2019年7月13日-14日

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《绿色化工及清洁生产》教学计划及内容

一、课程教学的目的

《绿色化工及清洁生产》是化学工程与工艺类及相近专业的一门主干课，本课程主要讲授学科的形成和发展状况、基本原理、设计安全有效目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。通过本课程学习，学生将系统了解绿色化学的基本概念、基本原理和发展规律，了解如何通过发展科学技术从而实现资源的有效使用、节约使用和循环使用，以提高资源的利用率，延长现有资源的使用时间；了解如何通过科学技术的发展实现新资源的开发与利用，以实现循环经济和可持续发展。

二、教学计划

共12学时，安排在1天半完成。

三、课程教学计划及内容

    1．绪论

    知识点：环境问题；资源问题；健康问题；可持续发展问题。

重  点：化学对人类社会的影响；绿色化学发展的背景；学科发展与人类社会需求间的辨正关系。

难  点：环境污染的治理与绿色化学；学科发展与人类社会需求间的辨正关系。

 

    2．绿色化学

知识点：什么是绿色化学；为什么要大力发展绿色化学；化学反应的原子经济性；原子经济性与环境效益；绿色化学的任务；绿色化学十二原则。

重  点：绿色化学的内涵；绿色化学是传统化学内容的更新；绿色化学与传统污染治理的异同；化学反应的原子利用率的概念；如何设计原子经济性的化学反应；原子经济的化学反应是不产生污染的必要条件而非充分条件；提高反应物的转化率、提高目标产物的选择性；分子结构与功能的关系；用安全有效的新的反应物分子取代不安全的反应；改变反应路线不用不安全的分子。

难  点：绿色化学是传统化学内容的更新；化学反应的原子利用率的概念；如何设计原子经济性的化学反应；提高反应物的转化率、提高目标产物的选择性；分子设计的概念；用安全有效的新的反应物分子取代不安全的反应；改变反应路线不用不安全的分子。

 

    3．设计安全无毒化学品的基本原理和方法

    知识点：设计安全无毒化学品的一般原则；设计安全有效化学品的方法。

重  点：化学品结构与其有毒性质间的关系；安全有效化学品设计的一般原理；分子结构、性质与吸收途径及毒性间的关系；毒性和去毒机理；毒性亲电性物质的结构特征；分子结构、毒性机理及消除方法；分子结构修饰与性能变化；定量构效关系的构建。

难  点：化学品的毒性表征；化学品与人类、动物、水生生物间的相互作用；如何将叙述性较多的毒性与人的关系讲得生动和具有化学特色；毒性分子与生物活性分子的相互作用；分子结构、性质与毒性和去毒间的关系；分子设计原理的抽象性与实例的统一定量构效关系的构建。

 

    4．绿色化学方法

知识点：催化剂在化学反应中的作用；绿色化学与催化；高效无害催化剂的设计；改变反应原料；改变反应试剂；改变反应溶剂；化学反应的过程监控和化工过程强化。   

重  点：催化剂概念的演化；利用催化剂实现绿色化学目标；催化剂设计的应用；可再生资源作为化学化工原料的特点；改变化学反应条件的方法；过程强化的概念；实现过程强化的方法。

难  点：催化剂概念的发展；催化研究与绿色化学的异同；氧化催化剂与氧化试；生物质的特点；新型溶剂等条件下化学反应的特点；过程强化的原理合方法。