绿色化学复习

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Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

填空题

1、环境因子仅仅体现了废物与目标产物的相对比例,废物排放到环境中后,其对环境的影响和污染程度还与相应废物的性质以及废物在环境中的毒性行为有关。

2、分子机器是指在生命过程中,最需要高度的选择性和原子经济性,在生物体内进行的化学反应都是以酶作为催化剂的。这些酶催化的反应通常都是高度专一、高选择性和原子经济的。因此,这种酶催化剂被称为分子机器,其大小以纳米计。

3、在生产商用亲电性物质时,不把产品直接做成亲电性的成品,而采用一些掩蔽剂把亲电基团掩蔽起来,使用时再用适当的试剂去掉掩蔽剂,使需要的亲电物质现场生成,这种方法称为掩蔽法。这样,就减少了该产品在生产、运输和保存过程中的危险性。

4、化工过程强化是近年来发展起来的一个新兴研究领域。它包括发展新设备和新技术,这些新设备和新技术与现行设备和技术相比,使反应体积变得更小,过程变得更清洁,能量的利用更为有效的任何化学工程的进步都可认为是化工过程强化。化工过程强化可以通过设备改进来实现,也可以通过方法的改进来实现。

5、在水溶液及土壤环境中,有机物的降解机理主要是生物降解,这也是现代污水处理厂水处理的理论基础。因此,通过分子设计不仅可增大化学品的安全性,同时也可增大产生的污物的可处理性。

6、大部分对水生生物有毒的化学品都是通过麻醉作用而使水生生物中毒的。特征致命化学品均有其特殊机理,其分子通常能与细胞大分子反应,从而产生除麻醉作用模式以外的其他毒性,称为特征的毒效模式。

7、绿色化学致力于研究经济技术上可行的、以环境不产生污染的、对人类无害的化学品的设计、制造和使用;研究

经济技术上可行的、对环境不产生污染的、对人类无害的化学过程的设计和应用。8、原子利用率达到100%的反应有两大特征:1)最大限度地利用了反应原料,最大限度地节约了资源; 2)最大限度地减少了废物排放(因达到了零废物排放),因而最大限度地减少了环境污染,或者说从源头上消除了由化学反应副产物引起的污染。

9、寻找安全有效的反应原料主要是指:1)考虑原料本身的危险性性;2)使用可再生资源

10、全球环境问题包括一、全球气候变暖;二、核冬天的威胁;三、臭氧层破

坏;四、光化学烟雾和大气污染;五、酸雨;六、生物多样性锐减;

七、森林的破坏;八、荒漠化。

11、导致臭氧层破坏的物质主要是水蒸气、氮氧化物和氟氯烃。

12、清洁生产通常是指在产品生产过程和预期消费中,既合理利用自然资源,把对人类和环境的危害减至最小,又能充分满足人类需要,使社会经济效益最大化的一种生产模式。

13、光化学烟雾:人类向大气圈排放的碳氢化合物、碳氧化合物、硫氧化合物、氮氧化合物、粉尘等,在太阳光的紫外线照射之下会发生一系列的化学反应。光化学烟雾主要是氮氧化合物与烃类化合物在紫外线照射下,经过一系列复杂反应形成的一种大气污染现象。光化学烟雾中通常含有高浓度的氧化剂,故又称为氧化性光化学烟雾。氮氧化合物是引发光化学烟雾的主要元凶。

14、生物多样性:生物多样性是指地球上所有生物——植物、动物和微生物及其他物质构成的综合体。它包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础。

15、绿色材料又称环境材料,是指用以指那些具有最小的环境负担和最大的再生利用能力的材料,即节约资源和能源,减少和防止环境污染,容易回收利用,丢弃后易于自然降解而回归自然的材料。

选择题

1、在进行分子修饰时,主要考虑如下几点: ABC

A、即减少吸收,利用致毒机理消除毒性;

B、利用构效关系消除毒性;

C、利用后代谢原理消除毒性;

D、用等效的无毒物质代替有毒物质和不使用有毒物质

2、通过方法改进实现过程强化的方式有 AD

A、膜反应器

B、分离技术集成

C、微型反应器

D、多功能反应器

3、下列那些技术等电排置换 ABC

A、在抗溃疡药物研制过程中,将硫脲部分用氰基胍取代,就得到塞麦替酊

B、金属偶氮染料的设计

C、用硅取代物代替杀虫剂MTI-800

D、用甲苯代替苯

4、以二氧化碳代替HCFC、CFC和脂肪烃作发泡剂有如下优点 ABCD

A、不会消耗氧

B、不会形成烟雾

C、操作安全

D、廉价

5、下列那些是可持续发展的观点: DCA

A、可持续发展强调的是发展,把消除贫困当作是可持续发展的一项不可缺少的条件;

B、当代人享有的正当环境权力多一些,后代人享有少一些,没有那么紧迫;

C、可持续发展思想把环境保护作为发展过程的一个重要组成部分,作为衡量发展质量、发展水平和发展程度的客观标准之一;

D、可持续发展思想要求人们必须改变传统对待自然的态度,建立起新的道德和价值标准。

6、催化剂从以下哪些方面满足绿色化学的要求 ADC

A、污染防治

B、新反应原料的需要

C、新产品的需要

D、过程改善

7、 ABC 是实现资源合理利用、避免污染缺一不可的

A、原子经济的反应

B、高的反应物转化率

C、高的目标产物选择性

D、高的反应产物选择性

8、下列哪几项不是分子筛的特性 ADC

A、分子筛具有开放的骨架结构

B、大量用于多相酸碱催化

C、大量用于均相催化

D、其孔径大小由X原子决定

9、下列不易生物降解的化学结构有 AC

A、卤代物,尤其是氯化物和氟化物

B、存在未取代的直链烷基(尤其是大于4个碳的直链)和苯环

C、杂环残基,比如吡啶环

D、相对低取代的化合物

10物理化学性质与对水生生物毒性之间有定量的QSAR的染料有: ABCD

A、中性染料

B、阳离子染料

C、阴离子染料

D、两性染料

问答题:

1、绿色化学的定义、特点、目标及其与环境化学和环境治理的区别:

答:绿色化学,又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。它是利用化学原理和方

法来减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物的使用和产生的新兴学科。是一门从源头上减少或消除污染的化学。

特点从科学观点看,绿色化学是对传统化学思维方式的创新和发展;从经济观点看,绿

色化学为我们提供合理利用资源和能源、降低生产成本、符合经济持续发展的原理和方法;从环境观点看,绿色化学是从源头上消除污染,保护环境的新科学和新技术方法。

绿色化学是更高层次的化学。

目标是:化学过程不产生污染,即将污染消除于其产生之前。实现这一目标后就不需要

治理污染,因其根本就不产生污染,是一种从源头上治理污染的方法,是一种治本的方法。如何从源头上防止污染,从根本上减少或消除污染,提高反应的原子经济性,实现

废物的“零排放”,这是绿色化学追求的首要目标。

绿色化学与环境化学和环境治理的区别:环境化学是一门研究污染物的分布、存在形

式、运行、迁移及其对环境影响的科学。环境治理则是对已被污染了的环境进行治理,

即研究污染物对环境的污染情况和治理污染物的原理和方法。而绿色化学是从源头上阻

止污染物生成的新学科,它是利用化学原理来预防污染,不让污染产生,而不是处理已

有的污染物。

2、绿色化学的十二条原则:

1.防止废物的产生而不是产生后再来处理;

2.提高原子经济性:合成方法应设计成能将

所有的起始物质嵌入到最终产物中;3.尽量减少化学合成中的有毒原料、产物:只要可能,反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小;4.设计安全的化学品:设计的化学产品应在保护原有功效的同时尽量使其无毒或毒性很小;5.使用无毒无

害的溶剂和助剂:尽量不使用辅助性物质(如溶剂、分离试剂等),如果一定要用,也

应使用无毒物质;6.合理使用和节省能源,合成过程应在环境温度和压力下进行:能量

消耗越小越好,应能为环境和经济方面的考虑所接受;7.原料应该可再生而非耗尽:只

要技术上和经济上可行,使用的原材料应是能再生的;8.减少不必要的衍生化步骤:应

尽量避免不必要的衍生过程(如基团的保护,物理与化学过程的临时性修改等)9.采用

高选择性催化剂:尽量使用选择性高的催化剂,而不是提高反应物的配料比;10.产物应

设计为发挥完作用后可分解为无毒降解产物:设计化学产品时,应考虑当该物质完成自

己的功能后,不再滞留于环境中,而可降解为无毒的产品;11.应进一步发展分析技术对

污染物实行在线监测和控制:分析方法也需要进一步研究开发,使之能做到实时、现场监控,以防有害物质的形成;12.减少使用易燃易爆物质,降低事故隐患:化学过程中使用的物质或物质的形态,应考虑尽量减少实验事故的潜在危险,如气体释放、爆炸和着火等。

