新《綠色化學(xué)》課程教學(xué)大綱(共5頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 《綠色化學(xué)》課程教學(xué)大綱 課程編號： 學(xué) 分： 2 學(xué) 時： 36 先修課程：無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué) 開課學(xué)院：物理科學(xué)技術(shù)學(xué)院材料科學(xué)與工程系 一、 課程簡介 綠色化學(xué)(Green Chemistry)是20世紀(jì)90年代才出現(xiàn)的具有明確的社會需求和科學(xué)目標(biāo)的新興交叉學(xué)科，已成為當(dāng)今國際化學(xué)化工研究的前沿，是21世紀(jì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要方向之一。綠色化學(xué)研究的目標(biāo)就是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的原理和方法，從源頭上減少或消除化學(xué)工業(yè)對環(huán)境的污染，從根本上實現(xiàn)化學(xué)工業(yè)的“綠色化”，走經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的道路，出現(xiàn)十余年來，起

2、源于化學(xué)工業(yè)的綠色化學(xué)已帶來了化學(xué)化工、材料、能源、環(huán)境、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等現(xiàn)代工業(yè)的革命性變化。綠色化學(xué)和技術(shù)相關(guān)概念，如環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)、綠色產(chǎn)品設(shè)計、制造及生產(chǎn)制造技術(shù)、清潔型生產(chǎn)等已成為各國政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)。近年來，人們把綠色化學(xué)的觀念進(jìn)一步發(fā)展成為“綠色與可持續(xù)化學(xué)”(Green and Sustainable Chemistry)，以強(qiáng)調(diào)化學(xué)化工不僅涉及環(huán)境，而且直接與可持續(xù)發(fā)展的多個方面相關(guān)?？沙掷m(xù)發(fā)展觀念是以經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境、社會等要素的一體化為其特征，綠色與可持續(xù)化學(xué)作為可持續(xù)發(fā)展的重要工具，在可持續(xù)發(fā)展大框架之下，無疑對經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境，乃至

3、構(gòu)筑循環(huán)經(jīng)濟(jì)這一良性經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，都具有重要的意義。綜上所述，綠色化學(xué)從源頭上阻止對環(huán)境污染的化學(xué)，從根本上確保清潔生產(chǎn)，從而使對環(huán)境的治理從治標(biāo)轉(zhuǎn)向治本，是解決2l世紀(jì)環(huán)境和資源問題的根本出路之一，必將成為21世紀(jì)科學(xué)發(fā)展的主流。 二、 教學(xué)目的與基本要求 綠色化學(xué)是使用化學(xué)的技術(shù)和方法去設(shè)計研制對人類健康、社會安全、生態(tài)環(huán)境無害的化學(xué)品及其工藝，它是在化學(xué)面臨人類可持續(xù)發(fā)展要求的巨大挑戰(zhàn)的背景下提出的全新觀念，“綠色化學(xué)”的提出是人類對生態(tài)環(huán)境關(guān)注的必然產(chǎn)物。它是使人類和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的更高層次的化學(xué)，其主要特點(diǎn)是原子經(jīng)濟(jì)性，其根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)來重新審視和改革傳統(tǒng)

4、化學(xué)。 本課程的開設(shè)目的是使學(xué)生了解和掌握綠色化學(xué)的基本概念、原理、技術(shù)、應(yīng)用等方面的基本知識，在此基礎(chǔ)上了解與綠色化學(xué)密切相關(guān)的化學(xué)化工、材料、能源、環(huán)境、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的相關(guān)研究前沿及發(fā)展趨勢，擴(kuò)大學(xué)生的知識面。 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)是綠色化學(xué)的基本知識。 三、 主要教學(xué)方法：講授、討論、文獻(xiàn)查閱 四、 考核方式：開卷筆試或?qū)懶≌撐? 五、 課程的基本內(nèi)容及要求（含章節(jié)要點(diǎn)和難點(diǎn)） 第一章、 綠色化學(xué)引論（４學(xué)時） 【目的要求】 1. 了解與綠色化學(xué)密切相關(guān)的環(huán)境、環(huán)境污染的有關(guān)知識。 2. 了解和掌握綠色、綠色化學(xué)的基本概念 3. 掌握綠色化學(xué)的研究內(nèi)容； 4.

