第一章_绿色化学产生的背景
绿色化学(Green Chemistry)要点
《寂静的春天》这本书第一次对人类长期流行于全世界 的口号——“向大自然宣战”、“征服大自然”的绝对正 确性提出了质疑。她指出，化学杀虫剂的生产和应用， 会殃及很多有益生物，连人类自己也不能幸免。 尽管当时的工业界特别是化学工业界对她发起了猛烈 的抨击，而当时的美国政府也没有及时给予卡逊应有的 支持，使卡逊在《寂静的春天》出版两年后，因癌症和 遭受空前的诋毁、攻击而与世长辞，然而卡逊惊世骇俗 的预言，像是黑暗寂静中的一声呐喊，终于唤醒了人类 。科学家和生态学家得出结论，使用滴滴涕弊多利少。 1971年，美国环保署成立，1972年正式立法宣布禁止 使用DDT 。 Rachel Carson 被誉为人类环保事业的“普罗米修斯 ”。
世界八大公害事件
事件 污染 物 发生时 间、地点 致害原因 中毒症状 公害 成因
米糠油 多氯 事件 联苯
食用含多氯联 生产中 1968年日本 苯的米糠油、 多氯联 九州艾知县 全身起红疙瘩、 苯进入 等23个府县 呕吐、恶心、 米糠油 肌肉通
1972年3月 日本富山 关节、神经、 炼锌厂 全身骨痛、骨 含镉废 骼萎缩、食含 水 镉的米、水
污染物 硫氧化物 氮氧化物 卤化物 有机类废气 固体悬浮物 硫化氢 硫醇 主要来源 硫酸厂、硝酸厂、染料厂、石 化厂、化纤厂
氯碱厂、制冷剂厂、有机合成厂 石化厂、有机合成厂 发电厂、焦化厂
石化厂、煤气厂、染料厂
化学工业的主要污染物──废液
污染物 主 要 来 源 煤气厂、氮肥厂、化工厂 酸、碱类 硫酸厂、硝酸厂、磷肥厂、纯碱厂、石化厂
公害 成因
SO2→SO3 → 1930年12月 比利时马斯河 肺部、咳 谷 嗽… 1. 工厂多 1948年10月 工业污染 SO2+烟尘→ 美国多诺拉 硫酸 →肺部、 物积聚 2. 遇雾天 1952年12月 咳嗽、胸闷、 喉痛、呕吐 英国伦敦
1绿色化学产生的背景
1 绿色化学产生的背景1 绿色化学产生的背景当前,环境问题已和人类的生存与发展休戚相关,保护环境,就是保护人类赖以生存的物质基础。
当今,全球十大环境问题中,有八大环境问题(1.大气污染 2.臭氧层破坏 3.全球变暖 4.海洋污染5.淡水资源短缺和污染 6.生物多样性减少 7.环境公害 8.有毒化学品和危险废物)都与化学化工生产有关。
由此,很多人对化学工业提出质疑,认为化学是环境变差的罪魁祸首。
人们开始厌恶化学,进而对化学产生一种莫名其妙的恐惧心理。
结果:凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎,化妆品广告中便反复强调本品不含任何“化学物质”,甚至在西方媒体中出现了一个新词汇“Chemophobia”(化学恐惧症)。
在这种形势下,综合考虑环保、经济、社会以及化学工业自身发展的要求,具有全新理念的“绿色化学”(GreenChemistry)应运而生。
1991年,“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出并成为美国EPA的中心口号。
美国环保局率先在官方文件中正式采用绿色化学这个名称。
1995年3月16日,美国总统克林顿宣布设立“绿色化学挑战奖计划”,以推动社会各界进行化学污染预防和工业生态学研究,从根本上减少乃至杜绝化学污染源。
同年10月30日设立“总统绿色化学挑战奖”这项在化学化工领域内唯一的总统奖,以表彰在该领域中有重大突破和成就的个人与单位。
使得“绿色化学”。
这个名称广为传播，目前全世界比较发达的国家的许多行业都以浓厚的兴趣大力研究绿色化学课题。
2 绿色化学的指导思想绿色化学(GreenChemistry)又称环境无害化学,是指从污染预防的基本思想出发,在化学品生产的始端就采用预防的科学手段。
整个过程和终端均为零排放或零污染,它研究的中心问题是使化学反应及其产物具有以下特点:(1)采用无毒、无害的原料;(2)在无毒、无害的反应条件(催化剂、溶剂)下进行;(3)减量、循环、重复使用;(4)具有“原子经济性”,即反应具有高选择性,极少副产品,甚至实现零排放;(5)产品应是对环境友好的;(6)满足价廉物美的传统标准。
绿色化学的诞生和发展简史
绿色化学和工程年会 1997美国
“Green Chemistry” 1999英国
总统绿色化学挑战奖 1995美国
“绿色化学”课程 2001年起各国
（2） 发展简史 中国：
提出相关选题
1995中科院
主题论坛
1999
“十一五规划”
2005
绿色化学，大势所趋
香山科学会议
1997
国际学术讨论会
1998年起
绿色化学教育
