[化学课件]绿色化学通用课程
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高中化学校本课程教材《绿色化学》-PPT精品文档135页
绿色化学化工
• 9 .海洋污染 目前，全球每年都有数十亿吨的淤泥、污水、
工业垃圾和化工废物等直接流入海洋，河流每年 也将近百亿吨的淤泥和废物带入沿海水域。 • 赤潮现象1.rm • 赤潮现象2.rm
绿色化学化工
• 10. 垃圾围城 固体废物侵占大量土地，对农田破坏严重；严
重污染空气和水体。 垃圾填埋产生的垃圾渗漏液呈红棕色或深黑色、
因为在舒适的环境中自然选择淘汰的机率越 来越小，使得大量基因变异产生的素质不高的基 因也能够遗传下去，最终导致人种的总体退化。
绿色化学化工
1.3 环境污染及治理工程
1. 环境污染对人体的危害
﹡ 急性危害：污染物在短期内浓度很高，或者几种污染物 联合进入人体可以对人体造成急性危害。 ﹡ 慢性危害：慢性危害主要指小剂量的污染物持续地作用 于人体产生的危害。如大气污染对呼吸道慢性炎症发病率 的影响等。 ﹡ 远期危害：环境污染对人体的危害，一般是经过一段较 长的潜伏期后才表现出来，如环境因素的致癌作用等。
加还会引起光化学烟雾，危害森林、农作物、建
筑物等，并会造成人的机体失调和中毒。
绿色化学化工
• 3.生物多样性减少
在地球上大约1000万～3000万的物种中，只有140万已 经被命名或被简单地描述过。当前地球上生物多样性损失 的速度比历史上任何时候都快，鸟类和哺乳动物现在的灭 绝速度可能是它们在未受干扰的自然界中的100倍至1000倍。
大面积地砍伐森林，过度捕猎野生动物，工业化和城 市化发展造成的污染，植被破坏，无控制的旅游，土壤、 水、空气的污染，全球变暖等人类的各种活动是引起大量 物种灭绝或濒临灭绝的原因。
物种减少是人类的灾难。
绿色化学化工
• 4.酸雨蔓延
被称为“空中恶魔”的酸雨目前已成为一种 范围广泛、跨越国界的大气污染现象。酸雨会破 坏土壤，使湖泊酸化，危害动植物生长；会刺激 人的皮肤，诱发皮肤病，引起肺水肿、肺硬化； 会腐蚀金属制品、油漆、皮革、纺织品和含碳酸 盐的建筑。
• 9 .海洋污染 目前，全球每年都有数十亿吨的淤泥、污水、
工业垃圾和化工废物等直接流入海洋，河流每年 也将近百亿吨的淤泥和废物带入沿海水域。 • 赤潮现象1.rm • 赤潮现象2.rm
绿色化学化工
• 10. 垃圾围城 固体废物侵占大量土地，对农田破坏严重；严
重污染空气和水体。 垃圾填埋产生的垃圾渗漏液呈红棕色或深黑色、
因为在舒适的环境中自然选择淘汰的机率越 来越小，使得大量基因变异产生的素质不高的基 因也能够遗传下去，最终导致人种的总体退化。
绿色化学化工
1.3 环境污染及治理工程
1. 环境污染对人体的危害
﹡ 急性危害：污染物在短期内浓度很高，或者几种污染物 联合进入人体可以对人体造成急性危害。 ﹡ 慢性危害：慢性危害主要指小剂量的污染物持续地作用 于人体产生的危害。如大气污染对呼吸道慢性炎症发病率 的影响等。 ﹡ 远期危害：环境污染对人体的危害，一般是经过一段较 长的潜伏期后才表现出来，如环境因素的致癌作用等。
加还会引起光化学烟雾，危害森林、农作物、建
筑物等，并会造成人的机体失调和中毒。
绿色化学化工
• 3.生物多样性减少
在地球上大约1000万～3000万的物种中，只有140万已 经被命名或被简单地描述过。当前地球上生物多样性损失 的速度比历史上任何时候都快，鸟类和哺乳动物现在的灭 绝速度可能是它们在未受干扰的自然界中的100倍至1000倍。
大面积地砍伐森林，过度捕猎野生动物，工业化和城 市化发展造成的污染，植被破坏，无控制的旅游，土壤、 水、空气的污染，全球变暖等人类的各种活动是引起大量 物种灭绝或濒临灭绝的原因。
物种减少是人类的灾难。
绿色化学化工
• 4.酸雨蔓延
被称为“空中恶魔”的酸雨目前已成为一种 范围广泛、跨越国界的大气污染现象。酸雨会破 坏土壤，使湖泊酸化，危害动植物生长；会刺激 人的皮肤，诱发皮肤病，引起肺水肿、肺硬化； 会腐蚀金属制品、油漆、皮革、纺织品和含碳酸 盐的建筑。
绿色化学方法优秀课件
催化剂的作用： ①加快反应速度，提高生产效率； ②提高选择性，控制反应方向或产物构成； ③缓和反应条件。 ④改善反应条件，降低化学反应的能耗。 ⑤提高选择性，减少副产物和其他废物的排放
⑥ 缩短反应步骤，提高原子经济性，减少副产 物和其他废物的排放。
⑦ 消除有毒有害的反应原料、试剂的使用； ⑧ 淘汰有污染的反应过程； ⑨ 实现无溶剂反应，减少挥发性有机溶剂的使
• 均相反应催化剂（精细化学品、聚合） –茂金属络合物生产聚乙烯
• 酶催化剂（生物化工）
固体催化剂的构成
• 主催化剂（合成NH3中的Fe） • 助催化剂（合成NH3中的K2O） • 共催化剂（石油裂解SiO2-Al2O3） • 载体（Al2O3 ）
载体的选择
催化剂的一般制备方法
• 不同制备方法，成分、用量相同，但催 化剂的性能可能不同
用。
结论1： 催化过程是符合绿色化学要求的化学过程，在
新的、不产生污染的合成途径中将继续发挥重要 的作用。 结论2：
催化剂是化学工业的基石。化学工业中80% 以上的反应过程都是催化过程，“没有催化剂， 就没有现代化学工业”；尤其是化学品生产。
• 催化科学的发展：
公元前，用发酵的方法酿酒和致醋——生物催化剂；
干燥、活化焙烧分解 熔融浸渍硝酸镍10-20%
负载型镍催化剂
干燥、活化焙烧分解
典型催化反应的例子(P80)
反 应反 编应 编 号号
反应
反物应体物 体系系
产产物物
催化剂 温度 压力 催化体剂系体系 温/度K/K /M/压MPP力aa
相相
催化剂作 催化用剂作用
1/2N2
1
1
＋ 313//22/2NHH2＋22
产物
