綠色化學(xué)第2章綠色化學(xué)課件.ppt

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1、《綠色化學(xué)》電子教案湖南科技大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院第二章綠色化學(xué)2021/9/17目錄第一節(jié)什么是綠色化學(xué)第二節(jié)為什么要大力發(fā)展綠色化學(xué)第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性第四節(jié)原子經(jīng)濟(jì)性與環(huán)境效益第五節(jié)綠色化學(xué)的任務(wù)第六節(jié)綠色化學(xué)十二原則2021/9/17第一節(jié)什么是綠色化學(xué)綠色化學(xué)是當(dāng)今國(guó)際化學(xué)科學(xué)研究的前沿。它吸收了當(dāng)代物理、生物、材料、信息等科學(xué)的最新理論和技術(shù)，是具有明確的科學(xué)目標(biāo)和明確的社會(huì)需求的新興交叉學(xué)科。傳統(tǒng)的環(huán)境保護(hù)方法是治理污染，或曰污染的末端治理，也就是研究已有污染物對(duì)環(huán)境的污染情況，研究治理這些已經(jīng)產(chǎn)生了的污染物的原

2、理和方法，是一種治標(biāo)的方法。綠色化學(xué)的目標(biāo)是：化學(xué)過(guò)程不產(chǎn)生污染，即將污染消除于其產(chǎn)生之前。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)后就不需要治理污染，因其根本不產(chǎn)生，是一種從源頭上治理污染的方法，是一種治本的方法。故綠色化學(xué)致力于研究經(jīng)濟(jì)技術(shù)上可行的、對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染的、對(duì)人類(lèi)無(wú)害的化學(xué)品的設(shè)計(jì)、制造和使用；研究經(jīng)濟(jì)技術(shù)上可行的、對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染的、對(duì)人類(lèi)無(wú)害的化學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。2021/9/17第一節(jié)什么是綠色化學(xué)簡(jiǎn)言之，綠色化學(xué)就是把化學(xué)知識(shí)、化學(xué)技術(shù)和化學(xué)方法應(yīng)用于所有的化學(xué)品和化學(xué)過(guò)程，以減少直到消除對(duì)人類(lèi)健康和對(duì)環(huán)境有害的反應(yīng)原料的使用、

3、這類(lèi)反應(yīng)過(guò)程的利用、這類(lèi)產(chǎn)物的生產(chǎn)和使用、這類(lèi)反應(yīng)溶劑的使用，盡可能不生成副產(chǎn)物，更加充分地利用資源，以適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需要。綠色化學(xué)的基本思想可應(yīng)用于化學(xué)化工的所有領(lǐng)域，既可對(duì)一個(gè)總過(guò)程進(jìn)行全面的綠色化學(xué)設(shè)計(jì)，也可以對(duì)一系列過(guò)程中的某些單元操作進(jìn)行綠色化學(xué)設(shè)計(jì)、對(duì)化學(xué)品進(jìn)行綠色化學(xué)設(shè)計(jì)。比如對(duì)化學(xué)合成、催化劑、反應(yīng)條件、分離分析和監(jiān)測(cè)等也可分別進(jìn)行綠色化學(xué)設(shè)計(jì)。2021/9/17第一節(jié)什么是綠色化學(xué)綠色化學(xué)的目標(biāo)就是追求完美。但我們必須明白，向完美每跨進(jìn)一步都得克服不小的困難，正是逐步一個(gè)一個(gè)地克服掉一系列困難之后，我們方可

4、達(dá)到這一目標(biāo)。在綠色化學(xué)中，合成效率十分重要，因?yàn)楹铣尚实母叩筒粌H體現(xiàn)了合成方法的先進(jìn)與否，同時(shí)也體現(xiàn)了該過(guò)程在經(jīng)濟(jì)上可行與否。2021/9/17第一節(jié)什么是綠色化學(xué)由于物質(zhì)及人類(lèi)活動(dòng)本身有其內(nèi)在的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此，任何物質(zhì)和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)人類(lèi)本身及環(huán)境均會(huì)有或多或少的影響，那是不是意味著“沒(méi)有什么物質(zhì)是友好的，我們追求的完美無(wú)缺的綠色化學(xué)僅僅是一種理想狀態(tài)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)的”呢？目前綠色化學(xué)領(lǐng)域取得的進(jìn)展已經(jīng)對(duì)此作出了否定的回答。這方面取得的成果不僅解決了傳統(tǒng)方法造成的對(duì)環(huán)境、對(duì)人類(lèi)健康的危害，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、原料有效利、過(guò)程效益

