四川大学《绿色化学》习题答案第五章
绿色化学答案
思考题第一章31.21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41.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51.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111.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171、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。
高二绿色化学试题及答案
高二绿色化学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 下列物质中，属于绿色化学范畴的是：A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 过氧化氢D. 硝酸答案：C2. 绿色化学的核心原则是：A. 减少原料的使用B. 减少废物的产生C. 减少能源的消耗D. 以上都是答案：D3. 在化学反应中，绿色化学倡导的是：A. 尽可能使用有毒物质B. 尽可能使用可再生原料C. 尽可能使用不可再生原料D. 尽可能使用不可降解物质答案：B4. 绿色化学的目标之一是：A. 减少化学产品的使用B. 减少化学产品的生产C. 减少化学废物的产生D. 增加化学废物的产生答案：C5. 绿色化学中，原子经济性是指：A. 反应中所有原子都被利用B. 反应中部分原子被利用C. 反应中所有原子都被浪费D. 反应中部分原子被浪费答案：A6. 在绿色化学中，催化剂的作用是：A. 增加反应速率B. 减少反应速率C. 改变反应的平衡D. 改变反应的机理答案：A7. 下列哪个不是绿色化学的特点：A. 预防污染B. 提高安全性C. 增加废物的产生D. 减少原料的使用答案：C8. 绿色化学倡导的“12原则”中，第7条原则是：A. 尽可能使用可再生原料B. 尽可能使用不可再生原料C. 尽可能使用有毒物质D. 尽可能使用不可降解物质答案：A9. 绿色化学中，减少能源消耗的措施包括：A. 使用更多的能源B. 使用更少的能源C. 使用不可再生能源D. 使用有毒能源答案：B10. 绿色化学中，提高原子经济性的方法是：A. 增加副产品的产生B. 减少副产品的产生C. 增加原料的使用D. 减少原料的使用答案：B二、填空题（每题3分，共30分）1. 绿色化学的核心是_______污染。
答案：预防2. 绿色化学的12原则中，第2条原则是提高_______的利用。
答案：原料3. 在绿色化学中，催化剂的特点是_______。
答案：选择性高4. 绿色化学倡导使用_______原料。
2川大绿色化学
第二章作业题1：绿色化学的目标、化学工业造成的危害、风险试剂、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：化学过程不产生污染，即将污染消除与生产之前。
化学工业造成的危害：向环境排放了大量的污染物，某些化学品的乱用给整个生态环境造成了非常严重的影响，许多物质排放大环境后能在环境中残留和积累，对环境造成破坏。
化学工业上的偶然事故也会给人类和环境造成突发性的影响。
风险试剂：化学化工生产过程中使用的许多有毒有害物质直接危及人类生命严重污染环境或者危害人类健康和安全的化学物质，包括在生产过程中使用的原料，溶剂，催化剂及其他的试剂。
可再生资源：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＝（目标产物的量／全部反应物的量总和）×100％环境商：用以衡量合成反应对环境造成影响的程度，定义：EQ＝E * Q【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。
】环境因子：废物质量/目标产物质量2：为什么要大力发展绿色化学？答：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，一些化学品被不加节制地滥用，给生态环境造成了严重的影响。
同时，目前人类社会发展到今天已无法离开造成当前物质文明的化学产品和化学工业而退回到上世纪或者更远古的时代。
因此，我们既要伟开创更加美好的生活而发展化学和化学工业，又吧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，又嫩那个满足环境的要求，以保证可持续发展的新化学——绿色化学。
3：绿色化学及其与环境污染治理的异同。
答：绿色化学是当今国家化学科学研究的前沿。
它吸收了当代物理、生物、材料、信息等学科的最心理论和技术，是具有明确的科学目标和明确的社会需求的新兴交叉学科。
传统的环境保护方法是治理污染，或曰污染的末端治理，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，是一种治标的方法。
Green Chemistry_四川大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
Green Chemistry_四川大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.One of the obvious effect of catalysis to facilitate the reaction is to minimizethe activation energy (energy costs), and thus reduce the reactiontemperature.参考答案:正确2.Principles for designing safer dye chemicals to aquatic species include:参考答案:Sulfonic group (磺酸基) is better than carboxylic group (羧酸基)_Molecular weight should be larger than 1000 Daltons3.If we compare the molecule A (【图片】) with another molecule B (【图片】), the molecule A shows higher toxicity than the molecule B.参考答案:错误4.In some cases, the application of atomic economical reaction in chemicalsynthesis is not enough for eliminating the formation of wastes. These cases include:参考答案:Low product stereoselectivity_The presence of parallel reaction_Lowequilibrium conversion5.Muscarinic antagonistis (蝇覃碱拮抗剂)【图片】is a silane analog ofneopentyl carbamate (新戊基氨基甲酸酯)【图片】, the former is morebiodegradable than the latter.