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中心实验教学
2024-09-09 14:58  

一、基础化学实验室

基础化学实验室是我校的校级实验示范中心,拥有无机化学实验室、有机化学实验室、分析化学实验室、物理化学实验、天平室、加热室等6个分室,危险化学品库、化学试剂库2个药品贮存库,实验室面积合计580㎡,拥有紫外/可见分光光度计、电子天平、阿贝折光仪、水环真空泵、离心机、离子酸度计、波纳氏光度计、索式萃取仪、电位差计校验仪、水浴锅等常规实验设备460余台套,各类玻璃器皿等低值易耗品种类齐全。实验室设备总价值300余万元。基础化学实验实主要承担化学工程与工艺专业、应用化学专业、环境工程专业等相关专业的化学基础实验、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验等基础实验课程。除此之外还承担地质专业、安全专业等相关专业的工程化学、大学化学等课程的实验课,是本专业和全校化学实验课程的基础训练平台,是学生和科研人员实践和探索化学知识的重要场所。

1、无机化学实验室

无机化学实验室面积113 ㎡,主要开设摩尔气体常数、化学反应热效应、酸的电离常数、难溶盐的溶度积常数、化学平衡常数、配合物的组成和稳定常数、络合反应活化能等化学反应常数和能量的测定等验证性实验,以及硫酸铜的制备、提纯及结晶水的测定等化学反应、物质分离实验项目。通过以上实验项目的开设,让学生学会仪器密闭性连接的检验方法,掌握容量瓶、移液管、量热计、pH计、电导率仪、分光光度计、真空泵等常规玻璃器皿和仪器设备的正确使用方法。使学生能够基于科学原理和方法,设计实验方案并开展实验研究,能够对数据进行科学分析与整理,并通过信息综合获取合理有效结论,最终达到让学生掌握无机化学实验的基础知识和基本理论、学会正确采集和处理实验数据并对实验结果进行合理表达与分析,培养学生科学精神、树立工程伦理概念的目的。

2、分析化学实验室

分析化学实验室面积113 ㎡,主要开设摩尔气体常数、化学反应热效应、酸的电离常数、难溶盐的溶度积常数、化学平衡常数、配合物的组成和稳定常数、络合反应活化能等化学反应常数和能量的测定等验证性实验,以及硫酸铜的制备、提纯及结晶水的测定等化学反应、物质分离实验项目。通过以上实验项目的开设,让学生学会仪器密闭性连接的检验方法,掌握容量瓶、移液管、量热计、pH计、电导率仪、分光光度计、真空泵等常规玻璃器皿和仪器设备的正确使用方法。使学生能够基于科学原理和方法,设计实验方案并开展实验研究,能够对数据进行科学分析与整理,并通过信息综合获取合理有效结论,最终达到让学生掌握无机化学实验的基础知识和基本理论、学会正确采集和处理实验数据并对实验结果进行合理表达与分析,培养学生科学精神、树立工程伦理概念的目的。

3、有机化学实验室

有机化学实验室面积 118 ㎡,建有通风橱16套,可容纳32名学生同时开展实验。主要开设的实验项目有环己烯、无水乙醇、正丁醚、二苄叉丙酮、乙酸乙酯、甲基橙等有机物质的制备,聚乙烯醇缩甲醛胶的合成,羧酸及其衍生物的制备及性质分析,生物碱的提取,氨基酸的纸层析等实验项目。通过以上实验项目的开设,使学生掌握常见有机化合物合成的基本原理和方法,掌握回流设备、蒸馏设备、索氏提取器、微波反应器、超声反应仪、电磁搅拌器、红外光谱仪等设备和装置的基本结构、原理和操作过程,掌握实验室中易燃有机物的一般防火知识,了解有机化学发展的新方法、新技术,培养学生创新意识和安全意识。通过实验项目的开展,培养学生形成严谨的工作作风和实事求是的科学态度,相互协作的团队精神,最终达到具备分析、解决化工领域相关复杂问题能力的目的。

