《绿色化学概论》课程教学大纲

1、PAGE PAGE 6绿色化学概论课程简介课程编号1240742025课程名称绿色化学概论课程性质任选学 时32学 分2学时分配授课： 32 实验： 上机： 实践： 实践（周）：考核方式开卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。开课学院理学院更新时间9月适用专业应用化学先修课程无机化学 分析化学 有机化学 物理化学课程描述：本课程是为应用化学专业本科生开设的一门专业选修课程。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。本课程主要讲授学科的形成与发展状况、基本原理、设计安全有效目

2、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、绿色化学的发展趋势简介等内容。通过本课程的学习使学生掌握基本的绿色化学概念、原理及应用，使学生在今后的工作及生活中养成环保意识。Brief IntroductionCode1240742025TitleIntroduction to Green ChemistryCourse natureOptionalSemester Hours32Credits2Semester Hour StructureLecture： 32 Experiment： Computer Lab： Practice：Practice

3、 (Week)：AssessmentOpen book examination, usually results accounted for 30%, the final grade accounted for 70%.Offered bySchool of ScienceDate2012-9forApplied Chemistry ProfessionalPrerequisiteInorganic Chemistry, Analytical Chemistry, Organic Chemistry, Physical ChemistryCourse Description: This cou

4、rse is the optional subject for the undergraduate students of applied chemistry professional. Green chemistry, also known as sustainable chemistry, is the design of chemical products and processes that reduce or eliminate the use or generation of hazardous substances. Green chemistry applies across

5、the life cycle of a chemical product, including its design, manufacture, and use. This course mainly introduce to the students that source reduction/prevention of chemical hazards, reuse or recycle chemicals, treat chemicals to render them less hazardous, dispose of chemicals properly. Through this

6、course the students can have a good grip of concept, principle and application of green chemistry. And the environmental consciousness of students can be brought up. These all are very useful and important to their future career. 绿色化学概论课程教学大纲课程编号1240742025课程名称绿色化学概论课程性质任选学 时32学 分2学时分配授课： 32 实验： 上机：

7、实践： 实践（周）：考核方式开卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。开课学院理学院更新时间9月适用专业应用化学先修课程无机化学 分析化学 有机化学 物理化学一、教学内容第一章 绪论第一节 环境问题全球气候变暖，核冬天的威胁，臭氧层破坏，光化学烟雾和大气污染，酸雨，生物多样性锐减，森林的破坏，荒漠化第二节 资源问题能源问题，其他资源问题第三节 健康问题第四节 可持续发展问题教学重点：资源和环境的挑战及其化学本质。教学难点：可持续发展观的科学内涵。第二章 绿色化学第一节 什么是绿色化学第二节 为什么要大力发展绿色化学第三节 化学反应的原子经济性原子利用率，化学反应的原子经济性，尽量提高反

8、应的转化率和反应的选择性第四节 原子经济性与环境效益第五节 绿色化学的任务设计安全有效的目标分子，寻找安全有效的反应原料，寻找安全有效的合成路线，寻找新的转化方法，寻找安全有效的反应条件第六节 绿色化学十二原则教学重点：绿色化学的基本概念、内涵和目标。教学难点：原子经济性的基本思想。第三章 设计安全无毒化学品的基本原理和方法第一节 设计安全无毒化学品的一般原则一、设计安全无毒化学品的一般原则二、建立设计安全有效化学品的基石第二节 设计安全有效化学品的方法毒理学分析及相关分子设计，利用构效关系设计安全的化学品，利用基团贡献法构筑构效关系，利用等电置模设计更加安全的化学品，“软”化学设计（Soft

9、 Chemical Design），用另一类有相同功效而无毒的物质替代有毒有害物质，消除有毒辅助物品的使用。教学重点：分子设计的基本思想。教学难点：化学品在人体中的迁移规律及其与生物分子相互作用的规律。第四章 设计更加安全化学品的应用第一节 用硅对碳进行等电排置换设计Si是C的等电排原子，硅化合物和碳化合物的差异，有机硅化合物的降解和氧化代谢，硅取代的环境安全化学品的例子第二节 设计可生物降解的化学品生物降解的细菌基础，化学结构与生物降解性，基团贡献法预测生物解降能力，设计可生物降解化学品的例子第三节 设计对水生生物更安全的化学品利用构效关系预测水生毒性，结构和物理化学性质的调变，对分子结构进