正确6.The use of catalysts is preferred in green chemistry because of the followingreasons:参考答案:Reduce environmental pollutions_Activate new startingmaterials_Increase the selectivity of a special product_Promote thechemical processes7.For delocalized cationic dyes containing N, the toxicity comparison should be:参考答案:The more substituents on N atom there are, the more acute the toxicity is_Primary N < Secondary N < Tertiary N8.Biodegradability of chemicals is usually enhanced by the following molecularfeatures:参考答案:Oxygen in the form of hydroxyl or carboxylic groups_Un-substitutedlinear alkyl and phenyl rings9.The eventual mineralization of organic compounds can be attributedpredominantly to the biodegradation by higher organisms.参考答案:错误10.Considering the food requirement, the following biomass resources could beused as the chemical feedstocks for producing fine chemicals and liquid fuels:Microalgae_Woody wastes11.These renewable feed-stocks are most often associated with biological andplant based starting materials, including:参考答案:Saw dust_Agricultural wastes12.Catalytic distillation is a kind of technique of process intensification, whichcombines the catalytic reaction and product separation in a single distillation column. Which equipment or techniques in the following are included inprocess intensification?参考答案:Microreactors_Static Mixers_Membrane reactor13.Oxidation reactions are frequently used in petrol-refinery (石油炼制). Tominimize the pollutions induced by inorganic oxidants, some green oxidants could be used in chemical synthesis. These green oxidants include:参考答案:O3_lattice oxygen_N2O14.Which typical environmental problems in the following are related tochemical industry?参考答案:Global warming_Acid rain_Depletion of ozone layer_Photochemicalsmog and haze15.Chemical reaction with 100% atom utilization has two characteristics. Thereactants could be fully utilized, and the resource could be most possiblyused economically. The waste could be minimized.参考答案:正确16.We can use the following substances to replace the traditional inorganicoxidants such as CrO3, KMnO4, and HNO3 in cleaner oxidation reactions:参考答案:H2O2_O2_N2O_Lattice oxygen17.We can control the reaction process even we cannot measure the parametersof chemical reaction.参考答案:错误18.The atomic economical reaction is not a requisite condition (必要条件) foreliminating the formation of wastes because the low equilibrium conversion and low product selectivity in a chemical reaction will also bring aboutpollutions.参考答案:错误19.The goal of green chemistry is to treat the environmental pollutions alreadygenerated in chemical reactions.参考答案:错误20.Renewable feedstocks are the substances that are easily regenerated withintime frames that are accessible to the human lifetime, including carbondioxide and methane.参考答案:正确21.The goal of green chemistry is to eliminate the potential of pollution before itoccurs.参考答案:正确22.Volatile organic compounds (VOCs) are frequently used as solvents inchemical reactions, which will lead to potential harmfulness to handlers and environments. From the viewpoints of green chemistry, which in thefollowing could be used as new solvents instead of VOCs for chemicalsynthesis?