3、绿色化学研究领域是什么,并简要说明。

绿色化学致力于研究经济技术上可行的、以环境不产生污染的、对人类无害的化学品的设计、制造和使用;研究经济技术上可行的、对环境不产生污染的、对人类无害的化学过程的设计和应用。简言之,绿色化学就是把化学知识、化学技术和化学方法应用于所有的化学品和化学过程,以减少直到消除对人类健康和对环境有害的反应原料的使用、反应过程的利用、反应产物的生产和使用、反应溶剂的使用,尽可能不生成副产物,更加充分地利用资源,以适应可持续发展的需要。

4、绿色化学实现的途径

一、设计安全有效的目标分子

绿色化学的一大关键任务就是设计安全有效的目标分子或设计比被代替的其他分子更安全有效的目标分子。

(1)新的安全有效化学品的设计。

(2)对已有的有效但不安全的分子进行重新设计,使这类分子保留其已有的功效、消除掉其不安全的性质,得到改进过的安全有效的分子。

二、寻找安全有效的反应原料

(1)用无毒无害原料取代有毒有害原料

(2)以可再生资源为原料

三、寻找安全有效的合成路线

原料和目标产物确定之后,合成路线对过程的友好与否就具有十分重要的影响。一条理想的合成路线应该是采用价格便宜的、易得的反应原料,经过简单的、安全的、环境可接受的和资源有效利用的操作,快速和高产率地得到目标分子,而不管这一目标分子是天然物分子还是根据需要设计的分子。

四、寻找新的转化方法

(1)催化等离子体方法

(2)电化学方法

(3)光化学及其他辐射方法

五、寻找安全有效的反应条件

(1)寻找安全有效的催化剂

1、活性组分的负载化

2、用固体酸代替液体酸

(2)寻找安全有效的反应介质

1、采用超临界流体作为反应介质

2、水作溶剂的两相催化法

5、什么是原子利用率什么是原子经济性

原子利用率=(目标产物的量/按化学计量式所得所有产物的量之和) ╳ 100%或者=(目标产物的量/各反应物的量之和) ╳ 100%

原子经济性(Atom Economy)是指反应物中的原子有多少进入了产物,一个理想的原子经济性的反应,就是反应物中的所有原子都进入了目标产物的反应,利用率为100%的反应。

环境因子(E因子):在一个化学反应过程中,所生成废物质量占目标产物质量的比值。用以衡量生产过程对环境的影响程度;废物概念:相对于每一种化工产品而言,目标产物以外的任何物质都是废物。

环境商(EQ):是化工产品生成过程中产生废弃物量的多少、物化性质及其在环境中的毒性行为等综合评价指标,用以衡量合成反应对环境造成影响的程度。也是环境效益的一个评价指标。EQ=E×Q,环境因子*根据废物在环境中的行为给出的废物对环境的不友好程度。

6、催化剂是一种能够改变一个化学反应的速率,却不改变化学反应热力学平衡,本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。

作用:加快反应速度,提高生产效率、提高选择性,控制反应方向或产物构成、缓和反应条件

特征:循环过程、热力学可行、改变速度不改变平衡位置、具有选择性。分类:多相反应固体催化剂、均相反应催化剂、酶催化剂固体催化剂的构成:主催化剂、助催化剂、共催化剂、载体。催化已经在减少环境污染方面引起到了重要作用。利用催化剂减少和消除发电厂废气及汽车尾气中的NOx的排放,以改善空气的质量/利用催化剂以减少挥发性有机溶剂的使用/利用催化技术取代使用氯或有含氯中间物的合成方法和过程,并减少污染物的生成/改善反应条件,降低化学反应的能耗:减少CO2的排放/提高选择性:减少副产物和其他废物的排放。

催化过程是符合绿色化学要求的化学过程,在新的、不产生污染的合成途径中将继续发挥重要的作用。缩短反应步骤,提高原子经济性,减少副产物和其他废物的排放/消除有毒有害的反应原料、试剂的使用/改善化学反应条件/淘汰有污染的反应过程。

7、催化技术如何实现高原子经济性,并进而实现高收率

答:催化科学就是最好的桥梁,制造出高选择性、高速率的催化剂,使实际反应路线按照100%原子经济性的反应路线进行。原子经济性反应路线是绿色化学的首要内容消除辅助物质危害的方法

采用超临界流体替代有机溶剂2、非溶剂化3、水作溶剂4、固定化溶剂5、离子液体8、催化剂设计的原则和要素:

一般原则:总目标:高活性、高选择性、尽可能廉价,能取得最大的经济效益和环境效益。

要素:活性、选择性、稳定性或寿命、对人、对环境是否无害/可根据反应类型、反应分子的活化方式等选择催化剂的类型和可选用材料,找出最适宜催化剂/用实验证实设计的可行性,若实验证明设计不合理,则又从头开始重新进行设计。

9、绿色化学中怎样改变反应试剂达到绿色生产的目的。

①采用无毒无害的试剂代替有毒有害的试剂,如:碳酸二甲酯取代光气和硫酸甲酯作甲基化试剂②借助外场(光、声、磁、电等)诱导取代试剂的使用③用催化氧化取代化学试剂氧化反应④用催化加氢取代化学试剂还原反应⑤反应试剂的负载化。

10、离子液体定义:离子液体是室温离子液体的简称,由带正电的离子和带负电的离子构成,如由烷基吡啶、咪唑等含氮杂环化合物的季铵盐与金属卤化物就能构成常温下呈液态的离子液体。即在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质,又称为室温离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等。离子液体具有以下特点:1.热稳定性较高,在较宽的温度范围(-100℃~200℃)内处于液体状态;2.不挥发、无毒、无可燃性;3.导电性良好;4.可以溶解许多有机/无机物;5.易于循环利用。

离子液体的使用将会大大减少现在仍大量使用的有机溶剂对环境的污染,被誉为绿色溶剂。

10、设计安全无毒化学品的一般原则:①具有所要求的使用功能,对人类和环境无害,即不能进入机体对机体的生物化学和生理过程不产生有害的影响②分子释放于环境后的行为或释放后结构的变化,即在空气、水、油中的分散性和在环境中可能引发的直接和间接的有害效应③2个关系:分子结构与功能的关系,分子的结构与生物效能的关系。

11、设计安全有效化学品的外部原则:主要是指通过分子设计,改善分子在环境中的分布、人和其他生物机体对它的吸收性质等重要物理化学性质,从而减少它的有害生物效应。

12、内部效应原则,目标及实现方法:内部”效应原则通常包括通过分子设计以达到以下目标:(1)增大生物解毒性,尽可能提高在生物体内的无毒代谢和转化(2)避免物质的直接毒性,尽可能降低本征毒性(3)避免间接生物致毒性或生物活化,尽可能避免生物代谢和转化的增毒效应。

13、如何减少化学品在环境中的扩散和分布:与物质在环境中的分布相关的物理化学性质,尽可能减少在环境中的扩散和分布。挥发性小/密度大/熔点高,水溶性小/脂溶性大。残留性小/生物降解性大;氧化/水解/光解/微生物降解。有毒转化-转化为具有生物活性(毒性)物质的可能性,尽量避免。无毒转化-转化为无生物活性物质的可能性,越大越好。

14、生物聚集:某些化学品在某些生物体内会聚集和积累,造成累计性中毒。

生物放大:生物体内的有毒转化和食物链的延伸使化学品的毒性放大10~10000倍。15、什么是构效关系,如何利用构效关系来设计化学品

化合物的毒性以及该类化合物中不同结构引起的毒性差异称为构效关系。

作用:根据分子结构预测和化物的药效或毒性/利用构效关系设计新的化合物,增加药效,降低毒性。

如何利用:(1)利用定性构效关系设计更加安全的化学品(2)利用定量构效关系设计更加安全的化学品(3)用基团贡献法构筑构效关系(4)用等电排置换设计更加安全的化学品(5)“软”化学设计(6)用有相同功效而无毒的物质替代有毒有害的物质(7)消除有毒辅助物质的使用。

