第5章 绿色化学方法资料
♥缺点：
1). 苯的氯化副产物多，分离麻烦－自由基反应； 2). 氯气有毒，HCl腐蚀严重； 3). 反应步骤多，总收率低，生产成本高。
12
▲无卤素新工艺：Monsato公司
▲使用有毒有害的苯为原料，不可再生石油资源； ▲副产物N2O的危害：每年增加10％ 温室气体，臭氧层杀手，自由基化学过程。
N2O + O
.
3
. NO + O . NO + O.
2
2 NO
.
2
NO2 + O2
. . NO + O
2 O2
Overall reaction
O3 + O
.
31
从葡萄糖合成己二酸和邻苯二酚
17
▲环氧丙烷传统的氯醇法：
2 H3C C CH2 H
+
Cl2
+
H2O
H H2 H3C C C OH Cl
+
O
H H2 H3C C C OH Cl
H H2 H3C C C OH Cl
+
H H2 H3C C C + Ca(OH)2 OH Cl
2 H3C C CH2 + CaCl2+ 2 H2O H
♥氯醇法的缺点： 1). 消耗大量有毒有害的氯气和石灰； 2). 生成大量副产物氯化钙； 3). 原子经济性低，仅为31％；
♥新方法：酶催化法，密歇根大学
利用DNA重组技术对大肠杆菌进行修饰，改变大
肠杆菌中葡萄糖代谢的途径，使葡萄糖转化为顺,顺己二烯二酸，然后经加氢形成己二酸。其中，邻苯二 酚是代谢过程的中间产物。 另外，研制出另一种基因修饰的大肠杆菌，可抑
♥问题：技术成熟度不够，工业试验阶段；
过氧化氢成本高，经济上缺乏竞争力。
24
直接氧化法：绿色化学过程
25
2)、环己酮氨氧化制环己酮肟
环己酮肟是己内酰胺的中间体，己内酰胺-化纤聚 合单体。 (1)、传统方法：2阶段法，先制备羟胺，再与环己酮反
应制备环己酮肟。
A、羟胺的合成：
N2O3 + (NH4)2CO3 2 NH4NO2 + CO2 2 HON(SO3NH4)2 2 NH4NO2 + 4 SO2 + 2 NH3 + 2 H2O 2 HON(SO3NH4)2 + 4 H2O
R1 R1 R2 X X R2 O R2 R3 H+ X R2 R1 O R3 O R3
R1 X
15
▲芳烃和烯烃的加成反应
芳烃和烯烃的加成反应：不用卤代烃，直接用芳烃为 原料，最理想的方法是实现过渡金属催化的C-H键活化。
H Y H2C Y H
+
♥最新进展：穆雷等用钌络合物催化芳基酮苯环上的CH键的活化，实现了和烯烃的加成反应：
C6H5COOH(CH3)
+
H2O
C3H6
+
C6H5COOH(CH3)
120 C, 1.8~5.5MPa Mo catalyst C6H5CH=CH2
C3H6O + C6H5COH(CH3)
C6H5COH(CH3) Catalyst
受制于共氧化产物苯乙烯的销路。
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♥异丙苯法：日本住友化学
异丙苯循环，避免共氧化产物。采用TS-1分子筛 作氧化催化剂。可以考虑苯酚-丙酮联产。
芳烃氢的亲核取代新方法，直接用苯胺对硝基苯进 行亲核取代。美国总统绿色化学挑战奖获奖技术。
NO2 NH2
+
+ (CH3)4N+OH-
-H2O
N
+
N
O
N
+
O
N
O
H2, Catalyst
♥优点：
-H2O
N H
NH2
+
(CH3)4N+OH-
1). 不用氯化法，反应步骤减少；
2). 催化剂可循环使用，生产成本降低；
28
二、绿色原料
1、从葡萄糖合成己二酸和邻苯二酚 己二酸，主要用于生产尼龙-66、聚氨脂润滑剂、 增塑剂等，产量超过1.9Mt/a。
O OH HO O O O (CH2)6 (CH2)4 N H
n
+
H2N(CH2)6NH2
*
+
H2O
▲己二酸的传统制备方法：环己烷氧化法
▲邻苯二酚的传统制备方法：苯酚氧化法
HN CH2CH2OH CH2CH2OH 2 NaOH Raney Cu COONa HN COONa