4、物理化学实验室

物理化学实验室面积 113 ㎡,主要承担化学工程与工艺专业、应化专业等相关专业物理化学实验课程的教学任务。可开设有机化学化反应速率常数和活化能的测定、溶液吸附法测定物质的比表面积、溶胶的制备、净化与电泳、物质水解反应速率常数的测定、液体表面张力的测定、恒温槽的装配和性能测试、凝固点降低法测物质分子量,液体饱和蒸气压、液相平衡、溶液电导性的测定等实验项目。通过以上实验项目的开设,让学生掌握化学反应的速度常数、级数、速率系数和活化能的测定和计算方法,学会分析反应物浓度、催化剂、温度等因素对反应速率的影响,掌握溶液表面张力、液体饱和蒸汽压的测定原理及过程。最终达到让学生掌握知识的同时形成严格认真和实事求是的科学态度,强化学生的综合能力和创造能力,培养具有社会主义核心价值观及化工职业道德操守的专门人才的目的。

二、专业实验室

(一)化学工程与工艺专业实验室

该专业实验室建成了包括传质与分离实验室、流体流动与传热综合实验室、物性分析室、化学综合实验室、煤化学实验室、煤化工实验室、化工工艺实验等9个分室,其中有6个专业实验室、1个综合实验室、1个实验准备室。实验室总面积770㎡,专业实验设备总值800余万元。实验室重视设备更新和换代,近3年新购入精馏塔、吸收塔、孔径/比表面积测试仪、手套箱等设备价值230余万元。通过设备不断维护和更新,不仅教学仪器设备数量能满足学生实验教学的需求,也强化了实验设备的智能化、自动化和精准化水平。通过硬件水平的不断提高,实验室服务教学的能力也不断得到改善,推动了实验室建设的持续发展。

实验室主要承担化工原理实验、煤化学实验、现代仪器分析实验、化工综合实验、化工专业实验等综合性、设计型和验证型实验任务,以及大学生化工原理大赛、开放性综合实验、创新创业项目等创新创业类和竞赛类的实践教学环节和科研活动。

通过在实验室的实验训练,培养学生的工程实践能力、技术开发能力、创新思维能力、科研能力、团队意识等,提高学生的综合素养和探索精神,使其掌握工程实践及处理工程问题的实验方法,学会运用化学工程的基本理论和知识分析和解决化工生产中的复杂工程问题,为学生日后的学习、工作、科研、设计打下坚实的基础。

近年来,在实验室支持下,专业学生先后获得全国大学生化工实验竞赛二等奖、全国大学生化工设计大赛一等奖、二等奖、三等奖,全国“互联网+化学反应工程”课模设计大赛三等奖,全国大学生化学实验创新设计大赛三等奖、全国大学生电化学测量技术竞赛优秀奖等多项奖励,获批10余项国家级、省级、校重点创新创业类研发项目,发表科研论文4篇,申请授权专利2项。

1、传质与分离实验室

传质与分离实验室使用面积110 ㎡,主要完成化工传质单元和分离单元的综合性实验任务,可同时容纳30名学生进行实验操作。拥有精馏塔实验装置、二氧化碳吸收与解析实验装置、洞道干燥过程实验装置,变压吸附实验装置、板式塔操作演示实验装置等14台套。主要承担化学工程与工艺、应用化学及环境工程专业的《化工原理实验》《环境工程原理》等课程的实验任务,可以完成的实验项目有吸收操作与传质系数测定、塔板流体力学性能测试、热负荷影响精馏塔操作、干燥过程等实验项目。通过以上实验项目的开设,强化学生对化工生产过程中精馏和吸收单元操作基本原理的理解,了解化工典型板式精馏塔、填料吸收塔等设备的基本结构、明晰操作参数对工艺过程的影响。通过对设备的实际操作,使学生深入理解生产实践中化工传质单元和分离单元操作的实现过程,达到树立学生的工程观念、激发创新思维和提高实践能力的目的。

2、流体流动与传热综合实验室

流体流动与传热综合实验室使用面积100 ㎡,主要完成流体流动、传热单元的综合性实验任务,可同时容纳30名学生进行设备操作活动。拥有化工流动过程综合实验装置、化工传热综合及设计型实验装置、恒压过滤常数测定实验装置共计11台套。主要承担化学工程与工艺、应用化学及环境工程专业的《化工原理实验》、《环境工程原理》等课程的实验任务,可开设的实验项目有:流体流动阻力损失测定、离心泵性能测定、局部阻力损失测定、流量计校正、套管换热器对流传热系数测定、列管换热器总传热系数测定、强化管换热器传热系数测定、恒压过滤等实验任务。通过以上实验项目的实施,强化学生对化工生产过程中传质和传热单元基本原理的理解、了解列管式换热器、离心泵、过滤器等设备的基本结构、掌握流体流动的规律,明晰操作参数对传热、传质等化工过程强化的影响。通过对设备的实际操作,使学生深入理解生产实践中化工传热等单元操作的实现过程,鼓励学生自主设计和开展创新实验,培养学生的创新意识、科研能力和工程意识。