16、生命周期:如果将“产品”视为“生命体”,则一种产品从原料开采开始,经过原料加工、产品生产、包装、运输和销售,然后由消费者使用、维修、直至废弃或重新回收再循环,整个过程称为产品的生命周期。

生命周期评价:针对指定产品的整个生命周期中相互联系的各个环节进行系统分析,将各个环节的输入和输出进行量化和汇总,分析和评价这些输入和输出量产生的环境负荷和潜在的环境影响,并对有关的分析结果做出合理的总结和说明,以此来评价产品的有关环境影响。

主要特点:1)全过程评价2)系统和量化3)注重环境影响

生命周期评价-环境影响评价:生命周期评价中的环境影响评价是依据清单分析所提供的物质、能量消耗数据以及各种污染物排放数据,用定性或定量的方法来评价生命周期各阶段的资源消耗和污染物排放产生的环境影响。

17、生态设计又称为绿色设计、面向环境设计等(以下统称生态设计),是一种关注和考虑产品生态环境属性的先进设计理念和方法。其关键是要把环境意识贯穿或渗透于产品和生产工艺的设计之中。

产品生态设计的原则和类型:全生命周期设计、资源利用最大化、能源消耗最小化、污染物排放最小化、技术先进。

类型:改进设计、再设计、概念更新、系统更新。

18、简述循环经济的三大原则:定义:以资源高效利用、循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以低消耗、低排放、高效率为基本特征,符合可持续发

展理念的经济增长模式,是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。

19、什么是特征性中毒、非特征性中毒,原因

非特征性中毒:有毒化学品对大部分水生生物通过麻醉作用中毒。特征性中毒:有些化学品本身或其代谢产物可以与细胞大分子发生某种特定的化学反应,这些物质除产生麻醉作用外还会有额外的毒性,称为特征型。原因:特征毒性有机化合物为亲电性物质,亲电性物质与细胞内大分子中的亲核部位形成共价键,使细胞发生不可复原的变化(变性),造成不可逆中毒。

20、描述说明易生物降解与不易生物降解的化学结构的特点

(1)不易生物降解的化学结构,具有下述结构特征的分子,对需氧生物降解具有抗拒作用。卤代物,尤其是氯化物和氟化物/支链结构,尤其是季碳和季氮或是极度分枝的物质/硝基、亚硝基、偶氮基、芳氨基/多环残基/杂环残基/脂肪族醚键(C-O-C)/高取代的化合物比低取代的化合物更不易降解。

不易生物降解的原理:上述结构会影响(抑制)降解酶对物质的引发作用或影响它们作为底物的能力,同时阻碍这些物质在细胞内的传输。(2)可生物降解的化学结构。

具有水解酶潜在作用位的物质/羟基、羧基、醛基/未取代的直链烷基(尤其是>C4)和苯环/水中溶解度大的物质/低取代的物质。

原因:容易受氧化酶的进攻,有机化合物,尤其是烃类的生物降解的第一步通常也是速率控制步骤是在氧化酶作用下向分子结构中引入氧。

21、简述可生物降解的物质的物质结构

可生物降解的化学结构具有如下结构特征的分子具有较好的生物降解能力:

(1)具有水解酶潜在作用位的物质会增大其生物降解能力(比如酯、胺)。

(2)在分子中引入以羟基、醛基、羧基形式存在的氧会增大其生物降解性。

(3)存在未取代的直链烷基(尤其是大于4个碳的直链)和苯环时,由于可受氧化酶进攻,因而可增大其生物降解能力。

(4)水中溶解度大的物质更容易生物降解。(5)相对低取代的化合物。

22、实现化工过程强化的方法

化工过程强化是近年来发展起来的一个新兴研究领域。它包括发展新设备和新技术,这些新设备和新技术与现行设备和技术相比,使反应体积变得更小,过程变得更清洁,能量的利用更为有效的任何化学工程的进步都可认为是化工过程强化。化工过程强化可以通过设备改进来实现,也可以通过方法的改进来实现。

(一)通过设备改进实现过程强化

设备的改进包括对进行化学反应的设备的改进和对其他操作过程设备的改进。 1、静态混合反应器 2、整体式催化剂 3、微型反应器。

(二)改进方法实现过程强化

方法上的改进是过程强化的另一个重要方面。

1、多功能反应器多功能反应器是将传统的需要多个设备完成的功能集成在一个反应器中,以提高化学转化率和反应器的集成度。

2、膜反应器膜反应器也是把反应功能与分离功能集成在一起的一种多功能反应器。

23、超临界流体(SupercriticalFluids,SCF)是指温度和压力处于临界温度及临界压力以上的流体,其物理和化学性质介于液体和气体之间。

超临界流体具有许多特性,主要表现在以下方面:

(1)密度与液体相近,比一般气体大2个数量级,且临界点附近温度和压力发生微小的变化时,其密度就会发生显着变化。密度增大,溶质的溶解度就增大,有利于溶质的相转移。

(2)介电常数随压力增大而增大,有利于溶解一些低挥发性物质,相应溶质的溶解度可提高5-10个数量级。

(3)粘度比液体小1个数量级,近似于普通气体;扩散系数比液体大2个数量级,因而有较好的流动性、渗透性和传递性能。

24、离子液体定义:离子液体是室温离子液体的简称,由带正电的离子和带负电的离子构成,如由烷基吡啶、咪唑等含氮杂环化合物的季铵盐与金属卤化物就能构成常温下呈液态的离子液体。即在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质,又称为室温离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等。离子液体具有以下特点:1.热稳定性较高,在较宽的温度范围(-100℃~200℃)内处于液体状态;2.不挥发、无毒、无可燃性;3.导电性良好;4.可以溶解许多有机/无机物;5.易于循环利用。

离子液体的使用将会大大减少现在仍大量使用的有机溶剂对环境的污染,被誉为绿色溶剂。

25、采用生物质作为化学化工原料的优点:

(1)生物质可给出结构多样的产品材料,通常具有特定的立体结构和光学特征结构,使用者可在合成过程中利用这些已有的结构因素。

(2)生物质的结构单元通常比原油的结构单元复杂,如能在最终产品中利用这种结构单元结构的复杂性则可减少副产物的生成。

(3)由原油的结构单元衍生所得物质,通常是没有被氧化的,而在碳氢化合物中引入氧的方法是及其悠闲地,且常需要使用有毒实际(比如铬、铅等),造成环境污染。(4)增大生物质的使用量可以增长原油的使用时间,为可持续发展作出贡献。(5)使用生物质可减少二氧化碳在大气中的浓度,从而减缓问世效应。(6)化学工业使用更多的可再生资源可使本身在原料上更有保障。(7)生物质资源比原油有更大的灵活性。

26、为什么要大力发展绿色化学

1、大力发展绿色化学是人类社会可持续发展的必然要求,一个世纪依赖,为满足人类社会和工业生产的需要,化学取得了十分辉煌的进步,创造了巨大的功绩,但是由于受陈旧的思想禁锢,化学工业给整个自然界带来了巨大的灾难,使地球的生物多样性和生态环境遭受巨大破坏,但是,我们都知道,离开了化学工业,人们的物质生活水平将受极大的限制,我们也不能再像以前一样只是靠转移生产地而解决我们所面临的诸多问题。我们既要为开创更加美好的生活而发展化学和化学工业,又不能让化学品生产过程和化学品破坏我们的环境。这就要求我们大力发展既能支撑经济发展,又能满足环境需要,以保证可持续发展的新的化学——绿色化学。

2、发展绿色化学是科学技术和经济发展的需要。目前,各化学工业公司一方面受到生产化学品成本的压力,另一方面也受到国家法律法规,公众的关于减少环境污染或污染物处理的强大社会压力。它们一方面要想方设法降低成本、提高效率,另一方面又要因为治理污染物而增大成本,因此,要发展化学工业从而发展经济,就必须寻求新的原理和方法。发展新的技术,以降低化学品生产的显性和隐性成本。另外,对于一些行业,要治理其产生的污染物所需的费用可能比它的本身产生的效益还要大,如果没有新的技术,这些行业就只能破产关门,因此,必须大力发展绿色化学。