参考答案:Supercritical CO2_Deep eutectics (低共熔溶剂)_Water23.The following molecular features of chemicals generally do increase theresistance to aerobic(需氧) biodegradation, except:参考答案:Potential sites of enzymatic hydrolysis_Un-substituted linear alkylchains24.The possible effects of the solubility of chemicals on biodegradability are asfollows:参考答案:Microbial bioavailability_Rate of solubilization25.Which group of metals in the following should we avoid using when we aredesigning metalized acid dyes (金属化酸性染料).参考答案:Al, Cr, or Zn_Al, Cr, or Co_Cr, Co, or Zn26.If O has been inserted into the structure during molecular design, thebiodegradability of a chemical will be enhanced.参考答案:正确27.DDD【图片】is a silane analog of DDT 【图片】(organochlorine pesticide 有机氯杀虫剂), the former is more biodegradable than the latter.参考答案:正确28.The reaction types involved in biomass conversion to fine chemicals andliquid fuels include:参考答案:Hydrolysis_Deoxygenation_Hydrogenation29.One of the research area in Green Chemistry is to use renewable feedstocksfor chemical production. Which could be used as feedstocks for chemicalproduction in the following resources?参考答案:Microalgae_Agricultural wastes_Kitchen garbage_Waste cooking oil30.Traditional pollution treatment can provide a permanent cure.参考答案:错误31.Classification of surfactants includes:参考答案:Anionic surfactants_Cationic surfactants_Amphotericsurfactants_Neutral surfactants32.The majority of chemicals that are toxic to aquatic species are toxic byspecific toxicity.参考答案:错误33.For very insoluble chemicals, the replacement of a given functional groupthat increases solubility may reduce the biodegradability.参考答案:错误34.The introduction of O is particularly important for biodegradation, becausethe 1st step of biodegradation is some kind of oxidation reaction which is almost always the rate limiting step.参考答案:正确35.Several unconventional processing techniques that rely on alternative formsand sources of energy are of importance for process intensification. These alternative forms and sources of energy include:参考答案:Solar energy_Photo and other radiation_Sonic_Microwaves36.The energy is widely used in chemistry and chemical industry in thefollowing aspects:参考答案:Separation energy requirement_Accelerates the reaction rate withheat_The need to control reactivity through cooling_Pre-heating of the reaction mixture。
2020-2021大学《绿色化学》期末课程考试试卷A(含答案)
-------------------------------装----------------------------------------订--------------------------------------------线------------------------------------2020-2021《绿色化学》期末课程考试试卷A一、问答题1、绿色化学的定义，并论述发展绿色化学为何大有作为？（不少于200字）15分2、绿色化学的特点？并论述发展经济与破坏环境是否矛盾？并论述绿色化学起何作用？举例3个以上说明。
（不少于300字）15分3、绿色化学反应采用无毒无害的反应条件、高效催化剂和介质对保护环境起何作用？举例2个以上说明（加成反应、重排反应等）。
（不少于300字）20分4、绿色化学的12原则上什么？15分5、请写出Wittig 反应，从绿色化学的角度评价Wittig 反应？（不少于200字）15分二、选择（4×5分=20分）1、在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部都转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。
在用CH 3C≡CH 合成CH 2=C(CH 3)COO CH 3的过程中,欲使原子利用率达到最高，还需要的其它反应物有 （ ）A ． CO 和CH 3OHB ． CO 2和H 2OC ． H 2和CO 2D ． CH 3OH 和H 22、绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率，原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。
在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是 （ ）B ．CH 2=CH 2＋Cl 2＋Ca(OH)2 ＋CaCl 2＋H 2OC ．2CH 2=CH 2＋O 2D ． ＋HOCH 2CH 2－O －CH 2CH 2OH ＋2 H 2O3、20世纪90年代，国际上提出了“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都能实现净化和无污染的反应途径，下列各项属于“绿色化学”的是（ ）A ．处理废弃物B ．治理污染点C ．减少有毒物D ．杜绝污染源4、臭氧层的破坏导致紫外线对地球表面辐射量的增加，从而使全球皮肤癌的发病人数明显增加。
《绿色化学》思考题及参考标准答案
心内容之一。
2.原子经济性与环境效益的相关性.
