哪些？ 3、配方设计研究的原则是什么？配方优化设计方法常用的有哪些？ 各有什么特点？国内常用的是哪种？选择该配方设计方法，结合助剂这一章节所学的知识，设计一个具体的精细化工产品的配方，并说明该方法的优点，同时说明配方中各材料的作用。 4、精细化学品的开发过程主要包括哪些步骤？ 5、精细化工新产品开发有哪些程序？精细化工新产品发展的一般规律和发展趋势是什么？ 6.作为一个大学本科毕业生，在进行精细化工新产品开发时，正确的程序或工作应该怎样进行？ 7. 精细化工发展的策略 8.如果你作为一家精细化工企业的老总，要发展本企业，重点应考虑哪些问题？ 9.请用英语解释助剂、粘接剂、香料、功能高分子、农药、染料、涂料的基本含义。 第三章香料 1、有香物质必须具备什么条件？ 2、香料分类，命名？ 3、常用的动物性天然香料有哪些？各有什么特点？ 4、植物性天然香料的生产方法有哪些，各有什么特点？