3、物性分析实验室

物性分析实验是专注于煤基碳材等物质的电化学、热性能、结构等性质、性能研究与分析的专业实验室,致力于为学生创新性实验、工业生产以及学术研究提供精确、可靠的物性数据,支持产品研发、质量控制和工艺优化等实验工作。实验室使用面积100 ㎡,拥有高效相液相色谱仪、气相色谱仪、手套箱、比表面积/孔径分析仪、热重差热分析系统、煤岩分析系统、数码三目透反射偏光显微镜、紫外可见分光光度计、荧光光谱仪、电化学工作站、电池性能测试系统、高速离心机、超纯水机、马弗炉、干燥箱等仪器设备,合计17台套。可以完成碳材料等物质的电化学性能分析、电池材料的循环性能测试、碳材料的比表面积和孔结构分析、有机物质的色谱分离、焦炭/煤炭的变质程度及煤岩性能分析等。实验室实施学院、系部两级管理,面向全校师生开放。主要承担化学工程与工艺专业综合实验、仪器分析实验、毕业论文实验过程中的样品分析和检测等教学任务,以及大学生素质教育、科研立项、研究生科研实验、教师科研等产品的物性分析检测任务,是化学工程与工艺专业教学和科学研究的重要基地,也是大学生科研立项和化工专业实验竞赛的主要平台。通过对分析检测设备的操作训练和实验设计训练,提升学生对现代分析仪器的操作技能,培养学生的实践动手能力、理论分析能力和科研创新能力。

4、化学综合实验室

化学综合实验室面积合计110 ㎡,拥有多台套通风橱、天平、离心机、干燥箱、纯水机、磁力搅拌反应器、水浴锅、各种玻璃器皿等常规基础实验设备,紫外可见分光光度计、红外光谱仪、管式炉、比表面积测定仪、旋转蒸发仪等分析设备20余台套。实验室主要承担化学工程与工艺专业综合实验,毕业论文实验,大学生素质教育、科研立项实验,研究生和教师科研等基础实验任务,也是大学生科研立项和素质教育的平台。

通过专业实验操作训练,不断提高学生的实验操作技能,培养严谨的科学态度,开拓学生的创新性思维,践行精诚的合作精神。

5、化工工艺试验室

化工工艺实验室是对学生进行化工工艺研究、开发和优化能力培养的重要场所,主要致力于解决化工过程的效率、经济性等复杂工程问题。主要承担化工专业的化工工艺学实验教学任务,实验室面积 110 ㎡。实验室拥有反应精馏法制醋酸乙烯、连续流动体系在反应器内停留时间的分布测定、气固催化加压流化床反应、气固催化加压固定床反应、釜式气液反应、常减压精馏、萃取塔、砂浴炉反应器、乙醇气相脱水制乙烯、气固相催化反应(固定床)、乙苯脱氢制苯乙烯、二氧化碳超临界萃取等化工工艺类实验装置合计15台套。可完成连续流动体系在反应器内停留时间的分布测定、气-/-液相平衡数据测定、液液传质系数的测定、乙苯脱氢制苯乙烯、乙醇气相脱水制乙烯、反应精馏法制醋酸乙酯、气固相催化反应实验、环己酮加氢反应、复杂有机物精馏分离等多项实验任务。通过实验项目的设置,使学生对化学工业的原料、工艺路线的选择,典型单元操作及化工工艺的实现产生深刻的理解,掌握工程实验及处理工程问题的实验方法,初步学会运用化学工程的基本理论和知识分析和解决化工生产中的实际问题,并具备对工艺过程进行分析、改进和开发新产品等能力。最终达到培养学生的动手能力、思维能力、科研能力、创新能力,提高学生的综合素质和探索精神的目的。

