《绿色化学》教学大纲

《绿色化学》教学大纲先修课程：无机化学、有机化学、高分子化学与物理、化工原理等MHHJH、HJ、HHFGC修订时间：20238〔2023〕年版一、课程介绍2090学目标的兴穿插学科，是当今国际化学化工科学争论的前沿和重要发展实现循环经济和可持续进展的重要科学技术根底。开设本课程的目的在于通过在大学生中普及绿色化学根本学问，培育大学生的绿色化学意识，了解如何利用科学技术实现可持续进展。这对于提高大学生的综合素养，增加社会责任感格外重要。二、本课程教学在专业人才培育中的地位和作用通过本课程的学习，使同学们较好地了解绿色化学的兴起与进展，把握绿色化学的根本原理和方法，生疏化学化工行业中具有先进性、有用性和前瞻性的绿色化学技术及其在现代化学工业中的应用，树立以绿色化学为核心的可持续进展观，为将来从事本专业相关工作和在科学争论过程中时时刻刻以可持续进展的观点考虑问题打下确定的根底。三、本课程教学所要到达的根本目标理解并把握本课程中的一些根本概念，根本原理和应用实例。本课程主要讲授绿色化学的形成与进展状况、根本原理、设计安全有效目标化合物的原理和方法、设计安全有效目标化合物的应用实例、绿色化学方法、绿色化学的应用实例、绿色化学的进展趋势简介等内容，通过课堂讲授、习题课、专题讲座、课堂争论、演算习题、自学和学生自主命题小论文等教学环节到达本课程的教学目的。四、学生学习本课程应把握的方法与技能了解绿色化学这门兴穿插学科的兴起与进展，把握绿色化学的争论内容、特点以及在国内外的进展概况；关注人类社会目前面临的主要挑战，资源、环境和安康问题及其化学本质，树立以绿色化学为核心的可持续进展观。2、教学内容：绿色化学的兴起与进展：生态环境的危机呼唤绿色化学，环境保护的宣传和法规推动绿色化学，化学工业的进展催化绿色化学，可持续进展促进绿色化学，绿色化学和技术成为各国政府和学术界关注的热点；绿色化学的争论内容和特点：绿色化学的含义、绿色化学的争论内容及特点；绿色化学在国内外的进展概况：绿色化学在国外的进展概况，我国格外重视绿色化学的争论工作；绿色化学是我国化学工业可持续进展的必由之路：绿色化学所引发的产业革命，绿色化学是我国化学工业可持续进展的优选模式。3、教学重点和难点：重点：绿色化学的争论内容与特点；难点：树立以绿色化学为核心的可持续进展观。4、本章思考题：〔1〕21为什么说绿色化学是我国化学工业可持续进展的必由之路？【其次章】绿色化学原理〔4〕1、教学目的和要求：了解：绿色化学的十二条原则及十二条附加原则；2、教学内容：〔1〕防止污染优于污染治理：末端治理与污染防治，末端治理的局限性，污染防治措施；〔2〕原子经济性：原子经济性的概念，常见化学反响的原子经济性；绿色化学合成：承受无毒、无害的原料，转变合成路径，实行绿色化学合成；设计安全化学品：安全化学品的含义，设计安全化学品的一般原则，设计安全化学品的方法；承受安全的溶剂和助剂：常规有机溶剂的环境危害；安全溶剂：水、二氧化碳、离子液体；固定化溶剂及无溶剂系统；合理使用和节约能源：化学工业中的能源使用，的能源利用技术，优化反响条件；〔7〕利用可再生资源合成化学品：可再生资源与不行再生资源，利用可再生资源合成化学品；削减不必要的衍生化步骤：引入保护基团，临时转变某些物质的宏观性质或功能，参与官能团提高反响选择性；承受高选择性的催化剂：催化作用优于化学计量关系，环境友好催化剂，环境友好催化过程；设计可降解化学品：化学品废弃物的危害性，化学品设计应考虑降解功能；〔11〕预防污染的现场实时分析；〔12〕防止生产事故的安全工艺。