○1 原子利用率越低，环境因子就越大，生产过程产生的废物就越多，造成的资源浪费和环境污染就越大。○2 产品越精细复杂，E 值越大。因为产品越复杂，生产步骤越多，原子利用率越低。○3 原子经济反应是最大 限度利用资源、最大限度减少污染的必要条件，但不是充分条件。 3.提高化学反应原子经济性的途径有哪些? ○1 开发新型催化剂；○2 简化合成步骤；○3 采用新合成原料。
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。
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。
3.绿色化学的十二条原则是什么？ ○1 防止污染优于污染治理；○2 提高原子经济性；○3 尽量减少化学合成中的有毒原料、产物；○4 设计安全的
化学品；○5 使用无毒无害的溶剂和助剂；○6 合理使用和节省能源；○7 利用可再生资源代替消耗性资源合成
化学品；○8 减少不必要的衍生化步骤；○9 采用高选择性催化剂优于使用化学计量助剂；○10产物的易降解性；
氢氰酸对人பைடு நூலகம்危害:无色液体或气体，极易挥发，能迅速被血液吸收，口服致死量一般在 0.1-0.3g 之间。
《绿色化学》思考题及参考标准答案
大气污染○8 淡水资源污染○9 海洋污染○10垃圾围城—最严重的城市病 ○11核冬天(核污染) 2.绿色化学的定义、特点及其与环境化学和环境治理的区别。 定义：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
汽车尾气排放→光化学烟雾→使人生病 对全球环境的影响：二氧化碳排放→温室效应→海平面升高，沿海地区被淹没：气候变化→影响人类健康。 氟氯烃排放→臭氧层空洞→紫外线照射增加→皮肤癌等 3.如何避免物质的直接毒性？ （1）选择无毒物质 （2）选择官能团
○1 避免有毒官能团○2 对有毒官能团进行结构屏蔽 4.什么是间接中毒？如何避免间接中毒？ 间接中毒也称生物活化，是指物质在初始结构时并不具有毒性，但它进入人体后，会转化为有毒的物质， 如致癌物质。 ○1 不使用具有生物活化途径的分子：强的亲电性或亲核性基团；不饱和键； 其他分子结构特征 ○2 对可生物活性结构进行生物屏蔽 5.人体中毒的途径及其特点是什么？ 致毒途径有三种： ○1 接触致毒：皮肤接触、嘴接触、呼吸系统接触 ○2 生物吸收致毒：生物吸收是指生物系统内对有毒化学品吸收的能力及在生命系统内的分布. ○3 物质的固有毒性致毒：物质的固有毒性是指有毒化学物质引起正常细胞改变的性质，通常有分子的部分 结构引起，这部分结构称为毒性载体 6.举例说明，在了解了有毒物质毒性机理后，进行分子修饰可大大降低其毒性。 ○1 麻痹与产额毒性 例如：用普通脂肪族胺的 QSAR 预测出的毒性仅为其实测毒性的 1/84 ○2 利用结构修饰减轻超额毒性 例如甲基丙烯酸羟乙酯，由于甲基的位阻对水生生物的毒性比丙烯酸乙酯低 了许多，，但两物质有基本相同的商业用途。 ○3 染料，例如，在两性染料分子中加入一个羰基可降低其对鱼和水蚤的毒性。 7.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。 碳和硅:4A 族元素，化学性质上有相似性 碳和硅都是 4 价元素，能形成四面体结构，能与碳形成稳定化学键 有机硅化合物存在时间有限 优点：有机硅化合物能降解和氧化代谢，（生物降解和非生物降解） 8.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？ 对于表现出麻痹型毒性的非离子有机化合物 LogP<=5 其致死性和慢性毒性均会随脂溶性呈指数增加 LogP>5 时毒性随脂溶性指数减少，因此对生物活性降低 LogP5-8 时长期接触有害的这类非离子型有机物呈现慢性毒性 LogP>=8 时长期接触也表现不出毒性，因为此时水溶性很差，化学品变得没有生物活性 9.举例说明等电排置换是设计更加安全化学品的有效方法。 对苍蝇有相似的毒性，氨基甲酸酯的硅取代等电排置换物，更易于降解，对环境危害小。
绿色化学(全套课件)四川大学(2024)
