课件-全国-2016_高中化学 6.ppt

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。1.绿色化学的含义绿色化学要求利用化学原理从源头，在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的。绿色化学要求和过程以“”(atomeconomy)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“”(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、的原料或；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，反应物中各元素的原子转入生成物中；生产过程使用的催化剂是，、性的，使用的溶剂也应是、的；生产过程的能耗，最好能在下实现；选择化学生产过程中需要的物质，应尽量使发生的几率和降低到最低程度，得到的产品在不能使用后要可成无害物质。现代的许多有机合成工艺使用不可再生的为原料，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、原材料等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的反应，同时解决的问题。2．催化剂绿色化催化剂的使用提高了、。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，要求的反应条件。如何设计和使用高效无害的催化剂，也就成了绿色化学的重要内容。如一类结晶型的，具有的微孔结构，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(supercritical)状态；当温度低于31℃时，只要压强足够大，就可以得到或二氧化碳。超临界二氧化碳和液态二氧化碳扩散速率，可以很好地相对分子质量比较小的有机化合物，如碳原子数在的脂肪烃、卤代烃、醛、酮、酯等；若再加入适当的，又可以溶解许多工业材料，如聚合物、重油、石蜡、油脂、蛋白质、重金属等。因此，可以用超或代替工业有机溶剂。4．产品绿色化当今社会的各个生产、生活领域已经离不开，但化学产品对人类自身的、对生态环境的也是不可忽视的。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和，不会；产品失去使用价值后，可以造成新产品，或者可以在环境中为无害物质。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，它对其他动物则是安全的，而且用量低，是目前、、的昆虫控制剂之一。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。绿色化学的核心内容是什么？提示①原子的经济性②不使用和产生有害、有毒物质③物质可再生，循环使用。你对“原子的经济性”如何理解？提示原子的利用率要尽可能最大(100%)(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级产物中。(3)较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。(4)设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。(5)溶剂和辅料是较安全的——尽量不用辅料(如溶剂或析出剂)，当不得已使用时，尽可能应是无害的。(6)设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。(7)用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。(8)尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程)，因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。(9)催化作用——催化剂(尽可能是具有选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。(10)要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。(11)防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。(12)特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中