绿色化学-第四章课件
第四章
绿色化学的主要内
容
绿色化学的主要特点
?(1) 化学反应的原子经济性。
?(2) 化学反应的清洁性
?(3) 化学工艺的循环性和闭路性。?(4) 化学反应技术的可持续性
?(5) 化工生产的可持续性
化工生产应遵循“绿色化学12
条原则”
(1) 预防（prevention)：防止废物产生
优于废物产生后再处理或清理。
(2) 原子经济性（atom economy）：应
设计合成方法使其能把反应过程中利
用的所有材料尽可能多地转化到最终
产物中。
(3) 低毒化学合成（iess hazardous
chemical synthesis）：只要可行，应设计合成方法使其利用和产生的物质对
人类健康和环境无毒性或很低毒性。
化工生产应遵循“绿色化学12
条原则”
(7) 使用可再生原料(use renewable
feedstocks):只要技术和经济上可行，原料应是可再生的，而不是将耗竭的。
(8) 减少衍生物(reduce derivatives):应
尽可能避免不必要的衍生化（阻断基
团，保护／脱保护，物理和化学过程的暂时修饰）因为这些步骤需要添加试剂并可能产生废物。
(9) 催化(catalysis):催化试剂(尽可能好
的选择性)优于化学计量试剂。
化工生产应遵循“绿色化学12
条原则”
(10) 降解设计(design for degradation):
应设计化工产品使其在完成使命后不
在环境中久留，并降解为无毒的物质。
(11) 防止污染的快速分析(real-time
analysis for pollution prevention):分析方法须进一步发展，以能够进行即时的和在线的跟踪及控制有害物质的生成。
(12) 本身安全、能防止意外事故的化学
(inherently safer chemistry for
accident prevention):在化学转换过程
中，所用的物质和物质的形态应尽可能地降低发生化学事故的可能性，包括：泄漏、爆炸、和火灾。
第四章绿色化学的主要
内容
绿色化学原则体现为以下几方
面：
*(1)“原子经济性”
*(2) 目标产物应是环境友好的
*(3)“无毒、无害”的原料
*(4) 在无毒、无害的反应条件下进行
*(5)“闭路循环”之路
第一节反应经济化
第一节反应经济化一、常见有机合成反应的原子经济性分析
1、重排反应
重排反应就是构成同一分子的原子的重新组合。
原子经济性100%
第一节反应经济化一、常见有机合成反应的原子经济性分析
2、加成反应
加成反应是把反应物的各个部分完全加进到另一个物质中。
原子经济性100%
第一节反应经济化一、常见有机合成反应的原子经济
性分析
3、取代反应
取代反应是一个反应物的某个基团取代另一个反应物的某个基团，生成新的化合物。
该反应的非原子经济性程度是由所用特定试剂和反应物而定。
第一节反应经济化一、常见有机合成反应的原子经济性分析
4、消除反应
消除反应是一个反应物脱去一定的原子数目(脱去的原子会形成一个中性分子)，生成新的化合物。
该反应的非原子经济性程度是由反应物脱去原子的质量数之和而定。
第一节反应经济化一、常见有机合成反应的原子经济性分析
5、环加成反应
环加成反应是两个反应物化合，生成新的环状化合物。
该反应的原子经济性100%。
第一节反应经济化
二、不对称合成与手性技术
1、手性化合物的获得途径
天然手性化合物的提取与半合成
外消旋体的拆分
不对称合成
2、手性诱导的光催化加成——不对称合
成实例之一
3、手性催化——不对称合成实例之二
第一节反应经济化
三、应用实例
1、布洛芬——镇静、止痛药的生产
2、Baeyer-Villiger反应——用于生产医
药、塑料添加剂
3、丙烯环氧化制环氧丙烷
传统工艺
◆3-氯过苯甲酸氧化剂，原子经济性
42%，产生3-氯苯甲酸废物
绿色工艺
◆负载锡的 沸石催化剂，过氧化氢氧化
剂，原子经济性86%，副产物只有水
第二节原料绿色化
以相对更加安全、无毒的原料代替传统的有害化学品最为
化学反应的原料，或者采用不含有毒原料的新方法、新工艺，即为原料的绿色化。
第二节原料绿色化
一、无毒、无害的原料
◆常用的许多化学、化工原料，如：氰氢酸、丙烯氰、甲醛、环氧乙烷、光气、卤代芳烃、稠环芳烃等都具有毒性，对环境有很大的危害。
◆清洁原料的战略任务是"用生物质作化工原料"。
替代剧毒光气等原料的绿色技
术
需要降低成本
1984年印度博帕尔光气泄漏事
件
2000年罗马尼亚一家工厂的氰化物泄漏到多瑙河支流事件
第二节原料绿色化
一、无毒、无害的原料
1. 生物质