色谱分离原理
利用物质在固定相和流动相之间的分配平衡，实现不同组分的分 离。
色谱法的分类
根据固定相和流动相的不同，可分为液-液色谱、气-液色谱、气固色谱等。
色谱分离技术应用
在石油化工、环境监测、食品药品分析等领域有广泛应用，如油品 组成分析、大气污染物监测、药物成分分析等。
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结晶分离技术
06
绿色分析测试与评价方法
2024/1/29
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绿色分析测试方法
原子经济性和E因子评价法
通过计算化学反应中原子的利用效率和环境负 荷来评估其绿色程度。
绿色溶剂选择
选择环境友好的溶剂，如离子液体、超临界流 体等，以减少对环境的污染。
2024/1/29
绿色催化剂设计
开发高效、可回收和可重复使用的催化剂，以降低化学反应的能耗和废弃物产 生。
成功开发出多种高效分离纯化技术， 如超临界流体萃取、膜分离等，这些 技术在化工、制药等领域具有重要应 用。
02
分离纯化过程优化与 节能研究
对多个分离纯化过程进行了优化研究 ，提高了分离效率和能源利用效率， 减少了废弃物排放和能源消耗。
03
新型分离纯化材料的 探索与应用
积极探索并应用新型分离纯化材料， 如分子筛、金属有机框架材料等，在 气体分离、液体分离等领域取得了重 要进展。
2024/1/29
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THANKS
2024/1/29
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经济发展
绿色化学可以推动化学工业的转型 升级，促进经济的可持续发展。
7
02
绿色合成技术
2024/1/29
8
原子经济性反应
03
原子经济性概念
原子经济性反应类型
四川大学《绿色化学》习题答案 总汇
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 2NO+O O+CxHy CxHyO · CxHyO ·+O 2 CxHyO 3·CxHyO 3·CmHn RCHO+R 1COR 2O+O 2 O 35. 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。
《绿色化学》(2007 2008 1专业课)试题(A卷)参考答案
《绿色化学》试题（A卷）参考答案及评分标准一、名词解释（本题共6小题，每题4分，4 6＝24分）1. 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。
（4分）2. 定量构效关系：是指关联一系列物质生物活性与一种或多种物理化学性质的关系式。
在定量构效构效中，要把化学结构转化为描述物理化学性质的参数，而这些理化性质又是与生物反应相关的。
（4分）3. 电子等排物：具有相同数目的原子、相同数目的电子切点子的排布方式相同，因而有相同的电荷的一些物质和取代基。
以及除上述外，具有相似分子形状和体积、大致相似的电子排布，因而表现出相似物理化学性质的分子、原子、取代基等。
（4分）4. “软”药剂：是指那些临床上有治疗效果，但又因具有毒性或副作用而限制使用的物质的类似物质，即保留物质的治疗特性，同时又使它失去毒性和副作用。
（4分）5. Ⅰ相反应：包括氧化、还原和水解。
陌生化学物质通过氧化、还原和水解过程转化为极性更大的代谢物，从而更容易溶解于水，更容易排泄。
（4分）6. 环境因子：即每生产1公斤的目标产物，同时所生产废物的质量，环境因子可衡量生产过程对环境的影响（4分）二、简答题（本题共5小题，每题8分，8 5＝40分）1.（1）在经济上还不具备竞争力；（2分）（2）种植生物质要占用大量耕地；（2分）（3）生物质的生产季节性很强，产品质量、产量不稳定；（2分）（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，使其利用变得十分复杂。