绿色化学与可持续发展

绿色化学与可持续发展 摘要:绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,又称环境无害化学,环境友好化学或清洁化学。绿色化学吸收了传统化学化工.环境.物理.生物.材料和信息等学科的最新理论和技术,代表了化学化工科学理念的重大变革,具有可持续发展的意义。本文介绍了绿色化学的一般概念及绿色化学与环境保护的关系。从主要研究内容及发展现状和趋势等方面阐明了绿色化学是可持续发展的必由之路。 关键词:绿色化学,可持续发展,环境保护 当今时代,人类的生活与化学息息相关。无论是衣、食、住、行,都离不开化学。同时,对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。因此,可循环利用、、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。 绿色化学简介: 名词解释: 按照美国《绿色化学》(Green Chemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 重要性: 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。 绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。

绿色化学考试题目

绿色化学 试卷共五道大题,满分100分 一、单选题(每道1分,共10分) 1.酸雨成因之一是化工厂大量排放的废气中的 A.NOx B. SO2 C.A+B 2. 用水晶玻璃瓶装酒时,在酒中可以检测到的有害元素是 A. 钾 B. 铅 C. 硅 3. 由于玻璃加工中粉尘的影响,从业工人容易引起的职业病是 A. 尘肺 B. 硅沉着病 C. 肝炎 4. 面对成灾的废弃塑料和橡胶,最好的解决方法是 A. 填埋 B. 扔到深海 C. 再资源化 5. 涂料对海洋的污染主要是 A. 有机锡 B. VOC C. 溶剂 6. 以生物质为原料的有机合成最大特点是 A. 反应简单 B. 变废为宝 C. 设备简单 7. 《寂静的春天》一书的作者是 A. 马寅初 B. 蕾切尔?卡逊 C. 马尔萨斯 8. 华裔化学家翁启惠获得__________年度“总统绿色化学奖” A. 1995 B. 1998 C. 2000 9. 磷铵、硫酸和__________已实现无污染联产 A. 水泥 B. 食盐 C. 溴化镁 10. 20世纪的“八大公害事件”有__________次发生在日本 A. 2 B.3 C.4 二、多选题(错选多选少选均无分,每道1分,共10分) 1.为了减少直至消除染料对环境的污染,科学家们采取的对策是 A. 不用染料 B. 开发代替品 C. 改革染整工艺

2. 残留农膜对农业的负面影响是 A. 削弱耕地的抗旱能力 B. 阻碍农作物根系发育 C. 污染农作物 3. 绿色制革工业需要开发无毒或低毒的 A. 附腐剂 B. 鞣剂和复鞣剂 C. 染剂 4. 绿色涂装是涂料在使用过程中的清洁工艺,它的作用是 A. 节省涂料 B. 降低成本 C. 减少排放有毒溶剂 5. 绿色有机合成中,为减轻有机溶剂对环境的压力,采用的措施有 A. 水相反应 B. 固相反应 C. SFCO2中反应 6. 农药是农业增产的重要措施,而它的负面影响则是造成 A. 人畜中毒 B. 生物多样性减少 C. 破坏植被 7. 为减少农药污染,必须 A. 改进农药剂型 B. 改革施用技术 C. 病虫害综合防治 8. 引起水体富营养化的元素包括 A. N B.S C. P 9. 绿色化学是 A、更高层次的化学 B、可持续发展化学 C、环境友好化学 D、清洁化学 10. 原子经济性在数值上用)等衡量。 A、E因子 B、EQ C、原子利用率 D、产率 三、是非题(每道1分,共10分) 1. 化学是一门试图了解物质性质和物质发生反应的科学。√ 2. 电合成基本上可以说是无公害的绿色化学工艺。√ 3. 超临界流体合成法,是符合绿色化学的。√ 4. 循环水处理技术的诞生,本身就蕴含着重要的“绿色”思维。√ 5. 所谓绿色水处理剂,是指其制造过程是清洁的,使用这些药剂时对人体健康和环境没有毒性,并可以生物降解为对环境无害的水处理剂。√ 6. 聚羧酸阻垢分散剂,具有良好的阻垢作用,污染小而被广泛应用,是理想的绿色水处理剂。×

绿色化学结课论文

绿色化学论文 题目绿色化学发展现状和发展趋势 学院化学化工学院 专业应用化学 年级 2012级 学号 姓名 指导教师 成绩 2015年 10月26日 绿色化学发展现状和发展趋势

(xxxxxxxxxxxxxx,xx,xxxxxx) 摘要:一个世纪以来,化学取得了十分辉煌的进步。同时,受传统发展观影响,化学工业向环境排放了大量的污染物,给整个生态系统造成了严重影响。随着环境污染、资源枯竭、生态破坏以及诸多全球性环境问题日益受到重视,“绿色化学”的研究和实施正在全球兴起,并被认为是实现可持续发展的重要途径。绿色化学是20世纪九十年代出现的一个多学科交叉的研究领域,现已成为当前化学研究的热点和前沿,而且是21世纪化学发展的重要方向之一。 关键词:绿色化学;可持续发展;发展现状;发展趋势 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,而在其基础上发展起来的技术称为绿色技术、环境友好技术或清洁生产技术,是利用化学原理来防止污染的一门学科[1]。其研究的目的为,通过一系列的原理与方法来降低或除去化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使所设计的化学产品或过程更加环境友好。绿色化学包括所有可以降低对人类健康与环境产生负面影响的化学方法、技术和过程。与传统的污染处理不同,绿色化学通过改变化学产品或过程的内在本质,来减少或消除有害物质的使用与产生。这种方法是非常科学的, 因为物质的化学结构与其毒性具有内在联系。由于这个联系,绿色化学家可以设计或重新设计化学物质的分子结构,使其具备所需的特性又避免或减少有毒基团的使用与产生。同时,绿色化学追求高选择性反应,极少生成副产品,甚至达到原子经济性,实现零排放。 1绿色化学的发展以及现状 20世纪末期,人们开始留意到可以通过化学方式减少化学污染,这种方式很快在西方国家推广起来。1990年美国国会率先通过了“污染预防法案”,明确提出“污染预防”这一新概念,并将其确立为国策。这种改变过去将污染控制着重于末端处理转向源头削减,并将废物的源头削减、循环回收利用和处理、处置三者结合起来,形成特有的一种“绿色意识”,加之化学面临的挑战,很快便出现了“绿色化学”这一新概念,这是化学发展史的一个重要里程碑。

在化学教学中渗透绿色化学教育.

在化学教学中渗透绿色化学教育 作者:田宗学https://www.360docs.net/doc/3f7309699.html, 2011-9-15 9:53:52 来源:毕业论文网 摘要“绿色化学”是指在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。将绿色化学知识自然、生动地渗透到化学教学中,使学生牢固树立起绿色化学和环境保护的意识,关注绿色化学,推动绿色化学事业的发展。 关键词绿色化学教育教学 化学研究与应用的一个重要目标就是开发和利用自然界的一切可能的物质资源和能量资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础;这一过程必须同自然环境相互协调,走可持续发展的道路。实施清洁生产既能满足人们的物质需求又可以合理使用自然资源,同时又可以保护环境。绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。因此,绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境,实现人类社会的可持续发展。作为化学教育工作者,我们有必要在中学化学教学中对学生进行绿色化学教育,使绿色化学的观点与新课标的教学融合在一起,进一步培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。怎样对学生进行绿色化学教育呢? 一、绿色化学教育体现新课标素质教育的要求 在我国环境保护的教育已纳入化学新课标的基本理念及教材之中。解决化学污染,最根本的问题就是培养具有环境保护意识的人,需要将绿色化学思想贯穿于中学化学教育的全过程,尤其是在化学实验中贯穿绿色化学思想。

绿色化学又称为环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。其理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。从化学科学观点来看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点来看,它强调从源头上消除污染;从经济观点来看,它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本,这是符合可持续发展要求的。所以,对学生进行绿色化学教育不仅是现实所迫,也是迎合新课标素质教育的要求。那么,怎样对学生进行绿色化学教育呢?笔者认为主要有以下几个方面:一是以点带面,逐步树立学生的环境忧患意识。二是见缝插针,在化学教学中渗透绿色化学知识。三是学以致用,用绿色化学观点改进中学化学实验。 二、化学教学中如何对学生进行绿色化学教育 (一)以点带面逐步树立学生的环境忧患意识 对学生进行环境教育,首先要使学生对环境保护的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识。环境危机意识是环境教育最适宜的切入点。利用化学学科优势,教师可以以点带面,介绍环境污染及其危害,逐步树立学生的环境忧患意识,从而培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略。 例如:在讲化学“硫和氮的氧化物”一节时,先让学生阅读“图4-19 空气质量日报”,并由学生相互讨论工业生产对环境造成的污染的严重性。进而有的放矢地讲述了世界环境污染最著名的“八大公害”和“十大事件”,让学生认识到保护环境、防止污染的重要性和紧迫性。 又如在讲“化学与资源综合利用、环境保护”一节时,采用分组进行探究性学习的教学方法,课后提出3个探究问题——①通过网络查找资料或走访专家、学者,了解绿色化学的含义并体会绿色化学对人类可持续发展的重要性。②对中央电视台7台报道中的污水对农业生产的影响、垃圾污染对居民日常生活的影响等问题,谈谈防止污染的重要性并探讨应采取的措施,写出一篇小论文。 ③怎样应对塑料快餐盒的方便性、低成本和环境污染的矛盾?——这样既可以