⑥ 缩短反应步骤，提高原子经济性，减少副产 物和其他废物的排放。
⑦ 消除有毒有害的反应原料、试剂的使用； ⑧ 淘汰有污染的反应过程； ⑨ 实现无溶剂反应，减少挥发性有机溶剂的使
• 均相反应催化剂（精细化学品、聚合） –茂金属络合物生产聚乙烯
• 酶催化剂（生物化工）
固体催化剂的构成
• 主催化剂（合成NH3中的Fe） • 助催化剂（合成NH3中的K2O） • 共催化剂（石油裂解SiO2-Al2O3） • 载体（Al2O3 ）
载体的选择
催化剂的一般制备方法
• 不同制备方法，成分、用量相同，但催 化剂的性能可能不同
用。
结论1： 催化过程是符合绿色化学要求的化学过程，在
新的、不产生污染的合成途径中将继续发挥重要 的作用。 结论2：
催化剂是化学工业的基石。化学工业中80% 以上的反应过程都是催化过程，“没有催化剂， 就没有现代化学工业”；尤其是化学品生产。
• 催化科学的发展：
公元前，用发酵的方法酿酒和致醋——生物催化剂；
干燥、活化焙烧分解 熔融浸渍硝酸镍10-20%
负载型镍催化剂
干燥、活化焙烧分解
典型催化反应的例子(P80)
反 应反 编应 编 号号
反应
反物应体物 体系系
产产物物
催化剂 温度 压力 催化体剂系体系 温/度K/K /M/压MPP力aa
相相
催化剂作 催化用剂作用
1/2N2
1
1
＋ 313//22/2NHH2＋22
产物
《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 。
《环境保护与绿色化学》示范课教学课件【高中化学】
化学原理
技术手段
生产 应用
源头
全部转化
100%
四、绿色化学
3.绿色化学示意图
4.开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则) 、 和 。
减量化
再利用
再循环
四、绿色化学
(1)“绿色化学”就是污染后有效治理的化学思想( )(2)“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质( )(3)在汽车排气管上安装“催化转化器”把CO、NO催化生成N2和CO2，符合绿色化学的理念( )
无害化
减量化 资源化
二、化学与环境保护
(1)化学工作者进行的环境质量监测工作可有可无，有污染治理就行( )(2)化石燃料燃烧产生的CO、NOx、SO2为次生污染物( )(3)“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量( )
×
×
【判断正误】
提示 环境质量监测工作是进行环境质量评价和污染治理的基础，非常必要。
解析 加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量，会加剧大气污染物的排放，不利于“蓝天工程”建设。
√
三、课堂检测
2.为了保护自然环境，提高人民的生活质量，必须重视处理“白色污染”。该“白色污染”指的是A.冶炼厂的白色烟尘 B.石灰窑的白色粉末C.聚氯乙烯等塑料垃圾 D.白色建筑材料
解析 白色污染是指聚氯乙烯等塑料垃圾，难以降解，在颜色上不一定为白色，题中白色烟尘、粉末以及白色建筑材料都不属于白色污染，分别为粉尘污染和建筑垃圾。
【理解应用】
四、绿色化学
试回答下列问题：(1)已知原子利用率为： ×100%，试计算两种方法的原子利用率，方法一为________%，方法二为________%。
四、绿色化学
(2)试从反应物、产物对环境的影响，生产工艺，原子经济性反应，催化剂选择性等角度分析两方法的优劣。
技术手段
生产 应用
源头
全部转化
100%
四、绿色化学
3.绿色化学示意图
4.开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则) 、 和 。
减量化
再利用
再循环
四、绿色化学
(1)“绿色化学”就是污染后有效治理的化学思想( )(2)“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质( )(3)在汽车排气管上安装“催化转化器”把CO、NO催化生成N2和CO2，符合绿色化学的理念( )
无害化
减量化 资源化
二、化学与环境保护
(1)化学工作者进行的环境质量监测工作可有可无，有污染治理就行( )(2)化石燃料燃烧产生的CO、NOx、SO2为次生污染物( )(3)“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量( )
×
×
【判断正误】
提示 环境质量监测工作是进行环境质量评价和污染治理的基础，非常必要。
解析 加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量，会加剧大气污染物的排放，不利于“蓝天工程”建设。
√
三、课堂检测
2.为了保护自然环境，提高人民的生活质量，必须重视处理“白色污染”。该“白色污染”指的是A.冶炼厂的白色烟尘 B.石灰窑的白色粉末C.聚氯乙烯等塑料垃圾 D.白色建筑材料
解析 白色污染是指聚氯乙烯等塑料垃圾，难以降解，在颜色上不一定为白色，题中白色烟尘、粉末以及白色建筑材料都不属于白色污染，分别为粉尘污染和建筑垃圾。
【理解应用】
四、绿色化学
试回答下列问题：(1)已知原子利用率为： ×100%，试计算两种方法的原子利用率，方法一为________%，方法二为________%。
四、绿色化学
(2)试从反应物、产物对环境的影响，生产工艺，原子经济性反应，催化剂选择性等角度分析两方法的优劣。
绿色化学第一讲ppt课件
化学品及化学过程的设计中应充分考虑由毒性、 易燃性、易爆性带来的危害。绿色化学的目标是消除或 减少所有的危害面不仅仅是污染与毒性。减少废物的产 生以防止污染是一个有效的污染防止方法.