绿色植物通过光合作用直接产生或间接衍生的所有物质即为生物质。
如：植物地球上储量约2亿亿吨，年再生速度1640吨。其主要成分为：淀粉(由葡萄糖经α-1,4化学键相连)和纤维素(由葡萄糖经β-1,4化学键相连)。
第二节原料绿色化
一、无毒、无害的原料
2. 木质纤维素
生物质中最值得利用的是木质纤维素，
其优点是
(1) 由可降解的葡萄糖组成；
(2) 生物圈中最丰富的有机物。
*其应用中的主要难点为：
(1) 多处于结晶态；(2) 采用β-1,4
化学键；(3)与木质素连结在一起。
第二节原料绿色化
一、无毒、无害的原料
3. 生物质利用的初步尝试
生物质利用目前还没有理想方法，比较有效的方法有：
◆(1) “爆破法”：即采用先高压再减压的
方法，将纤维素与木质素分离
◆(2) 稀释的酸溶解
◆(3) 有机溶胶提取技术
◆(4) 超临界萃取等，将纤维素提取出
第二节原料绿色化
一、无毒、无害的原料
4. 生物质利用前景
◆利用可再生资源生产大宗有机化工产
品方兴未艾
以植物为主的生物质资源是一个可再生的巨大资源宝库，利用可再生资源可以消除污染，用之不竭，实现可持续发展
开发生物催化技术是关键
第二节原料绿色化
第二节原料绿色化
二、生物原料绿色化实例
实例1
Du Pont和Genecor International 等合作建成由玉米生产1,3-丙二醇
(PDO)装置，成本比化学法低15％。 实例2
Cargill―DOW公司正在建设一个14万t/a的聚乳酸工厂，用于生产塑料、纤维。
第二节原料绿色化
二、原料绿色化实例
实例3 Frost报道以葡萄糖为原料，通过酶反应可制得己二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯开始来制取作为尼龙原料的己二酸取得
了显著进展。
实例4 Gfoss首创了利用生物或农业废物如多糖类制造新型聚合物的工作。
具优越性在于聚合物原料单体实现了
无害化;生物催化转化方法优于常规的聚合方法@Gross的聚合物还具有生物降解功能。
第二节原料绿色化
实例2 替代光气制造异氰酸酯工
艺
在代替剧毒的光气作原料生产有机化工原料方面。Riley等报道了工业上已开发成功一种由胺类和二氧比碳生产异
氰酸酯的新技术
◆伯胺和二氧化碳或碳酸二甲酯反应
◆伯胺和一氧化碳进行氧化羰化
◆硝基苯和一氧化碳羰基化
正在小试、中试，比光气法生产
成本高10％，需要降低成本
第三节试剂绿色化
以相对更加安全、无毒的试剂代替传统的有害化学品最为化学反应试剂，或者采用不含有毒试剂的新方法、新工艺，即为试剂绿色化。
第三节试剂绿色化
一、固体溴化试剂
第三节试剂绿色化
二、安全的酰化试剂
光气(COCl2)被氯甲酸三氯甲酯(又名双
光气，TCF,液态)或碳酸双(三氯甲
酯)(又名三光气，BTC, 固态)
第三节试剂绿色化
三、绿色的氧化剂
1、烯烃臭氧化反应的应用
第三节试剂绿色化
三、绿色的氧化剂
2、过氧化氢的应用
第三节试剂绿色化
三、绿色的氧化剂
3、特殊的氧化剂、还原剂——有机电合
成
(1) 有机电合成的发展
1834年，法拉第发现稀醋酸在铂电极上电解产生乙烷；
1849年，柯尔贝将法拉第的发现发展称为合成烷烃的通用方法，即柯尔贝(Kolbe)合成，标志着有机电合成的开始；
1964年，美国Nalco公司首先实现四乙基铅
((CH3CH2)4Pb)年产量13100t的电合成； 1965年，孟山都公司建立了年产量达14000t 的己二腈电化学合成。
第三节试剂绿色化
三、绿色的氧化剂
3、特殊的氧化剂、还原剂——有机电合
成
(2) 有机电合成的特点——无公害工艺
电化学反应用的氧化剂或还原剂都是电子，一般无需使用危险或有毒的试剂；
电合成过程易于实现自动、连续，电解槽容易密闭；
电解通常在常温、常压下进行。
缺点：
◆耗电量大。
第三节试剂绿色化
三、绿色的氧化剂
3、特殊的氧化剂、还原剂——有机电合
成
(3) 有机电合成的举例
1、染料的绿色化
合成染料由于结构复杂，品种繁多、化学性质稳定、生物可降解性低，故成为重要的环境污染物。
染料或印染工业除粉尘对从业工人的毒性外，对环境产生污染的主要是废
水。
绿色化举例：
第四节产品绿色化
2、生物降解高分子的合成与利用
白色污染——塑料，人工合成的高分子材料，由于相对分子量很大、水溶性差，多数难以降解。
生物降解塑料是指可在细菌、霉菌、藻类等自然界微生物作用下完全分解为
CO2和H2O的塑料。
绿色化举例：生物降解高分子聚乳酸合成(PLA)
2、生物降解高分子的合成与利用 生物降解高分子聚乳酸合成(PLA)的合成与降解循环
