第二章 绿色化学 [兼容模式]
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
绿色化学的定义及其特点 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、洁净化学。 利用现代科学技术的原理和方法，从根源上根除污染；研究环境友好的新原料、新反应、新过程、新产品，实现环境化工与生态协调发展；减少甚至消灭对人类健康、社区安全、生态环境的有害原料、催化剂、溶剂、助剂、产物、副产物的使用和生产。 特点: 绿色化学是从源头上消除污染，促进自然生态系统的良性循环； 绿色化学是要求合理利用资源和能源、降低生产成本、实现资源使用的“减量化、在再使用、再循环”，是发展循环经济的关键途径。 绿色化学的基本特点是：在获取新物质的转化过程中，充分利用每个原子，实现零排放。 1、绿色化学反应的主要任务 寻找无害化学合成； 尽量减少化学合成中得有毒原料和有毒产物； 设计安全化学品； 使化学品在被期望功能得以实现的同时，将其毒性降到最低； 使用安全溶剂和助剂，尽可能不使用助剂 采用无毒无害的溶剂代替挥发性有毒有机物作溶剂 反应原子转化率高 2、举例说明绿色化学的主要研究领域。 设计安全有效的目标分子：构效关系。 设计安全有效化学品主要包括如下两个方面的内容：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。 寻找安全有效的反应原料，如： （1）用二氧化碳代替有毒有害的光气生产聚氨酯:RNH2 + CO2-> RNHCOOR1 （2）亚氨基二乙酸二钠的生产采用新工艺消除有毒氢氰酸的使用: HOCH2CH2NHCH2CH2OH + 2NaOH (铜催剂)=NaOOCH2CH2NHCH2CH2OONa + 4H2寻找安全有效的合成路线：要符合原子经济性原理。要考虑到产品的性能优良，价格低廉，又要使产生的废物和副产物少，对环境无害，可利用计算机来进行辅助设计。 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； 寻找安全有效的反应条件：（1）寻找安全有效地催化剂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。 4、什么是原子利用率，计算用氯醇法和过氧化氢直接氧化法制备环氧丙烷的原子利用率。 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%=（目标产物的量/各反应物的量的和）*100% 氯醇法：CH3-CH=CH2 + Cl2+ Ca(OH)2——C3H6O +CaCl2+H2O 42 71 74 58 111 18 原子利用率=58/（111+18+58）=58/(42+71+74)=31% 过氧化氢法：H2O2 +CH3-CH=CH2——C3H6O +H2O 3442 58 18 原子利用率=58/(42+34)=76.3% 5、影响化学物质在环境中相态和归宿的性质有哪些？简述化学在环境中降解的化学反应类 型。 1.挥发性、熔点、密度
2--初三化学第二章知识点总结
2--初三化学第二章知识点总结
第二单元我们周围的空气 一、空气成分的研究史 1、18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。 2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。 二、空气中氧气成分的测定： 实验现象：A、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟 （过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。实验结论：说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的1/5。 原理:表达式：磷（P） + 氧气（O 2 ）五 氧化二磷（P 2O 5） 化学方程式： 4P + 5O 2 点燃2P2O5 注意事项：A、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完 要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹， 装置的气密性要好，（否则测量结果偏小）， 要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。思考：可否换用木炭、硫磺等物质？如能，应怎样操作？ 答：不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内体积变化小），不能用铁（铁在空气中不能燃烧） 点燃