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）
2024全新绿色化学课件(2024)
详细介绍低碳水泥、绿色混凝土、再生骨料混凝土等低碳建筑材料的制
备方法、性能特点及应用优势。
02
低碳建筑材料在建筑中应用案例
列举一些典型的低碳建筑材料在建筑中的应用实例，并分析其在节能减
排、提高建筑质量等方面的作用。
2024/1/29
03
低碳建筑材料发展趋势
探讨低碳建筑材料的发展趋势，如高性能化、复合化、智能化等，并分
环保型粘合剂种类与应用
阐述水性粘合剂、热熔粘合剂、生物降解粘合剂等的制备方法、粘合性能及在各个领域的 应用实例。
2024/1/29
环保型涂料和粘合剂发展趋势
分析环保型涂料和粘合剂的发展趋势，如高性能化、多功能化、智能化等，并探讨其在未 来环保领域的应用前景。
21
低碳建筑材料及其在建筑中应用
01
低碳建筑材料种类与性能
2024/1/29
8
高效催化剂设计与应用
2024/1/29
催化剂作用
01
降低反应的活化能，使反应能够顺利进行；提高反应的选择性
，得到更多的目标产物。
高效催化剂设计原则
02
具有高活性、高选择性和长寿命；易于制备和回收；对环境和
人类无害。
高效催化剂应用实例
03
在石油化工、有机合成、环境保护等领域广泛应用，如汽车尾
水溶性氧化剂的应用
有机合成、废水处理、消毒杀菌等。
水溶性氧化剂的优点
高氧化性、易溶于水、使用方便。
2024/1/29
13
固体氧化物燃料电池（SOFC）技术
SOFC的工作原理
通过固体氧化物电解质传导氧离子，与燃料气体在阳极发生氧化反 应产生电流。
SOFC的优点
高效率、低排放、燃料适应性广。
2024版高中化学校本课程教材《绿色化学》
水作为溶剂可以溶解许多无 机物和有机物，且对环境和 人体无害。
在有机合成中，水相合成可 以避免使用有机溶剂，从而 减少环境污染和废弃物处理 成本。
水作为溶剂在化学反应中具 有独特的性质，如促进某些 有机反应的进行、提高反应 速率和选择性等。
2024/1/27
18
离子液体作为溶剂的特点及应用
离子液体由阴阳离子组 成，具有极低的蒸气压、 高热稳定性、宽电化学 窗口等特性。
06 绿色化学品评价标准与方法
2024/1/27
35
绿色化学品定义及分类
2024/1/27
绿色化学品定义
指在生产、使用和废弃处理过程中 对人类健康和环境无害或危害极小 的化学品。
绿色化学品分类
包括可生物降解化学品、低毒低害 化学品、可再生资源化学品等。
36
绿色化学品评价标准建立
评价标准制定原则
01
生物酶催化剂的特点
2024/1/27
02
高催化活性和选择性
反应条件温和
03
29
生物酶催化剂在绿色合成中的应用
无毒无害
1
2
生物酶催化剂在绿色合成中的应用
手性药物合成
3
2024/1/27
30
生物酶催化剂在绿色合成中的应用
生物柴油生产
功能性食品添加剂合成
2024/1/27
31
光催化技术在绿色合成中的应用
原子经济性
绿色化学追求高效利用 原料，减少废物生成， 实现原子经济最大化。
能源节约
通过优化反应条件和采 用高效催化剂等手段， 降低能源消耗。
环境友好
使用无毒无害的原料、 溶剂和催化剂，减少对 环境的污染。
2024/1/27
2024版年度绿色化学课件
2024/2/3
选择性催化剂
实现高选择性反应，减少 副产物和不必要的化学转 化。
可回收催化剂
降低催化剂使用成本，减 少环境污染。
16
生物技术在绿色合成中应用
生物催化
利用酶或微生物进行高效、高选择性的化学反应。
生物转化
利用生物体系将废弃物转化为有用产品。
生物传感器
监测和控制绿色合成过程中的关键参数。
22
06
绿色化学实验室建设与 管理
2024/2/3
23
实验室布局规划与设计要求
2024/2/3
功பைடு நூலகம்区域划分
根据实验流程和需求，合理规划实验室功能区域，如准备区、实 验区、仪器区、废弃物处理区等。
通风与采光设计
确保实验室具有良好的自然通风和采光条件，减少能源消耗，同 时保障实验人员的舒适度和健康。
绿色化学课件
2024/2/3
1
目录
2024/2/3
• 绿色化学概述 • 绿色化学反应原理 • 绿色化学溶剂与助剂选择 • 绿色合成方法与策略 • 废弃物处理与资源化利用 • 绿色化学实验室建设与管理 • 绿色化学教育推广与实践活动
2
01
绿色化学概述
2024/2/3
3
定义与发展历程
定义
绿色化学是一门研究如何利用化学原 理和技术从源头上减少或消除污染的 科学。
安全检查与隐患排查
定期对实验室进行安全检查，及时发 现和整改安全隐患，确保实验室安全 稳定运行。
应急预案制定与演练
制定完善的应急预案，并定期组织演 练活动，提高实验室应对突发事件的 能力。
26
07
绿色化学教育推广与实 践活动
2024/2/3
选择性催化剂
实现高选择性反应，减少 副产物和不必要的化学转 化。
可回收催化剂
降低催化剂使用成本，减 少环境污染。
16
生物技术在绿色合成中应用
生物催化
利用酶或微生物进行高效、高选择性的化学反应。
生物转化
利用生物体系将废弃物转化为有用产品。
生物传感器
监测和控制绿色合成过程中的关键参数。
22
06
绿色化学实验室建设与 管理
2024/2/3
23
实验室布局规划与设计要求
2024/2/3
功பைடு நூலகம்区域划分
根据实验流程和需求，合理规划实验室功能区域，如准备区、实 验区、仪器区、废弃物处理区等。
通风与采光设计
确保实验室具有良好的自然通风和采光条件，减少能源消耗，同 时保障实验人员的舒适度和健康。
绿色化学课件
2024/2/3
1
目录