5、等方面均取得了良好效果，因此，已成為市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)和利益驅(qū)動(dòng)的技術(shù)。誠(chéng)然，要絕對(duì)區(qū)分哪一物質(zhì)、哪一過(guò)程對(duì)環(huán)境更加無(wú)害是十分困難的，很難構(gòu)筑一張物質(zhì)過(guò)程對(duì)環(huán)境危害的定量表。2021/9/17第一節(jié)什么是綠色化學(xué)對(duì)過(guò)程而言，在一個(gè)反應(yīng)中改變一種物質(zhì)，通常就會(huì)改變產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，因此，極難對(duì)不同過(guò)程對(duì)人和環(huán)境的影響進(jìn)行定量的度量。但是，利用目前我們已經(jīng)擁有的、大量的關(guān)于個(gè)別化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)過(guò)程對(duì)人類(lèi)健康和對(duì)環(huán)境影響程度的數(shù)據(jù)，我們對(duì)許多物質(zhì)和許多過(guò)程還是能作出明確的判斷。某些毒性比其它分子小得多的分子具有與那些毒性分子相同或相似的實(shí)用功

6、能，不少合成過(guò)程與其他過(guò)程相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)地講，我們是知道哪些物質(zhì)與其它物質(zhì)相比對(duì)人類(lèi)、對(duì)環(huán)境更加有害；哪些過(guò)程與其它過(guò)程相比對(duì)人類(lèi)、對(duì)環(huán)境更加有害。根據(jù)這些知識(shí)，在一定場(chǎng)合、一定特定合成或某一特定過(guò)程中，我們可以采用對(duì)我們最有利的物質(zhì)和方法。2021/9/17第一節(jié)什么是綠色化學(xué)毫無(wú)疑問(wèn)，最近幾十年來(lái)，化學(xué)界、化工界、環(huán)境保護(hù)界在如何減少許多化學(xué)品在生產(chǎn)和使用過(guò)程中的危險(xiǎn)性方面做了很多十分有益的工作。發(fā)展了很多有創(chuàng)造性的處理化學(xué)廢物的方法；發(fā)展了許多減輕化學(xué)廢物堆放場(chǎng)所危險(xiǎn)性的方法以及彌補(bǔ)化學(xué)廢物造成危害的方法；發(fā)

7、展了許多分析檢測(cè)空氣污染、水污染和土壤污染的方法和處理污染的技術(shù)；發(fā)展了許多控制污染物暴露的方法和技術(shù)。這些對(duì)改善人類(lèi)生存環(huán)境、提高人類(lèi)社會(huì)生活質(zhì)量，無(wú)疑是十分有益的和必須的，但這些并不能稱(chēng)為是綠色化學(xué)。綠色化學(xué)是利用化學(xué)來(lái)預(yù)防污染，不讓污染產(chǎn)生。2021/9/17第一節(jié)什么是綠色化學(xué)因此，從科學(xué)觀點(diǎn)看，綠色化學(xué)是化學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新，從環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)可行的綠色化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)出發(fā)，發(fā)展對(duì)環(huán)境友好、符合原子經(jīng)濟(jì)性的起始原料化學(xué)，提高化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率和選擇性，或從新的起始原料出發(fā)，發(fā)展原子經(jīng)濟(jì)性的、高選擇性的新反應(yīng)來(lái)完成綠色目標(biāo)產(chǎn)物的

8、合成；從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，綠色化學(xué)為我們提供合理利用資源和能源、降低生產(chǎn)成本、符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的原理和方法；從環(huán)境觀點(diǎn)看，綠色化學(xué)提供從源頭上消除污染的原理和方法，把現(xiàn)有化學(xué)和化工生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染，后治理”改變?yōu)椤安划a(chǎn)生污染，從源頭上根除污染”。2021/9/17第二節(jié)為