（2分）2. （1）液体比固体更容易被皮肤吸收，设计分子使其为固体而不是液体可减少皮肤吸收的可能性；（2分）（2）设计分子使其具有更大的极性或具有离子性，或具有更大的水溶性而无油溶性可减少皮肤吸收的可能性；（3分）（3）增大颗粒度或相对分子量及分子大小也可减少皮肤吸收的可能性。
四川大学期末绿色化学考试试题(闭卷)
3
三、举例说明绿色化学的主要研究领域（18）
4
四、工业上生产苯胺采用的苯为原料，即苯先硝化再还原得到苯胺。
1、写出该过程的化学计量关系式和反应条件。
2、计算该方法的原子利用率，用绿色化学观点分析该过程的不足。
3、设计一条新的更接近绿色化学目标的苯胺合成路线。
4、分析你设计的过程的热力学可行性及其绿色化学优点。为了实现你设计的过程，应从哪几个方面考虑设计相应催化剂。（本题共22）
5
四、举例说明ห้องสมุดไป่ตู้化剂在化学反应中的作用及催化科学与技术对绿色化学发展的重要作用。（15）
四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四川大学监考人员职责》。有违反学校有关规定的，严格按照《四川大学教学事故认定及处理办法》进行处理。
一、简答（30）
亲电性物质
1
光化学污染的化学本质
，
实现化工过程强化的主要方法
2
可生物降解的化学结构
Ι相反应和Ⅱ相反应
四川大学期绿色化学考试试题（闭卷）
（2005——2006学年第1学期）
课程号：20305620课序号：0课程名称：绿色化学（Ⅰ）任课教师： 成绩：
适用专业年级：02、03学生人数：154印题份数：165学号： 姓名：
考 试 须 知
四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》和《四川大学考场规则》。有考试违纪作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。
《绿色化学》考试答案
《绿色化学》考试答案1.绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。
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。
2.生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。
它包括植物、动物和微生物。
广义概念：生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。
有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。
狭义概念：生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
特点：可再生性。
低污染性。
广泛分布性。
3.生态环境玻璃材料是指具有良好的使用性能或功能，对资源能源消耗少和对生态环境污染小，再生利用率高或可降解与循环利用，在制备、使用、废弃直到再生利用的整个过程与环境协调共存的玻璃材料。
其主要功能是降解大气中由于工业废气和汽车尾气的污染和有机物污染，降解积聚在玻璃表面的液态有机物，抑制和杀灭环境中的微生物，并且玻璃表面呈超亲水性，对水完全保湿，可以隔离玻璃表面与吸附的灰尘、有机物，使这些吸附物不易与玻璃表面结合，在外界风力、雨水淋和水冲洗等外力和吸附物自重的推动下，灰尘和油腻自动的从玻璃表面剥离，达到去污和自洁的要求。
4罗伯特•莱夫科维茨和布莱恩•科比尔卡获奖人：罗伯特•莱夫科维茨(Robert Lefkowitz)现为美国霍华德•休斯医学研究所(Howard Hughes Medical Institute)研究员，同时也在北卡罗莱纳州达勒姆的杜克大学医学中心(Duke University Medical Center)担任教授。
布莱恩•科比尔卡(Brian Kobilka)目前在加州的斯坦福大学医学院(Stanford University Medical School)担任教授。