6、实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能 是A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至 室温就打开止水夹；D、没有预先在导管中装满 水 三、空气的主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质 空气成分口诀:氮七八氧二一，零点九四是稀气；零点零三有两个，二氧化碳和杂气 四、物质的分类：纯净物和混合物 1、纯净物：由一种物质组成的，“纯净”是相对的， 绝对纯净的物质是没有的，只要杂质含量低，不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。 2、混合物：两种或多种物质组成的，这些物质相互间 没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。 注意：划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物，含有几种物质的就属于混合物， 五、空气是一种宝贵的资源 1、氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不 支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。
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？
绿色化学题目
《绿色化学与化工》教学指导 一说明 1、目的任务：本课程是是一门新兴的多学科交叉渗透学科，是化学、化工类专门人才拓宽知识面的重要选修课。通过本课程的学习，使学生掌握绿色化学与化工的基本概念、基本原理，了解化学、化工生产中的资源与能源合理利用及生态环境可持续性发展间的关系，达到开阔视野，拓宽知识面，便于学生从整体上认识化学学科，树立既保护环境又推动工业生产发展的新观念。同时使学生及时了解最新最热门的科学技术成果的研究进展以及国内外发展状况，为成为知识渊博、研究方向明确的高素质人才打下基础。 2、课程类别：限选课，自学课程 3、学分与总学时：学分：2学分总学时：34学时讲课（辅导）：4学时 4、学时分配 5、课程考核及成绩评定办法： 考查：自学笔记40％、读书报告或小论文30％、期终考查30％ 6、教材与参考书： 1、李德华．绿色化学化工导论．北京：科学技术出版社，2005 2、闵恩渍. 吴巍编著. 绿色化学与化工.北京：化学工业出版社,20004． 3、仲崇立. 绿色化学导论.北京：化学工业出版社, 2000 4、贡长生、张克立. 绿色化学化工实用技术.北京：化学工业出版社, 2002 5、沈玉龙、魏利滨、曹文华.绿色化学.北京：中国环境科学出版社, 2004 6、顾国维、何澄. 绿色技术及其应用.上海：同济大学出版社,1999
7、P.T.阿纳斯塔斯， J.C.沃纳.李朝军,王东.绿色化学理论与应用. 北京：科学出版社, 2002 二、课程教学内容和教学要求 第一章绪论 【教学要求】 了解绿色化学的产生、发展、重要性；掌握绿色化学的定义和特点。 【教学内容】 一、绿色化学的产生和发展； 二、绿色化学的定义和内容； 三、绿色化学——可持续性发展的必由之路。 【重点】 绿色化学的定义和内容 第二章绿色化学原理 【教学要求】 掌握绿色化学的12条基本原则；掌握原子经济性反应及绿色化学手段； 【教学内容】 一、原料绿色化； 二、化学反应原子经济性； 三、无害化学合成 四、绿色化学品 五、溶剂绿色化 六、提高能源效率 七、利用可再生资源为原料 八、减少化学合成的衍生步骤 九、开发新型催化剂 十、设计可降解化工产品 十一、预防污染的实时在线分析； 十二、防止化学事故发生的安全生产工艺。 【重点】
绿色化学的原理及应用 论文
绿色化学原理和应用 在这即将过去的20世纪里，化学真正成为了一门最有用的科学。化学科学的研究成果和化学知识的应用，创造了无数的新产品进入每一个普通家庭的生活，使我们衣食住行各个方面都受益匪浅。更不用说化学药物对人们防病去疾、延年益寿、更高质量地创造和享受生活的神奇功效了。另一方面，随着化学品的大量生产和广泛应用，给人类本来绿色平和的生态环境带来了黑色的污水、黄色的烟尘、五颜六色的废渣和看不见的无色毒物??威胁人们的健康、伤害哺育我们生存的地球母亲。人类就在发展生产、提高生活水平与保护环境这一矛盾中奋斗，以求得最佳平衡，不断绵延、前进。 一、概念 “绿色化学”由美国化学会提出，目前得到世界广泛的响应。其核心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；反应物的原子全部转化为期望的最终产物。按照美国《绿色化学》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。
二、发展背景及主要特点 化学在为人类创造财富的同时，给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步，由于科学中的不确定性，化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物，只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质，这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。 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。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境，不危害人类生存的可持续发展的道路。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？绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年，美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991年后在，“绿色化学”由美国化学会（ACS）提出并成为美国环保署（EPA）的中心口号，并立即得到了全世界的积极响应。 绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是：1.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；2.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；3.提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。 三、绿色化学的重要性 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。