3、教学重点和难点：重点：绿色化学的十二条原则及十二条附加原则；4、本章思考题：〔1〕末端治理与污染预防的根本区分是什么？为什么说“防止污染优于污染治理？”〔2〕什么是原子经济性？提高化学反响的原子经济性有什么意义？【第三章】无机合成反响的绿色化技术〔共4〕1、教学目的和要求：了解：常见的绿色无机合成反响的应用实例；把握：常见的绿色无机合成反响的原理。2、教学内容：〔1〕水热合成法：水热合成法的原理，水热合成法的应用实例；〔2〕溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法的原理，溶胶-凝胶法的应用实例。局部化学反响法：脱水反响、嵌入反响、离子交换反响、同晶置换反响、分解反响、氧化复原反响；低热固相反响：低热固相反响的反响机理及化学反响规律，低热固相反响的应用；〔5〕流变相反响：流变相反响的原理，流变相反响的应用；〔6〕先驱物法：先驱物法的原理，先驱物法的应用；〔7〕助溶剂法：助溶剂法的原理，助溶剂法的应用；〔8〕化学气相沉积法：化学气相沉积法的原理，化学气相沉积法的应用；〔9〕聚合物模板法：聚合物模板法的原理，聚合物模板法的应用实例。3、教学重点和难点：〔1〕重点：常见的绿色无机合成反响的应用实例；〔2〕难点：常见的绿色无机合成反响的原理。4、本章思考题：说明制备邻苯二甲酸铜的流变相反响原理。说明以淀粉为模板合成纳米银材料的原理及制备过程。【第四章】绿色有机合成〔4〕1、教学目的和要求：〔1〕了解：常见的绿色有机合成反响的应用实例；〔2〕把握：常见的绿色有机合成反响的原理。2、教学内容：高效化学催化的有机合成：固体酸催化的有机合成，固体碱酸催化的有机合成，离子液体催化剂；生物催化的有机合成：酶催化的根本原理，生物催化剂的主要种类，生物催化反响的典型工艺；氟两相系统的有机合成：氟两相系统的反响原理，氟两相系统的主要应用实例；〔4〕相转移催化的有机合成：相转移催化反响原理，相转移催化反响的应用；〔5〕组和化学合成：组和化学合成原理，组和化学的应用；〔6〕有机电化学合成：有机电化学合成原理，电化学合成的典型工艺。3、教学重点和难点：〔1〕重点：常见的绿色有机合成反响的应用实例；〔2〕难点：常见的绿色有机合成反响的原理。4、本章思考题：什么是固体酸、固体碱？它们适合用作哪些反响的催化剂？杂多酸〔盐〕的主要制备方法是什么？说明固相合成法制备磷钼酸铵的过程。【第五章】高分子材料的绿色合成化学〔共4〕1、教学目的和要求：〔1〕了解：常见的高分子材料绿色合成反响的应用实例；〔2〕把握：常见的高分子材料绿色合成反响的原理。2、教学内容：以水位分散介质的聚合技术：以水为介质聚合的特点，水相聚合系统的组成及其作用水相聚合反响原理；离子液体中的聚合技术：自由基聚合、离子聚合、缩聚和加聚反响，配位聚合，电化学聚合；超临界流体中的聚合技术：超临界二氧化碳中的聚合反响，超临界介质中聚合物的解聚反响；低残存VOC聚氨酯的原料，水性聚氨酯树脂的制备，水性聚氨酯的性能，水性聚氨酯的应用；辐射交联技术：辐射交联与裂解的根本原理，辐射聚合的主要特点，辐射交联对聚合物性能的影响，辐射交联技术的工业化应用；辐射交联技术在生物医用材料方面的应用；〔6〕等离子体聚合技术：等离子体的种类及特点，等离子体聚合机理及实际应用；〔7〕酶催化聚合技术：酶催化开环聚合，酶催化缩聚反响。