《綠色化學》思考題及參考答案

1、綠色化學思考題綠色化學思考題1.二十世紀人類面臨的環(huán)境危機是什么？二十世紀人類面臨的環(huán)境危機是什么？溫室氣體大量排放導致全球變暖臭氧層空洞生物多樣性減少酸雨成災森林銳減土地沙漠化○1○2○3○4○5○6大氣污染淡水資源污染海洋污染垃圾圍城—最嚴重的城市病核冬天(核污染)○7○8○9○10○112.綠色化學的定義、特點及其與環(huán)境化學和環(huán)境治理的區(qū)別。綠色化學的定義、特點及其與環(huán)境化學和環(huán)境治理的區(qū)別。定義定義：綠色化學，又稱環(huán)境無害化學、

2、環(huán)境友好化學、清潔化學。它是利用化學原理和方法來減少或消除對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的反應原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物的使用和產(chǎn)生的新興學科。是一門從源頭上減少或消除污染的化學。特點特點：從科學觀點看，綠色化學是對傳統(tǒng)化學思維方式的創(chuàng)新和發(fā)展；從經(jīng)濟觀點看，綠色化學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)濟持續(xù)發(fā)展的原理和方法從環(huán)境觀點看，綠色化學是從源頭上消除污染，保護環(huán)境的新科學和新技術方法。綠色化學是更

3、高層次的化學。與環(huán)境化學和環(huán)境治理的區(qū)別與環(huán)境化學和環(huán)境治理的區(qū)別：環(huán)境化學是一門研究污染物的分布、存在形式、運行、遷移及其對環(huán)境影響的科學。環(huán)境治理則是對已被污染了的環(huán)境進行治理，即研究污染物對環(huán)境的污染情況和治理污染物的原理和方法。而綠色化學是從源頭上阻止污染物生成的新學科，它是利用化學原理來預防污染，不讓污染產(chǎn)生，而不是處理已有的污染物。3.綠色化學的十二條原則是什么？綠色化學的十二條原則是什么？防止污染優(yōu)于污染治理；提高原子經(jīng)濟

4、性；盡量減少化學合成中的有毒原料、產(chǎn)物；設計安全的○1○2○3○4化學品；使用無毒無害的溶劑和助劑；合理使用和節(jié)省能源；利用可再生資源代替消耗性資源合成○5○6○7化學品；減少不必要的衍生化步驟；采用高選擇性催化劑優(yōu)于使用化學計量助劑；產(chǎn)物的易降解性；○8○9○10發(fā)展分析方法，對污染物實行在線監(jiān)測和控制；減少使用易燃易爆物質(zhì)，降低事故隱患○11○12第二章第二章不產(chǎn)生三廢的原子經(jīng)濟反應不產(chǎn)生三廢的原子經(jīng)濟反應1.什么是原子經(jīng)濟性及如何

5、計算原子利用率。什么是原子經(jīng)濟性及如何計算原子利用率。綠色化學的“原子經(jīng)濟性”是指在化學品合成過程中，合成方法和工藝應被設計成能把反應過程中所用的所有原材料盡可能多的轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中；化學反應的“原子經(jīng)濟性”（Atomeconomy）概念是綠色化學的核心內(nèi)容之一。原子利用率=目標產(chǎn)物的分子量反應物質(zhì)的原子量之和100%2.原子經(jīng)濟性與環(huán)境效益的相關性原子經(jīng)濟性與環(huán)境效益的相關性.環(huán)境因子E=廢物質(zhì)量目標產(chǎn)物質(zhì)量原子利用率越低，環(huán)境因子就

6、越大，生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢物就越多，造成的資源浪費和環(huán)境污染就越大?！?產(chǎn)品越精細復雜，E值越大。因為產(chǎn)品越復雜，生產(chǎn)步驟越多，原子利用率越低。原子經(jīng)濟反應是最○2○3大限度利用資源、最大限度減少污染的必要條件，但不是充分條件。3.提高化學反應原子經(jīng)濟性的途徑有哪些提高化學反應原子經(jīng)濟性的途徑有哪些開發(fā)新型催化劑；簡化合成步驟；采用新合成原料?！?○2○3第三章第三章綠色合成讓社區(qū)中毒的悲劇不再重演綠色合成讓社區(qū)中毒的悲劇不再重演1.光氣和

7、氫氰酸是生產(chǎn)哪些產(chǎn)品的原料？他們對人有什么危害？光氣和氫氰酸是生產(chǎn)哪些產(chǎn)品的原料？他們對人有什么危害？光氣（COCl2）又稱碳酰氯，主要用于生產(chǎn)聚氨酯，也是生產(chǎn)染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥和礦物浮選劑的原料?！?光氣對人的危害：劇毒，吸入微量時可引起咳嗽、咽喉發(fā)炎、粘膜充血、嘔吐等；重癥時，引起肺部淤血和肺水腫；深度中毒時，引起血管膨脹、心臟功能喪失，導致急性窒息性死亡。氫氰酸主要用于生產(chǎn)聚合物的單體如甲基丙烯酸系列產(chǎn)品、己二腈等。前者主要用于生產(chǎn)