化学第二章
第二单元 我们周围的空气 第一节 空气 一、 拉瓦锡测定空气成分的实验 二百多年前，法国化学家拉瓦锡通过实验，得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积 的1/5的结论。实验中涉及的化学方程式有：2Hg+O 22HgO 和2HgO 2Hg+O 2↑。 二、 测定空气中氧气含量的实验 【实验原理】4P+5O 22P 2O 5 【实验装置】如右图所示。弹簧夹关闭。集气瓶内加入少量水，并做上记号。 【实验步骤】 ① 连接装置，并检查装置的气密性。 ② 点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。 ③ 待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。 【实验现象】① 红磷燃烧，产生大量白烟；② 放热；③ 冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。 【实验结论】① 红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体；② 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。 【注意事项】 1. 红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小。 2. 装置气密性要好。如果装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小。 3. 导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后，进入的水会有一部分残留在试管中，导致测量结果偏小。 4. 冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小。 5. 如果弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢，测量结果会偏大。 6. 在集气瓶底加水的目的：吸收五氧化二磷。 7. 不要用木炭或硫代替红磷！原因：木炭和硫燃烧尽管消耗气体，但是产生了新的气体，气体体积不变，容器内 压强几乎不变，水面不会有变化。 8. 如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液，就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。 9. 不要用镁代替红磷！原因：镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应，这样不仅消耗氧气，还消耗了氮 气和二氧化碳，使测量结果偏大。 三、 空气的成分 气体 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 四、 混合物和纯净物 混合物 纯净物 定义 两种或多种物质混合而成的物质叫混合物。 只由一种物质组成的物质叫纯净物。 特点 混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们持着原来的性质。 物可以用化学式来表示。但是，绝对纯净的物质的。 常见实例 、溶液、合金、加碘盐、天然气、自来水、矿泉化学式表示的所有物质 混合物、水蒸气、铜锈也是纯净物
绿色化学常考知识点
绿色化学常考知识点 1.全球十大环境问题 ①大气污染； ②臭氧层破坏； ③全球变暖； ④海洋污染； ⑤淡水资源紧张和污染； ⑥土地退化和沙漠化； ⑦森林锐减； ⑧生物多样性减少； ⑨酸雨蔓延； ⑩有毒的化学品和危险废物。 2.为了保护环境，美国设立了什么奖，包括哪几项奖励？ 美国设立了“总统绿色化学挑战奖”包括：学术奖、新合成路线奖、新工艺奖安全化学品设计奖、中小企业奖。 3.绿色化学的12条原则 ①污染预防优于末端治理污染； ②合成方法应具原子经济性，即尽量使反应过程的原子都进入最终产品中； ③在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质； ④设计具有高使用效益、低环境毒性的化学品； ⑤尽量不用溶剂、分离试剂等辅助物质，不得已使用时也应是无毒、无害的； ⑥生产过程应该在温和的温度和压力下进行，而且能耗应最低； ⑦在技术可行和经济合理的前提下，尽量使用可再生原料； ⑧尽量避免或减少不必要的衍生步骤(例如，使用屏蔽基团、保护/复原、物理/化学过程的临时性变更等)； ⑨使用高选择性的催化剂优于化学计量试剂； ⑩化学产品在使用完后应能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环； ?发展实时分析技术以监控有害物质的形成； ?选择参加化学过程的物质，尽量减少发生意外事故的风险。
