《绿色化学》课程教学大纲.doc

绿色化学课程教学大纲课程代码：0810716005课程名称：绿色化学英文名称：Green Chemistry总 学 时：32 讲课学时： 32 学分： 2.0适用对象：全日制四年本科环境工程及相关专业学生先修课程：无机化学、有机化学、分析化学、高等数学、普通物理等课程一、课程性质、目的和任务 绿色化学是20世纪90年代中期才产生的一门新兴学科，是研究如何节约资源、开发新资源和从源头上消除污染的化学，是实现循环经济和可持续发展的重要科学技术基础。在大学生中普及绿色化学基本知识，培养绿色化学意识，普及如何利用科学技术实现可持续发展知识，对提高学生的综合素质，增强社会责任感十分重要。通过本课程学习，使学生系统地掌握绿色化学的形成与发展状况、基本原理、设计安全有效目标化合物的原理和方法；了解绿色化学的研究动向，熟悉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、绿色化学的发展趋势简介等，为解决生产工艺和科学研究中遇到的各类环境问题打下坚实的基础。二、教学基本要求 1熟练掌握绿色化学的基本原理，特点和适用范围；初步掌握绿色化学的研究领域和研究动向；初步具有选择与设计更安全的化学品的能力。2了解如何通过发展科学技术从而实现资源的有效使用、节约使用和循环使用，以提高资源的利用率，延长现有资源的使用时间；3掌握基本的普通化学的基本原理、基本方法和基本技术，以及如何利用这些基本原理、基本方法、基本技术解决人类面临的主要挑战。三、教学内容及要求 第一部分 概论（一）教学内容绿色化学的兴起与发展；绿色化学的研究内容和特点；绿色化学在国内外的发展概况；绿色化学是我国化学工业可持续发展的必由之路（二）教学要求1了解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；化学工业的发展催发绿色化学；可持续发展促进绿色化学；2了解绿色化学的含义、研究内容和特点3了解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发展的优选模式；发展对策第二部分 绿色化学原理（一）教学内容防止污染优于污染治理；原子经济性；绿色化学合成；设计安全化学品；采用安全的溶剂和助剂；合理使用和节能能源；利用可再生资源合成化学品；减少不必要的衍生化步骤；采用高选择性的催化剂；设计可降解化学品；预防污染的现场实时分析；防止生产事故的安全工艺（二）教学要求1掌握末端治理与污染防治；污染防治的措施；掌握原子经济性的概念；反应的原子经济性；2了解无毒、无害原料；改变合成路径；绿色化学合成3掌握安全化学品的含义；设计安全化学品的一般原则；设计安全化学品的方法；4了解常规有机溶剂的环境危害；水；二氧化碳；离子液体；固定化溶剂；无溶剂系统；化学工业中的能源使用；新的能源利用技术；优化反应条件5了解可再生资源与不可再生资源；利用可再生资源合成化学品；保护基团；暂时改性；加入官能团提高反应选择性；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；6了解化学品废弃物的危害性；化学品设计应考虑降解功能第三部分 无机合成反应的绿色化技术（一）教学内容水热合成法；溶胶凝胶法；局部化学反应法；低热固相反应；流变相反应；先驱物法；助熔剂法；化学气相沉积法；聚合物模板法（二）教学要求1掌握水热合成法的原理及应用实例；溶胶凝胶法的原理及应用实例2掌握脱水反应；嵌入反应；离子交换反应；同晶置换反应；氧化还原反应3了解低热固相反应的反应机理及化学反应规律及应用；流变相反应的原理及应用；先驱物法的应用；化学气相沉积法的原理及应用；聚合物模板法的原理及应用实例第四部分 绿色有机合成（一）教学内容高效化学催化的有机合成；生物催化的有机合成；氟两相系统的有机合成；相转移催化的有机合成；组合化学合成；有机电化学合成（二）教学要求1掌握固体酸性化的有机合成；固体碱催化的有机合成；离子液态催化剂；酶催化的基本原理；生物催化剂的主要种类及典型工艺；氟两相系统的反应原理及主要应用实例2了解相转移催化反应原理及应用；组合化学合成原理及应用；有机电化学合成原理及典型工艺第五部分 精细化工的绿色化（一）教学内容制药工业的绿色化；农药工业的绿色化；表面活性剂的绿色化；阻燃剂的绿色化；电子化学品的绿色化（二）教学要求1掌握绿色化学制药、绿色生物制药；绿色天然药物；2掌握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3了解磷酸酯类表面活性剂；天然可再生资源表面活性剂；生物表面活性剂；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4了解辐射线抗蚀剂；聚酰亚胺封装材料；聚碳酸酯材料；环氧模塑料；聚苯胺材料；超净高纯化学试剂第六部分 能源工业的绿色化（一）教学内容化石燃料清洁利用技术；生物质能的研究与开发；清洁能源的开发利用；可再生能源与可持续发展（二）教学要求1了解能源消耗对环境的影响；煤的洁净燃烧与高效利用技术；2掌握生物质能利用现状；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了解清洁能源的开发利用：太阳能；风能；地热；海洋能；可再生能源；可持续发展第七部分 绿色化学化工过程的评估（一）教学内容绿色化学评估的基本准则；生命周期评估；绿色化学化工过程的评估量度（二）教学要求1掌握绿色化学的12条原则；了解绿色化学的12条附加原则；绿色化学工程技术的12条原则；2掌握生命周期评估的含义；了解生命周期评估的步骤；生命周期评估的用途3了解化学反应过程的绿色化；化学化工过程绿色化的评价指标；绿色化学化工过程的评估实施。第八部分 循环经济与生态工业园（一）教学内容生态工业的理论基础；循环经济；生态工业园；发展循环经济，建设和谐节约型社会（二）教学要求1掌握生态工业的概念与特点；了解传统工业的两重性；工业生态经济系统；生态工业的理论依据 ；2了解循环经济的产生背景；掌握循环经济的基本原则；循环经济的典型实例；循环经济的实施办法；3了解国内外发展概况；生态工业园的规划原则及内容；生态工业园的构建；生态工业园示范项目。四、实践环节 无五、课外习题及课程讨论 为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括课程讨论）不应少于10题。六、教学方法与手段 本课程采用板书与多媒体结合的方式进行教学。七、各教学环节学时分配 章节（或内容）讲课习题课讨论课实验上机其它合计第一部分 概论22第二部分 绿色化学原理44第三部分 无机合成反应的绿色化技术44第四部分 绿色有机合成44第五部分 精细化工的绿色化44第六部分 能源工业的绿色化44第七部分 绿色化学化工过程的评估44第八部分 循环经济与生态工业园44复习考试22合 计3232八、考核方式 本课程为考查课程，期末考试采用开卷笔试或报告的形式。学生的课程总评成绩由平时成绩（占30%）和期末考试成绩（占70%）两部分构成，平时成绩主要包括