第八章 绿色化学Hale Waihona Puke 基本原理与应用12
3
绿色化学 的诞生和 发展简史
绿色化学的 基本原理
绿色化学 的应用
第一节 绿色化学的诞生和发展简史
一、绿色化学的诞生
《里约热内卢环境与发展宣言》 和可持续发展（sustainable development)
工作重心： 污染治理
污染预防
“点水止沸” “釜底抽薪”
二、绿色化学的定义和发展简史
（1）定义
绿色化学（green 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：
《污染预防法》 1990美国
“绿色化学” Anastas博士
首次学术研讨会 1994美国
绿色化学概述
第一章绿色化学概述1.1 20世纪化学工业的贡献及其带来的环境污染20世纪是化学工业蓬勃发展的世纪，也是人们逐步认识其对人类健康、社区安全、生态环境也有危害的世纪。
1913年合成氨化学肥料的生产，1941年主要杀虫剂DDT进入市场，这些成就为粮食、蔬菜等食品的丰收起到重要作用，减轻了人口增长对食品需求的压力。
1930年开始生产聚氯乙烯，1938年生产出化纤尼龙，1939~1945年第二次世界大战期间，开始生产顺丁橡胶，这些都是化纤、塑料、橡胶开拓的先例。
由于廉价的石油、天然气大量供应，导致石化行业的蓬勃发展，许多石油化工产品如合成纤维、合成橡胶、合成塑料以及洗涤剂、涂料、粘合剂等渗入到人类生活的各个方面，遍及衣食住行。
1928年第一个抗生素——盘尼西林（Penicillin）的发现，开创了一系列抗生类药物开发的先河。
1953年又发现了DNA的双螺旋结构（double-helix structure），为研制基因工程药物奠定了基础。
这些成就在减轻人类病痛、预防疾病、保障健康、延长寿命方面起到十分重要的作用。
展望21世纪，化学工业还将在衣食住行、保健和娱乐等方面更高层次上继续发展，为满足人类日益增长的物质需求服务。
然而，从20世纪50年代起，由于化学品产量的剧增，化学产品种类的增多，其对人类健康的危害性和对环境、生态的破坏也逐渐暴露出来，特别是几件重大事故的发生，更引起政府和社会的警觉。
例如1961年，在欧洲引起了对一起药物Thalidomide 的恐慌，妇女在孕期为了减轻恶心和呕吐而服用这一药物，却发现所生的小孩带有严重的缺陷，最严重的情况，会产生缺胳膊少腿或严重畸形，估计由此生下的小孩全世界有10000人，其中德国既有5000人。
这一悲剧导致在新药上市时，政府部门要对新药进行严格的致畸性药理试验，也引起社会关注合成化学品作为药物时对人类产生的影响。
1962年女海洋生物学家Rachael Carson所著的《寂静的春天》出版，书中详细地叙述了DDT和其它杀虫剂对各种鸟类所产蛋的影响。
绿色化学的兴起
第二节 NO——昔日“罪魁祸首”，今朝“ 明星分子”
一、NO的生理功能 NOx(和SO2)是形成酸雨的重要污染源，直接后果是造成大气
污染，损害人体的呼吸系统。
近年来消除NO并生成苯酚的新方法，反应如下：
催化剂
NO
OH
N2
20世纪80年代，科学家发现，NO可激发人体产生许多生物 响应，在各种生化过程中起着关键作用，具有神奇的生理 调节功能，如有助于控制血压，可进行免疫调节和神经传 递、抑制血小板凝聚等生理功能。
臭氧层破坏是紫外线等短波辐射增强，导致皮肤癌患者 增加，给自然生态系统带来严重影响。维护臭氧层的平衡 ，已成为一个全球性的环境问题。
在智利南部，过去喜欢又蹦又跳的兔子，现在成天闷闷不 乐，哼哼着不爱动弹了。 这些可怜的兔子患了白内障。 那是因为它们生活在南极的臭氧空洞下。
1997年，各国政府批准了《破坏臭氧层物质的蒙特利尔议 定书》和它的修正案对每一个“地球村民”（各个国家） 的破坏臭氧层行为有了法律约束。
二、氟利昂——制冷界的“昔日明星” 氟利昂是用于制冷的饱和碳氢化合物的卤(氟、氯、 溴)代物的总称(商品名)，尤其是氯氟烃类(Chlorof luoron-carbon,缩写CFC),共有数十种。其中，F12和 F22为中压中温制冷剂，具有无色、无味、基本无毒 、不燃烧、不爆炸、不腐蚀金属等特点，是极其安全 的制冷剂
硝化甘油与诺贝尔
第三节 氟利昂——从“制冷明星”到臭氧杀手
一、臭氧层破坏的后果 在我们身边，在头顶上，空气中有一种叫“臭氧”的气体 。臭氧分子包括3个氧原子。这种有毒的气体在大气中非 常稀薄。90％以上的臭氧存在于大气层的上部，或平流层 ，离地面有10到50公里。电视台每日公布的空气质量中， 有一项就是臭氧。地面上的臭氧来源于汽车尾气和其他污 染源。
绿色化学课件