2024/2/3
• 绿色化学概述 • 绿色化学反应原理 • 绿色化学溶剂与助剂选择 • 绿色合成方法与策略 • 废弃物处理与资源化利用 • 绿色化学实验室建设与管理 • 绿色化学教育推广与实践活动
2
01
绿色化学概述
2024/2/3
3
定义与发展历程
定义
绿色化学是一门研究如何利用化学原 理和技术从源头上减少或消除污染的 科学。
安全检查与隐患排查
定期对实验室进行安全检查，及时发 现和整改安全隐患，确保实验室安全 稳定运行。
应急预案制定与演练
制定完善的应急预案，并定期组织演 练活动，提高实验室应对突发事件的 能力。
26
07
绿色化学教育推广与实 践活动
2024/2/3
绿色化学环境化学ppt课件
丙烯环氧化制环氧丙烷 环己酮氨氧化制环己酮肟 苯酚氧化制对苯二酚
36
丙烯环氧化制环氧丙烷
传统工艺—氯醇法：原子经济性=31%
+ 2CH3 CH CH2
2HOCl
次氯酸
+ CH3 CH CH2 CH3 CH CH2
OH Cl
Cl OH
1- 氯丙醇
2- 氯丙醇 O
+ + CH3 CH CH2 CH3 CH CH2 Ca(OH)2
第二步
原子经济性
~99%
(包括醋酸) 获1997年美国总统 第三步 “绿色化学挑战奖”
简单 多了！
32
Baeyer-Villiger反应 ——用于生产医药、塑料添加剂
传统工艺
O
O
Cl
+ Cl
+
O
O
O
O OH
OH
O
O
O
O
Cl
Cl
++
O
O
OH
OH
3-氯过苯甲酸氧化剂，原子经济性42%，产生3-氯苯甲酸废物
23
中国21世纪的绿色科技发展
（一）绿色科技的含义
绿色科技是以保护人体健康和人类赖以生存的环境 ，促进经济可持续发展为核心内容的所有科技活动的总 称。
无论从内涵和外延都超越了环境科技，然而，它将 保护自然资源和生态环境作为主要价值目标之一，对我 国环保事业发展将提供全方位和系统的技术支持，对全 国科技发展具有重要指导意义。
♦ DDT是人所共知的曾是应用广泛的杀虫剂。 ♦然而，它在鸟类体内累积后，造成蛋壳变薄，使很多鸟
类种群显著减少，如猎鹰，秃鹰，鹗和棕色鹈鹕等。
★其它一些持久性多氯代化合物，如
36
丙烯环氧化制环氧丙烷
传统工艺—氯醇法：原子经济性=31%
+ 2CH3 CH CH2
2HOCl
次氯酸
+ CH3 CH CH2 CH3 CH CH2
OH Cl
Cl OH
1- 氯丙醇
2- 氯丙醇 O
+ + CH3 CH CH2 CH3 CH CH2 Ca(OH)2
第二步
原子经济性
~99%
(包括醋酸) 获1997年美国总统 第三步 “绿色化学挑战奖”
简单 多了！
32
Baeyer-Villiger反应 ——用于生产医药、塑料添加剂
传统工艺
O
O
Cl
+ Cl
+
O
O
O
O OH
OH
O
O
O
O
Cl
Cl
++
O
O
OH
OH
3-氯过苯甲酸氧化剂，原子经济性42%，产生3-氯苯甲酸废物
23
中国21世纪的绿色科技发展
（一）绿色科技的含义
绿色科技是以保护人体健康和人类赖以生存的环境 ，促进经济可持续发展为核心内容的所有科技活动的总 称。
无论从内涵和外延都超越了环境科技，然而，它将 保护自然资源和生态环境作为主要价值目标之一，对我 国环保事业发展将提供全方位和系统的技术支持，对全 国科技发展具有重要指导意义。
♦ DDT是人所共知的曾是应用广泛的杀虫剂。 ♦然而，它在鸟类体内累积后，造成蛋壳变薄，使很多鸟
类种群显著减少，如猎鹰，秃鹰，鹗和棕色鹈鹕等。
★其它一些持久性多氯代化合物，如
绿色化学(全套课件)四川大学(2024)
2024/1/29
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。
22
结晶分离技术
06
绿色分析测试与评价方法
2024/1/29
24
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
32
THANKS
2024/1/29
33
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
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。
22
结晶分离技术
06
绿色分析测试与评价方法
2024/1/29
24
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
32
THANKS
2024/1/29
33
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
最新绿色化学第1-3章课件课件PPT
13
第一章 化学
二、化学基础知识
2、共价键与离子键
➢ 离子组成的化学物质中存在离子键。
• 如氯化钠晶体中钠离子(Na+)与氯离子(Cl-)间的静电引 力。
➢ 与离子键相对应的是共价键。如苯(C6H6)。
H
C
HC
CH
HC
CH
C
14 H
第一章 化学
二、化学基础知识
3、同分异构、手性与药物
(1) 手性异构 ➢ 在化学中，对具有相同分子式而结构不同的现象，称
变暖的作用 中， CH4占5%以上。
24
第二章 绿色化学的兴起
一、可燃冰
2、甲烷及其水合物 ➢ 天然气水合物：水分子与甲烷，以及低分子量的烷
烃如乙烷、丙烷、丁烷，在低温高压环境下形成的 类似冰状的固态结晶物质。 ➢ 可燃冰：常温常压下，天然气水合物分解为水和甲 烷等烷烃，极易燃烧，俗称“可燃冰”。 ➢ 存在：海底和北极永久冻土层内，中国南海、东海 也有发现。
二、化学基础知识
4、化学反应式与反应方向