第四节产品绿色化
2、生物降解高分子的合成与利用 生物降解高分子聚乳酸合成(PLA)的应用
◆可以作为通用塑料使用，如制造瓶子、
包装材料、薄板、农用薄膜、渔具、圆珠笔笔杆等；
◆由于可降解，在医疗上用作骨钉、组织
工程材料、药物缓释材料等；
◆PLA还可以加工成纤维，制作手术缝合
线、纱布、脱脂棉、婴儿尿布等医疗卫生用品以及服装行业。
第四节产品绿色化
3、其它的产品绿色化的实例
以氟铃脲的Sentricon TM系统控制地下白蚁，可以代替无选择性的溴甲烷熏蒸剂，从而避免使用时殃及人类。
利用新开发的CONFIRM TM系列杀虫剂，如双苯酰阱，能够选择性的终止有害毛虫的蜕皮过程，切不伤害其它昆虫。
第五节反应条件温和化
1、化学辅助性物质
◆辅助性物质：使用这些物质有助于一个
化学品或一些化学品能顺利地进行转
化，但其自身却不是这些化学品分子的组成部分。
◆辅助性物质包括溶剂、催化剂等。
常用的有机溶剂有：苯、氯仿、二氯甲烷等；
常用催化剂有：金属（重金属）等。第五节反应条件温和化1、化学辅助性物质
挥发性有机溶剂有广泛用途
●涂料和油漆的溶剂
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
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？
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
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
第四章 第二节资源综合利用 环境保护 第2课时环境保护和绿色化学
第2课时 环境保护和绿色化学 思维激活 环保问题越来越受到人们的广泛关注，你知道洛杉矶和伦敦的烟雾事件吗？你了解绿色化学吗？ 自学导引 环境保护与绿色化学 1．环境问题：主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。全球性和区域性环境问题包括：气候变暖、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等。 2．工业“三废”问题：“三废”是指废气、废水、废渣。除了自然因素外，大气污染主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物；工业生产中废水的任意排放会导致土壤、水源的污染；废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。 3．绿色化学：绿色化学的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。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为100%。 思考题 “绿色化学”提倡化工生产应尽可能将反应物的原子全部利用上，从根本上解决环境污染问题。在下列制备环氧乙烷的反应中，最符合“绿色化学”思想的是( ) A ．CH 2＝CH 2＋ (过氧乙酸)―→＋CH 3COOH B ．CH 2＝CH 2＋Cl 2＋Ca(OH)2―→＋CaCl 2＋H 2O C ．2 CH 2＝CH 2＋O 2――→催化剂 2 D ．――→催化剂 ＋H 2O 答案 C 名师解惑 H 3C C O O OH H 2C CH 2 O H 2 C CH 2O H 2 C CH 2O H 2C CH 2OH OH H 2 C CH 2O
含硫燃料的大量燃烧产生SO 2 烯(或聚苯乙烯)塑料的大量使用所造成的污染，赤潮是由含磷洗衣粉的大量使用及废水的任意排放造成的等等。 二、中学常见的污染环境的气体及其防治 SO 2：工业上用浓氨水吸收，实验室用NaOH 溶液吸收。 NO x ：用NaOH 溶液吸收。 H 2S ：用NaOH 溶液吸收。 Cl 2、Br 2、HCl ：用碱液吸收，Cl 2、Br 2还可用Na 2SO 3溶液吸收。 CO ：用燃烧的方法除去。 三、原子经济和绿色化学 1．原子经济：原子经济要求反应物的原子全部转化为目标产物，原子利用率达到100%，也就是说在化学反应过程中不产生任何废弃物。 化学反应的原子经济性好坏是用原子利用率来衡量的。 原子利用率＝期望产物的总质量 生成物的总质量 ×100% 其特点是：①最大限度地利用原料； ②最大限度地减少废物排放。 2．绿色化学 “绿色化学”研究的是对环境没有任何副作用的化学试剂、化学制品和化学工艺。其特点是： ①开发绿色反应，将原子利用率提高到100%； ②使用无毒无害的原料； ③选用无毒无害的催化剂； ④使用无毒无害的溶剂； ⑤发展“绿色工艺”； ⑥开发和生产绿色产品。
