《綠色化學(xué)》思考題及參考答案

二十世紀(jì)人類面臨的環(huán)境危機(jī)是什么？

綠色化學(xué)思考題1溫室氣體大量排放導(dǎo)致全球變暖2臭氧層空洞3生物多樣性削減4酸雨成災(zāi)5森林銳減6土地沙漠化7大氣污染8淡水資源污染9海洋污染綠色化學(xué)的定義、特點(diǎn)及其與環(huán)境化學(xué)和環(huán)境治理的區(qū)分。

核冬天(核污染)定義：綠色化學(xué)，又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。它是利用化學(xué)原理和方法來削減或消退對人類安康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的反響原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物的使用和產(chǎn)生的興學(xué)科。是一門從源頭上削減或消退污染的化學(xué)。特點(diǎn)：從科學(xué)觀點(diǎn)看，綠色化學(xué)是對傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的創(chuàng)和進(jìn)展；從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，綠色化學(xué)為我們供給合理利用資源和能源、降低生產(chǎn)本錢、符合經(jīng)濟(jì)持續(xù)進(jìn)展的原理和方法; 看，綠色化學(xué)是從源頭上消退污染，保護(hù)環(huán)境的科學(xué)和技術(shù)方法。綠色化學(xué)是更高層次的化學(xué)。與環(huán)境化學(xué)和環(huán)境治理的區(qū)分：環(huán)境化學(xué)是一門爭論污染物的分布、存在形式、運(yùn)行、遷移及其對環(huán)境影響的科學(xué)。環(huán)境治理則是對已被污染了的環(huán)境進(jìn)展治理，即爭論污染物對環(huán)境的污染狀況和治理污染物的產(chǎn)生，而不是處理已有的污染物。綠色化學(xué)的十二條原則是什么？1防止污染優(yōu)于污染治理；2提高原子經(jīng)濟(jì)性；3盡量削減化學(xué)合成中的有毒原料、產(chǎn)物；4設(shè)計安全的化學(xué)品；5使用無毒無害的溶劑和助劑；6合理使用和節(jié)約能源；7利用可再生資源代替消耗性資源合成8削減不必要的衍生化步驟；9進(jìn)展分析方法，對污染物實(shí)行在線監(jiān)測和把握；削減使用易燃易爆物質(zhì)，降低事故隱患其次章不產(chǎn)生三廢的原子經(jīng)濟(jì)反響什么是原子經(jīng)濟(jì)性及如何計算原子利用率。綠色化學(xué)的“原子經(jīng)濟(jì)性”是指在化學(xué)品合成過程中，合成方法和工藝應(yīng)被設(shè)計成能把反響過程中所用的全部原材料盡可能多的轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中；化學(xué)反響的“原子經(jīng)濟(jì)性”〔Atomeconomy〕概念是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容之一。原子經(jīng)濟(jì)性與環(huán)境效益的相關(guān)性.12產(chǎn)品越精細(xì)簡潔，E值越大。由于產(chǎn)品越簡潔，生產(chǎn)步驟越多，原子利用率越低。3限度利用資源、最大限度削減污染的必要條件，但不是充分條件。提高化學(xué)反響原子經(jīng)濟(jì)性的途徑有哪些?1開發(fā)型催化劑；2簡化合成步驟；3承受合成原料。第三章綠色合成讓社區(qū)中毒的悲劇不再重演光氣和氫氰酸是生產(chǎn)哪些產(chǎn)品的原料？他們對人有什么危害？1光氣〕又稱碳酰氯，主要用于生產(chǎn)聚氨酯，也是生產(chǎn)染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥和礦物浮選劑的原料。血和肺水腫；深度中毒時，引起血管膨脹、心臟功能喪失，導(dǎo)致急性窒息性死亡。2氫氰酸主要用于生產(chǎn)聚合物的單體如甲基丙烯酸系列產(chǎn)品、己二腈等。前者主要用于生產(chǎn)有機(jī)玻璃，也0.1-0.3g之間。/立方米時，可使人馬上死亡。急性中毒時，氫氰酸在血液中馬上與氧化性細(xì)胞色素氧化酶的結(jié)合，使細(xì)胞色素失去傳遞電子力氣，結(jié)果使呼吸鏈中斷，消滅細(xì)胞內(nèi)窒息，引起組織缺氧，呼吸衰竭。慢性中毒則發(fā)生帕金森綜合癥。舉出幾個承受低毒或無毒原料代替光氣或氫氰酸生產(chǎn)有機(jī)化學(xué)品的成功例子。1用二氧化碳代替光氣生產(chǎn)亞氨酯，2O代替光氣制碳酸二甲酯，3O代替光氣制異氰酸酯；1甲基丙烯酸甲酯的合成，2取代氫氰酸路線制造己二酸，3生產(chǎn)除草劑，4乙酸。第四章無毒無害的綠色催化劑試舉出催化劑在綠色有機(jī)合成中的應(yīng)用實(shí)例。1分子篩代替三氯化鋁催化劑合成異丙苯，2固體酸代替氫氟酸合成十二烷基苯在解決環(huán)境污染問題時，催化劑有哪些重要作用？時間，最大程度削減污染物的危害。第五章取之不盡用之不竭的可再生生物質(zhì)資源什么是生物質(zhì)？生物質(zhì)有哪些特點(diǎn)？素、木質(zhì)素等。特點(diǎn)：1大局部已高度氧化，作為化工原料可避開氧化步驟，3比礦物原料更清潔，4季節(jié)性強(qiáng)，產(chǎn)量、質(zhì)量不穩(wěn)定，5需要大量土地。