4.1998年，英国出版了第一本绿色化学专著《Theory and Application of Green Chemistry》这是绿色化学发展史上的里程碑。 5.由英国皇家化学会主办的国际性杂志《Green Chemistry》于1999年创刊。 6.绿色化学的定义 是用化学的技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。 7.绿色化学又称：环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry)、环境友好化学(Environmentally Friendly Chemistry)、清洁化学(Clean Chemistry)。 8.绿色化学的研究内容 ①改革现有工艺过程，实现清洁生产； ②清洁合成，减少废物排放，目标是零排放； ③安全化学品和绿色新材料的设计； ④提高原材料和能源的利用率，大量使用可再生资源； ⑤生物技术和生物质的应用； ⑥新的分离技术； ⑦评价环境效果的方法学和工具； ⑧用绿色化学变革社会生活。 9.绿色化学主要研究发展趋势 ①探索与利用化学反应的选择性（包括区域选择性，化学选择性和立体选择性），这不仅与合成产品的效率有关，且可能影响产品的生态效应和对环境的友好程度； ②发展和应用对人和环境无毒、无害的试剂和溶剂，特别是开发以水或超临界流体为反应介质的化学反应； ③大力开发新型环境友好催化剂； ④开发新型分离技术。 10.绿色化学与环境化学及环境治理的区别 ①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； ②环境治理则是对已被污染的环境进行治理，即研究污染物对环境的污染情况和
绿色化学原理与绿色产品设计
绿色化学原理与绿色产品设计及 其发展趋势 史文华 2140420102 指导老师：杭教授 [摘要]论述了绿色化学理念和基本原理以及主要介绍绿色产品设计的概念, 重点探讨了绿色化学理念在化学化工过程中的实施，即不断开发新的化学催化过程, 提高反应的原子经济性, 选用新的合成原料；采用不对称催化剂、分子筛固体酸碱催化剂和生物催化剂等高选择性、高活性的催化剂；采用水、超临界流体、离子液体、氟碳相等无毒无害溶剂和固态反应；重视生物质的利用和化学产品的绿色化等。绿色产品设计主要研究从产品需求、设计、制造到销售、使用、废弃与回收再生的广义产品生命周期设计，并行地考虑产品生命周期中每一个阶段产品对人和环境的影响。木文主要介绍绿色产品设计的概念、关键技术及其发展趋势。[关键词]绿色化学；绿色化学理念；绿色产品设计； 前言 绿色化学理念其内涵是一种思想认识观念。绿色化学理念同样是人们在社会发展、生产建设、科学研究、生态保护等实践中产生和形成的一种全新的思想认识、发展观念、实践精神及超前意识。绿色化学理念具有导向性、协调和评鉴功能，它引导着人类生产活动的方向，影响着人类的生存与生产环境，也决定着人类社会的可持续发展决定着人类生产活动的效益和人们的生活质鼠绿色化学理念是一个实践的过程作为一种理念，它既是社会的产物，又对社会实践具有指导和能动作用。绿色化学理念具有与时俱进的品格，它必然在社会发展中不断充实新的内容，以满足人类社会不断发展的要求 人类在生产力不断发展，物质文明不断丰富的今天，而临着人口的急剧增加、资源的缺短、环境的恶化和生态危机等一系列世界性的难题，如何合理开发和利用资源，怎样保护好环境和维持生态的平衡，如何从源头和根本上解决好环境和资源问题，在这种情况下，绿色化学理念便应运而生。绿色化学，又称环境友好化学或清洁化学。绿色化学的日标要求任何一个化学活动包括使用的化学原料、化学和化工过程以及最终的产品，对人类的健康和环境都是友好的。绿色化学的研究成果，对解决环境问题，对化学科学和化工生产的持续发展都有着十分重要
第八章 绿色化学的基本原理与应用
第八章绿色化学的基本原理与应用 第一节绿色化学的诞生和发展简史 教学目的与要求： (1)理解绿色化学的重要学术意义和实用价值； (2)掌握绿色化学的12条基本原理及其与绿色工程和工业生态学原 理的相互关系； (3)明确绿色化学的主要研究方向，从实例中学习解决实际问题的思 路，认识绿色化学在促进可持续发展方面的巨大作用。 教学重点、难点： （1）绿色化学的12条基本原理； （2）绿色化学的主要研究方向和应用。 教学方法及师生互动设计： 教学方法：讲授法； 师生互动设计：提问：12条原理的核心是什么？ 讨论：绿色化学的应用。 课堂练习、作业： 从绿色化学应用的12项原则中任选2项加以简单的论述。 本次课教学内容小结： 本章介绍新兴的交叉学科——绿色化学——的诞生和发展简史，讨论绿色化学的原理和应用。学习中要理解绿色化学的重要意义和实用价值，掌握绿色化学的12条原理及其与绿色工程和工业生态学原理的相互关系，明确绿色化学的主要研究方向，并从实例中学习运用绿色化学原理解决实际问题的思路，认识其在保护生态环境、促进可持续发展中的巨大作用。 教学内容： 导入：“2007绿色中国年度人物”：张艺谋，冯小宁等九人获奖。“绿色”深入人心，深入大众。