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
2 初三化学第二章知识点总结
未来星数理化辅导中心 2. 空气 我们周围的空气第二单元 一、空气成分的研究史分别发现并制得了氧气。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，1、18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，第拉瓦锡2、法国科学家的结论。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 二、空气中氧气成分的测定：、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟实验现象：A（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点燃 五氧化二磷（PO + 氧气（O）））原理:表达式：磷（P522点燃化学方程式： 4P + 5O 2PO 522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）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（N）78%，氧气（O）21%（氮气比氧气约为4：1），22稀有气体0.94%，二氧化碳（CO）0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为2主，属于混合物。 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。
四川大学《绿色化学》习题答案第四章
第四章作业题 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？答：碳和硅都是4A族元素，因此，在化学性质上有相似性。与同族的其他元素一样，硅和碳都是4价元素，能形成四面体结构，能与碳形成稳定的化学键。硅取代碳后形成的衍生物是无毒的，尤其是与同族的锗、锡、铅的衍生物相比。因此，硅是唯一一个能用作对碳作等电排置换的元素。另外，硅是自然界存量丰富，价格低廉，且可以各种形式出现的元素。 2.用辛醇-水分配系数表征有毒化学品毒性的一般准则是什么？ 答：辛醇-水分配系数是用来描述物质油溶性的，也是常用于股价有机化学品对水生生物独行的物理化学性质，logP通常能与生物活性很好地关联起来。一般来说，对于仅表现出麻痹型毒性的非离子有机物，在logP≤5时，其致死性和慢性毒性随油溶性成指数增大（不包括染料、聚合物、表面活性剂）；当logP＞5时，毒性随油溶性成指数减少，因此对生物活性降低；logP在5~8之间时，长期接触这类非离子型有机化合物呈现慢性毒性；logP≥8时，长期接触也不表现出毒性，因为此时水溶性很差，化学品变得没有生物活性。（也有一些麻醉型毒物如脂肪醇、氯代苯、丙酮、二硫化物和一些“反应性”化学品如丙烯酸盐、酯等，在logP=6时仍时剧毒的。还有一些“反应性”化学品如脂肪胺、表面活性剂等，则到logP＞8时仍表现出剧毒性）。另一方面，logP很小的化学品由于没有足够的油溶性，因而不能进入水生生物的细胞膜，故没有生物活性。 3.除了辛醇-水分配系数，还有那些性质可以表征有毒化学品毒性？ 答题要点：水溶性、分子大小和相对分子质量等 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？ 答：如果分子的所有其他性质均保持不变而仅是相对分子质量增大，其对水生生物的毒性就会减小。一般来说，相对分子质量增大，毒性就会减少。相对分子质量达到1000后，其对水生生物的毒性就可忽略，因为这么大的分子不能扩散通过水生生物的呼吸膜。化学物质对水生生物的毒性也会随其分子提及的增大而减小，这也是因为体积大的分子不易穿过水生生物的呼吸膜。一般说来，相对分子质量大于1000的聚合物的体积也较大，另外一些横街直径较大的