绿色化学的论文

绿色化学的论文 化学教学中的绿色化学教育 摘要: “绿色化学”是指在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。教师应将绿色化学知识自然、生动地渗透到化学教学中,使学生牢固树立起绿色化学和环境保护的意识,推动绿色化学事业的发展。 关键词: 中学化学教学绿色化学教育环保意识 目前,环境问题已成为当今人类面临的严峻而紧迫的问题。20世纪90年代初,美国化学会针对日益严重的环境污染问题,提出了“绿色化学”口号。“绿色化学”是指在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。作为化学教育工作者,我们有必要在中学化学教学中对学生进行绿色化学教育,使绿色化学的观点与新课标的教学融合在一起,进一步培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。 一、联系地方环境状况,树立学生的环境忧患意识 利用化学学科优势,教师可以密切联系当地实际,给学生介绍本地区的资源特点、工业状况、环境现状,以及本地区突出的环境问题。随着改革开放的深入,我县工业和经济得到前所未有的飞速发展,但随

之而来的城市污水、工业“三废”的无节制排放,不仅阻碍了农业、水产养殖业的发展,而且给生态系统造成了重大危害,严重危及了人体的健康。我们应组织学生成立化学兴趣小组,利用闲暇时间对空气和附近工厂的废水进行采样分析化验,指导学生写出有关环保方面的调查报告。让学生亲身体验到污染给人们带来的危害,培养学生对环境保护的责任感,让学生意识到实施绿色化学的重要性;明确发展经济不能走先污染再治理的老路,要提倡绿色化学,从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,从而树立学生的绿色化学思想。 二、在化学教学中渗透绿色化学内容 现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识,教师要时刻渗透绿色化学教育。例如:实验室制氯气的实验中,多余的氯气应用氢氧化钠溶液吸收,防止尾气对环境造成污染,教师可同时讲解氯气用于自来水消毒的利弊、氟利昂对臭氧层的破坏与保护等;在“硫和氮的氧化物”的教学中,教师可讲解酸雨的危害与防治、大气的污染与防治;在“氮氧化物的产生及转化”的教学中,教师可介绍硝酸型酸雨和光化学烟雾的危害,以及汽车尾气的处理;在“原电池”的教学中,教师应指出化学电源产生的负面影响,并倡导回收旧电池,减少污染;在讲“化学反应及其能量变化”时说说能量的开发与利用、能源的合理开发与利用,等等,使学生意识到应合理应用化学,用绿色化学观点防治污染、保护环境,并为人类在绿色的地球上生存作出自己的贡献。 三、在实验教学中渗透绿色化学思想

绿色化学答案

思考题 第一章3 1、21世纪人类面临的4大问题是什么? 2、人类面临的几大环境问题及其原因是什么? 3、绿色化学定义的5个内涵是什么? 4、绿色化学的内涵-5个R是什么? 5、原子经济性是什么? 6、绿色化学的5大任务是什么? 7、绿色化学十二原则-Anastas原则的内容是什么? 第二章4 1、简述化学工业与现代社会的关系。 2、化学工业的发展历史阶段及内涵。 3、环境友好的化学技术的含义是什么? 4、生物质化工转化的主要内涵。 5、纤维素制乙醇的主要过程和技术难点。 6、简述催化技术的特点。 7、催化技术的进展主要在哪几个方面? 第三章5 1、设计安全无毒化学品的一般原则是什么? 2、设计安全无毒化学品的外部和内部效应原则是什么? 3、设计安全无毒化学品的外部效应原则主要包括哪几个方面? 4、设计安全无毒化学品的内部效应原则主要包括哪几个方面? 5、设计安全有效化学品的方法主要有哪几种? 6、化学品的致毒途径和根源。 7、化学品的吸收、分散和代谢。 8、含有那些化学结构的物质毒性较大? 9、等电排置换设计。 第四章 9 1、硅-碳等电排置换法设计安全无毒化学品的原理是什么? 2、设计可生物降解的化学品的重要性。 3、生物降解的细菌基础是什么? 4、不易生物降解的化学结构有哪些? 5、水生生物毒性定量构效关系构筑的常用物理性质有哪些? 6、影响水生生物毒性的物理和化学因素有哪些? 7、表面活性剂对水体和水生生物的危害?如何防止?

第六章11 1、绿色化学反应举例。 2、亚氨基二乙酸钠合成的新路线。 3、环氧丙烷生产方法有哪几种?各有何优缺点? 4、合成己二酸和邻苯二酚的传统方法和新方法的原理和优缺点? 5、绿色原料举例。 6、超临界CO2中的反应举例。 7、对比异布洛芬的新、旧合成路线,说明其技术创新的关键。 8、更安全的化学品举例,所得到的启示。 第七章17 1、高效均相和多相催化技术有哪几类? 2、生物催化和仿生催化的优点。 3、酶的分类。 4、固定化酶技术的优点。 5、环境友好的溶剂中的有机反应。 6、固相合成对载体的基本要求。 7、不对称催化合成有哪几种方法?有何优缺点?

绿色化学考试重点整理

第一章 1、绿色化学:又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。指得就就是用化学得技术与方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害得原料、催化剂、溶剂、产物、副产物等得使用与产生。 2、双十二规则 前十二条原则:(1)预防:防止废物得产生比产生废物后进行处理为好。(2)原子经济性:设计得合成方法应当使工艺过程中所有得物质都用到最终得产品中去。(3)低毒害化学合成:设计得合成方法中所采用得原料与生产得产物对人类与环境都应当就是低毒或无毒得。(4)设计较安全得化合物:设计生产得产品性能要考虑限制其毒性。(5)使用较安全得溶剂与助剂:如有可能就不用辅助物质(溶剂、分离试剂等),必须用时也要用无毒得。(6)有节能效益得设计:化工过程得能耗必须节省,并且要考虑其对环境与经济得影响。如有可能,合成方法要在常温、常压下进行。(7)使用再生资源作原料:使用可再生资源作为原料,而不就是使用在技术与经济上可耗尽得原料。(8)减少运用衍生物:如有可能,减少或避免运用生成衍生物得步骤(如用封闭基因、保护/脱保护、暂时修饰得物理/化学过程),因为这些步骤要用外加试剂并且可能产生废弃物。(9)催化反应:催化剂(选择性)优于计量反应试剂。(10)设计可降解产物:化学产物应当设计成为在使用之后能降解成为无毒害得降解产物而不残存于环境之中。(11)及时分析以防止污染:要进一步开发分析方法,使其可及时现场分析,并且能够在有害物质生成之前就予以控制。(12)采用本身安全、能防止发生意外得化学品:在化学过程中,选用得物质以及该物质使用得形态、都必须能防止或减少隐藏得意外(包括泄露、爆炸与火灾)事故发生。 后十二规则:(1)鉴别与量化副产物(2)报道转化率、选择性与生产率(3)建立整个工艺得物料衡算(4)测定催化剂、溶剂在空气与废水中得损失(5)研究基础得热化学(6)估算传热与传质得极限(7)请化学或工艺工程师咨询(8)考虑全过程中选择化学品与工艺得效益(9)促进开发并应用可持续性量度(10)量化与减用辅料与其她投入(11)了解何种操作就是安全得,并与减废要求保持一致(12)监控、报道并减少实验室废物得排放3、 可持续发展:指满足当前需要而不削弱子孙后代满足其需要之能力得发展,而且绝不包括含侵犯国家主权得含义。”第二章 1、 E-因子(环境因子):指得每生产1公斤产品所伴生得副(废)产物得数量。 2、 环境负担因子:简称ELF, 3、原子利用率计算方法:以所需产物得分子量除以所有反应产物得分子量,如果准确得收率不清楚时,就以100%为基础,作为理论上得比较。如:制备环氧乙烷得方法,经典得氯乙烷路线,其原子利用率: C 2H 4+Cl 2+Ca(OH)2=C 2H 4O+CaCl 2+H 2O 28 71 74 44 111 18 或 4、“环境商”(EQ):它就是环境因子与任一指定得不利商Q 得乘积。 无毒得盐NaCl 与(NH 4)2SO 4得Q 可定为1。那么重金属盐则根据其毒性得不同而定为100~1000。 得出量 投入量-得出量 =ELF % %==++原子利用率= 2510017344 181114444?% 2517344 74712844==++=原子利用率