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第五章绿色化学方法答案1.什么是催化剂?为什么说催化剂在绿色化学中有十分重要的意义?答：催化剂可以加快热力学上可能进行的反应的速率（合成氨中的Fe-K2O Al2O3），可控制反应产物化学物种的选择性（乙烯选择性氧化的不同催化剂：PdCl2-V配合物， Ag/ Al2O3，Ni），控制产物的立体规整结构(丙烯的聚合：氧气或过氧化物，Ziegler-Natta)，定向不对称合成旋光异构体(Ru手性膦配合物用于 2-（6-甲氧基－2萘基）丙烯酸+氢生产左旋二羟基苯并氨酸)，与温度控制化学物种选择性，与接触时间共同控制产物化学物种选择性（甲烷氧化生产合成气中的Ni / Al2O3 ），具有高度专一性，高选择性，高的反应物转化率和反应的原子经济性的特殊功能的分子机器。
催化科学和技术在绿色化学发展中有重要作用。
在污染防治（减少和消除发电厂的废气以及汽车尾气中NOx的排放；减少挥发性有机溶剂的使用等；）活化新的反应原料，催化与反应过程的改善（乙醛的合成、对苯二酚的合成、羰基化合物的合成）等方面都有重要应用。
2.相比于传统的氧化剂，哪些是新型的绿色氧化剂？他们各有什么特点？答：传统的氧化剂有：NaClO, NaBrO, HNO3, KHSO3；CrO3, KMnO4, KCr2O7等，主要的缺点有：产生大量的盐废物，产生大量的废气和废水，产生大量的有毒有害的重金属离子。
新型的绿色氧化剂有：（1）O2：氧气是最清洁的氧化剂；受限于它的氧化条件，通常伴随有其它辅助性的氧化/还原剂（2）H2O2：过氧化氢含有47%的活性氧成分，而且其还原产物为水，不会对环境造成污染；但过氧化氢比O2和O3都贵，且在室温条件可以分解。
（3）O3：臭氧也是一种对环境有好的氧化剂，它的还原产物O2，但O3通常需要特殊的发生装置（4）N2O：N2O在参与氧化后的产物为N2，不对环境造成危害，但是N2O的合成比较复杂，成本较高（5）晶格氧：可以在没有气相氧分子存在的条件下进行烃类的氧化反应，能大幅度提高烃类选择氧化的选择性，而且因不受爆炸极限的限制，可提高原料浓度，时反应物容易分离回收，是控制深度氧化、节约资源和环境保护的有效催化新技术。
3.化石资源作为化学化工原料有何优点？生物质作为化学化工原料又有何优点？答：（一）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。
（二）生物质作为化学化工原料的缺点（及化石原料作为化学化工原料的优点）（1）在经济上还不具备竞争力。
石油工业已相当成熟，从石油开采到从原油中提取出各种有用的烃类，再将其加工成为中间物或最终化学品，已形成了大规模的、高效的生产系统。
（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，把食品原料改作化学化工原料是否合适？生物质需要大量的土地面积来种植，而化石原料可以集中的进行开采。
（3）生物质有季节性，而化石原料的开采没有。
（4）生物质的组成复杂，不同种类的物质，其组成和性质都可能不尽相同，这使得对这些物质进行分离变得十分困难。
4.根据绿色化学的观点，如何改变反应溶剂？各有何特点？答：绿色化学研究可完成相同反应的无害溶剂系统或无溶剂系统，目前，研究的有效方法有：（1）水做溶剂：水作溶剂的两相催化方法：不仅反应条件温和、活性高、选择性好，反应之后有机相和水相也极易分离；同时用水作溶剂也避免了有机溶剂对环境的危害。
（2）离子溶液，优点：1、可操作温度范围大（-40~300℃），因而可进行各种动力学控制，2、对大量的无机物、有机物和高分子化合物有很大的溶解度，因而所需反应器的体积不大，3、表现出Bronsted酸酸性，Franklin酸酸性和超强酸性。
4、蒸汽压小，几乎观察不到；5、对水敏感但有的并不怕遇水，甚至能与水共同使用，故易于工业应用；6、热稳定性好；7、相对便宜且易于制备（低聚反应，聚合反应，烷基化反应，酰基化反应）（3）高分子溶液：以现用的溶剂为基础进行聚合反应得到现行溶剂的聚合衍生物，它们在化学合成，分离和清洁等过程中具有现行溶剂的溶剂化作用，但却不会挥发到空气中和释放到水介质中造成污染。