3、教学重点和难点：〔1〕重点：常见的高分子材料绿色合成反响的应用实例；〔2〕难点：常见的高分子材料绿色合成反响的原理。4、本章思考题：〔1〕离子液体中能够进展哪种聚合反响？举例说明。〔2〕简述酶催化聚合已内酯的开环聚合机理。【第六章】精细化工的绿色化〔4〕1、教学目的和要求：了解：精细化工的绿色化实例；把握：精细化工原料、工艺技术及产品的绿色化。2、教学内容：制药工业的绿色化：绿色化学制药，绿色生物制药，绿色自然药物；农药工业的绿色化：绿色农药的含义及分类，绿色生物农药，绿色化学农药，绿色农药制剂；外表活性剂的绿色化：磷酸酯类外表活性剂，自然可再生资源〔4〕阻燃剂的绿色化：无机阻燃剂，磷-氮系阻燃剂，磷酸酯类阻燃剂，复配型磷系阻燃剂；〔5〕电子化学品的绿色化：辐射线抗蚀剂，聚酰亚胺封装材料，聚碳酸酯材料，环氧模塑料，聚苯胺材料，超净高纯化学试剂；3、教学重点和难点：重点：精细化工的绿色化实例；难点：精细化工原料、工艺技术及产品的绿色化。4、本章思考题：〔1〕简述超临界流体萃取技术在自然药物提取中的特点。〔2〕简述绿色农药的进展方向和趋势。【第七章】化学工艺的绿色化〔共2〕1、教学目的和要求：〔1〕了解：典型产品的绿色化工艺实例；〔2〕把握：绿色工程原理及其所追求的目标。2、教学内容：〔1〕典型产品的绿色化工艺：过氧化氢的绿色合成工艺，1,3醇绿色工艺的开发，己二酸的绿色合成工艺，聚天冬氨酸的绿色合成工艺，聚乳酸的绿色合成工艺；〔2〕绿色工程：绿色工程原理，绿色工程所追求的目标。3、教学重点和难点：〔1〕重点：典型产品的绿色化工艺实例；〔2〕难点：绿色工程原理及其所追求的目标。4、本章思考题：〔1〕在绿色化学工艺的实施过程中，如何提高原子利用率？〔2〕生产己二酸的绿色化学工艺具有哪些特点？【第八章】能源工业的绿色化〔2〕1、教学目的和要求：〔1〕了解：化石燃料清洁利用技术，生物质能的争论与开发；〔2〕把握：可再生能源与可持续进展。2、教学内容：〔1〕化石燃料清洁利用技术：能源消耗对环境的影响，煤的干净燃烧与高效利用技术；〔2〕生物质能的争论与开发：生物质能利用现状，生物质能利用技术，生物质能发电，生物柴油，燃料乙醇，生物质制氢；〔3〕清洁能源的开发利用：太阳能，风能，地热，海洋能。〔4〕可3、教学重点和难点：〔1〕重点：化石燃料清洁利用技术，生物质能的争论与开发；〔2〕难点：可再生能源与可持续进展。4、本章思考题：举例说明几种清洁能源开发利用的形式。从能源利用的方面考虑，应如何走好可持续进展的道路？【第九章】绿色化学中的过程强化技术集成〔共2学时〕1、教学目的和要求：〔1〕了解：常见的化工过程强化技术集成设备；〔2〕把握：常见的化工过程强化技术集成的原理。2、教学内容：化工过程强化技术集成：多功能反响技术，膜催化反响器，分别技术的集成，利用其它形式的能量的强化技术；化工过程强化的设备：静态混合反响器，微型反响器，旋转盘反响器，超重力反响/分别器，整体式反响器，振荡流反响器。3、教学重点和难点：〔1〕重点：化工过程强化的设备；〔2〕难点：化工过程强化技术集成。4、本章