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华南理工大学材料科学与工程学院2010级本科生“Introduction to Green Chemistry”课程报告 学生班级:10级材料创新班学生姓名:李智豪成绩: 题目:Expound How to Approach the Goal of Risk Reduction via the Analysis of Examples Involving Green Chemistry 报告时间:Friday, Nov. 23, 2012 完成者:李智豪 绿色农药化学 摘要绿色化学是从根本上消除环境污染的必由之路。由于某些传统农药是引起环境污染的一个重要因素,因而对农药化学中的绿色化学进行研究和推广,具有非常重要的意义。本文应用绿色化学原理 对农药化学中的一些绿色化学方法和技术作了简单介绍 关键词农药化学;绿色化学;环境污染 农药化学是化学与农药学、生物学交叉形成的学科,它研究农药的设计、合成、分析、构效关系、降解代谢等有关化学的问题。它研究的主要内容是吸取近代生物化学和分子生物学等的最新成就,用化学物质来影响、控制和调整各种有害生物(包括植物动物微生物)的生长、发育、繁殖等生命过程,在保障人类健康和合理的生态平衡前提下,使有益生物得到有效的保护,有害生物得到有效的控制,以促使农业现代化向更高层次发展[1]。由于一些传统农药往往是引起环境污染的一个重要因素,因而对农药化学中的绿色化学进行研究和推广具有非常重要的意义。首先可以最大限度地减少在农药研制过程中对人与环境的有害影响;其次,通过绿色技术可以制得具有高效、高选择性、低毒、低残留等特性的绿色化学农药,从而使化学农药获得可持续发展。 1. 农药设计中的绿色化学 农药的研制一般要经过设计、合成、生物活性测试、工业化生产等环节,其关键在于设计过程,因为它是整个农药开发过程的基础和灵魂,设计时必须同时考虑合成、降解、代谢、经济效益等。因此,科学合理地设计目标分子,既保证了农药具有高效、低毒、低残留等特点,又有利于农药的合成和生产。合理设计的方法主要有以下几种: 1.1置换等电排原子 等电排置换是设计更加安全的化学农药的有效方法之一。硅是自然界存量丰富、价格

绿色化学

第一章 1、简答:温室效应及其与化学的相关性;核冬天;光化学烟雾及其化学本质;生物多样型? 答:全球气候变暖是大气中温室气体浓度升高引起的。这些温室气体又是人类在寻找食物、生活用品及供热取暖等满足基本生活要求的过程中,以及工业生产活动过程中排放到大气中的。温室气体主要有CO2、NO X、CH4、卤代烃等。 核冬天:有限的核战争所产生的烟尘会导致地球冷却的假设,被称为“核冬天”。 光化学烟雾主要就是氮氧化合物与烃类物质在紫外线照射下,经过一系列复杂反应后形成的一种大气污染现象。氮氧化物是光化学烟雾引发的主要元凶:NO2→NO+O;O+C X H Y→C X H Y O;C X H Y O+O2→C X H Y O3; C X H Y O3+C M H N→RCHO+R’COR2;O+O2→O3。 生物多样性是指地球上所有生物——植物、动物和微生物及其他物质构成的综合体。它包括遗传的多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。 2、为什么说化学是一门中心的、实用的、创造性的学科? 答:化学的原理和方法以及化学反应方面的研究目前仍在主导其他学科;它在开发天然资源以满足人类的生活需要方面作出了巨大贡献。基于化学的产业,利用天然资源制取大量的化肥、农药、农膜、塑料、钢铁、水泥等产品和材料,并生产大量的合成纤维和橡胶等以弥补农业、林业的不足;能源的开发利用,新材料的开发利用,医药卫生等均离不开化学。可以说,人类的衣、食、住、行、用及保持健康等无一项可以离开化学,化学在这些领域中直接或间接地发挥着不可替代的作用。 3、人类目前面临的主要环境问题有哪些?造成这些困境的原因是什么?(1页) 答:1、全球气候变暖2、核冬天的威胁3、臭氧层破坏4、光化学烟雾和大气污染5、酸雨6、生物多样性锐减7、深林的破坏8、荒漠化9、水资源危机10、海洋污染日甚。环境问题的起因是人类自己。环境问题是指由于人类活动作用于周围的环境所引起的环境质量变化以及这种变化对人类的生产、生活和质量造成的影响。 第二章 1、简答:绿色化学的目标;化学工业造成的危害;风险试剂;生物质的种类;可再生资源;原子利用率;环境商;环境因子?(课本第2章) 答:绿色化学的目标是:化学过程不产生污染,即将污染消除于其产生之前。 2、为什么要大力发展绿色化学?(11页)答:1、大力发展绿色化学是人类社会可持续发展的必然要求;2、发展绿色化学是科学技术和经济发展的要求。 3、绿色化学及其与环境污染治理的异同?(10~11页) 答:绿色化学就是利用化学原理和方法来减 少或消除对人类健康社会安全、生态环境有 害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、 副产物的新兴学科,是一门从源头上、从根 本上减少或消除污染的化学。 传统的环境保护方法是治理污染,或曰污染 的末端处理,也就是研究已有污染物对环境 的污染情况,研究治理这些已经产生了的污 染物的原理和方法,是一种指标的方法。 绿色化学的目标是:化学过程不产生污染, 即将污染消除于其产生之前。实现这一目标 后就不需要治理污染,因其根本就不产生污 染,是一种从源头上治理污染的方法,是一 种治本的方法。 4、什么是绿色化学品?怎么设计安全的化 学品?(17页) 5、举例说明原子经济反应是不产生污染的 必要条件?(找不到) 6、试论计算机辅助绿色化学合成路线设计 的必要性和方法?(23页) 7、怎样在反应过程中使化学反应绿色化? (第5节) 8、自选一条目前使用的环氧丙烷合成路线, 用绿色化学原理对其进行评价并设计一条 更佳的新路线?(13页底端14页顶端) 9、简述绿色化学十二原则?(27页) 答:1、不让废物产生而不是让其生成后再 处理;2、最有效地设计化学反应和过程, 最大限度地提高原子经济性;3、尽可能不 使用、不产生对人类健康和环境有毒有害的 物质;4、尽可能有效地设计功效卓著而又 无毒无害的化学品;5、尽可能不使用辅助 物质,如须使用也应是无毒无害的;6、在 考虑环境和经济效益的同时,尽可能使消耗 最低;7、技术和经济上可行时应以可再生 资源为原料;8、应尽可能避免衍生反应;9、 尽可能使用性能优异的催化剂;10、应设计 功能终结后可降解为无害物质的化学品; 11、应发展实时分析方法,以监控和避免有 害物质的生产;尽可能选用安全的化学物 质,最大程度地减少化学事故发生。 第三章 1、设计安全无毒化学品的一般性原则有哪 些?(36页表3-1) 2、设计安全化学品的方法主要有哪些?其 基本原理分别是?(39~57页) 答:方法有:1、毒理学分析及相关分子设 计;2、利用构效关系设计安全的化学品;3、 利用集团贡献法构筑构效关系;4、利用等 电排置换设计更加安全的化学品;5、“软” 化学设计;6、用另一类有相同功效而无毒 的物质替代有毒有害物质;7、消除有毒辅 助物品的使用。 3、化学品的毒理学分析包括哪些内容?如 何根据毒理学分析进行相关分子的设计? 举例说明?(39页) 4、什么是构效关系?如何根据构效关系设 计更加安全的化学品?(49页) 答:一类化合物的毒性以及该类化合物中不 同结构(结构差异)引起的毒性差异称为构 效关系。 第四章 1、由碳、硅元素的化学性质,试讨论用硅 取代碳的可行性及硅取代物的优点?(58 页) 2、用辛酸—水分配系数表征有毒化学品毒 性的一般准则是什么?(68页) 3、举例说明等电排置换是设计更加安全化 学品的有效方法?(找不到) 4、从分子量、分子体积角度看,应该怎样 设计更加安全的化学品?(找不到) 5、常见可降解和不可降解的基团有哪些? (62页) 6、从可生物降解、对水声生物的毒性角度 看,怎样设计更加安全的化学品?(67页 第3节) 第五章 1、举例说明什么是催化剂,它在化学反应 中有何作用?(80页表5-1最后一列) 2、以环戊二烯钛催化烯烃聚合为例,说明 催化剂分子机器的作用?(81页图5-2) 3、为什么说催化剂能全方位地促进绿色化 学的发展?(81页) 4、什么是催化剂设计?怎样进行催化剂设 计?(84页) 答:所谓催化剂设计,就是指人们按照自己 的意图制造目标催化剂的工作,它代表一种 构思,而不一定要画出图纸。也就是对指定 的反应,或者需要制造的某种产品,应该如 何选用一种催化剂的知识逻辑分析。(设计 步骤见图5-5) 5、以萘与丙烯发生烷基化反应为例说明催 化剂结构对反应选择性的巨大影响?(87 页) 6、简述反应原料的重要性及绿色化学对反 应原料的选择原则?(88页) 7、生物质作为反应原料的优缺点?(89页) 答:优点:1、生物质可给出结构多样性的 产品材料2、生物质的结构单元通常比原油 的结构单元复杂3、由生物质衍生所得物质 常常已是氧化产物,无需再通过氧化反应引 入氧4、增大生物质的使用量可增长原油的 使用时间,为可持续发展做出贡献,为一些 必须使用石油做原料的产品的生产提供保 证5、使用生物质可减少二氧化碳在大气中 浓度的增加,从而减缓温室效应6、化学工 业使用更多的可再生资源可使其本身在原 料上更有保障7、生物质资源比原油有更大 的灵活性。 缺点:1、在经济上还不具备竞争力2、现 在考虑用作化学化工原料的生物质是传统 的食品原料,把食品原料改作化工原料是否 合适3、生物质的生产季节性很强4、生物 质的组成极为复杂,不同种类的物质,其组 成和性质都可能不尽相同,若需要对每一类 生物质有针对性地修建工厂,这将使生物质