(1) 反应物、试剂、产物与条件 ➢ 对一个化学反应式的理解，需要注意区分反应物、试
剂、产物、条件等(尤其是有机化学的反应)。 • 举例如下。
2 H2 + O2
2 H2O
KMnO4
COOH COOH
副产物
18
第一章 化学
二、化学基础知识 4、化学反应式与反应方向
20
思考题
一、判断题 11、利用催化剂可以加快反应。 12、用箭头表示的化学方程式一定不可以用于计算。 二、选择题 1、化学物质由（）等组成。 A、分子 B、原子 C、离子 D、光子 2、化学与（）等很多的其他科学领域有关，对它们都有重
第一章 化学
二、化学基础知识
2、共价键与离子键
➢ 离子组成的化学物质中存在离子键。
• 如氯化钠晶体中钠离子(Na+)与氯离子(Cl-)间的静电引 力。
➢ 与离子键相对应的是共价键。如苯(C6H6)。
H
C
HC
CH
HC
CH
C
14 H
第一章 化学
二、化学基础知识
3、同分异构、手性与药物
(1) 手性异构 ➢ 在化学中，对具有相同分子式而结构不同的现象，称
变暖的作用 中， CH4占5%以上。
24
第二章 绿色化学的兴起
一、可燃冰
2、甲烷及其水合物 ➢ 天然气水合物：水分子与甲烷，以及低分子量的烷
烃如乙烷、丙烷、丁烷，在低温高压环境下形成的 类似冰状的固态结晶物质。 ➢ 可燃冰：常温常压下，天然气水合物分解为水和甲 烷等烷烃，极易燃烧，俗称“可燃冰”。 ➢ 存在：海底和北极永久冻土层内，中国南海、东海 也有发现。
二、化学基础知识
4、化学反应式与反应方向
(1) 反应物、试剂、产物与条件 ➢ 对一个化学反应式的理解，需要注意区分反应物、试
剂、产物、条件等(尤其是有机化学的反应)。 • 举例如下。
2 H2 + O2
2 H2O
KMnO4
COOH COOH
副产物
18
第一章 化学
二、化学基础知识 4、化学反应式与反应方向
20
思考题
一、判断题 11、利用催化剂可以加快反应。 12、用箭头表示的化学方程式一定不可以用于计算。 二、选择题 1、化学物质由（）等组成。 A、分子 B、原子 C、离子 D、光子 2、化学与（）等很多的其他科学领域有关，对它们都有重
绿色化学课件部分教材
•
英国伦敦烟雾事件
• 1952年12月5－8日，一场灾难降临了英国伦敦。地处泰晤 士河河谷地带的伦敦城市上空处于高压中心，一连几日无风，风 速表读数为零。大雾笼罩着伦敦城，又值城市冬季大量燃煤，排 放的煤烟粉尘在无风状态下蓄积不散，烟和湿气积聚在大气层中， 致使城市上空连续四五天烟雾弥漫，能见度极低。在这种气候条 件下，飞机被迫取消航班，汽车即便白天行驶也须打开车灯，行 人走路都极为困难，只能沿着人行道摸索前行。 • 由于大气中的污染物不断积蓄，不能扩散，许多人都感到呼 吸困难，眼睛刺痛，流泪不止。伦敦医院由于呼吸道疾病患者剧 增而一时爆满，伦敦城内到处都可以听到咳嗽声。仅仅4天时间， 死亡人数达4000多人。就连当时举办的一场盛大的得奖牛展览 中的350头牛也惨遭劫难。一头牛当场死亡，52头严重中毒，其 中14头奄奄待毙。2个月后，又有8000多人陆续丧生。这就是骇 人听闻的“伦敦烟雾事件”。 • 酿成伦敦烟雾事件主要的凶手有两个，冬季取暖燃煤和工业 排放的烟雾是元凶，逆温层现象是帮凶。
•
•
日本富山 Байду номын сангаас骨痛病”
• • 富山县位于日本中部地区，在富饶的富山平原上，流淌着一条名叫“神通川” 的河流。这条河贯穿富山平原，注入富山湾，不仅是居住在河流两岸人们世世 代代的饮用水源，也灌溉着两岸肥沃的土地，使之成为日本主要粮食基地的命 脉水源。然而，谁也没有想到多年后，这条命脉水源竟成了“夺命”水源。 20世纪初期开始，人们发现该地区的水稻普遍生长不良。1931年又出现了一种 怪病，患者大多是妇女，病症表现为腰、手、脚等关节疼痛。病症持续几年后， 患者全身各部位会发生神经痛、骨痛现象，行动困难，甚至呼吸都会带来难以 忍受的痛苦。到了患病后期，患者骨骼软化、萎缩，四肢弯曲，脊柱变形，骨 质松脆，就连咳嗽都能引起骨折。患者不能进食，疼痛无比，常常大叫“痛死 了！”“痛死了！”有的人因无法忍受痛苦而自杀。这种病由此得名为“骨癌 病”或“痛痛病” 1946－1960年，日本医学界从事综合临床、病理、流行病学、动物实验和分析 化学的人员经过长期研究后发现，“骨痛病”是由于神通川上游的神冈矿山废 水引起的镉（Cd）中毒。 据记载，由于工业的发展，富山县神通川上游的神冈矿山从 19世纪80年代成为 日本铝矿、锌矿的生产基地。神通川流域从1913年开始炼锌，“骨痛病”正是 由于炼锌厂排放的含镉废水污染了周围的耕地和水源而引起的。 镉是重金属，是对人体有害的物质。人体中的镉主要是由于被污染的水、食物、 空气通过消化道与呼吸道摄入体内的，大量积蓄就会造成镉中毒。神冈的矿产 企业长期将没有处理的废水排放注入神通川，致使高浓度的含镉废水污染了水 源。用这种含镉的水浇灌农田，稻秧生长不良，生产出来的稻米成为“镉米”。 “镉米”和“镉水”把神通川两岸的人们带进了“骨痛病”的阴霾中。
英国伦敦烟雾事件
• 1952年12月5－8日，一场灾难降临了英国伦敦。地处泰晤 士河河谷地带的伦敦城市上空处于高压中心，一连几日无风，风 速表读数为零。大雾笼罩着伦敦城，又值城市冬季大量燃煤，排 放的煤烟粉尘在无风状态下蓄积不散，烟和湿气积聚在大气层中， 致使城市上空连续四五天烟雾弥漫，能见度极低。在这种气候条 件下，飞机被迫取消航班，汽车即便白天行驶也须打开车灯，行 人走路都极为困难，只能沿着人行道摸索前行。 • 由于大气中的污染物不断积蓄，不能扩散，许多人都感到呼 吸困难，眼睛刺痛，流泪不止。伦敦医院由于呼吸道疾病患者剧 增而一时爆满，伦敦城内到处都可以听到咳嗽声。仅仅4天时间， 死亡人数达4000多人。就连当时举办的一场盛大的得奖牛展览 中的350头牛也惨遭劫难。一头牛当场死亡，52头严重中毒，其 中14头奄奄待毙。2个月后，又有8000多人陆续丧生。这就是骇 人听闻的“伦敦烟雾事件”。 • 酿成伦敦烟雾事件主要的凶手有两个，冬季取暖燃煤和工业 排放的烟雾是元凶，逆温层现象是帮凶。