一、绿色化学的诞生 造成环境污染的因素中，化学物质引起的占80-90%。如：POPs、“三致”化学污染物、环境荷尔蒙等。所以“绿色化学”顺应而生。 1、《里约热内卢环境与发展宣言》和可持续发展（sustainable development)。 1992年6月在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展峰会上一致肯定了可持续发展战略思想，即工业增长、经济发展必须既符合当代人类的需求，又能为后代保护资源和环境。此后，这一战略思想逐渐被世界各国政府和广大人民群众所认知。 （1）定义 绿色化学（green chemistry)亦称可持续的化学（sustainable chemistry)。就是研究利用一套原理在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的科学。 （2）发展简史 国际：1990年美国通过着眼源头污染预防的第一个环境法规《污染预防法》；1991年美国污染预防和毒物办公室的Anastas博士提出“绿色化学”这一名词；1994美国化学会举行208届年会，首次以绿色化学为主题的国际学术研讨会；1995经Clinton批准，美国建立了“总统绿色化学挑战奖”每年在华盛顿颁发；1997美国召开第一届绿色化学和工程年会，以后每年举办一次； 1999英国皇家化学会创办了国际性的学术刊物“Green Chemistry”； 2001年起美、英、澳等国高校开设“绿色化学”的讲授和实验课程，Massachusets 大学已培养此专业的博士生。 中国：1995中科院化学部院士提出“绿色化学与技术—推进化工生产可持续发展的途径”作为重要的科研选题。 1997举办了以“可持续发展问题对科学的挑战—绿色化学”为主题香山会议。1998年起在合肥、成都、广州和济南等地举办了绿色化学的国际学术讨论会。1999以“绿色化学基本科学问题”为主题的21世纪核心科学问题论坛。 2005年党16大5次会议，“十一五规划”建设资源节约型、环境友好型社会。 就是以绿色科技为动力，实现可持续发展。 绿色化学教育：浙大、中大、川大等高校近一两年开设了相关课程或增设内容。
绿色化学
绿色化学 第一章 A、绿色化学的定义、目标及特点 绿色化学的定义 绿色化学又称为环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。它是涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科的一门综合性学科。它运用现代科学技术的原理、技术和方法来减少或消除化学品的设计、生产和应用中对人类健康、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等化学品的使用和产生。也就是降低或消除在化学品设计、制造与应用中的有害物质。使所设计的化学产品或过程更加环境友好。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质；不再产生废物；不再处理废物。 绿色化学的目标：利用可持续发展的方法来降低维持人类生活水平及科技进步所需化学产品与过程所使用与产生的有害物质。 绿色化学的特点：理想的绿色化学技术应该是：采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产目的产品，不生成或很少生成副产物或废物，实现或接近废物的“零排放”；工艺过程使用无害的原料、溶剂和催化剂；生产环境友好的产品。 B、原子经济性与产品收率 原子经济性与产品收率是两个不同的概念。前者是从传统宏观量上来看化学反应，后者则从原子水平上来看化学反应。若一个化学反应，反应的产率或收率很高，但反应分子中的原子很少进入最终产品中，即反应的原子经济性很差，则意味着该反应会排出大量的废弃物。因此，仅仅用反应的产率或收率来衡量一个反应是否理想显然是不充分的。要消除废弃物的排放，只有通过实现原料分子中的原子百分之百地转变成产物，才能达到不产生副产物或废物，实现废物“零排放”的要求。所以，应使用产率和原子经济性两个概念作为评估一个化学工艺过程的标准。 C、评价化学工程的方法 绿色化学应该最大限度地利用资源 最大限度地使用或产生无毒或毒性小的物质 最大限度使用可更新原料或可再生的原料 产品尽量保持其功效，将毒性降至最小 能量使用最小并考虑对经济及环境的影响 1.4 绿色化学的基本原理 1.污染防止优于污染形成后处理。 2.设计合成方法时应最大限度地使所使用的所有原料都转化到最终产品中。 3.设计合成方法时应最大限度地使用或产生无毒或毒性小的物质。 4.设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。
绿色化学原理考试题
绿色化学原理和应用复习 一、单选题（每小题1分，共10分） 1、在臭氧变成氧气的反应过程中，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 化剂中可称为绿色试剂的是（） A、高锰酸钾 B、过氧化氢 C、重铬酸钾 D、 硝酸 4.形成酸雨重要污染源是（） A、SO2 B、NO C、CH4 D、CO2 5.原子经济性在数值上用（）等衡量 A、LD因子 B、EQ C、原子利用率 D、 产率 6.原子利用率100%的反应类型是（） A、重振反应 B、取代反应 C、加成反应 D、 消除反应 7.下列属于绿色溶剂的是（） A、水 B、聚酸二甲酯 C、氯仿 D、苯 8、工、农业及城市生活污水中含磷。家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)。关于处理污水时要不要除去磷的说法正确的是（） A. 磷是生物所需的营养元素，不必除去 B. 含磷的污水是很好的肥料，不必除去 C. 含磷污水排到自然水中引起藻类增殖，使水变质，必须除去 D. 磷对人无毒，除去与否都无关紧要 9.自然界“酸雨”形成的原因主要是（） A. 