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。指的就是用化学的技术 和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、产物、副产物等的使用和产生。 2.双十二规则 前十二条原则：（1）预防：防止废物的产生比产生废物后进行处理为好。（2）原子 经济性：设计的合成方法应当使工艺过程中所有的物质都用到最终的产品中去。（3）低毒害化学合成：设计的合成方法中所采用的原料与生产的产物对人类与环境都应当 是低毒或无毒的。（4）设计较安全的化合物：设计生产的产品性能要考虑限制其毒性。（5）使用较安全的溶剂与助剂：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的。（6）有节能效益的设计：化工过程的能耗必须节省，并且要考虑其对环境与经济的影响。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，而不是使用在技术与经济上可耗尽的原料。（8）减少运用衍生物：如有可能，减少或避免运用生成衍生物的步骤（如用封闭基因、保护/脱保护、暂时修饰的物理/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的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、能防止发生意外的化学品：在化学过程中，选用的物质以及该物质使用的形态、都必须能防止或减少隐藏的意外（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）建立整个工艺的物料衡算（4）测定催化剂、溶剂在空气与废水中的损失（5）研究基础的热化学（6）估算传热与传质的极限（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的效益（9）促进开发并应用可持续性量度（10）量化和减用辅料与其他投入（11）了解何种操作是安全的，并与减废要求保持一致（12）监控、报道并减少实验室废物的排放 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的发展，而且绝不包括含侵犯国家主权的含义。” 第二章 1. E-因子（环境因子）：指的每生产1公斤产品所伴生的副（废）产物的数量。 2. 环境负担因子:简称ELF ， 3.原子利用率计算方法：以所需产物的分子量除以所有反应产物的分子量，如果准确的收率不清楚时，就以100％为基础，作为理论上的比较。如： 制备环氧乙烷的方法，经典的氯乙烷路线，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 得出量 投入量－得出量=ELF ％％＝＝＋＋原子利用率＝2510017344181114444?%25173 4474712844==++=原子利用率
绿色化学复习2012、答案
第一章： 1. 什么是绿色化学？ 2．绿色化学的目标和研究内容 3．绿色化学与环境治理的区别 4．美国总统绿色化学挑战奖 第二章： 1、绿色化学的十二条原则 （1）防止污染优于污染治理：防止产生废物比在它产生后再处理或清除更好。 （2）提高原子经济性：设计合成方法时，应尽可能使生产加工过程的材料都进入最后的产品中。 （3）无害化学合成：所设计的合成方法应使用和产生对人类健康和环境毒性小或没有毒性。 （4）设计安全化学品：化学产品的设计应该有效功能而毒性最小。（5）采用安全的溶剂和助剂：所使用的辅助物质包括溶剂，分离试剂，和其它物品使用时都应是无害的。 （6）合理使用和节省能源：化学过程的能源要求应考虑其环境的和经济影响并应尽量节省。如果可能，合成应在室温和常压下进行。（7）使用可再生资源为原料：若技术和经济上可行，原料和加工料都应可再生。 （8）减少衍生化步骤：尽量减少和避免利用衍生化反应，此步骤需要
添加额外的试剂并可能产生废物。 （9）催化反应：具有高选择性的催化剂比化学计量学的试剂优越的多。（10）设计可降解产品：化学产品的设计应使它们在功能终了时分解为无害的降解产物。 （11）预防污染的现场实时分析：需要进一步开发新的分析方法时可进行实时的生产过程监测并在有害物质形成之前给予控制。 （12）防止生产事故的安全工艺：减少或消除制备和使用过程中的事故和隐患。 2、深刻理解原子经济性概念，掌握对各类反应进行原子经济性评价。对原料的进行绿色化学评价应该从哪几个方面进行？ 一、原子经济性概念：高效的有机合成反应应最大限度的利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放。 二、1、A→B，重排必然是100%的原子经济性反应，所有反应物的原子都被包容在产物分子当中了。 2、A+B→C，加成反应是把反应物的各个部分完全加进另一种物质中，充分利用了原料中的原子。因此，也是原子经济的。 3、A—B+C—D→A—C+B—D，当进行取代反应时，进攻基团取代一个离去基团，该离去基团必然会成为该反应的一个副产品，因为它没有被结合到最终产物中去，从而降低了该转化过程的原子经济性。取代反应的具体的非原子经济性程度是由所用的特定试剂和底物而定的。 4、，消除反应通过减少原子数目而使