•
•
日本富山 Байду номын сангаас骨痛病”
• • 富山县位于日本中部地区，在富饶的富山平原上，流淌着一条名叫“神通川” 的河流。这条河贯穿富山平原，注入富山湾，不仅是居住在河流两岸人们世世 代代的饮用水源，也灌溉着两岸肥沃的土地，使之成为日本主要粮食基地的命 脉水源。然而，谁也没有想到多年后，这条命脉水源竟成了“夺命”水源。 20世纪初期开始，人们发现该地区的水稻普遍生长不良。1931年又出现了一种 怪病，患者大多是妇女，病症表现为腰、手、脚等关节疼痛。病症持续几年后， 患者全身各部位会发生神经痛、骨痛现象，行动困难，甚至呼吸都会带来难以 忍受的痛苦。到了患病后期，患者骨骼软化、萎缩，四肢弯曲，脊柱变形，骨 质松脆，就连咳嗽都能引起骨折。患者不能进食，疼痛无比，常常大叫“痛死 了！”“痛死了！”有的人因无法忍受痛苦而自杀。这种病由此得名为“骨癌 病”或“痛痛病” 1946－1960年，日本医学界从事综合临床、病理、流行病学、动物实验和分析 化学的人员经过长期研究后发现，“骨痛病”是由于神通川上游的神冈矿山废 水引起的镉（Cd）中毒。 据记载，由于工业的发展，富山县神通川上游的神冈矿山从 19世纪80年代成为 日本铝矿、锌矿的生产基地。神通川流域从1913年开始炼锌，“骨痛病”正是 由于炼锌厂排放的含镉废水污染了周围的耕地和水源而引起的。 镉是重金属，是对人体有害的物质。人体中的镉主要是由于被污染的水、食物、 空气通过消化道与呼吸道摄入体内的，大量积蓄就会造成镉中毒。神冈的矿产 企业长期将没有处理的废水排放注入神通川，致使高浓度的含镉废水污染了水 源。用这种含镉的水浇灌农田，稻秧生长不良，生产出来的稻米成为“镉米”。 “镉米”和“镉水”把神通川两岸的人们带进了“骨痛病”的阴霾中。
绿色化学课件
今天的绿色化学：指能够保护环境的化学 技术. 1.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 2.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。
自然能源：自然界所存在或具有的能源，是自 然资源的一部分。主要有太阳能（包括光能和 热能）、水能、波能、潮汐能、风能、生物质 能等，自然能源几乎都是再生能源。
生物质能：又叫生物能源，是将树木、农 作物秸秆、林业加工残余物和各类有机垃 圾等生物质所蕴藏的能量，转化成常规的 固态、液态和气态燃料的可再生能源。燃 料乙醇、朝气、固体成型燃料及生物柴油 等就是生物质能产品
生物能源的种类
1.森林能源 森林生长和林业生产过程中能够提供生物 质能源。主要是薪才，和在树木生长过程 中修剪的边角余料。我国农村消费的森林 能源越合1亿吨标准煤，占农村能源消费 的30%以上。
生物能源技术
生物质气化，如沼气、生物制氢等 生物质液化，如乙醇、甲醇、生物柴油等 生物质固化，如生物质成型燃料等
生物质气化
生物制氢
微生物制氢的三大方法
1.光解水制氢 2.厌氧细菌氢产氢 3.光合细菌产氢
微生物为何能产生氢气？
微生物产氢的关键因素－产氢酶
产氢过程中能够使质子还原为氢气的酶有 固氮酶和氢酶两种。
藻类的产氢反应受氢酶催化，可以利 用水作为电子和质子的原始供体，这 是藻类产氢的主要优势。 蓝细菌同时具有固氮酶和氢酶，其产 氢过程主要受固氮酶作用，氢酶主要 在吸氢方向上起作用。
绿 藻 ：以水为原料，太阳能转化率较高 产氢过程需要光照，光强度的影响较大， 系统产氢不稳定，同时产生的氧对反应有 抑制作用。 蓝细菌 ：以水为原料， 产氢主要由固氮 酶完成，可以将大气中的N2固定 产氢过 程需要光照， 产氢速率低，产生的氧对固 氮酶有抑制作用
相关主题
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工业出版社, 2002 4.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 5.顾国维、何澄. 绿色技术及其应用.上海：同济大学出
版社,1999 6.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
7
教学内容
• 第一部分 化学 • 第二部分 方兴未艾的绿色化学 • 第三部分 绿色浪潮中的绿色化学 • 第四部分 绿色工作与绿色经济 • 第五部分 绿色伦理与绿色科技观 • 第六部分 绿色社会需要人人参与
(2) 化学反应的方向 决定分子转变为其它分子的化学反应的原理： (1) 如果反应的产物比起始物质更不稳定(具有更高的能量)
造的新物质。 • 世界上的万物都是由化学物质构成的，多数以
化合物的形式存在。
10
第一章 化学
一、化学是一门中心科学 2、化学与其它学科的关系 • 化学是很多学科的基础； • 化学是一门实用科学，其直接对应的工业为化
学工业； • 化学是一门创造性科学，其相应的化学研究组
织很庞大，如美国的化学会。
11
第一章 化学
一、化学是一门中心科学
2、化学与其它学科的关系
表1-1 化学家的工作领域
工作领域
占化学家 工作领域 的比例(%)
基础类、专用类和农用化 21 学物质
食品