5、了解綠色化學(xué)的歷史及發(fā)展趨勢 5. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：綠色化學(xué)的基本知識。 【教學(xué)內(nèi)容】 1. 全球環(huán)境問題：環(huán)境、環(huán)境保護(hù)的必要性、環(huán)境問題及原因、全球主要的環(huán)境問題 2. 綠色化學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展：國外綠色化學(xué)獎、美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎、我國綠色化學(xué)的進(jìn)展 3. 綠色化學(xué)的定義 4. 綠色化學(xué)的有關(guān)術(shù)語和主要網(wǎng)站 5. 綠色化學(xué)的目標(biāo)與特征 6. 綠色化學(xué)的研究內(nèi)容 7. 綠色化學(xué)的十二原則 8. 如何學(xué)習(xí)綠色化學(xué) 第二章、 綠色化學(xué)原理 （4學(xué)時） 【目的要求】 1. 了解和掌握綠色化學(xué)的基本原理 2. 掌握原子經(jīng)濟(jì)性原子經(jīng)濟(jì)性、E一因子等概念 3. 教學(xué)重點(diǎn)

6、與難點(diǎn)：綠色化學(xué)的12條基本原則、化學(xué)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性。 【教學(xué)內(nèi)容】 1. 綠色化學(xué)的12條基本原則 2. 防止污染優(yōu)于污染治理：綠色化學(xué)和環(huán)境治理、污染預(yù)防是解決環(huán)境污染與社會可持續(xù)發(fā)展矛盾的途徑 3. 提高原子經(jīng)濟(jì)性：原子經(jīng)濟(jì)性、E一因子、反應(yīng)類型及其原子經(jīng)濟(jì)性 4. 無害化學(xué)合成：理想的綠色合成、無毒無害的原料 5. 設(shè)計安全化學(xué)品：安全化學(xué)品的概念、設(shè)計安全化學(xué)品的方法 6. 采用安全的溶劑和助劑：溶劑和助劑的應(yīng)用、對環(huán)境的危害、綠色溶劑和助劑（超臨界流體、無溶劑體系、以水為溶劑的反應(yīng)、固定化溶劑、離子液體） 7. 提高能源經(jīng)濟(jì)性：化學(xué)工業(yè)中使用的能量、可利用的能量、

7、優(yōu)化反應(yīng)的能量需求 8. 利用可再生資源合成化學(xué)品：傳統(tǒng)的資源利用對環(huán)境的影響、可再生原料的定義、有限資源所造成的壓力、重要的可再生原料 9. 減少衍生化及衍生物：保護(hù)與去保護(hù)、被取代的官能團(tuán)、成鹽 10. 采用高選擇性的催化劑：催化是實現(xiàn)高原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的重要途徑、綠色催化技術(shù) 11. 設(shè)計可降解化學(xué)品：目前狀況、以能降解為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計化合物 12. 預(yù)防污染的現(xiàn)場實時分析：防止污染的快速檢測和控制 13. 防止生產(chǎn)事故的安全工藝：減少或消除制備和使用過程中的事故隱患 第三章、 綠色原料（4學(xué)時） 【目的要求】 1. 掌握原料的綠色化學(xué)評價方法； 2. 了解綠色原料碳酸二

8、甲酯和二氧化碳的應(yīng)用； 3. 了解綠色氧化劑過氧化氫的利用及相關(guān)反應(yīng) 4. 了解生物質(zhì)資源的利用 5. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：原料的綠色化學(xué)評價方法、綠色原料的應(yīng)用。 【教學(xué)內(nèi)容】 1. 原料的綠色化學(xué)評價方法：起源、可更新性、危害性、對下游的影響； 2. 綠色原料碳酸二甲酯的合成與應(yīng)用：碳酸二甲酯性質(zhì)、合成方法、碳酸二甲酯的應(yīng)用； 3. 二氧化碳的利用：配位活化反應(yīng)、催化有機(jī)合成 4. 綠色氧化劑過氧化氫的利用：苯酚氧化反應(yīng)、丙烯環(huán)氧化反應(yīng) 5. 生物質(zhì)資源的利用：微生物發(fā)酵、可再生資源、甲殼素／殼聚糖 第四章、 綠色溶劑（4學(xué)時） 【目的要求】 1. 了解溶劑和助

9、劑的應(yīng)用及其危害 2. 了解綠色溶劑的種類 3. 了解超臨界流體、離子液體、以水為溶劑的反應(yīng)、固定化溶劑、無溶劑體系等的應(yīng)用 4. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：超臨界流體、離子液體等綠色溶劑的應(yīng)用。 【教學(xué)內(nèi)容】 1. 溶劑和助劑的應(yīng)用及其危害 2. 超臨界流體：特性、超臨界流體中的反應(yīng)、超臨界二氧化碳的應(yīng)用 3. 離子液體：概念、機(jī)構(gòu)和性能、應(yīng)用 4. 以水為溶劑的反應(yīng) 5. 固定化溶劑 6. 無溶劑體系 第五章、 綠色催化劑（4學(xué)時） 【目的要求】 【教學(xué)內(nèi)容】 1. 綠色固體酸堿催化劑：固體酸、固體堿 2. 分子篩催化劑：結(jié)構(gòu)、命名、沸石的酸性、沸石的催化反