6、煤化工实验室

主要承担以煤化工为特色的实验教学、检测及科研任务,是学生开展煤化工工艺实验和操作技能训练的基地。实验室面积 110 ㎡,拥有高温反应炉及焦化产品评价系统、全自动焦炭破碎制球筛分一体机、制样粉碎机、胶质层测定仪、奥亚膨胀度测定仪、微积分灰熔点测定仪、粘结指数综合测定仪、台式高速离心机、粘结指数搅拌仪、球磨机、管式炉、煤炭结渣性测定仪、真空干燥箱、马弗炉、标准振筛机、回转式管式电阻炉等仪器设备合计20余台套。其中高温反应炉及焦化产品评价系统是定制的专业实验设备,用于演示捣鼓焦炉配煤炼焦的全过程。实验室开展的主要实验项目有煤样制备,煤炭炼焦特性测试及高温焦化综合实验,煤的胶质层指数、结焦性、结渣性、稳定性、化学反应性、变质程度等参数的测定,焦炭产品性能测定等多项煤化工原料和产品性能分析和工艺控制实验,还可开展煤的气化、液化和焦化实验,探索煤炭转化为清洁能源和高附加值产品的途径。通过煤化工特色实验的开展,训练学生掌握多种煤质分析项目的原理和操作技能,使学生对煤化工行业的原料、工艺路线的选择、典型单元操作及煤化工工艺的实现等有深刻的理解,并具备对煤化工工艺过程分析、改进、开发新产品等能力,培养具有实践能力和创新精神的煤化工领域专业人才。

7、煤化学实验室

煤化学实验室是专注于煤炭特性研究与分析的专业实验场所。致力于深入探究煤炭的化学组成、物理性质以及转化利用的实验与实践过程分析,为煤炭资源的高效清洁利用提供科学依据和技术支持。实验室面积 110 ㎡,主要开展煤的高效工业分析、元素分析、发热量测定、气化性能测定及焦型测定等实验。拥有碳氢氮元素分析仪、红外定硫仪、全自动工业分析仪、全自动量热计、煤高温热解气体分析测试系统、高压反应釜、煤的葛金干馏分析系统、干燥箱、马弗炉、管式炉、浮选机等设备合计20余台。能能够准确测定煤中水分、灰分、挥发分、碳、氢、氧、氮、硫等元素的含量,研究煤在不同温度下的热解、燃烧和干馏特性。验室承担着培养煤化学领域专业人才的任务,为煤炭的高效、清洁和可持续利用提供了设备支持,成为学生开展煤炭领域工程分析和理论研究的重要基地。

  (二)化学工程与工艺专业实验室二、应用化学实验室

  应用化学实验室总面积408 m2,下设煤利用化学实验室、精细化学品实验室、应用化学综合创新实验室等5个分室,共有设备约200台,总价值150余万元,承担着煤化学实验、工业分析实验、现代仪器分析实验、综合实验、学生毕业论文实验等综合性、设计型和验证型教学实验任务,以及煤基碳材料、石墨碳材料、有机合成、精细化工、应用电化学等方面的科研实验任务。

实验室重视设备更新和换代,近3年三个专业实验室新购入精馏塔、吸收塔、孔径/比表面积测试仪、手套箱等设备价值230余万元。通过设备不断维护和更新强化了实验设备的智能化、自动化和精准化水平,实验室服务教学的能力也不断得到改善,推动了实验室建设的持续发展。

  (三)环境工程实验室

环境工程实验室依托于国家一流专业建设点环境工程专业而成立,服务于环境工程专业开设的实验、实践教学,下设矿山环境检测实验室、水污染控制工程实验室、大气污染控制工程实验室、固体废物处理与处置实验室、环境微生物实验室、环境监测实验室、综合创新实验室7个分室,实验室总面积达1300㎡。专业实验设备总值500余万,包括有总有机碳测定仪、离子色谱、激光粒度仪、凯式定氮仪、变性梯度凝胶电泳等实验设备300台套,同时拥有国家级虚拟仿真系统:矿井水处理三维虚拟仿真系统。

实验室主要承担化环境工程实验、环境工程微生物实验、矿山环境检测实验、环境监测实验、综合创新实验等。近年来,在实验室支持下,实现中国国际大学生创新大赛国家奖零的突破;荣获全国大学生市政环境类创新实践大赛全国总决赛团体一等奖,地区赛一、二、三等奖40余项;大学生低碳循环科技创新大赛特等奖;以及“挑战杯”创业计划竞赛、“互联网+”创新创业大赛等多项省级奖励。 立足环化学院,面向全校师生开放。 