在我國農(nóng)村進(jìn)展沼氣事業(yè)有什么重要意義？寄生蟲卵被消滅，環(huán)境效益也不錯。舉出一種利用生物質(zhì)資源生產(chǎn)有機(jī)化學(xué)品的例子。1生產(chǎn)乙酰丙酸，2生產(chǎn)己二酸，3用玉米制塑料，4用纖維素生產(chǎn)燃料酒精第六章無毒無害的關(guān)心物質(zhì)1.試舉出你〔或同學(xué)、朋友〕家中家具所用的涂料，使用什么稀釋劑？有什么毒害？如何削減對人體的危害？常用溶劑有：笨、氯仿、四氯化碳危害：1危害人類安康2揮發(fā)性強(qiáng)污染環(huán)境什么是離子液體？它有哪些應(yīng)用？〔有機(jī)陽離子與無機(jī)/有機(jī)陰離子結(jié)合生成的鹽〕應(yīng)用：1有機(jī)合成中的應(yīng)用(單純的氫化)2在納米材料制備上的應(yīng)用；3作為溶劑用于無機(jī)合成；4作為溶劑與微波技術(shù)相結(jié)合；5溶解纖維素的應(yīng)用；6作為萃取劑使用超臨界二氧化碳作溶劑有什么優(yōu)點(diǎn)？優(yōu)點(diǎn)：1二氧化碳在常溫下是氣體無色無味不燃燒化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；2氧層；3來源豐富價格低廉；4可很好溶解一般有機(jī)化合物4.簡述超臨界二氧化碳萃取技術(shù)的原理和應(yīng)用。第七章留意成效和環(huán)境無害的綠色化學(xué)產(chǎn)品綠色化學(xué)產(chǎn)品有什么特征？1產(chǎn)品本身不會引起環(huán)境污染和安康問題，包括不會對野生生物、有益昆蟲或植物構(gòu)成損害；2使用后應(yīng)能再循環(huán)或易于在環(huán)境中降解為無害物質(zhì)。分別舉出化學(xué)品對局部環(huán)境和全球環(huán)境產(chǎn)生影響的例子。對局部環(huán)境的影響，如氮氧化物排放→酸雨→植物、魚類死亡。汽車尾氣排放→光化學(xué)煙霧→使人生病氟氯烴排放→臭氧層空洞→紫外線照耀增加→皮膚癌等如何避開物質(zhì)的直接毒性？選擇無毒物質(zhì)選擇官能團(tuán)1避開有毒官能團(tuán)2對有毒官能團(tuán)進(jìn)展構(gòu)造屏蔽什么是間接中毒？如何避開間接中毒？如致癌物質(zhì)。1不使用具有生物活化途徑的分子：強(qiáng)的親電性或親核性基團(tuán)；不飽和鍵；其他分子構(gòu)造特征2對可生物活性構(gòu)造進(jìn)展生物屏蔽5.人體中毒的途徑及其特點(diǎn)是什么？致毒途徑有三種：1接觸致毒：皮膚接觸、嘴接觸、呼吸系統(tǒng)接觸2生物吸取致毒：生物吸取是指生物系統(tǒng)內(nèi)對有毒化學(xué)品吸取的力氣及在生命系統(tǒng)內(nèi)的分布.3構(gòu)造引起，這局部構(gòu)造稱為毒性載體6.舉例說明，在了解了有毒物質(zhì)毒性機(jī)理后，進(jìn)展分子修飾可大大降低其毒性。1R237.由碳、硅元素的化學(xué)性質(zhì)，試爭論用硅取代碳的可行性及硅取代物的優(yōu)點(diǎn)。碳和硅:4A族元素，化學(xué)性質(zhì)上有相像性有機(jī)硅化合物存在時間有限〔生物降解和非生物降解〕用辛醇-水安排系數(shù)表征有毒化學(xué)品毒性的一般準(zhǔn)則是什么？對于表現(xiàn)出麻痹型毒性的非離子有機(jī)化合物L(fēng)ogP<=5其致死性和慢性毒性均會隨脂溶性呈指數(shù)增加LogP>5時毒性隨脂溶性指數(shù)削減，因此對生物活性降低LogP5-8時長期接觸有害的這類非離子型有機(jī)物呈現(xiàn)慢性毒性LogP>=8時長期接觸也表現(xiàn)不出毒性，由于此時水溶性很差，化學(xué)品變得沒有生物活性舉例說明等電排置換是設(shè)計更加安全化學(xué)品的有效方法。對蒼蠅有相像的毒性，氨基甲酸酯的硅取代等電排置換物，更易于降解，對環(huán)境危害小。第八章讓城市天空更加蔚藍(lán)的清潔機(jī)動車燃料汽車尾氣中主要有哪些有害成分？其主要危害是什么？NOX危害：能見度，增加交通事故，形成光化學(xué)煙霧、酸雨SO2：刺激眼睛和呼吸道形成酸雨碳顆粒：能引起支氣管炎、肺炎、胸膜炎等CO2：導(dǎo)致溫室效應(yīng)如何降低汽車尾氣中有害成分的排放。1改善發(fā)動機(jī)質(zhì)量2安裝尾氣凈扮裝置3開發(fā)清潔汽油、清潔柴油4開發(fā)替代汽油、柴油的清潔燃料5以燃料電池為動力第九章合理使用和節(jié)約能源化學(xué)工業(yè)中有哪些方面的能量需求？1供給反響所需的能量2用熱能加速化學(xué)反響3用冷卻的方法把握化學(xué)反響4分別需要能量舉出幾個國內(nèi)外化工節(jié)能的成功例子。美國氰氨公司開發(fā)的苯絕熱硝化工藝第十章環(huán)境友好的可降解物質(zhì)什么是降解塑料？使用降解塑料有什么意義？塑料。降解塑料有哪些主要類型？主要包括生物降解，光降解、化學(xué)降解〔氧化降解、水降解〕三種類型第十一章綠色農(nóng)藥是生物富集作用生物富集作用又叫生物濃縮，是指生物體通過對環(huán)境中某些元素或難以分解的化合物的積存，使這些是生物富集作用生物富集作用又叫生物濃縮，是指生物體通過對環(huán)境中某些元素或難以分解的化合物的積存，使這些物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度超過環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。生物體吸取環(huán)境中物質(zhì)的狀況有三種：一種是藻類植后一種則需要通過食物鏈進(jìn)展攝取。