医药、保健、和生化制品 26
石油和天然气
非制造工业
14
仪器和医用仪器
其它制造业
13
肥皂和洗涤剂
橡胶
2
涂料
电子
2
塑料
占化学家的 比例(%)
药物化学 高分子化学 胶体与表面化学 燃料化学 橡胶
13
第一章 化学
二、化学基础知识 1、化学式
化学物质由分子、原子、离子等组成，它们通常都可 以用相应的化学式表示。
• 如氦气(He)、(H2O) (1)分子组成的化学物质的化学式 • 如水(H2O)、二氧化碳(CO2)、 甲烷(CH4) (2) 原子组成的化学物质的化学式 • 金刚石(C)、氦气(He) (3) 离子组成的化学物质的化学式 如氯化钠(NaCl)
太湖污染
全国主要城市空气污染综合指数
开设本课程的目的
• 环境污染、能源枯竭等问题是当前人们最为关 心的热门话题之一,传统化学、化工面临着人类 可持续发展要求的严重体挑战，而绿色化学化 工的兴起和发展,既可以从根本上保护环境,又 可以进一步促进化学工业生产发展,因此化学工 业的出路在于大力开发和应用基于绿色化学原 理产生和发展起来的绿色化学化工技术。
绿色化学通用教程
1
20世纪化学工业为衣、食、住、行、保 健和娱乐以及国防安全提供了丰富的化 学物质，也带来了不同程度的环境污染
21世纪绿色化学的进展将证明化学有能 力推动经济和社会的可持续发展，保障 子孙后代的美满幸福生活
2
可持续发展面临的问题——
人居环境受到严重威胁
电厂对大气污染
北京遭遇的沙尘暴
14
第一章 化学
二、化学基础知识
2、共价键与离子键
离子组成的化学物质中存在离子键。
• 如氯化钠晶体中钠离子(Na+)与氯离子(Cl-)间的静电引 力。
与离子键相对应的是共价键。如苯(C6H6)。
H
C
HC
CH
HC
CH
C
15 H
第一章 化学
二、化学基础知识
3、同分异构、手性与药物
(1)手性异构 在化学中，对具有相同分子式而结构不同的现象，称
3
3
6
2
4
4
12
第一章 化学
一、化学是一门中心科学
2、化学与其它学科的关系
表1-2 美国化学会的分会
小型化学企业 工业与工程化学 化学史 化学教育 化学文献 化学技术员 化学与法律
化学保健与安全 化学毒物学 分析化学 计算化学 无机化学 有机化学 物理化学
生物化学 生物化学技术 石油化学 地质化学 农业与食品化学 农药 环境化学
CH3
CH3
L-丙氨酸 H C
CH
H2N
CO2H HO2C
NH2
D-丙氨酸
17
第一章 化学
二、化学基础知识 3、同分异构、手性与药物
(2) 手性与药物 手性异构的存在与认识，对于药物开发具有重要意义。 • 如药物“反应停(Thalidomide)”，其结构式如下：
O
N*
O
O
H
O
18
第一章 化学
为同分异构。 • 如乙醇和二甲醚，其结构式如下：
HH
H
H
H C C OH H C O C H
HH
H
H
16
第一章 化学
二、化学基础知识
3、同分异构、手性与药物
(1)手性异构 由一个碳原子连接四个不同基团而引起的异构现象，
可称为手性异构(该碳原子称为手性碳原子，一般用* 标记)。 • 如丙氨酸存在L-丙氨酸和D-丙氨酸，其结构式如下：
8
第一部分 化学 ----受到挑战的中心科学
• 第一章 一门中心的、实用的和创造性的科学----化学
• 第二章 人类十大环境危机中的化学困惑 ----绿色化学的兴起
9
第一章 化学
一、化学是一门中心科学 1、化学与天然存在 • 化学定义：化学是一门试图了解物质的性质和
物质发生反应的科学。 • 化学涉及存在于自然界的一切物质以及人类创
二、化学基础知识
4、化学反应式与反应方向
(1) 反应物、试剂、产物与条件 对一个化学反应式的理解，需要注意区分反应物、试
剂、产物、条件等(尤其是有机化学的反应)。 • 举例如下。
2 H2 + O2
2 H2O
KMnO4
COOH COOH
副产物
19
第一章 化学
二、化学基础知识 4、化学反应式与反应方向
4
开设本课程的目的
• 通过本课程的学习，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。
5
课程性质及要求
• 本课程为考查课，总学时数为34学时。 • 考核形式：平时成绩30%~40%，
期终考查60%~70%。 • 平时成绩：迟到、早退、事假、病假、
旷课、作业
6
教材及参考书
1.汪朝阳．绿色化学通用教程．北京：中国纺织出版社， 2007
2.仲崇立. 绿色化学导论.北京：化学工业出版社, 2000 3.贡长生、张克立. 绿色化学化工实用技术.北京：化学
学出版社, 2004 5.顾国维、何澄. 绿色技术及其应用.上海：同济大学出
版社,1999 6.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
7
教学内容
• 第一部分 化学 • 第二部分 方兴未艾的绿色化学 • 第三部分 绿色浪潮中的绿色化学 • 第四部分 绿色工作与绿色经济 • 第五部分 绿色伦理与绿色科技观 • 第六部分 绿色社会需要人人参与
(2) 化学反应的方向 决定分子转变为其它分子的化学反应的原理： (1) 如果反应的产物比起始物质更不稳定(具有更高的能量)
造的新物质。 • 世界上的万物都是由化学物质构成的，多数以
化合物的形式存在。
10
第一章 化学
一、化学是一门中心科学 2、化学与其它学科的关系 • 化学是很多学科的基础； • 化学是一门实用科学，其直接对应的工业为化
学工业； • 化学是一门创造性科学，其相应的化学研究组
织很庞大，如美国的化学会。
11
第一章 化学
一、化学是一门中心科学
2、化学与其它学科的关系