生成前进行实时的和在线跟踪及控制； （12）在化学转换过程中，所选用的物质和物质形
态应尽可能地降低发生化学事故的可能性。
9
Twelve Principles of Green Chemistry
10
1: It is better to prevent waste than to treat or clean up waste after it is formed.
13
10: Chemical products should be designed so that at the end of their function they do not persist in the environment and break down into innocuous degradation products.
11
4: Chemical products should be designed to preserve efficacy of function while reducing toxicity 5: The use of auxiliary substances(e.g. solvents, separation agents) should be made unnecessary wherever possible and innocuous when used. 6: Energy requirements should be recognized for their environmental and economical impacts and should be minimized.
绿色化学第一讲ppt课件
绿色化学主要研究领域
一，合成、制造工艺（无机、有机）
1，高原子效率的反应方法 2，多段工艺少段化 3，催化工艺化 4，固体催化、固体试剂 5，反应溶剂的改善 6，危险物质不使用、不生成的工艺 7, 绿色原料的利用
绿色化学主要研究领域
二，制品
1，环境友好制品 2，不含有害物质的制品 3，从量到品质向上的制品 4，优质、多功能的制品
绿色化学主要研究领域
三，工学
1，绿色化学为目的的生命周期评价的确立 2，绿色度的评价方法 3，反应器工学（膜反应器，反应蒸馏） 4，分离技术 5，化学物质的毒性评价和管理 6，排出污染物的无害化
绿色化学
Anastas：指出： 绿色化学针对人体、环境有害的原料、 制品、溶剂、试剂等使用，以及削减副 产物、废弃物的发生或停止使用作为目 的，在化学技术上解决方法。
绿色化学
特徵：是以预防为主的特徵 绿色化学是在化学制品设计阶段，对 生态学的恶劣影响最小，并且经济效率向 上制造产品的运动，这些运动在进行研究、 设计时可以进行预防。把预防作为着力点， 积极而全面地考虑，才能达到保护环境的 目的。
2）降低反应活化能。
不仅有益于控制，而且可以降低反应发生所需的沮度
绿色化学的12原则
10. 化工产品要设计成在其使用功能终结后，它 不会永存于环境中，要能分解成可降解的无害 产物。（生分解性）
1. 现状 2. 环境中的持久性物质， 塑料 农药 化学设计中应考虑降解功能
绿色化学的12原则
11. 进一步发展分析方法，对危险物质生成前实行 在线监测和控制。（计测制御）
绿色化学答案
绿色化学答案【篇一：绿色化学习题与答案】lass=txt>1、绿色化学产生的时代背景是什么？答：长期以来，人们对传统化学不能有效的利用资源，无节制的消耗以及造成严重的环境污染进行了深入思考，制定了一系列的防治和预防污染的措施，但都不能从源头解决污染。
绿色化学正是在这大背景下应运而生。
2、简要概括绿色化学的基本内容？答：绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化来进行的。
它主要包括：化学反应的绿色化、原料的绿色化、溶剂的绿色化、催化剂的绿色化、产品的绿色化以及化工生产的绿色化。
3、叙述绿色化学与环境化学的异同点？答：不同点：环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学；绿色化学是防止污染、产生较少的危险废物以及减少环境和人类健康的风险的环境友好化学品和过程的设计、制造和使用，目的是从源头减少污染，是一种理念、一种愿望。
相同点：两者都是减少有害化学物质对环境的污染，保护环境。
第二次作业冉力 201204430011、举例说明保护基团的作用，并用绿色化学的观点来说明其优缺点？答：例子保护基团是为了在实验中不使其它的基团发生改变，而只使特定基团或部位发生预期反应，这样就避免了实验的失败及反应产物的结构复杂化，防止危害其它物质的功效。