環(huán)境中的各種物質(zhì)進(jìn)入生物體后，馬上參與到陳代謝的各項(xiàng)活動中。其中，一局部生命必需的物質(zhì)參與到生物體的組成中，多余的以及非生命必需的物質(zhì)則很快地分解掉并且排出體外，只有少數(shù)不簡潔分解的物質(zhì)(DDT)長期殘留在生物體內(nèi)。生物富集作用的爭論，在說明物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律、評價和推想污染物進(jìn)入生物體后可能造成的危害，以及利用生物體對環(huán)境進(jìn)展監(jiān)測和凈化等方面，具有重要的意義。第一章2、綠色化學(xué)的定義、及其與環(huán)境化學(xué)和環(huán)境治理的區(qū)分：答：綠色化學(xué)，又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。它是利用化學(xué)原理和方法來削減或消退對人類安康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的反響原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物的使用和產(chǎn)生的興學(xué)科。是一門從源頭上削減或消退污染的化學(xué)。環(huán)境影響的科學(xué)。環(huán)境治理則是對已被污染了的環(huán)境進(jìn)展治理，即爭論污染物對環(huán)境的污染狀況和治理污染物的原理和方法。不是處理已有的污染物。1、什么是原子經(jīng)濟(jì)性？以一個化學(xué)反響為例計算反響的原子利用率。答：原子經(jīng)濟(jì)性在生成目標(biāo)產(chǎn)物的反響中反響物分子中的原子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的比例。這個定義不考慮副反響。Trost將其稱為原子經(jīng)濟(jì)性(AtomEconomy).化學(xué)反響 CH2=CH2+ 1/2O2 C2H4O2、什么是環(huán)境因子？環(huán)境因子與原子利用率之間有什么關(guān)系？AtomEconomyandenvironmentaleffect 濟(jì)性和環(huán)境效益)Environmentalfactor〔環(huán)境因子E〕toquantifytheeffectsofproductionprocesstotheenvironment環(huán)境)Environmentalquotient EQ＝E×QQ 〔依據(jù)廢物在環(huán)境中的行為給出的廢物對環(huán)境的不友好程度〕.〔公式〕環(huán)境因子與原子利用率相反3、原子經(jīng)濟(jì)性與產(chǎn)率有什么區(qū)分？答：在生成目標(biāo)產(chǎn)物的反響中反響物分子中的原子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的比例。這個定義不考慮副反響。 Trost將其稱為原子經(jīng)濟(jì)性(AtomEconomy).產(chǎn)率：在化學(xué)反響中尤其是在可逆反響中某種生成物的實(shí)際產(chǎn)率與理論產(chǎn)率的比值3、如何避開物質(zhì)的直接毒性？選擇無毒物質(zhì)選擇官能團(tuán)：避開使用有毒官能團(tuán)和對有毒官能團(tuán)進(jìn)展構(gòu)造屏蔽4、什么是間接中毒？如何避開間接中毒？〔也稱生物活化〕是指物質(zhì)在初始構(gòu)造時并不具有毒性，但當(dāng)它進(jìn)入人體后，會轉(zhuǎn)化為有毒的物質(zhì)，如致癌物質(zhì)。方法：1、不使用具有生物活化途徑的分子 生物活化的構(gòu)造進(jìn)展生物屏蔽第四章綠色化學(xué)技術(shù)—超臨界流體及其獨(dú)特的性質(zhì)性質(zhì)介于液體和氣體之間?！境R界流體具有很多特性，主要表現(xiàn)在以下方面：2就會發(fā)生顯著變化。密度增大，溶質(zhì)的溶解度就增大，有利于溶質(zhì)的相轉(zhuǎn)移。5-10量級。12二.生物技術(shù) 也稱為生物工程或生物工藝，是應(yīng)用生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)的根本原理，依靠生物催化劑的作用將物料進(jìn)展加工，以生產(chǎn)有用物質(zhì)或?yàn)樯鐣诘囊婚T多學(xué)科綜合性的科學(xué)技術(shù)。生物反響過程實(shí)質(zhì)：是利用生物催化劑從事生物技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。生物技術(shù)是實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的有效手段生物技術(shù)的分類和應(yīng)用：生物技術(shù)的分類現(xiàn)代生物技術(shù)主要包括：基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和微生物發(fā)酵工程。相互關(guān)系基因工程是生物技術(shù)的主導(dǎo)技術(shù)細(xì)胞工程是生物技術(shù)的根底；酶工程是生物技術(shù)的條件；微生物發(fā)酵工程和生物化學(xué)工程是生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，獲得最終產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的關(guān)鍵。