♥新工艺的优点： 安全，避免了有毒有害的原料； 吸热反应，避免了反应失控的危险；
收率高，副产物少，分离和纯化简单－只需过滤。
11
4、无卤素的芳胺合成
▲4-氨基二苯胺的合成：传统的方法－苯的氯化和亲 核取代
27
(2)、环己酮氨氧化法：意大利埃尼集团
O + NH3 + H2O2 TS-1 Catalyst NOH + 2 H2O
♥新方法的优点：
转化率和选择性高，环己酮转化率99.9%，环己酮
亏选择性98.2%，过氧化氢利用率93.2%；
副产物是水，环境友好；
高效、经济、对环境无害的己内酰胺绿色生产技术。
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♥ 异丁烷法：
(CH3)2CHCH3
+
O2
110~150 C 2.2~5.6MPa
(CH3)3COOH
C3H6
+ (CH3)3COOH
120 C, 3.4MPa Mo catalyst
C3H6O + (CH3)3COH
受制于共氧化产物叔丁醇的销路。
21
♥乙苯法：
C6H5CH2CH3
+
O2
130~160 C 0.3~0.5MPa
7
▲ 丁烷氧化法：50~60年代的主要工艺
C4H10 + 5 O 2 2 Catalyst 2 CH3COOH + H2O
实际反应十分复杂，副产物较多，如甲醇、甲
酸、乙醇、丙酸等，副产物比例相当大，分离麻烦。 已逐渐淘汰。 ▲甲醇低压羰基化法：孟山都公司60年代后期开发成 功，占乙酸新增生产能力的90％以上。原子经济
23
▲TS-1分子筛催化氧化法：绿色化学过程
H3C C CH2 H
+
H2O2
TS-1 Catalyst
O H3C C CH2 + H2O H
♥催化氧化法的优点：
无腐蚀、无污染；
反应条件温和，温度40~50C, 压力<0.1MPa； 氧化剂30％过氧化氢水溶液，安全易得； 转化率高，选择性高（97％）； 原子经济性76.3%，副产物水。
O R2 R1 RuH2(CO)(Ph3P)3 Toluene, Reflux O H2C Y R2 R1 Y R2 R1 O Ru H
Me
Y=SiMe3, Si(OEt)3,
16
6、选择性氧化反应
1）、丙烯环氧化制备环氧丙烷
♥环氧丙烷：重要的有机化工原料，在丙烯衍生物中仅
次于聚丙烯和丙烯腈。主要用于生产聚氨酯单体多元醇 和丙二醇、塑料、溶剂和精细化工。 世界生产能力 ~450万吨/年；中国 35~40万吨/年 ♥现有工艺：氯醇法，陶氏化学、巴斯夫和拜耳公司开 发共氧化法。
3). 副产物水对环境友好。
13
5、碳-碳偶联反应
▲ 炔烃与,-不饱和烯烃的偶联反应：
在二价钯催化剂、卤素离子和乙酸存在下，炔烃
与,-不饱和烯烃的偶联反应，生成类似于 Michael加成产物。
O R1 R2 R1 Pd(OAc)2 LiX R3 CH3COOH R3 R2 O
+
14
实际进行的反应很复杂，可能的反应机理是：
♥缺点：不适合于中小规模生产，60万吨/年
19
环氧丙烷生产的共氧化法
▲环氧丙烷生产的共氧化法：异丁烷法和乙苯法 ♥共氧化法的优点： 产生的“三废”较少, 易于处理, 基本上无腐蚀, 是 污染较轻的生产方法。
♥共氧化法的缺点：
生产工艺长, 不适合中小规模生产, 要求投资额大。 年产2 万t 环氧丙烷, 需要与年产5 万t 苯乙烯或120 万t 催化裂化装置相配套。 ♥关键：共氧化产物的选择（异丙苯、环己烷）等
4). 设备腐蚀和环境污染严重。
18
改良氯醇法－绿色组装、循环经济
H H2 H3C C C OH Cl O
+
NaOH
H3C C CH2 + NaCl H
+
H2O
2 NaCl + 2H2O Total: C3H6 + H2O
Cl2 + 2 NaOH + H2
C3H6O + H2
♥优点：
绿色组装，实现循环经济。
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己二酸和邻苯二酚的传统制备方法