（4）无溶剂化：微波与催化剂和成不适用溶剂的方法，在有机合成中保护反应，去保护反应，氧化反应，还原反应，重排反应等方面均十分有效。
（5）超临界流体：黏度大，扩散系数小，偏摩尔体积负得很多。
5.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。
答：一个化学品合成所采用的反应类型或其他合成路线在很大程度上取决于所选用的原料，原料一旦选定，就必须要选择某些类型的反应。
原料对合成路线的效率、过程的环境效应和对人类健康均有极大的影响。
原料本身的生产者，原料的保存和运输过程中的操作管理者、原料在使用过程中的加工者会面临多大的危险，是在选择原料时要加以考虑的。
对于某些大宗化学品的生产，原料的选择可能改变市场的状况，因为有些物质的主要功能就是作为原料。
对原料选择的一般原则：（一）考虑原料本身的危险性。
我们希望使用无毒无害的原料，因此，在选择原料时，就必须考虑它是否对人对环境无害，是否具有比如毒性，发生意外事故的可能性，是否会破坏生态环境等。
（二）使用可再生资源：原油炼制等是一个高能耗且高污染的过程，且化石资源毕竟有限，因此在选择反应原料时应尽量选择那些可以再生的。
6.生物质作为反应原料的缺点。
答：见上。
7.超临界流体与普通流体相比有何特点？答：当流体的温度和压力处于它的临界温度和压力以上时，称该流体为超临界流体。
虽然超临界流体的密度与液体的密度相近，但其黏度却只有液体的近百分之一，因此其流动性要比液体好得多，在相同的流速下，超临界流体的流动雷诺数比液体要大得多，所以传递系数也比液体中大得多。
溶质在超临界流体中的扩散系数虽然只有在气体中的几百分之一，但却比在液体中大几百倍，这些都表明，物质在超临界流体中的传递比在液体中的要好得多。
8.超临界CO2作为反应溶剂的局限性。
答：超临界CO2作为反应溶剂的优点：（一）可以通过改变压力，在“像气相”和“像液相”之间调节流体的性质，即通过压力变化，使其性质在接近于气体性质或接近于液体性质之间变化，这样为更好地实现化学反应提供了方便。
超临界流体的密度与液体的接近，溶剂强度也接近液体，因而，是很好的溶剂，使用超临界流体，可通过调节压力来改变密度，从而调节一些与密度相关的溶剂性质，如介电性、黏度等，这样就增大了控制化学反应的能力和改变化学反应选择性的可能性。
超临界流体又具有某些气体的优点，如低粘度、高气体溶解度、高扩散系数等，这对快速化学反应，尤其是扩散控制化学反应或包含有气体反应物的反应是十分有利的。
（二）二氧化碳不可能再被氧化，因而是理想的氧化反应的溶剂。
同时，还可以利用超临界二氧化碳中二氧化碳浓度高的这一性质，是二氧化碳作为反应物的反应在超临界二氧化碳中进行，从而提高反应速率、甚至开发出新的反应。
超临界CO2作为反应溶剂的缺点：（一）超临界二氧化碳用于合成化学的最大限制是其溶剂化性质，即物质在超临界二氧化碳中的溶解度。
目前，已经进行的研究表明，在超临界二氧化碳中，物质的溶解度与其密度密切相关，且可以通过加入共溶剂使其大大增加。
超临界二氧化碳的溶解度与环己烷类似，同时还具有一定的接受氢键的能力和一定的极性选择性，因袭，相对分子质量小于400的非极性有机物，如烷烃、烯烃、芳烃、酮、醇等均可溶于超临界二氧化碳中，而高极性的化合物，如糖、氨基酸等则不溶；聚硅烷和附带聚合物可溶，而其他聚合物则不溶，利用相稳定剂或起泡剂有时可克服聚合物不溶这一局限。
（二）由于盐类不溶于超临界二氧化碳中，因此，不能用超临界二氧化碳作离子间反应的溶剂，也不能用超临界CO2作为离子作催化剂的反应的溶剂。
要克服这一限制，可采用螯合剂、相转移剂或高亲油性的离子来把离子物种引入超临界二氧化碳中，也可将金属粒子转变为中心络合物，然后把其引入超临界二氧化碳中。
（三）由于二氧化碳是亲电性的，它会与一些路易斯碱发生化学反应，因此，不能用作路易斯碱反应的溶剂。
9.何谓过程强化？可用哪些方法实现过程强化？答：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地任何化学工程的颈部都可认为是化工过程的强化。
实现强化的方法：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。