離子液體定義：雜環(huán)化合物的季銨鹽與金屬鹵化物就能構(gòu)成常溫下呈液態(tài)的離子液體。離子液體具有以下特點(diǎn)：(-100℃～200℃)內(nèi)處于液體狀態(tài)；不揮發(fā)、無毒、無可燃性； 導(dǎo)電性良好；4.可以溶解很多有機(jī)／無機(jī)物； 5.易于循環(huán)利用。的使用將會大大削減現(xiàn)在仍大量使用的有機(jī)溶劑對環(huán)境的污染，被譽(yù)為綠色溶劑第七章 可降解高分子材料淀粉作為可降解材料的優(yōu)缺點(diǎn)及舉例〔如何改性、改進(jìn)的必要性答：淀粉作為可降解材料的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：來源豐富、價格低廉、生物降解性好。缺點(diǎn)：強(qiáng)極性、強(qiáng)結(jié)晶性、熱塑性差、加工困難、極強(qiáng)的親水性、耐候性差。在眾多品種的生物降解塑料中居首位淀粉作為開發(fā)具有生物降解性產(chǎn)品的根本聚合物的潛在優(yōu)勢在于:①淀粉在各種環(huán)境中都具備完全生物降解力氣;②塑料中的淀粉分子降解或灰化后，形成二氧化碳?xì)怏w，不對土壤或空氣產(chǎn)生毒害;③實(shí)行適當(dāng)?shù)墓に囀沟矸蹮崴芑罂傻竭_(dá)用于制造塑料材料的機(jī)械性能;④淀粉是可再生資源。綠色化學(xué)復(fù)習(xí)題1、人們常常提到“八大公害”大事，請問是那八大公害，主要污染物的名稱，各發(fā)生在哪些國家？12多諾拉煙霧二氧化硫煙塵美國3.倫敦?zé)熿F二氧化硫煙塵英國4.洛杉磯光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧美國5.水俁大事甲基汞日本6.四日大事哮喘病SO2煤塵日本7.米糠油大事多氯聯(lián)苯日本8.富山骨痛病鎘日本2、20世紀(jì)人類面臨的十大環(huán)境危機(jī)是什么？1234、酸雨成災(zāi)5、森林銳減6、土地荒漠化7、大氣污染8、淡水資源污染9、海洋污染10、垃圾圍城——最嚴(yán)峻的城市病3、什么是綠色化學(xué)？簡述綠色化學(xué)12原則。綠色化學(xué)以“原子經(jīng)濟(jì)性”為原則，在制取物質(zhì)的化學(xué)過程中，充分利用原料，實(shí)現(xiàn)零綜合利用，變廢為寶。把傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)改造成綠色化學(xué)工業(yè)。是興化學(xué)分支學(xué)科，是一門高層次的化學(xué)。12原則：1、防止廢物的產(chǎn)生而不是產(chǎn)生后再來處理；2、合成方法應(yīng)設(shè)計成能將全部的起始物質(zhì)嵌入到最終產(chǎn)物中；3、只要可能，反響中使用和生成的物質(zhì)應(yīng)對人類安康和環(huán)境無毒或毒性很?。?、設(shè)計的化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)在保護(hù)原有成效的同時盡量使其無毒或毒性很?。?、盡量不使用關(guān)心性物質(zhì)〔如溶劑、分別試劑等，假設(shè)確定要用，也應(yīng)使用無毒物質(zhì)；6、能量消耗越小越好，應(yīng)能為環(huán)境和經(jīng)濟(jì)方面的考慮所承受； 7、只要技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行，使用的原材料應(yīng)是能再生的；8、應(yīng)盡量避開不必要的衍生過程〔如基團(tuán)的保護(hù)，物理與化學(xué)過程的臨時性修改等9、盡量使用選擇性高的催化劑，而不是提高反響物的配料比0、設(shè)計化學(xué)產(chǎn)品時，應(yīng)考慮當(dāng)該物質(zhì)完成自己的功能后，不再滯留于環(huán)境中，而可降解為無毒的產(chǎn)品；11、分析方法也需要進(jìn)一步爭論開發(fā)，使之能做到實(shí)時、現(xiàn)場監(jiān)控，以防有害物質(zhì)的形成；12、化學(xué)過程中使用的物質(zhì)或物質(zhì)的形態(tài)，應(yīng)考慮盡量削減試驗(yàn)事故的潛在危急，如氣體釋放、爆炸和著火等。什么是綠色化學(xué)？什么是原子利用率和原子經(jīng)濟(jì)性：原子利用率

目標(biāo)產(chǎn)物的量按化學(xué)計量式所得全部產(chǎn)物的量之和目標(biāo)產(chǎn)物的量

╳100%╳100%“即在化學(xué)反響中有多少反響物的原子轉(zhuǎn)變到了目標(biāo)產(chǎn)物中?？梢杂孟率蕉x：原子利用率＝〔目標(biāo)產(chǎn)物的量/按化學(xué)計量式所得全部產(chǎn)物的量之和〕*100％＝〔/各反響物的量之和〕*100％原子經(jīng)濟(jì)性〔AtomEconomny〕是指反響物中的原子有多少進(jìn)入了產(chǎn)物，一個抱負(fù)的原子100％反響。5、依據(jù)以下反響計算由乙烯制備環(huán)氧乙烷反響的原子利用率。經(jīng)典方法二步法CH2=CH2+Cl2+H2O→ ClCH2CH2OH+HClClCH2CH2OH+Ca〔OH)2+HCl→C2H4O+2CaCl2+2H2O(2〕方法 一步法C2H4+?O2 →C2H4O〔1〕. 1/3*100%=33.3% 〔2〕. 1/(1+1/2)*100%=66.7%6、溫室效應(yīng)的緣由是什么？溫室效應(yīng)有什么危害？CO2CO2危害:全球變暖將可能導(dǎo)致兩極的冰川溶化，使還海平面上升，漂移很多城市。