O H2 Ni or Pd HNO3 Cu, NH4VO3 O2 Catalyst OH
+ +
N2O
HOOC(CH2)4COOH
OH C3H6 H+ OH H2O2 Catalyst OH +O2 _ CH3COCH3 Catalyst OH
+
OH
30
己二酸和邻苯二酚传统生产方法的问题
代了高压钴法。
▲启示：开避了非石油路线，甲醇由合成气制造，来源广泛（石 油、天然气、煤炭、生物质等） 9
3、亚氨基二乙酸钠合成的新路线
亚氨基二乙酸钠（DSIDA）：除草剂草甘膦（非选 择性、无残留灭生性除草剂）的关键中间体，也是产量最
第5章绿色化学方法的应用
生物催化技术的应用领域
工业部门
医药 农用化学品
日用化学品
环境保护
应用领域 成熟程度及应用情况 医用蛋白 工业应用 手性药物 工业应用 Carbonhydrates Polymer 工业应用 生物杀虫剂 工业应用 乳酸 接近成熟 赖氨酸 工业应用 柠檬酸 工业应用 废物处理技术 开发中 生物治理 开发中 污水处理 工业应用
C H O+ ( C H ) C O H 3 6 3 3
共氧化法－乙苯法
♥乙苯法： 受制于共氧化产物苯乙烯的销路。
C H C H C H 6 5 2 3
+O 2
1 3 0 ~ 1 6 0C 0 .3 ~ 0 .5 M P a
C H C O O H (C H ) 6 5 3
O +H 2
C H 3 6
2、甲醇羰基化法合成乙酸
▲乙酸生产方法：乙醛氧化法、丁烷和轻油氧化法、甲醇 羰基化法； ▲乙醛氧化法： 反应： O
H C H 2C 2 C H C H O C H C O O H 3 3 C a t a l y s t C a t a l y s t O 2
2
60年代，Hoechst－Wacker直接法乙烯制乙醛开发成功， 生产规模大，成本低，70年代达到1.61Mt/a。 后来，乙烯价格上涨，乙醛制乙酸单程转化率90％，副 产物分离麻烦，设备投资大，已失去竞争力。
R h , C H I 3 C H O H + C O C H C O O H 3 3
2、甲醇羰基化法合成乙酸
▲技术发展： ♥早期－高压钴法，目前－低压铑法，关键技术突破。 ♥高压钴法： 50年代，BASF公司，羰基钴-碘催化剂，反应温度 250C，压力53MPa，产物收率90％。 缺点：反应条件苛刻、能耗高、催化剂活性低、副 产物多，仅推广了几套，最大64kt/a。 ♥低压铑法： 1968年，Monsato公司开发出新的羰基铑-碘化物催 化剂，反应条件大大缓和，温度175~200C，压力 <6MPa，产物收率99％。取代了高压钴法。 ▲启示：开避了非石油路线，甲醇由合成气制造，来源广 泛（石油、天然气、煤炭、生物质等）
绿色化学复习资料
一、填空题1.LCA数据路一般由通用数据库、数据集（库）和项目库组成。
2.现代高分子三大合成材料：塑料、合成纤维和合成橡胶。
3.可降解高分子材料包括：光降解高分子、生物降解高分子、光-生物降解高分子。
4.涂料是由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质组成的。
5.绿色包装材料按照材料化学性质及包装业中使用量进行分类可分为：纸包装材料、塑料包装材料、玻璃包装材料和金属包装材料。
6.有关纺织品生态性能安全要求的国家强制标准中，其考核内容包括：pH 值、甲醛含量、色牢度（耐水、耐旱、耐干磨和耐唾液）、禁用偶氮染料和异味。
7.绿色农药根据来源的不同可分为：化学农药、微生物源农药、植物源农药、动物源农药及矿物源农药。
8.目前国际上公认的最好的防腐剂是：山梨酸9.分子筛第一个结构层次即最基本的结构单元是：硅氧四面体（SiO4）和铝氧四面体(AlO4)。
10.分子筛的笼有：α笼、β笼、八面沸石笼、γ笼和六角柱笼。
11.杂多酸的催化作用依反应类型不同可分为酸催化和氧催化两种。
12.磷酸的生产方法主要有两种：热法和湿法。