10、行修饰教学重点：碳硅原子的结构特征。教学难点：可生物降解分子、和不可降解分子的结构特征。第五章 绿色化学方法第一节 催化剂在化学反应中的作用第二节 绿色化学与催化催化与污染防治，新的反应原料需要新的催化剂来活化，催化与反应过程的改善第三节 高效无害催化剂的设计总体性考虑，设计和开发新型分子氧氧化催化剂，设计新型金属配合物催化剂，设计新型分子筛催化剂第四节 改变反应原料改变反应原料的一般原则，生物质作为化学化工原料的利弊第五节 改变反应试剂第六节 改变反应溶剂水溶液系统，离子溶液，溶剂的固定化高分子溶液，无溶剂化，超临界流体第七节 化学反应的过程监控和化工过程强化化学反应的过程监控，化工过程强化

11、。教学重点：掌握催化作用的基本原理。教学难点：通过改变反应试剂、溶剂等实现化学反应过程的绿色化。第六章 绿色化学的应用第一节 绿色化学反应生物催化，甲醇羰基化合成乙酸，亚氨二乙酸二钠合成的新路线，无卤素的芳胺合成，碳碳偶联反应，选择氧化第二节 绿色原料一、从葡萄糖合成己二酸和邻苯二酚二、生物质转化为化学品三、CO2作发泡剂四、 非光气法合成异氰酸酯五、碳酸二甲酯作甲基化试剂六、苄氯羰化合成苯乙酸第三节 绿色溶剂一、超临界流体（一）超临界二氧化碳中的不对称催化（二）超临界聚合反应（三）在超临界二氧化碳中的自由基溴代反应二、水溶液中的反应（一）水/有机两相体系中的烯烃氢甲酰化反应（二）水溶液中铟催

12、化反应（三）水溶液中自由基溴代反应三、固定化溶剂（Immobolized Solvent）第四节 改变反应方式和反应条件串联反应组合，异布洛芬的合成，碳酸二苯酯的固态聚合，辐射促进反应第五节 绿色化学产品更安全的腈的设计，海洋船舶防垢剂，低毒杀虫剂，聚天冬氨酸作阻垢剂，过氧化氢漂白活化剂教学重点：根据具体情况灵活运用绿色化学原理和方法。教学难点：根据具体情况灵活运用绿色化学原理和方法。第七章 绿色化学发展趋势第一节 不对称催化合成第二节 酶催化和生物降解第三节 分子氧的活化和高选择性氧化反应第四节 清洁的能源第五节 可再生资源的利用教学重点：可再生资源的利用。教学难点：不对称催化合成。二、教学

13、要求第一章 绪论1了解绿色化学这门新兴交叉学科产生的背景。了解化学学科发展的规律；2弄清人类社会目前面临的主要挑战，资源和环境的挑战及其化学本质；3掌握可持续发展观的科学内涵。第二章 绿色化学1了解绿色化学的基本概念、内涵和目标；2掌握绿色化学与环境治理的区别和联系；3掌握原子经济性的基本思想，并能在实际化学反应和化学过程中使用之；4熟悉绿色化学的各个研究领域；5掌握绿色化学12原则。第三章 设计安全无毒化学品的基本原理和方法1了解分子设计的基本思想；2掌握安全有效分子设计的一般原则；3掌握化学品在人体中的迁移规律及其与生物分子相互作用的规律；4掌握电子等排物、基团贡献法等基本概念及其在安全有

14、效化学品设计中的应用；5掌握有毒化学品的结构特征，学会在安全化学品设计中如何避免这类结构的危害。第四章 设计更加安全化学品的应用1进一步加深对分子设计的基本思想的了解；2掌握碳硅原子的结构特征及其在安全有效分子设计的应用；3掌握可生物降解分子、和不可降解分子的结构特征及其在在安全有效分子设计的应用；4掌握分子对水生生物的影响规律及其在安全有效分子设计的应用。第五章 绿色化学方法1熟练掌握催化作用的基本原理、催化剂在化学反应中的作用；2掌握催化剂在绿色化学中的重要作用和采用催化剂实现绿色化学目标的方法；3掌握催化剂设计的基本原理和方法；4了解生物质作为化学原料的重要性、优点和不足；5学会通过改变反应试剂、溶剂等实现化学反应过程的绿色化；6掌握过程强化的基本概念，学会将过程强化的基本原理和方法应用于实际化学过程。第六章 绿色化学的应用1通过实例进一步熟练掌握绿色化学原理和方法；2掌握如何根据具体情况灵活运用绿色化学原理和方法。第七章 绿色化学