世界上大約有1/3的人類的巨大威逼。蒸發(fā)加強(qiáng)，氣候會變得干旱，農(nóng)業(yè)區(qū)會退化成草原；干旱區(qū)會變得更干旱，土地沙漠化，使農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。7、光化學(xué)污染的本質(zhì)：大量的碳?xì)浠衔铩⒘蜓趸衔?、氮氧化合物、粉塵等排入大氣，到達(dá)對流層后在太陽光紫外線的照光化學(xué)煙霧，造成嚴(yán)峻的大氣污染。8、什么是綠色化學(xué)品？怎樣設(shè)計安全的綠色化學(xué)產(chǎn)品。對人類和環(huán)境無害的化學(xué)產(chǎn)品稱為綠色化學(xué)產(chǎn)品。***綠色化學(xué)產(chǎn)品的兩個特征:1、產(chǎn)品本身不會引起環(huán)境污染和安康問題，包括不會對野生生物、有益昆蟲或植物造成損害；2、當(dāng)產(chǎn)品被使用后，應(yīng)能再循環(huán)或易于在環(huán)境中降解為無害物質(zhì)。***一、三種設(shè)計方法1、物質(zhì)作用機(jī)理分析2、避開承受毒性功能基團(tuán)

與毒性有關(guān)的官能團(tuán)來降低毒性。3、設(shè)法降低生物利用率。進(jìn)入人體到達(dá)毒性發(fā)生作用的目標(biāo)器官過分子設(shè)計來轉(zhuǎn)變分子的物理和化學(xué)性***二、一般設(shè)計原則〔一“外部”效應(yīng)原則性質(zhì)，從而削減它的有害生物效應(yīng)。1、與物質(zhì)在環(huán)境中的分布有關(guān)的性質(zhì)◎揮發(fā)性/密度/熔點(diǎn)◎水溶性◎殘留性/生物降解性◎轉(zhuǎn)化為具有生物活性〔毒性〕物質(zhì)的可能性◎轉(zhuǎn)化為無生物活性〔毒性〕物質(zhì)的可能性2、與機(jī)體吸取有關(guān)的性質(zhì)◎揮發(fā)性◎油溶性◎分子大小◎降解性質(zhì)〔二“內(nèi)部”效應(yīng)原則指通過分子設(shè)計來到達(dá)預(yù)防毒性的目標(biāo)。1、增大解毒性能增大排泄的可能性◎選擇親水化合物好，即使發(fā)生吸取也易于排泄?？赡苄曰蚴狗肿右子谝阴；龃罂缮锝到庑?、避開物質(zhì)的直接毒性選擇無毒物質(zhì)選擇官能團(tuán)

3、對人、動物和水生生物吸取途徑的考慮◎皮膚吸取/眼睛吸取◎肺吸取◎消化道吸取◎呼吸系統(tǒng)吸取或其它特定生物的吸取途徑4、雜質(zhì)問題◎是否會產(chǎn)生不同類別的雜質(zhì)◎是否會產(chǎn)生有毒或更毒的同系物◎是否會產(chǎn)生有毒或更毒的異構(gòu)體◎避開使用有毒官能團(tuán)如過去擋風(fēng)玻璃膠粘劑全部承受異氰酸脂作酸脂作粘性交聯(lián)劑，避開了毒性?！?qū)τ卸竟倌軋F(tuán)進(jìn)展構(gòu)造屏蔽經(jīng)濟(jì)性降低。3、避開間接中毒〔也稱生物活化〕是指物質(zhì)在初為有毒的物質(zhì)，如致癌物質(zhì)?！虿皇褂镁哂猩锘罨緩降姆肿印?qū)缮锘罨臉?gòu)造進(jìn)展生物屏蔽***9、簡述反響原料的重要性及綠色化學(xué)對反響原料的選擇原則。反響原料的重要性：綠色化學(xué)對反響原料的選擇原則原料的原子都能夠被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”；反響原料的綠色化，包括兩個方面:①承受無毒、無害原料;②用可再生資源為原料。10、什么是超臨界流體？超臨界二氧化碳流體與一般流體相比有何特點(diǎn)？:當(dāng)流體的溫度和壓力處于它的臨界溫度和壓力以上時，稱該流體為超臨界流體。特點(diǎn)〔優(yōu)點(diǎn)：二氧化碳在常溫下是氣體，無色、無味、不燃燒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定不會形成光化學(xué)煙霧，也不會破壞臭氧層來源豐富，價格低廉超臨界二氧化碳可很好地溶解一般有機(jī)化合物11、汽車尾氣中主要有哪些有害成分？其主要危害是什么？NOx:汽缸點(diǎn)火的高溫瞬間由空氣中的氮與氧氣化合而生成。NO2還會使植物枯黃。200主要危害：飽和烴危害不大，不飽和烴危害性很大。當(dāng)甲醛、丙稀醛等醛類氣體濃度超過1×10-6時，25×10-6貧血。苯的衍生物，如苯比芘，是猛烈致癌物質(zhì)。此外，碳?xì)浠衔镞€能形成光化學(xué)煙霧。3.CO：汽油燃燒不完全的產(chǎn)物，數(shù)量占尾氣成分的首位。:COCO〔Hb〕的親和力，b0倍，因而，Ob〔，使血液的輸氧力氣大大降低，使心臟、頭腦等重要器官嚴(yán)峻缺氧，引起頭暈、惡心、頭痛等病癥，輕度是使中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，慢性中毒，嚴(yán)峻時會使心血管工作困難，直至死亡。4.SO2：燃料所含的硫烴的燃燒。主要危害：刺激眼睛和呼吸器官，形成酸雨。5.顆粒物:鉛化合物，碳顆粒，油霧等。6.二氧化碳：導(dǎo)致溫室效應(yīng)。12、如何降低汽車尾氣中有害成分的排放1、改善發(fā)動機(jī)的質(zhì)量汽車發(fā)動機(jī)的質(zhì)量是影響尾氣排放的最主要因素。通過對發(fā)動機(jī)加以改進(jìn)，可以提高發(fā)動機(jī)的性能，使2、安裝尾氣凈扮裝置使用汽車尾氣凈扮裝置〔需配套使用無鉛汽油3.用壓縮自然氣和液化石油氣為燃料4、開發(fā)替代汽油、柴油的清潔燃料開發(fā)生物柴油 、乙醇、二甲醚等為燃料5.用氫作燃料6.以燃料電池為動力13、什么是生物質(zhì)？生物質(zhì)有哪些特點(diǎn)？