13.水热合成法按反应温度不同可分为以下几种：低温水热合成法、中温水热合成法、高温高压水热合成法。
14.固相反应分为四个阶段：扩散、反应、成核、生长15.生物饲料的生产方法主要有液体发酵和固态发酵两种方法。
二、选择1.LCA的局限性1）应用范围的局限性；2）评价范围的局限性；3）评价方法的局限性；4）时间和地域的局限性2.离子液体：不同于典型的分子溶剂，在离子液体里没有电中性的分子，100%是阴离子和阳离子，在-100℃~200℃之间均呈液体状态。
3.与紫外线、X射线、γ射线、电子束等高能辐射相比，微波对高分子材料的作用深度大，对大分子主链无损伤。
4.常用的废水处理方法：1）分离处理；2）转化处理；3）稀释处理5.大豆蛋白纤维是由我国纺织科技工作者自主开发，并在国际上率先实现了工业化生产的一种纤维。
第4章 绿色化学方法
+
CH3COCH3
70% H2O2, EDTA Fe2+ or Co2+ 70~80 C
+
OH OH
▲缺点：以有毒的苯为原料； 合成路线长，副产物多；
使用了不安全的SO2。
4、催化与化工原料的绿色化
例子3：邻苯二酚的生产 ♥新方法：酶催化法，密歇根大学K. M. Draths博士和J. W. Front教授，DNA重组技术改进的微生物催化剂
6、催化与反应过程的改进
例2：对苯二酚的合成 ♥新方法：采用新的环境友好的催化剂，用分子氧氧化得到 对苯二酚。 优点：反应步骤减少，副产物少而且有用（丙酮），对环 境友好程度大大提高。
OOH CH(CH3)2 CH3CH CH2 Shape Selective Zeolite O2 New Catalyst CH(CH3)2 H3C CH3 OOH OH H3C CH3 H+ OH
CH3OH
CO2
+
H2
Ni Catalyst 200~300 C
CH3OCOOCH3
4、催化与化工原料的绿色化
例子3：邻苯二酚的生产 ♥传统的方法：苯和丙烯为原料
+
OH CH3CH CH2 H3PO4 CH3 (1) O2, 80~130 C (2) SO2, 60~100 C CH CH3 OH OH
4、催化与化工原料的绿色化
▲化石和矿物原料最终必须让位于可再生原料，才能实现 人类的可持续发展和循环经济； ▲生物资源和CO2是未来最现实的可再生资源； ▲新的反应原料需要新的催化剂来活化－高效、廉价的新 催化剂是实现化工生产原料绿色化的技术基础。
4、催化与化工原料的绿色化
《绿色化学》PPT课件
O
C l
+
O
O O H
O
O
C l
+
O O H
3-氯过氧化苯甲酸氧化剂，原子经济性42%，产生3-氯苯甲酸废物 ➢ 绿色工艺
O + H2O2
O
O + H2O
锡/β-沸石
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
2021/2/1
完整版课件ppt
24
环境友好催化剂
COCl
O
envirocat EPZG
OH
OH
OH
OH
OH OH
2021/2/1
完整版课件ppt
28
使用安全的化学品(1)
发展与应用对人和环境无毒且无危险性的试剂和溶剂 以及其他实用化学品是绿色化学的重要一环。
O 1.HCN
2.H2SO4
3.MeOH
H2SO4
O
MeO
原子利用率46%
+ (NH4)HSO4
H3CC
CH + CO + CH3OH
聚氨酯是一种热缩性树脂，1995年世界总消耗量为650万吨， 80%作泡沫塑料，广泛应用于建材、家具、汽车、制革、纤维等行 业。
7
工业化学品对生态环境的影响
类别
炼油产品 大宗化学品 精细化学品 药物
化工产品生产规模与环境因子
生产规模 /ｔ
106～ 108 104～ 106 102～ 104 10～ 103
环境因子 （ｋｇ副产物 /ｋｇ主产物）
< 0.1 <1～ 5
5～ 50 2 5～ 1 0 0以上
精细化工生产对生态环境造成的影响最为突出 。
【课件】第三章绿色化学方法精编版
第二节 绿色化学与催化
轻化工程学院
催化与污染防治