 

   

三、学生综合创新实验室

依托我校原现代分析测试研究中心,创建学生综合创新实验室,实验室面积1000㎡,是我校的校级基础实验教学示范中心,也是致力于培养学生创新思维和实践能力的重要场所。实验室秉持着探索、创新、实践、成长的理念,以激发学生的创造力、培养创新精神和实践能力为目标,为学生提供一个自由开放、鼓励创新的学习环境。实验室主要承担现代仪器分析实验、化工综合实验、创新创业项目等实践教学活动。配备了X射线衍射仪、液相色谱/质谱联用仪、紫外光谱仪、紫外漫反射、X原子荧光光谱仪、原子吸收光谱、高压微波消解仪、气相色谱、定硫仪、碳氢测定仪等设备合计40余台套,仪器设备总值2200余万元。实验课程由专职实验教师和相应课程的任课教师负责,能够满足验证型、综合型、设计型实验的要求。

实验室支持学生开展各类科学研究活动,自成立以来,实验室培养了众多具有创新能力的学生,在全国大学生化学实验创新设计大赛、互联网+等各级各类比赛中屡获佳绩。获批国家自然科学基金项目、黑龙江省自然科学基金项目、全国大学生创新创业项目等各类项目20余项,学生的创新项目涵盖了新产品、新工艺、能源、环保等多个领域,获批发明专利3项。通过实验项目的开展,将学生的创新性思维转化为现实,提高了学生解决问题的能力,激发了团队合作精神。学生综合创新实验室将不断完善和发展,为培养更多具有创新精神和实践能力的优秀学生而努力。

四、矿山环境与化工虚拟仿真实验室

虚拟仿真实验室是结合现代信息技术与化工、环境专业知识,为煤化及环境领域的教学、科研和实践提供创新支持的重要平台。实验室始建于2002年,实验室面积 200 ㎡,拥有计算机93台、安装有化工专业多媒体素材库、AspenAuto CAD、煤制甲醇3D虚拟仿真实习工厂、高浓度废水处理3D仿真工厂、煤制合成氨泄露中毒事故3D虚拟软件等仿真工厂;甲醇、二甲醚、均苯四甲酸二酐、尿素、鲁奇加压气化、合成氨等化工产品合成仿真工艺;精馏塔、间歇釜、换热器、固定床、罐区等单元操作3D仿真软件;化工自动化、CHEMCAD化工过程模拟软件、大型分析仪器仿真操作软件等10余种模拟和化工设计开发软件。实验室承担着化工过程模拟与优化、化工制图、化工原理课程设计等课程的教学任务。所购软件具有高度还原真实场景,交互性和可操作性强的特点。可实现学生单人单机操作,利用软件内先进的图形建模和渲染技术,精确模拟化工厂的设备、工艺流程和操作环境,让学生仿佛置身于真实的化工生产现场,并可以亲自动手进行设备的操作、参数的调整和故障的排除,深入理解化工工艺的原理和操作要点。

2014年起,该虚拟仿真实验室开始用于生产实习中的仿真环节,此平台不受时空限制、可以在线上完成仿真实习,能以全仿真形式在线完成化工专业的认识实习、生产实习和毕业实习任务,为专业实践课程的顺利完成提供了灵活多样的手段。

随着实践教学的发展和实践经费的持续投入,实验室内的仿真软件也不断进行置换和升级。通过虚拟仿真技术,打破传统化工实验、实践的限制,提高了专业化工人才培养的质量。


附件【煤化学实验教学大纲-应用化学专业.pdf已下载
附件【工业分析实验教学大纲-应用化学专业.pdf已下载
附件【综合创新实验教学大纲-环境工程.pdf已下载
附件【环境监测实验教学大纲-环境工程.pdf已下载
附件【182041-化工综合实验.pdf已下载
附件【环境工程实验教学大纲-环境工程.pdf已下载
附件【182040-化工专业实验.pdf已下载
附件【182009-物理化学实验.pdf已下载
附件【182039-化工原理实验.pdf已下载
附件【182027-煤化学(课内实验).pdf已下载
附件【182007-有机化学实验.pdf已下载
附件【182005-分析化学实验.pdf已下载
附件【182003-无机化学实验.pdf已下载
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