8、有機玻璃，也○2用于制造涂料、膠粘劑、潤滑劑、皮革整理劑、乳化劑、上光劑和防銹劑等；后者是尼龍66的重要中間體。產(chǎn)品本身不會引起環(huán)境污染和健康問題，包括不會對野生生物、有益昆蟲或植物構成損害；當產(chǎn)品被○1○2使用后應能再循環(huán)或易于在環(huán)境中降解為無害物質(zhì)。2.分別舉出化學品對局部環(huán)境和全球環(huán)境產(chǎn)生影響的例子。分別舉出化學品對局部環(huán)境和全球環(huán)境產(chǎn)生影響的例子。對局部環(huán)境的影響，如氮氧化物排放→酸雨→植物、魚類死亡。汽車尾氣排放→光化學煙霧→

9、使人生病對全球環(huán)境的影響：二氧化碳排放→溫室效應→海平面升高，沿海地區(qū)被淹沒：氣候變化→影響人類健康。氟氯烴排放→臭氧層空洞→紫外線照射增加→皮膚癌等3.如何避免物質(zhì)的直接毒性？如何避免物質(zhì)的直接毒性？（1）選擇無毒物質(zhì)（2）選擇官能團避免有毒官能團對有毒官能團進行結構屏蔽○1○24.什么是間接中毒？如何避免間接中毒？什么是間接中毒？如何避免間接中毒？間接中毒也稱生物活化，是指物質(zhì)在初始結構時并不具有毒性，但它進入人體后，會轉(zhuǎn)化為有毒的

10、物質(zhì)，如致癌物質(zhì)。不使用具有生物活化途徑的分子：強的親電性或親核性基團；不飽和鍵；○1其他分子結構特征對可生物活性結構進行生物屏蔽○25.人體中毒的途徑及其特點是什么？人體中毒的途徑及其特點是什么？致毒途徑有三種：接觸致毒：皮膚接觸、嘴接觸、呼吸系統(tǒng)接觸○1生物吸收致毒：生物吸收是指生物系統(tǒng)內(nèi)對有毒化學品吸收的能力及在生命系統(tǒng)內(nèi)的分布.○2物質(zhì)的固有毒性致毒：物質(zhì)的固有毒性是指有毒化學物質(zhì)引起正常細胞改變的性質(zhì)，通常有分子的部分○3結構

11、引起，這部分結構稱為毒性載體6.舉例說明，在了解了有毒物質(zhì)毒性機理后，進行分子修飾可大大降低其毒性。舉例說明，在了解了有毒物質(zhì)毒性機理后，進行分子修飾可大大降低其毒性。麻痹與產(chǎn)額毒性例如：用普通脂肪族胺的QSAR預測出的毒性僅為其實測毒性的184○1利用結構修飾減輕超額毒性例如甲基丙烯酸羥乙酯，由于甲基的位阻對水生生物的毒性比丙烯酸乙酯○2低了許多，，但兩物質(zhì)有基本相同的商業(yè)用途。染料，例如，在兩性染料分子中加入一個羰基可降低其對魚和水

12、蚤的毒性?！?7.由碳、硅元素的化學性質(zhì)，試討論用硅取代碳的可行性及硅取代物的優(yōu)點。由碳、硅元素的化學性質(zhì)，試討論用硅取代碳的可行性及硅取代物的優(yōu)點。碳和硅:4A族元素，化學性質(zhì)上有相似性碳和硅都是4價元素，能形成四面體結構，能與碳形成穩(wěn)定化學鍵有機硅化合物存在時間有限優(yōu)點：有機硅化合物能降解和氧化代謝，（生物降解和非生物降解）8.用辛醇用辛醇水分配系數(shù)表征有毒化學品毒性的一般準則是什么？水分配系數(shù)表征有毒化學品毒性的一般準則是什么？對

13、于表現(xiàn)出麻痹型毒性的非離子有機化合物LogP5時毒性隨脂溶性指數(shù)減少，因此對生物活性降低LogP58時長期接觸有害的這類非離子型有機物呈現(xiàn)慢性毒性LogP=8時長期接觸也表現(xiàn)不出毒性，因為此時水溶性很差，化學品變得沒有生物活性9.舉例說明等電排置換是設計更加安全化學品的有效方法。舉例說明等電排置換是設計更加安全化學品的有效方法。對蒼蠅有相似的毒性，氨基甲酸酯的硅取代等電排置換物，更易于降解，對環(huán)境危害小。第八章第八章讓城市天空更加蔚藍的