四川大学《绿色化学》习题答案第二章
第二章作业题 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。
绿色化学课后题答案
第一章 作业答案 一：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，生物多样性。 答：1. 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。 2. 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”。 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。 4. 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： NO 2 NO+O O+CxHy CxHyO · CxHyO ·+O 2 CxHyO 3· CxHyO 3·CmHn RCHO+R 1COR 2 O+O 2 O 3 5. 酸雨：酸雨是空气中的酸性气体（SOx 、NOx ）随雨而下形成的。 6. 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。 二：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。
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。指的就是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、产物、副产物等的使用和产生。 2.双十二规则 前十二条原则：（1）预防：防止废物的产生比产生废物后进行处理为好。（2）原子经济性：设计的合成方法应当使工艺过程中所有的物质都用到最终的产品中去。（3）低毒害化学合成：设计的合成方法中所采用的原料与生产的产物对人类与环境都应当是低毒或无毒的。（4）设计较安全的化合物：设计生产的产品性能要考虑限制其毒性。（5）使用较安全的溶剂与助剂：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的。（6）有节能效益的设计：化工过程的能耗必须节省，并且要考虑其对环境与经济的影响。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，而不是使用在技术与经济上可耗尽的原料。（8）减少运用衍生物：如有可能，减少或避免运用生成衍生物的步骤（如用封闭基因、保护/脱保护、暂时修饰的物理/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的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、能防止发生意外的化学品：在化学过程中，选用的物质以及该物质使用的形态、都必须能防止或减少隐藏的意外（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）建立整个工艺的物料衡算（4）测定催化剂、溶剂在空气与废水中的损失（5）研究基础的热化学（6）估算传热与传质的极限（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的效益（9）促进开发并应用可持续性量度（10）量化和减用辅料与其他投入（11）了解何种操作是安全的，并与减废要求保持一致（12）监控、报道并减少实验室废物的排放 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的发展，而且绝不包括含侵犯国家主权的含义。” 第二章 1. E-因子（环境因子）：指的每生产1公斤产品所伴生的副（废）产物的数量。 2. 环境负担因子:简称ELF ， 得出量 投入量－得出量 ELF