未经处理的工业废水的任意排放 B. 大气中二氧化碳含量增多 C. 汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体 D. 工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼 10.在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（） 二、简答下列各题（30） 1、原子利用率和原子经济性： 原子利用率：即在化学反应中有多少反应物的原子转变到了目标产物中。可以用下式定义：原子利用率＝（目标产物的量/按化学计量式所得说有产物的量之和）*100％＝（目标产物的量/各反应物的量之和）*100％ 原子经济性：原子经济性是指反应物重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，也就是原子利用率为100％反应。 2、亲电性物质 其本身或者其代谢后的产物会与细胞大分子如DNA、RNA、酶、蛋白质等中的亲核部分发生共价相互结合。这种不可逆的共价相互作用会严重影响细胞大分子的功能，可引发多种毒性，包括癌症、肝中毒、血液中毒、肾中毒、生殖系统中毒、发育系统中毒等的物质称为亲电性物质。比如：卤化烃、环氧化合物、α，β不饱和羰基化合物及相关化合物、γ-二酮、异氰酸酯等。 3、实现化工过程强化的主要方法： 化工过程强化主要包括发展新设备和新技术；即新技术和新设备的设备体积/产量比小、能量消耗少、废物排放少和成本大为降低。主要可以通过设备改进和方法改进来实现。 设备改进：对化学反应的设备的改进（旋转盘反应器、静态混合反应器、静态混合催化剂体系、整体式反应器、微型反应器等）和对其他操作过程的改进（静态混合器、紧凑热交换器、微孔道热交换器、转动填充床、离心吸附器等）。 改进方法：逆流反应器、反应蒸馏、反应提取、反应结晶、燃料电池、使用微波、、太阳能、等离子体技术等。
绿色化学作业答案
1简答：绿色化学的目标、化学工作造成的危害、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 2为什么要大力发展绿色化学？ 3绿色化学及其与环境污染治理的异同 4什么是绿色化学品？怎样设计安全的化学品？ 5举例说明原子经济反应是不产生污染的必要条件 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 7怎样在反应过程中使化学反应绿色化 8试论分析化学在绿色化学发展中的作为 9简述绿色化学12原则 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。 答：绿色化学的目标是：化学过程中不产生污染，即将污染消除与其产生之前。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。 化学工业造成的危害：由于受传统发展观的影响，化学工业向环境排放了大量的污染物，一些化学品不佳节制地被滥用，给整个生态环境造成了非常严重的影响。当代全球十大环境问题中至少有7项与化学工业和化工产品的化学物质有关，在所有释放有毒有害物质的工业中，与化学工业相关的产业处于第一位，该行业排放的有的有害物质是处于第二位的冶金工业的4倍。许多物质排放到环境后会在环境中残留和积累，对环境造成破坏，另外，化工生产中的偶然事件也会对人类和环境造成突发性的影响。
风险试剂：绿色化学中所指的风险实际指的是氢氰酸 生物质的种类：生物质主要有来年各类，即淀粉和木质纤维素。玉米、小麦、土豆等是淀粉类的代表，农业废料（如玉米杆、麦苗杆等），森林废物和草类等是木质纤维素的典型代表。 可再生资源：指那些通过天然作用或人工活动能再生更新，而为人类反复利用的自然资源叫可再生资源，又称为更新自然资源，如土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。 原子利用率：原子利用率微目标产物的量（一般为质量）与按化学计量式多的所有产物的量的和之比，用原子利用率可以衡量在一个化学反应中，生产一定来那个的目标产物到底会生成多少的废物。 环境商（EQ）：环境商EQ定义为EQ=E*Q，式中E为环境因子，Q为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，用于评价一种合成方法、一个过程对环境的好坏。 环境因子：环境因子（E因子）定义为E=废物质量/目标产物质量。在这里，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。 2、为什么要大力发展绿色化学？ 答：A. 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手机大的限制，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殊多问题。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。 B. 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
第八章 绿色化学的原理与应用
