高中化学专题六从污染防治到绿色化学第二单元绿色化学与可持续发展学案苏教版选修2

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1、第二单元　绿色化学与可持续发展1．认识什么是绿色化学，理解提出绿色化学的背景和宗旨。2．能举例说明实施绿色化学的生产方针，了解绿色化学生产的典型实例。了解实施绿色化学要在哪些方面对传统化工生产的设计和工艺进行改进。了解什么样的产品才是绿色化学产品。“食”面埋伏绿色食品是指遵守可持续发展原则，按照特定生产方式生产，经专门机构认定，许可使用绿色食品标志的，无污染、安全、优质、营养类食品。区分为AA级和A级。绿色食品是无污染、安全、优质食品的总称。绿色食品分为以下两种：AA级：指生产地的环境质量符合国家规定标准，生产过程中不使用任何有害化学合成物质，按特定的操作规程进行生产

2、、加工，产品质量及包装经检测符合标准，并经专门机构认定，许可使用AA级绿色食品标志的产品。A级：指生产地的环境质量符合国家规定标准，生产过程中允许限量使用限定的化学合成物质，其余条件与AA级相同。思考：产品绿色化的特征是什么？提示：产品的使用不会引起人类的健康问题和环境污染问题，不会对生态环境造成危害；产品失去使用价值后，可以再生循环利用制造新产品，或者可以在环境中降解为无害物质。一、绿色化学的含义1．绿色化学的含义绿色化学要求利用化学原理从源头消除污染，减少或消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生。绿色化学要求化学反应和化学工业过程以“原子经济”(a

3、tomeconomy)为基本原则，在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的原料的每个原子，实现“零排放”(Zeroemission)。2.绿色化学的主要原则一些化学家曾提出绿色化学的12条原则，其中关键的是：使用无毒、无害的原料或可再生资源；生产利用的化学反应是原子经济反应，即生产中使用的反应物在反应中被充分利用，反应物中各元素的原子全部转入生成物中；生产过程使用的催化剂是无毒、无害、有高选择性的，使用的溶剂也应是无毒、无害的；生产过程的能耗要低，最好能在常温常压下实现；选择化学生产过程中需要的物质，应尽量使发生化学意外事故的几率和危害性降低到最低程度，得到的产品在

4、不能使用后要可降解成无害物质。二、绿色化学工艺1．原料绿色化现代的许多有机合成工艺使用不可再生的石油炼制产品为原料，在生产过程中，尤其在各种氧化反应阶段，存在较多的污染严重的反应。化学家研究发现可以使用农业性、生物性原材料等可再生资源代替石油产品来制备有机化合物，从而避免生产过程中污染严重的反应，同时解决资源枯竭的问题。2．催化剂绿色化催化剂的使用提高了反应速率、生产效率。化学家研究并利用一些新的催化剂，找到了许多新的合成化合物的反应路线，减少了化学转化的步骤和使用的试剂，避免了反应废物的增加。但是，许多催化剂有剧毒，要求的反应条件较苛刻。如何设计和使用高效无害的催化

5、剂，也就成了绿色化学的重要内容。如一类结晶型的硅铝酸盐，具有均一的微孔结构，能在分子水平上筛分物质，可作为分子筛。分子筛在催化剂领域中占有重要的地位。3．溶剂的绿色化科学家研究发现，温度低于31℃、压强超过7.38MPa时，二氧化碳处于超临界(supercritical)状态；当温度低于31℃时，只要压强足够大，就可以得到液态或固态二氧化碳。超临界二氧化碳和液态二氧化碳扩散速度快，可以很好地溶解相对分子质量比较小的有机化合物，如碳原子数在20以内的脂肪烃、卤代烃、醛、酮、酯等；若再加入适当的表面活性剂，又可以溶解许多工业材料，如聚合物、重油、石蜡、油脂、蛋白质、重金属

6、等。因此，可以用超临界二氧化碳或液态二氧化碳代替工业有机溶剂。4．产品绿色化当今社会的各个生产、生活领域已经离不开化学产品，但化学产品对人类自身的危害、对生态环境的破坏也是不可忽视的。唯一的出路是生产和使用对人类和环境无害的化学产品。人们渴望对人类和环境无害的绿色化学产品。绿色化学产品的特征是：产品的使用不会引起人类的健康问题和环境污染问题，不会对生态环境造成危害；产品失去使用价值后，可以再循环利用造成新产品，或者可以在环境中降解为无害物质。现在，已有多种绿色化学产品问世。例如，化学杀虫剂的新品种——二酰基肼，它能模仿昆虫体内一种蜕化素的作用，引发昆虫蜕皮，调节昆虫发

7、育，从而扰乱昆虫的生长发育，使昆虫停食死亡。同时，它对其他动植物则是安全的，而且用量低，是目前最安全、最具选择性、最有效的昆虫控制剂之一。思考：绿色化学的核心内容是什么？提示：绿色化学的核心内容包括：“原子经济性”；避免使用或产生有害、有毒的化学药品或溶剂；物质可再生，循环使用。一、绿色化学的原则绿色化学主要是关于环境的化学。绿色化学的12项原则：(1)防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。(2)讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。(3)较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可