绿色化学教育实施策略分析

绿色化学教育实施策略分析 1.绿色化学教育中存在的问题 绿色化学教育虽然说在当前我国的化学教育中已经被提出了有好几年的时间,但是具体到落实状况中仍然存在着较多的问题影响着绿色化学教育的实施效果,这些问题有教师方面的,也有学生方面,当然也存在一些教学模式的问题。 1.1绿色化学观念淡薄 因为绿色化学教育这一概念所提出的时间并不是特别长,所以相关教育工作者对于这一观念的重视程度就存在明显的不足,具体到化学学科的教育过程中,就表现在不论是化学教师还是学生都没有充分意识到绿色化学的重要意义,绿色化学的观念极为淡薄。导致这一问题存在的原因是多方面的: 1.1.1首先是传统化学教学内容的影响,面对着绿色化学这一新兴事物,传统的化学教学模式和教学目标都对于产生了较大的阻碍作用; 1.1.2其次,教学压力导致的,当前在我国的很多地方,仍然存在着较为严重的应试教育问题,教师也面临着较大的教学压力,因此,无法分心进行绿色化学教育的研究和探讨,其观念意识必然达不到相应的要求; 1.1.3最后,对于中学生来说,虽然他们比较倾向于接受新事物,因此,按理说应该能够接受绿色化学的概念,但是实际状况却并非如此,由于当前并不存在较为完善的绿色化学教育体系,化学教师也不会重点去突出绿色化学的观念,所以很多学生无法真正意识到绿色化

学的魅力,甚至还有的学生认为绿色化学教育过于哗众取宠,华而不实,这种偏见的存在也是比较普遍的。 1.2绿色化学教育体系不完善 当前我国绿色化学教育因为经验的不足等问题,其整体的体系仍然存在较大的问题,这就在较大程度上影响着绿色化学教育的发展,具体来说: 1.2.1对于绿色化学教育的教材没有进行合理的规划设计,仍然沿用传统的化学教材无法做到真正的绿色化学教育; 1.2.2其次,在具体的教学手段上也存在一些问题,当前的中学化学教育过程仍然是教师教、学生学这一模式,而绿色化学要求我们在教学过程中增加实践的机会,促进绿色化学观念的渗透,仅仅依靠课堂教学的模式无法达到相应的绿色化学教育效果; 1.2.3最后,对于绿色化学教育过程来说,如果进行充分的实践教学,就必须依靠大量的物质条件支持,而这在很多地方都无法得到实现,教育资源的不足也是制约绿色化学教育发展的一个重要内容。 2.绿色化学教育的实施措施 2.1革新化学教育传统观念 针对当前中学化学教育过程中存在的观念意识不强等问题,我们应该采取必要的措施革新当前的传统化学教育观念,尤其是要重点针对化学教师进行思想观念的革新,具体来说,首先在本学校内部加强化学教师之间的交流学习,共同研讨绿色化学教育的要点和教学方式,进而提高对于绿色化学教育的重视程度;其次,主要化学教师走出去,

绿色化学期末考试试题及参考答案

绿色化学期末考试试题及参考答案

绿色化学期末考 学院姓名学号 一、单选题(10×1分=10分) 1、在臭氧变成气体的反应过程中,氟利昂中的氯原子是() A 、反应物 B、生成物 C、中间产物 D、催化剂 2、原子利用率最不经济的反应类型是() A、重排反应 B、取代反应 C、加成反应 D、消除反应 3、以环己烯为原料,可以与多种氧化剂反应得到己二酸(反应均在一定条件下 进行)。下列氧化剂中可称为绿色化试剂的是() A、高锰酸钾 B、过氧化氢 C、重铬酸钾 D、硝酸 4、下列关于农业革命、绿色食品等方面的说法不正确的是() A、中国目前的绿色食品分为A级、AA级两个级别 B、提高粮食产量和加强粮食保障,是能够与保护生态同时进行的 C、农业专家对第一次绿色革命的评价是功过参半 D、绿色食品在我国是统一的,也是唯一的,它由国家环保总局进行质量认证 5、下列关于瓦尔堡醛的说法不正确的是() A、瓦尔堡醛的分子式是C 15H 22 O 3 ,可以发生酯化反应 B、1mol瓦尔堡醛可以与2molH 2 加成二饱和 C、瓦尔堡醛是农药,对人体有害 D、瓦尔堡醛可以被还原,也可以作为还原剂 6、下列关于绿色交通的说法不正确的是() A、特大城市积极建设路轨交通 B、大城市积极鼓励个人汽车消费

9、下列属于人工合成高分子中绿色合成的是() A、使用绿色原料 B、在超临界二氧化碳中,用开环聚合法合成聚乳酸 C、使用绿色催化剂 D、使用酶催化聚合 10、下列关于隐患性高分子材料用于后处理方法的说法不正确的是() A、全部回收利用 B、全部填埋 C、全部堆肥 D、全部焚烧 三、是非题(20×1分=20分) 1、天然物质对人体总是有益的 2、天然物中没有任何化学物质 3、世界上的万物都是由化学物质构成的 4、化学是一门试图了解物质性质和物质发生反应的化学 5、溶剂涂料在中的溶剂用量大大减少,甚至趋零化,也可以实现绿色涂料的开发 6、我国海洋涂料研究处于世界领先水平 7、水性涂料以水为分散介质,具有不燃、无毒、不污染环境和节省资源等优点 8、“控制,而非灭绝”是绿色农药的根本目标 9、农药绿色化,是绿色化学的内容体现之一 10、绿色纺织包括两方面的含义,一是原材料的绿色化(即绿色纤维),二是绿色的纺织生产过程,尤其是使用绿色的纺织染整技术。因此,绿色纺织是一个系统工程。 11、我国自行研制、开发、生产的绿色环保大豆纤维,已投入工业化生产,是世界首创 12、蜘蛛丝是目前比强、比模最高的可降解纤维 13、绿色交通不是一种新的交通方式,而是一种新的理念 14、绿色交通的根本目的是节省能源和材料,促成车、城、环境融为一体的协调发展 15、交通绿色化,是绿色生活的内容体现之一 16、中国的环境标志工作始于1993年 17、环境标志产品认证是自愿性认证 18、反渗透膜是苦咸水淡化最经济的方法