和有序性。木質(zhì)素是可再生的植物纖維資源中隱蔽太陽能最高的局部。：15～20◎大局部已高度氧化，作為化工原料可避開氧化步驟。CO2CO2◎季節(jié)性強(qiáng)，產(chǎn)量、質(zhì)量不穩(wěn)定?！蛐枰罅客恋?。在我國農(nóng)村進(jìn)展沼氣事業(yè)有什么意義？1.保護(hù)農(nóng)村環(huán)境〔沼氣技術(shù)在保護(hù)農(nóng)村環(huán)境方面的作用主要表現(xiàn)為：1、沼氣是清潔能源，使用沼氣可以削減土壤構(gòu)造；.緩解農(nóng)村能源供需沖突的需要；.節(jié)能減排，保護(hù)森林植被的需要；.改善農(nóng)村衛(wèi)生環(huán)境，提高農(nóng)民生活質(zhì)量的需要；5.改善產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)民增收和農(nóng)業(yè)增效的需要；6.進(jìn)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)；7.具有良好的社會、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益；14、舉出一種利用生物質(zhì)資源生產(chǎn)有機(jī)化學(xué)品的例子。例2.生產(chǎn)己二酸〔尼龍66的中間體〕美國Michigan州立大學(xué)的J.W.Frost和K.M.Draths開發(fā)出由淀粉和纖維素制取己二酸的工藝。該工藝先由原料制取葡萄糖，然后利用經(jīng)DNA重組技術(shù)改進(jìn)的細(xì)菌將葡萄糖源制造化學(xué)品，實(shí)現(xiàn)過程無毒、無害、無污染的典型實(shí)例，榮獲1998年美國“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”的學(xué)獎例3.用玉米制塑料美國全國玉米種植者協(xié)會最近宣布用玉米生產(chǎn)聚脂乳酸塑料的爭論已取得了成功。這種技術(shù)可以將玉米加工成薄片或顆粒狀的聚合物，就像是塑料的原料。 玉米制成的聚合物可以做成布料纖維，也可以做成杯子、瓶子、食品容器、包裝紙或地毯。用聚脂乳酸做成的面料有絲綢質(zhì)感，耐用程度可與滌綸媲美。此外，這種材料能百分之百地生物降解，其原料玉米又是一種可再生生物質(zhì)資源。舉例說明什么是催化劑它在化學(xué)反響中有何作用？，大大降低了反響所需的溫度。什么是催化劑設(shè)計？怎樣進(jìn)展催化劑設(shè)計？答：所謂催化劑設(shè)計，就是指人們依據(jù)自己的意圖制造目標(biāo)催化劑的工作，它代表一種構(gòu)思，而不愿定要畫出圖紙。也就是對指定的反響，或者需要制造的某種產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)如何選用一種催化劑的學(xué)問規(guī)律分析。綠色化學(xué)什么是催化劑?為什么說催化劑在綠色化學(xué)中有格外重要的意義?反響。催化劑在工業(yè)上也稱為觸媒。由于在設(shè)計階段必需考慮化學(xué)品和化學(xué)過程對環(huán)境和對人類安康的影響，我們在化學(xué)品產(chǎn)生及其轉(zhuǎn)化過程都必需細(xì)心設(shè) 而催化劑則在這些反響之中就是不行缺少的考慮因素，有了催化劑的使用我們可以通過把握反響產(chǎn)物化學(xué)物種的選擇性，控制產(chǎn)物立體規(guī)劃性等來對產(chǎn)物化學(xué)品進(jìn)展嚴(yán)格而準(zhǔn)確地生產(chǎn) 生產(chǎn)隊人類危害最小的日用或工業(yè)用化學(xué)品。相比于傳統(tǒng)的氧化劑，哪些是型的綠色氧化劑？他們各有什么特點(diǎn)？47%的活性氧，其氧化產(chǎn)物為水，對環(huán)境無害；臭氧：也是環(huán)境可承受的氧化劑，但是它使用時需要特別的處理方法和特別的發(fā)生裝置；晶格氧：氧化烴類，大幅度的提高烴類選擇氧化的選擇性，而且不受爆炸極限的限制，可提高原料濃度，使反響物簡潔分別回收，是把握深度氧化，節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)的有效氧化技術(shù)?；Y源作為化學(xué)化工原料有何優(yōu)點(diǎn)？生物質(zhì)作為化學(xué)化工原料又有何優(yōu)點(diǎn)？小面積范圍內(nèi)可集中大量的化石原料；季節(jié)性不強(qiáng)；組成簡潔，已被人們很好的把握。生物質(zhì)：可給出構(gòu)造多樣的通常具有特定的立體構(gòu)造和光學(xué)構(gòu)造；構(gòu)造單元通常比原油構(gòu)造單元簡單，可削減副產(chǎn)品的生成；其衍生物所得物質(zhì)通常已是氧化產(chǎn)物，無需再通過氧化反響引入氧；增大其有用量可增大原油使用時間，未可持續(xù)進(jìn)展做奉獻(xiàn)，為一些必需使用石油作原料的生產(chǎn)供給保證；削減二氧更大的靈敏性。依據(jù)綠色化學(xué)的觀點(diǎn)，如何轉(zhuǎn)變反響溶劑？答：水溶液系統(tǒng)中在可能的條件下應(yīng)盡量使用水作溶劑而不要承受有機(jī)溶劑；對溶液進(jìn)展固定化，以現(xiàn)用可進(jìn)展動力學(xué)操作等；徹底解決溶劑污染的最正確方法就是完全不使用溶劑，例如使用微波與催化劑結(jié)合代替溶劑就格外好用；使用超臨界流體作為溶劑。4，以萘與丙烯發(fā)生烷基化反響為例說明催化劑構(gòu)造對反響選擇性的巨大影響。2，6-異構(gòu)體，2，7-3，4-異構(gòu)體的混合物。