新原料需新催化剂来活化
催化与反应过程的改善
一：催化与污染防治
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
第三章 绿色化学方法
第一节 催化剂在化学反应中的作用 第二节 绿色化学与催化 第三节 高效无害催化剂的设计 第四节 改变反应原料 第五节 改变反应试剂 第六节 改变反应溶剂 第七节 化学反应的过程监控和化工过程强化 作业 参考文献
第一节 催化剂在化学反应中的作用
成 CH2=CH2 方 法 O2
PdCl2 CuCl2水溶液
CH3CHO
缺点：这一方法－需要使用大量的催化剂，这样 使 －得溶液中Cl 的浓度较大，溶液中大量的Cl
会导致有机氯化物副产物的生成。这些氯化 物副产物不仅影响了产品的纯度，而且对人类
的健康和环境都有害。
新方法用钒的配合物代替CUCL2
催化剂PdCl2的用量可大幅度减 少;
溶液中Cl－的浓度也就大为减少， 其减少幅度可达100~400倍;
大大降低了生成氯化有机物的可 能性。
(二):对苯二酚的合成
传统合成方法：
缺点:
步骤多,生成大量的盐副产物 还要多次使用硫酸、盐酸等有腐蚀性 的物质
新的环境友好方法： 轻化工程学院
CH(CH3 )2
CH3 CO2H
CH3
一：总体性考虑
总体性分析 反应的可行性，最大平衡产率 要求的最佳反应条件 可选用的原料 反应的原子经济性如何 在实际使用中可能会遇到什么问题 催化剂的经济性 催化反应的经济性等等。
绿色化学第五章PPT资料(正式版)
第五章 绿色化学的应用实例
二、绿色消毒与漂白
2、绿色漂白剂、消毒剂的开发 氯气的代用品：二氧化氯(ClO2)、过氧化氢H2O2、臭氧O3
、高铁酸盐K2FeO4等。 (1) 二氧化氯 ➢ 二氧化氯只具有氧化作用，可以代替氯气(Cl2)用于自来水
第五章 绿色化学的应用实例
三、绿色涂料的开发
1、绿色涂料的含义 ➢ 涂料是由高分子材料、颜料、填料、助剂和有机溶剂等组
成的混合物，能涂覆在基材表面，形成牢固附着连续涂膜 的新型高分子材料。 ➢ 涂料常用于建筑装修、汽车制装、海洋船舶制造等行业， 起到装饰及保护基体材料的作用。 ➢ 绿色涂料的开发主要是指控制涂料中挥发性有机物(如甲 醛、卤化物或芳香族碳氢化合物等)的总量，不用或少用 有机溶剂，严格限制有毒溶剂的使用，追求低公害(或无 公害)和低毒(或无毒)的涂料。
2
1P、bB可r2作为3.绿用色漂其白剂生、消毒成剂的次化学氯试剂酸有（H）C。lO的氧化性。
(4) 高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)
HOOC-COOH 19.
C l+ H O 2 2 E、氯气 F、次氯酸钠 G、氯酸钾 H、超临界水
2、涂料本身的绿色化——海洋涂料 第五章 绿色化学的应用实例
绿色化学第五章
第五章 绿色化学的应用实例
一、新型汽油添加剂
➢ 传统汽油添加剂：四乙基铅 Pb(CH2CH3)4 ➢ 危害：会产生二溴化铅PbBr2，进入大气会造成严重的铅
Pb污染，对人体健康，特别是对儿童智力会有严重影响。 ➢ 无铅的替代品：含有有机物，如乙醇、二甲醚、甲基叔丁
基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME)，以及茂金属化合物如 甲基环戊二烯三羰基锰等。
化学实验中的Diels-Alder反应
1,4-加成反应生成环状化合物
Diels-Alder反应的原理
这是一个一步完成的协同反应。没有中间体存
在，只有过渡态。 协同反应：一类键的断裂和形成同时发生的化 学反应。这类反应不受溶剂、催化剂等的影响， 反应机理既非离子型又非自由基型，而是往往 通过一个环状过渡态进行的（有环状过渡态的 协同反应又称周环反应
5、周环反应及类型？
在反应中不形成离子或自由基中间体，而是由
电子重新组织经过四或六中心环的过渡态而进 行，这种一步完成的多中心反应称为周环反应。 周环反应包括五种类型反应,即电环化和开环反 应、环加成反应、σ-迁移反应、螯移变反应和 基团转迁反应。