表1-1 化学家的工作领域
工作领域
占化学家 工作领域 的比例(%)
基础类、专用类和农用化 21 学物质
食品
医药、保健、和生化制品 26
石油和天然气
非制造工业
14
仪器和医用仪器
其它制造业
13
肥皂和洗涤剂
橡胶
2
涂料
电子
2
塑料
占化学家的 比例(%)
药物化学 高分子化学 胶体与表面化学 燃料化学 橡胶
13
第一章 化学
二、化学基础知识 1、化学式
化学物质由分子、原子、离子等组成，它们通常都可 以用相应的化学式表示。
• 如氦气(He)、(H2O) (1)分子组成的化学物质的化学式 • 如水(H2O)、二氧化碳(CO2)、 甲烷(CH4) (2) 原子组成的化学物质的化学式 • 金刚石(C)、氦气(He) (3) 离子组成的化学物质的化学式 如氯化钠(NaCl)
太湖污染
全国主要城市空气污染综合指数
开设本课程的目的
• 环境污染、能源枯竭等问题是当前人们最为关 心的热门话题之一,传统化学、化工面临着人类 可持续发展要求的严重体挑战，而绿色化学化 工的兴起和发展,既可以从根本上保护环境,又 可以进一步促进化学工业生产发展,因此化学工 业的出路在于大力开发和应用基于绿色化学原 理产生和发展起来的绿色化学化工技术。
绿色化学通用教程
1
20世纪化学工业为衣、食、住、行、保 健和娱乐以及国防安全提供了丰富的化 学物质，也带来了不同程度的环境污染
21世纪绿色化学的进展将证明化学有能 力推动经济和社会的可持续发展，保障 子孙后代的美满幸福生活
2
可持续发展面临的问题——
人居环境受到严重威胁
电厂对大气污染
北京遭遇的沙尘暴
14
第一章 化学
二、化学基础知识
2、共价键与离子键
离子组成的化学物质中存在离子键。
• 如氯化钠晶体中钠离子(Na+)与氯离子(Cl-)间的静电引 力。
与离子键相对应的是共价键。如苯(C6H6)。
H
C
HC
CH
HC
CH
C
15 H
第一章 化学
二、化学基础知识
3、同分异构、手性与药物
(1)手性异构 在化学中，对具有相同分子式而结构不同的现象，称
3
3
6
2
4
4
12
第一章 化学
一、化学是一门中心科学
2、化学与其它学科的关系
表1-2 美国化学会的分会
小型化学企业 工业与工程化学 化学史 化学教育 化学文献 化学技术员 化学与法律
化学保健与安全 化学毒物学 分析化学 计算化学 无机化学 有机化学 物理化学
生物化学 生物化学技术 石油化学 地质化学 农业与食品化学 农药 环境化学
CH3
CH3
L-丙氨酸 H C
CH
H2N
CO2H HO2C
NH2
D-丙氨酸
17
第一章 化学
二、化学基础知识 3、同分异构、手性与药物
(2) 手性与药物 手性异构的存在与认识，对于药物开发具有重要意义。 • 如药物“反应停(Thalidomide)”，其结构式如下：
O
N*
O
O
H
O
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第一章 化学
为同分异构。 • 如乙醇和二甲醚，其结构式如下：
HH
H
H
H C C OH H C O C H
HH
H
H
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第一章 化学
二、化学基础知识
3、同分异构、手性与药物
(1)手性异构 由一个碳原子连接四个不同基团而引起的异构现象，
可称为手性异构(该碳原子称为手性碳原子，一般用* 标记)。 • 如丙氨酸存在L-丙氨酸和D-丙氨酸，其结构式如下：
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第一部分 化学 ----受到挑战的中心科学
• 第一章 一门中心的、实用的和创造性的科学----化学
• 第二章 人类十大环境危机中的化学困惑 ----绿色化学的兴起
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第一章 化学
一、化学是一门中心科学 1、化学与天然存在 • 化学定义：化学是一门试图了解物质的性质和
物质发生反应的科学。 • 化学涉及存在于自然界的一切物质以及人类创
二、化学基础知识
4、化学反应式与反应方向
(1) 反应物、试剂、产物与条件 对一个化学反应式的理解，需要注意区分反应物、试
剂、产物、条件等(尤其是有机化学的反应)。 • 举例如下。
2 H2 + O2
2 H2O
KMnO4
COOH COOH
副产物
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第一章 化学
二、化学基础知识 4、化学反应式与反应方向
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开设本课程的目的
• 通过本课程的学习，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。
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课程性质及要求
• 本课程为考查课，总学时数为34学时。 • 考核形式：平时成绩30%~40%，
期终考查60%~70%。 • 平时成绩：迟到、早退、事假、病假、
旷课、作业
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教材及参考书
1.汪朝阳．绿色化学通用教程．北京：中国纺织出版社， 2007
2.仲崇立. 绿色化学导论.北京：化学工业出版社, 2000 3.贡长生、张克立. 绿色化学化工实用技术.北京：化学