化学专业论文-浅谈绿色化学化工的发展

浅谈绿色化学化工的发展 摘要:对绿色化学化工的定义、原则、绿色度的定量化以及绿色化学研究中出现的“绿色非绿”等基本问题的发展及研究进展进行了综述。在此基础上,对绿色化学的基本原则是否需要做必要的补充、绿色化学是否应该单独成为一门学科,以及如何更加有效地定量描述和评价产品的绿色度(绿色化学)和制造过程的绿色度(绿色化工)等基本问题进行了探索和研究。研究结果认为:绿色化学的十二原则仍然是今后绿色化学化工研究的指导原则,但应增加设计并制备可回收并反复使用的物质,如催化剂、手性试剂等,以及使用过程强化及集成方法,改进原有化工工艺,以提高生产效率和减少能耗等两条原则;绿色化学应该成为一门独立的学科而加以深入的研究和发展;绿色化学中的绿色度是可以量化的,但要根据不同的目标选择合适的评价参数和方法;同时要特别注意研究和克服离子液体等绿色化学研究中出现的“绿色非绿”问题。 关键词:绿色化学;绿色化学化工;绿色度定量化;绿色非绿 Development and research on basic issues of green chemistry and chemical technology JI Hongbing1,SHE Yuanbin2 (1School of Chemical Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2Institute of Green Chemistry and Ffine Cchemicals,Beijing University of Technology,Beijing 100022,China) Abstract:The paper firstly reviewsed the development and research progress ofn the basic issues,such as definition and principles of green chemistry and chemical technology as well as quantitative description of greenness extend and “non-green problems”in the research of green chemistry and chemical technology,and secondly exploresd and studiesd the questions,above issues based such as how to make a necessary complementarities theo present basic principles,i.e.,like the twelve principles,whether the green chemistry should be separated into an independent discipline or not,and how to describe and evaluate effectively the greenness extend of green products (green chemistry) and green processes (green chemical technology). In the view of our points, tThe twelve principles are consideredwould be still the guidinge principles to study green chemistry aftertime,but two new principles cshould be added,that is,design and manufacture of materials which could be reclaimed and used time after time,such as catalysts,chiral reagents etc.et. al,as well as improvement of former chemical engineering processes and techniquecs by using process intensification and integration etc.et. al.. Green chemistry and chemical technology should be as an independent discipline to beas that we can studiedinvestigate it more deeply. The greenness extend of products and processes could be quantitative described,but we must choose different parameters and methods must be chosen depending on different objectives. In the same time,we should pay more attention should be paid to studying and solvinge the problems of “non-green problems”,such as in research onf ionic liquids etc.et. al..

绿色化学复习资料

填空题 1、环境因子仅仅体现了废物和目标产物的相对比例,废物排放到环境中后,其对环境的影响和污染程度还和相应废物的性质以及废物在环境中的毒性行为有关。 2、分子机器是指在生命过程中,最需要高度的选择性和原子经济性,在生物体内进行的化学反应都是以酶作为催化剂的。这些酶催化的反应通常都是高度专一、高选择性和原子经济的。因此,这种酶催化剂被称为分子机器,其大小以纳米计。 3、在生产商用亲电性物质时,不把产品直接做成亲电性的成品,而采用一些掩蔽剂把亲电基团掩蔽起来,使用时再用适当的试剂去掉掩蔽剂,使需要的亲电物质现场生成,这种方法称为掩蔽法。这样,就减少了该产品在生产、运输和保存过程中的危险性。 4、化工过程强化是近年来发展起来的一个新兴研究领域。它包括发展新设备和新技术,这些新设备和新技术和现行设备和技术相比,使反应体积变得更小,过程变得更清洁,能量的利用更为有效的任何化学工程的进步都可认为是化工过程强化。化工过程强化可以通过设备改进来实现,也可以通过方法的改进来实现。 5、在水溶液及土壤环境中,有机物的降解机理主要是生物降解,这也是现代污水处理厂水处理的理论基础。因此,通过分子设计不仅可增大化学品的安全性,同时也可增大产生的污物的可处理性。 6、大部分对水生生物有毒的化学品都是通过麻醉作用而使水生生物中毒的。特征致命化学品均有其特殊机理,其分子通常能和细胞大分子反应,从而产生除麻醉作用模式以外的其他毒性,称为特征的毒效模式。 7、绿色化学致力于研究经济技术上可行的、以环境不产生污染的、对人类无害的化学品的设计、制造和使用;研究经济技术上可行的、对环境不产生污染的、对人类无害的化学过程的设计和使用。 8、原子利用率达到100%的反应有两大特征:1)最大限度地利用了反应原料,最大限度地节约了资源; 2)最大限度地减少了废物排放(因达到了零废物排放),因而最大限度地减少了环境污染,或者说从源头上消除了由化学反应副产物引起的污染。 9、寻找安全有效的反应原料主要是指:1)考虑原料本身的危险性性;2)使用可再生资源 10、全球环境问题包括一、全球气候变暖;二、核冬天的威胁;三、臭氧层破坏;四、光化学烟雾和大气污染;五、酸雨;六、生物多样性锐减;七、森林的破坏;八、荒漠化。 11、导致臭氧层破坏的物质主要是水蒸气、氮氧化物和氟氯烃。 12、清洁生产通常是指在产品生产过程和预期消费中,既合理利用自然资源,把对人类和环境的危害减至最小,又能充分满足人类需要,使社会经济效益最大化的一种生产模式。 13、光化学烟雾:人类向大气圈排放的碳氢化合物、碳氧化合物、硫氧化合物、氮氧化合物、粉尘等,在太阳光的紫外线照射之下会发生一系列的化学反应。光化学烟雾主要是氮氧化合物和烃类化合物在紫外线照射下,经过一系列复杂反应形成的一种大气污染现象。光化学烟雾中通常含有高浓度的氧化剂,故又称为氧

中学化学绿色化学教育实践

中学化学绿色化学教育实践 随着现代社会的开展和科技的提高,人类的消费活动给环境形成了严重的污染。环境维护曾经是全人类的共同目的,环境维护更要从先生抓起。在中学化学教学中,将环保理念和化学教学相结合,完成中学化学教育绿色化,是现代中学教育的新方式,也是未来化学教育开展的主要目的。本文将主要剖析和讨论中学绿色化学教育的途径。绿色化学也是有害化学、环境友好化学,在化学反响和实验进程中遵照原子经济性的基本原那么,在化学反响中获取新物质的同时,充沛应用参与反响的每一个原子或许分子,将化学反响发生的环境污染从最末尾就停止预防和遏制,完成从最末尾到最后的化学零污染和零排放,这对环境维护有着重要意义。因此,在中学实行绿色化学教育,培育先生的环保看法,关于中学绿色化学教学研讨任务有着重要的研讨价值。 一、绿色化学简介 绿色化学是近十年末尾构成并开展起来的,可以说是一个化学新婴儿,主要触及到无机分解、催化、生物化学、剖析化学等学科。最早是1984年由美国××局提出的废物最小化概念,并与在1989年提出的污染预防概念相结合,构成初步的绿色化学思想。主要有五大中心:第一是Reduciion减量,就是增加废气、废水和废物的排放;第二就是Reuse重复运用,比如化学实验中常用到的催化剂、化学载体等,对

这些实验原料停止重复应用,降低本钱的同时也能增加废物的排放;第三就是Recycling回收,可以有效完成浪费资源、增加污染、降低本钱的要求;第四是Regeneration再生,也就是变废为宝,可以浪费资源、增加污染;第五就是Rejection拒绝,关于无法替代、回收、再生和重复运用的,有毒反作用、对环境发生严重污染的化学资料拒绝运用。绿色化学不只具有重要的社会、环境和经济效益,而且可以表达出人类的客观能动性。将化学迷信、技术和社会停止无机结合,是化学范围内高度开展的重要产物。作为社会主义树立的接班人,让中先生了解绿色化学,学习绿色化学,是目前中学化学教学的重要目的。 二、完成绿色化学教学途径 〔一〕宣传绿色化学。首先,教员应该协助先生树立绿色化学的思想和看待环境效果的正确态度,培育先生处置环境污染的发明力,这就需讨教员在化学教学中应用教育资源向先生停止宣传和推行。教员可以从环境维护方面解说,向先生讲述当今的环境污染现状和我国的环保政策,培育先生看待环境的忧患看法,再应用化学课程的特点,以点带面,引见环境效果和绿色化学之间的关系。 〔二〕在化学实验中浸透绿色化学思想。化学实验在化学课程教学中有着重要位置,同时,化学实验也是处置环境污染的重要途径,在化学实验中向先生灌输绿色化学理念,是很

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