主要参考资料：
《实验化学》上册，陈虹锦
主编，科学出版社 网络资源：The End~谢谢观看！
[4+2] 环加成反应：Diels-Alder反应
实验用品及主要参数
蒽：含三个环的稠环芳烃 分子式C14H10 无色片状晶体;有蓝紫色荧光;熔点216℃，沸点
340℃，相对密度1.283(25/4℃);容易升华;不 溶于水,难溶于乙醇和乙醚，易溶于热苯 蒽还可以作为共轭二烯，与顺丁烯二酐等在 9,10位发生狄尔斯-阿尔德反应 分子量：178 用量：40mg
顺丁烯二酸酐 （马来酸酐或失水苹果酸酐， 常简称顺酐 ）
无色结晶，有强烈刺激气味，凝固点52.8℃，
沸点202℃,易升华。主要由苯或碳四馏分中的 正丁烷或丁烯氧化而制得，是生产不饱和聚酯 及有机合成的原料 分子量：98 用量：20mg
仪器和药品
仪器：
50 ml锥型瓶、25 ml圆底烧瓶、冷凝管、 干燥管、试管、薄层板、电吹风、紫外灯。 药品： 顺丁烯二酸酐、蒽、乙酸乙酯(无水硫酸钠干 燥)、60-90 °C石油醚(无水氯化钙干燥)，环 戊二烯(在170 °C以上的油浴上分馏收集到的 40-45 °C的馏分，放入冰箱保存)、稀高锰酸 钾溶液、稀溴四氯化碳溶液、二甲苯(无水氯 化钙干燥)、无水乙醚、30-60 °C石油醚
现代化学进展
1.数据挖掘1.1.绿色化学（Green Chemistry）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。
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，有关化学生产过程和终端均为零排放或零污染。
这是未来化学发展的主要方向。
1.2.反应动态学反应动态学是研究在分子阶层、非常短时间内的过程。
反应动态学的研究目的是在研究为什么化学反应会发生、如何去预测乃至控制一个基元反应的发生。
实验研究通常需要与光谱学及量子化学理论计算配合才能有全盘的了解。
1.3.理论化学理论化学是运用非实验的推算来解释或预测各种化学现象或化学性质。
有关内容包括量子化学、计算（机）化学、分子模拟、分子动力学、分子力学等。
1.4.QSAR（定量构效关系）Quantitative Structure - Activity Relationship定量构效关系(QSAR)就是有机小分子的生物活性与其理化性质参数或结构参数的定量关系，即以数学和统计学手段定量研究有机小分子的构效关系。
这种方法广泛应用于药物、农药、化学毒剂等生物活性分子的合理设计。
1.5.超分子化学1987年诺贝尔化学奖授予了超分子化学研究方面的三位科学家（Pedersen、Cram、Lehn）超分子化学是研究两种以上的化学物种通过分子间力相互作用缔结而成的具有特定结构和功能的超分子体系的科学。
1.6.纳米化学纳米化学（nanochemistry）主要研究原子以上、100nm以下的纳米世界中的各种化学问题的科学，是研究纳米体系的化学制备、化学性质及应用的科学。
主要涉及胶体与界面化学、材料化学、催化化学、环境科学等领域。
1.7.“材料基因组工程”内涵阐释1.通过高通量的第一性原理计算，结合已知的可靠实验数据，用理论模拟去尝试尽可能多的真实或未知材料，建立其化学组分，晶体结构和各种物性的数据库；2.利用信息学、统计学方法，通过数据挖掘探寻材料结构和性能之间的关系模式，为材料设计师提供更多的信息，拓宽材料筛选范围，集中筛选目标，减少筛选尝试次数，预知材料各项性能，缩短性质优化和测试周期，从而加速材料研究的创新。
初三化学全册知识点(鲁教版)