优点：保护基团能使反应朝着人们预想的方向前行，能有效的利用反应物原料，防止基团影响其他反应物和产物的功效。
缺点：在保护基团解除的过程中，保护物质就变成了废物，不仅消耗了额外的试剂，还产生了需要处理的废物，造成污染，这不符合绿色化学的要求。
第三次作业冉力 201204430011、举例说明分子筛催化剂的性能和催化特性？答：分子筛具有选择性吸附、高效吸附性能、离子交换性能和催化性能。
如沸石分子筛只允许直径比较小的分子通过，而且对水、氨气、二氧化碳等极性分子有很高的亲和力，是良好的催化剂和催化载体。
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光化学烟雾和大气污染
大量废弃物质不停地排向大气圈，直接污染 大气并危及人类的生命。 光化学烟雾——主要是氮氧化合物与烃类物质再 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。 这些物质在紫外线照射下发生一系列化学反应， 形成光化学烟雾……more 土壤颗粒、花粉、灰尘、煤灰、粉尘等直接污 染大气。
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核冬天的威胁
1982年，有人提出了有限的核战争所产生的烟尘 会导致地球冷却的假设，这个概念被称为“核冬 天”。 烟尘和其他气体溶胶的大透镜作用 烟尘对地球的影响可能会更大 核爆炸产生的烟尘大量存在于大气中，使 得地球冷却。 关于气溶胶在气中的停留时间以及烟尘对 辐射平衡的影响目前还不清楚。
酸雨
生物多样性锐减
选哪项呢？
森林的破坏
荒漠化
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全球气候变暖
全球气候变暖（温室效应）是大气中温室气体浓度 升高引起的气候变化现象。 温室气体主要有：二氧化碳、氮氧化物、卤代烃类等。 21世纪中叶地球表面的平均温度将升高1.4～ 1.5℃，两极冰雪将会加速融化，海平面将上 升0.25～0.65m。 一系列的变化将对环境造成广泛、长远而深刻 的影响。
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完了！
臭氧层破坏
臭氧层的作用： 臭氧气体在太阳与地球之间形成了一道 天然的屏障——吸收太阳的紫外线。 臭氧层破坏的原因： 人类大量使用氟氯烃、溴氟氯烃等合化 物使臭氧层遭到破坏。 汽车尾气中所含的NOx类化合物会催化 臭氧的分解反应，从而破坏臭氧层。
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臭氧层破坏的影响
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其他资源问题
人类的生存和发展除需要能源外，还需要其他 各种资源。
土地资源日渐短缺。
矿产资源过渡开发。 生物资源再生速度高于消耗速度。
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第三节
健康问题
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古人为求长寿
不 可 取
求仙拜神 修身养性 炼丹寻药
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顽疾需 新药
抗衰老 延寿命
现代医药
避抗性 增疗效 减少 副作用
我想有个家
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森林的破坏
森林是地球生命之肺 森林不仅有生态价值，而且还有很重要
的经济价值。 如果不严加控制，继续乱砍乱伐，我们 将面临无足够的氧气供呼吸用的困境。
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荒漠化
由于气候变化和人类经济活动在内的各种因素影 响所造成的干旱、半干旱和干燥、亚湿润地区的 土地退化 造成结果：地球可利用土地减少。 荒漠化是目前人类急待解决的一大突出的环境 问题。
第一章 绿色化学产生的背景
化学是一门“核心、实用、创造性”的科 学. 化学的方法、结构、化学反应的研究仍 在主导其他学科 开发天然资源满足人类的生活需要 形成了基于化学的产业——创造新物质 人类的衣、食、住、行、用及保持健康 均离不开化学 轻化工程学院
人类社会面临挑战？！
化学学科面临挑战？！
看看例子吧