傳統(tǒng)的方法承受4-3-4-2，6-異構(gòu)體，3-4-取代物的生成完全被把握，2，6-異構(gòu)體，2，7-異構(gòu)體的7：3。以上數(shù)據(jù)說明白催化劑的不同的對反響選擇性的巨大影響。簡述反響原料的重要性及綠色化學(xué)對反響原料的選擇原則。答：一個化學(xué)品合成所承受的反響類型或其合成路線在很大程度上取決于所選定的原料，原料一旦選定就考慮原料本身的危急性，使用可再生資源。生物質(zhì)作為化學(xué)化工原料又有何優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)？大的靈敏性。生物質(zhì)原料；季節(jié)性很強(qiáng)。轉(zhuǎn)變反響溶劑的方法有哪些，各有何特點(diǎn)？答：水溶液系統(tǒng)：在盡可能的條件下使用水作溶劑，不要實(shí)行有機(jī)溶劑。Bronsted酸酸業(yè)應(yīng)用；熱穩(wěn)定性較好；相對廉價且易于制備。子溶劑。氧化反響，復(fù)原反響，重排反響等方面均格外有效。氧化反響的溶劑。超臨界流體與一般流體相比有何特點(diǎn)？近百分之一，流淌性好的多。超臨界CO2作為反響溶劑的局限性。答：最大局限是其溶劑化性質(zhì)，即物質(zhì)在它里面的溶解度。相對分子質(zhì)量大于400，高極性的化合物，鹽類不溶于在其中。不能用其作離子間反響的溶液，也不能用作為離子催化劑的反響的溶劑。不能用作路易斯堿反響物的溶劑。何謂過程強(qiáng)化？可用哪些方法實(shí)現(xiàn)過程強(qiáng)化？通過改進(jìn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)：對化學(xué)反響的設(shè)備和對其他操作過程設(shè)備的改進(jìn)。通過改進(jìn)方法實(shí)現(xiàn)：對化學(xué)反響的每一個過程的改進(jìn)。1、均相催化與多相催化各具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？就如何避開均相催化的缺點(diǎn)評述當(dāng)今均相催化的進(jìn)展趨勢。解答：均相催化劑和多相催化劑相比較，各有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。從外表上看，似乎均相催化的優(yōu)點(diǎn)多于多相催化，例如在均相催化中，一般認(rèn)為全部金屬原子均參與構(gòu)成活性物種，它們具有確定的均一構(gòu)造，催化劑的活性高，反響條件溫存〔節(jié)能〕，同時反響的選擇性高〔節(jié)約原材料〕；但是，均相催化劑與產(chǎn)品的分別問題，帶來了工程上的困難，這一嚴(yán)峻的缺點(diǎn)使均相催化劑的應(yīng)用受到很大的限制。如何將均相催化與多相催化的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合，同時又避開它們的缺點(diǎn)？均相催化劑的多相化可能是到達(dá)此一目標(biāo)的一條現(xiàn)實(shí)可行的途徑。近十年來，均相催化劑多相化的爭論得到了廣泛的重視，每年發(fā)表的論文數(shù)目日益增多。有關(guān)〔)、不完全是同義語，但籠統(tǒng)地說，它們都具有共同的類似含義。關(guān)于均相催化劑多相化的爭論，文獻(xiàn)中已經(jīng)消滅了一些很好的綜述和專著。均相催化劑多相化后的特點(diǎn)是：從整體上看它是多相的，但從分子水平來看，它卻更接近可溶的均相體系。因此，各種催化劑具有均相、多相兩類催化劑之間的某些性質(zhì)。目前幾乎全部的均相催化領(lǐng)域，例如聚合、羰基合成、加氫、氧化、同系化、異構(gòu)化、歧化、不對稱合成及固氮等，都有多相化的爭論報道。Hartley將這類負(fù)載的金屬絡(luò)合物催化劑稱之為“一代的催化劑”也是不無理由的。第一章第一章1、簡答：溫室效應(yīng)及其與化學(xué)的相關(guān)性；核冬天；光化學(xué)煙霧及其化學(xué)本質(zhì)；生物多樣型？2答：全球氣候變暖是大氣中溫室氣體濃度上升引起的。這些溫室氣體又是人類在查找食物、生活用品及供熱取暖等滿足根本生活要求的過程中，以及工業(yè)生產(chǎn)活動過程中排放到大氣中的。溫室氣體主要有CO、2NO、CH、鹵代烴等。X 4光化學(xué)煙霧主要就是氮氧化合物與烴類物質(zhì)在紫外線照耀下，經(jīng)過一系列簡潔反響后形成的一種大氣污染現(xiàn)象。氮氧化物是光化學(xué)煙霧引發(fā)的主要元兇：

→NO+O；O+CH

→CHO；CHO+O

→CHO；CHO+C

2H→RCHO+R’COR2；O+O→O。

XY XY

XY 2

XY3XY3 MN 2 3物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個組成局部。2、為什么說化學(xué)是一門中心的、有用的、制造性的學(xué)科？答：化學(xué)的原理和方法以及化學(xué)反響方面的爭論目前仍在主導(dǎo)其他學(xué)科；它在開發(fā)自然資源以滿足人類的生活需要方面作出了巨大奉獻(xiàn)?；诨瘜W(xué)的產(chǎn)業(yè)，利用自然資源制取大量的化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、塑料、鋼鐵、水泥等產(chǎn)品和材料，并生產(chǎn)大量的合成纖維和橡膠等以彌補(bǔ)農(nóng)業(yè)、林業(yè)的缺乏；能源的開發(fā)利用，材料的開發(fā)利用，醫(yī)藥衛(wèi)生等均離不開化學(xué)。