第一单元化学改变了世界第一节奇妙的化学一、化学给我们带来了什么1、天然材料：木材、棉花、石料等自然界中本来就存在的人造材料：塑料、玻璃、不锈钢等通过化学变化制的的，属于化学制品2、与人类社会发展的关系环境保护、能源开发利用、功能材料研制、生命过程探索等二、观察化学变化1、镁条燃烧（1）现象：①发出白光②放出热量③生成白色粉末点燃（2）结论：镁+氧气氧化镁MgO2MgO2、锌与稀盐酸反应（1）现象：产生气泡（2）结论：锌+盐酸→氯化锌+氢气ZnHClZnCl2H23、硫酸铜与氢氧化钠的反应（1）现象：生成蓝色沉淀（2）结论：硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜+硫酸钠NaOHCuSO4Cu(OH)2↓Na2SO44、化学变化：生成新物质的变化（1）特征：有新物质生成（2）伴随现象：发光、放热、变色、生成沉淀、产生气体（3）伴随能量变化：化学能转化为热能、光能、电能5、物理变化：没有生成新物质的变化6、物理变化和化学变化的区别：是否有新物质生成7、绿色化学：课本P7又称环境无害化化学，环境友好化学，清洁化学，绿色化学的理想是不在使用有毒、有害的物质，原料百分之百转变成产物，生产对环境友好的产品。
三、物质组成的奥秘1、物质是由分子、原子、离子构成如：水是由水分子构成铜是由铜原子构成氯化钠是由氯离子和钠离子构成2、物质是由元素组成如：氧气是由氧元素组成第二节化学之旅一、从问题开始善于发现问题和提出问题二、通过科学探究解决问题基本环节：提出问题、建立假设、收集证据（设计实验、进行实验等）、获得结论、交流评价三、对探究活动进行反思第三节走进化学实验一、认识常见的化学仪器试管酒精灯滴瓶量筒烧杯锥形瓶集气瓶水槽坩埚钳长颈漏斗分液漏斗胶头滴管铁架台玻璃棒托盘天平二、实验基本操作1、原则：“三不”（1）不能用手接触药品（2）不要把鼻孔凑到容器口去闻气体的气味（3）不得品尝任何药品的味道2、用量：（1）严格按实验规定用量（2）未指明用量时，取用最少量（固体只需盖满试管底部，液体取1—2ml）3、剩余药品的处理：三不一要（1）不能放回原瓶（2）不要随意丢弃（3）不要拿出实验室（4）要放入指定的容器内4、固体药品的取用：（1）块状固体：一般用药匙或镊子取，操作为“一横二放三慢立”（2）粉末状固体：用药匙或纸槽取，操作为“一横二送三慢立”5、液体药品的取用：（1）较多量：倾倒法（瓶塞倒放、试管倾斜、标签向手心、瓶口挨着管口）（2）较少量：用胶头滴管吸取（一捏二吸三悬空，不能倒置或平放）（3）极少量：用玻璃棒蘸取6、一定量药品的取用：（1）固体：用托盘天平称量A、构造：托盘、指针、分度盘、标尺、平衡螺母、底座、游码。
第五章 绿色化学方法
相 相
催化剂作 催化剂作用 用
1
1
NH3
NH3
723
723
气 固 气固
加快反应 速率 加快反应速
相同反应物, 不同催化剂 作用下获得 相同反应物 , 不同催化剂 不同产物。 作用下获得 催化剂控制 不同产物。 化学物种的 催化剂控制 选择性
化学物种的 选择性 率
3
2 a
2 a
C2H4 ＋ 1/2O C 2H 4＋ 2
（2）2010年之前
精细化工催化：化学催化和生物催化相结合生产精细化学
品和医药品的广泛应用，能部分实现。
膜催化技术：催化膜反应器广泛工业规模的应用；
石油化工催化：直接将烷烃官能团化用于工业生产；
环境催化：CO2应用于化学品生产；
催化剂制备技术：分子标记技术应用于普通和高选择性催化
剂的制备。
（3）2040年之前
大大降低了生成氯化有机物的可能性。
(二):对苯二酚的合成
传统合成方法：缺点:步骤多,生成大量的盐
副产物，还要多次使用硫酸、盐酸等有腐
例2：CO2一步法加氢直接制甲醇以及碳酸
二甲酯，没有催化剂，反应很难实现；实 现该工业应用的技术瓶颈是催化剂的活性 和选择性不够。
例3：邻苯二酚的生产。 传统的方法：苯和丙 烯为原料。
重要的医药中间体
缺点：以有毒的苯为原料；合成路线长，副 产物多；使用了不安全的SO2。
例3：邻苯二酚的生产。新方法：酶催化法，密歇根大学光米
三：催化与反应过程的改善
新的反应路线，反应过程需要使用新的 催化剂来实现，对原有过程的催化剂进行
改善，可提高过程的效率。
• 乙醛的合成 • 对苯二酚的合成 • 羰基化合物的合成