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萨立多胺（tholidomide）
其R-异构体是一种有效的镇静剂 而其S-异构体则是一种极强的畸胎剂
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治疗帕金森氏症的L多巴的合成为我们提 供了一个很好的成功例子：
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第四节 可持续发展问题
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传统发展观的弊病
基本上是一种“工业实现观”： 以工业增长作为发展的唯一标志 把工业化和工业文明作为现代化的标志 目标和动力——国民生产总值 GNP(Gross National Product) 没有确保资源和环境受到保护和发展 指标体系不合理
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第二节
资源问题
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能源问题
能源是发展国民经济、维持人们生活水平的基 石。
能源的利用大大地发展了人类社会的生产力， 也大幅度地改善了人类的物质文化生活。
能源消耗量巨大，所剩能源已不多。 more 为了人类的延续，目前应该怎么办？
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能源问题
石油：
尚可开采约 40年 天然气：尚可开采约 60年 煤： 尚可开采约 220年
酸雨的危害： 湖泊酸化, 渔业减产, 森林 衰退, 土壤贫脊, 粮菜减产, 建筑物腐蚀, 轻化工程学院 文物面目皆非。
生物多样性锐减
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。 自然界每27年就有一种植物从地球上消失，每 个世纪就有90多种脊椎动物灭绝。 如果不立即采取有效措施，人类将面临着能否 以其固有的方式继续生活下去的挑战。
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氮氧化物是引发光化学烟雾的主要元凶。 NO2→NO＋O O+CXHY→CXHY
. CXHYO +O2→CXHYO3 .
CXHYO3.+CmHn→RCHO+R’C O+O2→O3
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酸雨是pH≤5.6的雨水、冻雨、雪、雹、露 等大气降水 。 许多资料表明形成酸雨的主要物质是:
Welcome to Green Chemistry
绿色化学 Green Chemistry
成绩考核
1、考勤（抽查缺席3次无成绩）。
2、笔试。
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主要参考书
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目 录
§1 §2 §3 §4 §5
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绿色化学产生的背景 绿色化学的任务 绿色化学的方法 绿色化学的应用 绿色化学的发展趋势
酸性SOX、NOX气体等. 目前, 全球有三大酸雨地区：西欧, 北美和
重庆酸雨 重庆酸雨 特别多！ 特别多
酸雨
东南亚。我国长江以南也存在连片的酸雨区域， 覆盖四川、重庆、贵州、广东、广西、湖南、湖 北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区， 面积达200多万平方公里的酸雨区是世界三大酸 雨区之一。
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第一章
绪 论
第一节 环境问题 第二节 资源问题 第三节 健康问题 第四节 可持续发展问题
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参考文献
作业
பைடு நூலகம்一节
环境问题
人类在向大自然不断索取以满足
自身需要的同时，也造成了严重 的环境污染。
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全球气候变暖 核冬天的威胁 臭氧层破坏 光化学烟雾和大气污染