可以說，人類的衣、食、住、行、用及保持安康等無一項(xiàng)可以離開化學(xué)，化學(xué)在這些領(lǐng)域中直接或間接地發(fā)揮著不行替代的作用。3〔1頁〕答：1、全球氣候變暖2、核冬天的威逼3、臭氧層破壞4、光化學(xué)煙霧和大氣污染5、酸雨6、生物多樣性8910、海洋污染日甚。種變化對人類的生產(chǎn)、生活和質(zhì)量造成的影響。其次章其次章1、簡答：綠色化學(xué)的目標(biāo)；化學(xué)工業(yè)造成的危害；風(fēng)險試劑；生物質(zhì)的種類；可再生資源；原子利用率；環(huán)境商；環(huán)境因子？〔2章〕答：綠色化學(xué)的目標(biāo)是：化學(xué)過程不產(chǎn)生污染，馬上污染消退于其產(chǎn)生之前。2、為什么要大力進(jìn)展綠色化學(xué)？〔11頁〕答：1、大力進(jìn)展綠色化學(xué)是人類社會可持續(xù)進(jìn)展的必定要求；2、進(jìn)展綠色化學(xué)是科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)展的要求。3、綠色化學(xué)及其與環(huán)境污染治理的異同？〔10~11頁〕答：綠色化學(xué)就是利用化學(xué)原理和方法來削減或消退對人類安康社會安全、生態(tài)環(huán)境有害的反響原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物的興學(xué)科，是一門從源頭上、從根本上削減或消退污染的化學(xué)。治理這些已經(jīng)產(chǎn)生了的污染物的原理和方法，是一種指標(biāo)的方法。染，因其根本就不產(chǎn)生污染，是一種從源頭上治理污染的方法，是一種治本的方法。4〔17頁〕5〔找不到〕6〔23頁〕7、怎樣在反響過程中使化學(xué)反響綠色化？〔5節(jié)〕8、自選一條目前使用的環(huán)氧丙烷合成路線，用綠色化學(xué)原理對其進(jìn)展評價并設(shè)計一條更佳的路線？〔1314頁頂端〕9、簡述綠色化學(xué)十二原則？〔27頁〕答：1、不讓廢物產(chǎn)生而不是讓其生成后再處理；2、最有效地設(shè)計化學(xué)反響和過程，最大限度地提高原子經(jīng)濟(jì)性；34、盡可能有效地設(shè)計成效卓著而又無毒無害的化學(xué)品；5、盡可能不使用關(guān)心物質(zhì)，如須使用也應(yīng)是無毒無害的；6、在考慮環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的同時，盡可能使消耗最低；7、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行時應(yīng)以可再生資源為原料；8、應(yīng)盡可能避開衍生反響10、應(yīng)設(shè)計功能終結(jié)后可降解為無害物質(zhì)的化學(xué)品；11、應(yīng)進(jìn)展實(shí)第三章第三章1〔363-1〕2〔39~57頁〕筑構(gòu)效關(guān)系；4、利用等電排置換設(shè)計更加安全的化學(xué)品；56、用另一類有一樣成效而無毒的物質(zhì)替代有毒有害物質(zhì)；7、消退有毒關(guān)心物品的使用。3、化學(xué)品的毒理學(xué)分析包括哪些內(nèi)容？如何依據(jù)毒理學(xué)分析進(jìn)展相關(guān)分子的設(shè)計？舉例說明？〔39頁〕4〔49頁〕答：一類化合物的毒性以及該類化合物中不同構(gòu)造〔構(gòu)造差異〕引起的毒性差異稱為構(gòu)效關(guān)系。第四章第四章1〔58頁〕2、用辛酸—〔68頁〕3、舉例說明等電排置換是設(shè)計更加安全化學(xué)品的有效方法？〔找不到〕4、從分子量、分子體積角度看，應(yīng)當(dāng)怎樣設(shè)計更加安全的化學(xué)品？〔找不到〕5、常見可降解和不行降解的基團(tuán)有哪些？〔62頁〕6〔67頁第3節(jié)〕第五章第五章1〔80頁表5-1最終一列〕2〔81頁圖5-2〕3〔81頁〕4〔84頁〕答：所謂催化劑設(shè)計，就是指人們依據(jù)自己的意圖制造目標(biāo)催化劑的工作，它代表一種構(gòu)思，而不愿定要畫出圖紙。也就是對指定的反響，或者需要制造的某種產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)如何選用一種催化劑的學(xué)問規(guī)律分析。5-5〕5、以萘與丙烯發(fā)生烷基化反響為例說明催化劑構(gòu)造對反響選擇性的巨大影響？〔87頁〕6〔88頁〕7、生物質(zhì)作為反響原料的優(yōu)缺點(diǎn)？〔89頁〕23、由生物質(zhì)衍生所得物質(zhì)常常已是氧化產(chǎn)物，無需再通過氧化反響引入氧4、增大生物質(zhì)的使用量可增長原油的使用時間，為可持續(xù)進(jìn)展做出奉獻(xiàn)，為一些必需使用石油做原料的產(chǎn)品的生產(chǎn)供給保證5、使用生物質(zhì)可削減二氧化碳在大氣中濃度的增加，從而減緩溫室效應(yīng)6、化學(xué)工業(yè)使用更多的可再生資源可使其本7、生物質(zhì)資源比原油有更大的靈敏性。2、現(xiàn)在考慮用作化學(xué)化工原料的生物質(zhì)是傳統(tǒng)的食品原料，把食品原3、生物質(zhì)的生產(chǎn)季節(jié)性很強(qiáng)4、生物質(zhì)的組成極為簡潔，不同種類的物質(zhì)，其組成和性質(zhì)都可能不盡一樣，假設(shè)需要對每一類生物質(zhì)有針對性地修建工廠，這將使生物質(zhì)的利用變得格外困