10、應(yīng) 3. 雜多酸催化劑：概述、物性、酸性、催化反應(yīng) 4. 選擇性催化氧化：概念、實例 5. 生物酶催化劑：酶的性質(zhì)、酶催化特性、酶分類及命名、酶的固化、酶的應(yīng)用 第六章、 原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)（4學(xué)時） 【目的要求】 【教學(xué)內(nèi)容】 1. 原子經(jīng)濟(jì)性：原子經(jīng)濟(jì)性定義、E-因子 2. 有機(jī)合成中各種反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性分析：重排反應(yīng)、加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、消除反應(yīng) 3. 原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)實例 4. 提高化學(xué)反應(yīng)原子經(jīng)濟(jì)性的途徑：新原料、新催化劑、新反應(yīng)途徑 5. 化工生產(chǎn)的“零排放” 6. 原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的發(fā)展與未來 第七章、 綠色化學(xué)品（4學(xué)時） 【目的要求】

11、 【教學(xué)內(nèi)容】 1. 氟里昂和哈龍制冷劑替代品：氟里昂和哈龍對臭氧層的危害、替代品的開發(fā) 2. 無磷洗衣粉：洗衣粉的成分及作用、含磷洗衣粉對環(huán)境的危害、三聚磷酸鈉替代品； 3. 生物農(nóng)藥：微生物農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥、動物源農(nóng)藥、天敵生物農(nóng)藥、轉(zhuǎn)基因農(nóng)藥、綠色農(nóng)藥的發(fā)展趨勢； 4. 微膠囊綠色農(nóng)藥制劑：特點(diǎn)和功能、制備方法、釋放機(jī)制和釋放速度、微膠囊制劑 第八章、 綠色能源（4學(xué)時） 【目的要求】 【教學(xué)內(nèi)容】 1. 清潔燃料：清潔汽油、清潔汽油生產(chǎn)技術(shù)、天然氣及液化石油氣、二甲醚 2. 綠色化學(xué)電源：燃料電池、鋰離子電池 3. 氫能 4. 太陽能 5. 風(fēng)

12、能 6. 生物質(zhì)能源：沼氣、燃料乙醇、生物柴油 7. 潔凈煤技術(shù)：煤炭加工技術(shù)、煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)、潔凈煤發(fā)電技術(shù) 第九章、 環(huán)境材料（4學(xué)時） 目的要求】 【教學(xué)內(nèi)容】 1. 環(huán)境材料的概念：環(huán)境材料、環(huán)境材料學(xué) 2. 環(huán)境材料的評估體系：LCA的分析程序、LCA的泛涵評估、LCA評估實例 3. 典型的環(huán)境材料：純天然材料的開發(fā)利用、循環(huán)與再生材料、凈化材料、綠色建筑材料 4. 高分子廢棄物的回收利用：再生利用、改性再生利用、資源回收 5. 環(huán)境友好高分子材料：可降解塑料種類及用途、生物降解塑料、光降解塑料、光-生雙重降解塑料 六、 教材和參考資料

13、教 材： 《綠色化學(xué)》 沈玉龍，魏利濱，曹文華，琚行松。中國環(huán)境科學(xué)出版社，2004年2月第1版，ISBN 7-80163-786-0 參 考 書： 1、《綠色化學(xué)工藝》 朱憲。化學(xué)工業(yè)出版社，2001年5月第1版, ISBN 7-5025-3211-0 2、《綠色化學(xué)與技術(shù)》 揚(yáng)家玲。北京郵電大學(xué)出版社，2001年11月第1版，ISBN 7-5635-0517-2 3、《綠色化學(xué)化工實用技術(shù)》 貢長生，張克力。北京郵電大學(xué)出版社，2002年4月第1版，ISBN 7-5025-3542-X 4、《綠色化工技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)》 宋曉嵐，詹益興?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2005年4月第1版，ISBN 7-5025-6668-6 七、 教學(xué)進(jìn)度表 三、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時安排 章序號 教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時安排 第一章 功能高分子材料總論 6 第二章 反應(yīng)型功能高分子材料 8 第三章 導(dǎo)電高分子材料 6 第四章 高分子功能膜材料 6 第五章 光敏高分子材料 8 第六章 高分子吸附劑和吸水性聚合物 6 第七章 其他新型功能高分子材料 4 第八章 智能高分子材料的研究進(jìn)展 6 其他 期中考試、復(fù)習(xí) 4 合計 54 專心---專注---專業(yè)