第八章绿色化学的原理与应用 第一节绿色化学的诞生和发展简史 一绿色化学的产生缘自可持续发展战略 二绿色化学的定义和发展简史 第二节绿色化学的原理 一绿色化学的12条原理 二绿色化学与绿色工程 三工业生态学原理 第三节绿色化学的应用 一绿色化学的主要研究方向 二绿色化学的应用 本章介绍一个颇具生命力的一门新兴交叉学科－绿色化学的诞生和发展过程，讨论了绿色化学的原理和应用。 学习中要充分理解和体会绿色化学的重要学术意义和实用价值；掌握绿色化学的12条原理及其与绿色工程和工业生态学原理的相互联系；明确绿色化学的主要研究方向，并从典型应用实例中学习灵活运用绿色化学原理解决实际问题的学术思路，认识绿色化学在保护生态环境、促进可持续发展战略方针贯彻方面的巨大作用 第一节绿色化学的诞生和发展简史 一绿色化学的产生缘自可持续发展战略 1992年在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展峰会上一致肯定了可持续发展（Sustainable Development）战略思想－即工业增长、经济发展必须既符合当代人类社会需要，又能为后代保护资源和环境。此后，这一长远发展的战略思想逐渐被世界各国政府和广大人民群众所认知。 当前世界范围最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物（Persistent organic pollutants, POPs），具有致突变(mutagenic)、致癌变(carcinogenic)和致畸变(teratogenic)作用的所谓“三致”化学污染物，以及环境内分泌干扰物(environmental endocrine disrupters, EEDs)。 二，绿色化学的定义和发展简史 绿色化学（green chemistry）亦称可持续的化学（sustainable chemistry）。绿色化学就是研究利用一套原理在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的科学。发展史 第二节绿色化学的基本原理 1. 绿色化学的12条原理 （1）预防（Prevention）。防止产生废物比在它产生后再处理或清除更好。 （2）原子经济性（Atom Economy）。设计合成方法时，应尽可能使用于生产加工过程的材料都进入最后的产品中。 （3）无害（或少害）的化学合成（Less Hazardous Chemical Syntheses）。所设计的合成方法应该对人类健康和环境具有小的或没有毒性。 （4）设计无危险的化学品（Design Safer Chemicals）。化学产品应该设计为使其有效地显示所期望的功能而毒性最小。 （5）安全的溶剂和助剂（Safer Solvents and Auxiliaries）。所使用的辅助物质包括溶剂、分离试剂和其他物品，当使用时都应是无害的。 （6）设计要讲求能效（Design for Energy Efficiency）。化学加工过程的能源要求应该考虑它们的环境的和经济的影响并应尽量节省。如果可能，合成方法应在室温和常压下进行。 （7）使用可再生的原料（Use Renewable Feedstocks）。当技术和经济上可行，原料和加工厂粗料都应可再生。
绿色化学复习题
第一章 1、温室效应及其和化学的相关性，核冬天，光化学烟雾及其化学本质，生物多样性。 答：温室效应：温室效应是由于大气中的温室气体浓度升高而引起的。温室气体主要有二氧化碳、氮氧化物、卤代烃类等。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”。臭氧层破坏：一是人类大量使用空调制冷剂、泡沫灭火器、气雾剂、发胶、膨松剂等化学性质稳定的氟氯烃、溴氟氯烃等化合物，这类化合物虽然在地表面是性质稳定，不易燃烧，易于储存，对人和其他生物也没有毒性，但当它们上升到平流层中后，在强烈的紫外线作用下，会由光激发而生成氯原子自由基等化学性质十分活泼的物质，这些物质会引起臭氧的分解，从而使臭氧层遭到破坏；二是汽车尾气、火力发电厂的烟气等中所含有的NOx类化合物进入平流层后，会加速臭氧的分解反应，从而破坏臭氧层。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：NO2NO+O O+CxHy CxHyO·CxHyO·+O2CxHyO3·CxHyO3·CmHn RCHO+R1COR2O+O2O3酸雨：酸雨是空气中的酸性气体（SOx、NOx）随雨而下形成的。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。 2、为什么说化学是一门中心的、实用的、创造性的学科？ 答：化学作为一门“中心、实用、创造性的“的科学，从其诞生至今，已经取得了巨大的成就。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做出了巨大的贡献。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、用以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。而随着科技的发展，我们又将面临新的挑战，化学学科也积极调整，不断创新，以适应新的需求。 造成这些困境的原因 编号人类面临的环 境问题 1 全球气候变暖是由于大气中的温室气体浓度升高而引起的。温室气体主要有 二氧化碳、氮氧化物、卤代烃类等。 2 核冬天的威胁有限的核战争所产生的烟尘会导致地球冷却 3 臭氧层破坏一是人类大量使用空调制冷剂、泡沫灭火器、气雾剂、发胶、 膨松剂等化学性质稳定的氟氯烃、溴氟氯烃等化合物，这类化 合物虽然在地表面是性质稳定，不易燃烧，易于储存，对人和 其他生物也没有毒性，但当它们上升到平流层中后，在强烈的 紫外线作用下，会由光激发而生成氯原子自由基等化学性质十