四川大学绿色化学习题答案课件

思考题第一章31.21世纪人类面临的4大问题是什么？2.人类面临的几大环境问题及其原因是什么？3.绿色化学定义的5个内涵是什么？4.绿色化学的内涵－5个R是什么？5.原子经济性是什么？6.绿色化学的5大任务是什么？7、绿色化学十二原则－Anastas原则的内容是什么？第二章41.简述化学工业与现代社会的关系。

2.化学工业的发展历史阶段及内涵。

3、环境友好的化学技术的含义是什么？4.生物质化工转化的主要内涵。

5.纤维素制乙醇的主要过程和技术难点。

6.简述催化技术的特点。

7、催化技术的进展主要在哪几个方面？第三章51.设计安全无毒化学品的一般原则是什么？2.设计安全无毒化学品的外部和内部效应原则是什么？3.设计安全无毒化学品的外部效应原则主要包括哪几个方面？4.设计安全无毒化学品的内部效应原则主要包括哪几个方面？5、设计安全有效化学品的方法主要有哪几种？6.化学品的致毒途径和根源。

7、化学品的吸收、分散和代谢。

8、含有那些化学结构的物质毒性较大？9、等电排置换设计。

第四章 9硅-碳等电排置换法设计安全无毒化学品的原理是什么？2.设计可生物降解的化学品的重要性。

3.生物降解的细菌基础是什么？4.不易生物降解的化学结构有哪些？5.水生生物毒性定量构效关系构筑的常用物理性质有哪些？6.影响水生生物毒性的物理和化学因素有哪些？7、表面活性剂对水体和水生生物的危害？如何防止？第六章111.绿色化学反应举例。

2.亚氨基二乙酸钠合成的新路线。

3.环氧丙烷生产方法有哪几种？各有何优缺点？4、合成己二酸和邻苯二酚的传统方法和新方法的原理和优缺点？5.绿色原料举例。

6.超临界CO2中的反应举例。

7、对比异布洛芬的新、旧合成路线, 说明其技术创新的关键。

8、更安全的化学品举例, 所得到的启示。

第七章171、高效均相和多相催化技术有哪几类？2、生物催化和仿生催化的优点。

3.酶的分类。

4.固定化酶技术的优点。

5.环境友好的溶剂中的有机反应。

第三章作业题答案1、简答人类避免有害化学品毒性的途径、生物放大（聚集）、化学品产生毒性的三要素、毒性载体（Toxicophore）和产毒结构（Toxicogenic）、Langmuir 电子等排同性质原理、软化学设计答：（1）人类避免有害化学品毒性的途径主要有：i.让化学品不容易进入人的身体；ii.即使进入人体也不会影响生物化学和生理过程（2）生物富集（Bioaccumulation）和生物放大（Biomagnification）即随食物链向上一级进展，化学物质在组织中的浓度增大的现象；（3）化学品产生毒性的三要素：接触致毒、生物吸收致毒、固有毒性致毒（4）毒性载体（Toxicophore）：物质的固有毒性是只有毒化学物质引起正常的细胞性质改变的属性，通常由分子的部分结构引起，这部分结构通常称为“毒性载体”；（5）产毒结构（Toxicogenic）：有些物质没有直接的毒性，但由于其分子的特殊结构，它能在代谢过程中转化为有毒的物质，这种结构特征称为“产毒”结构；（6） Langmuir 电子等排同性质原理：具有检测分子和电子特征的物质不管其结构是否相似，通常都具有相似的物理性质和其他性质。

Langmuir将这一现象称为电子等排同物理性质现象（7）软化学设计：它指的是，具有生理活性的、治疗上十分有用的，在人身体内完成治疗作用后很快转化为无毒物质的药物，也称为“后代谢设计”。

2、设计安全有效化学品的外部效应原则的主要内容有哪些?答：“外部”效应原则，主要是指通过分子设计。

改善分子的与其在环境中的分布、人和其他生物机体对它的吸收性质等重要物理化学性质，从而减少它的有害生物效应。

通过分子结构设计，从而增大物质降解速率、降低物质的挥发性、减少分子在环境中的残留时间、减小物质在环境中转化为具体有害生物效应物质的可能性等均是重要的“外部”效应原则的例子。

另外，通过分子设计，从而降低或妨碍人、动物、水生生物对物质的吸收也是“外部”效应原则要面对的问题。

《绿色化学》试题（A卷）参考答案及评分标准一、选择题（本题共8小题，每题2分，2 8＝16分）1.B2.C3.C4.A5.D6.D7.B8.D二、名词解释（本题共6小题，每题4分，4 6＝24分）1. 环境商：环境商EQ=E×Q，式中E为环境因子，Q为根据废物在环境中中的行为给出的废物对环境的不友好程度。

环境商同时考虑了废物排放量和废物的环境行为本质的综合表现，能更为精确地评价一种合成方法、一个过程对环境地好坏。

（4分）2. 定量构效关系：是指关联一系列物质生物活性与一种或多种物理化学性质的关系式。

在定量构效构效中，要把化学结构转化为描述物理化学性质的参数，而这些理化性质又是与生物反应相关的。

（4分）3.催化剂设计：是指设计者按照自己的意图制造目标催化剂的工作，代表一种构思，即是对指定的反应，或者需要制造的某种产品，应该如何选用一种催化剂的知识逻辑分析。

这种设计出的催化剂应该是具有高度的专一性、高效的选择性，能取得最大的经济效益和环境效益。

（4分）4.“软”化学物质：是指一种如此设计的物质，其保留了能完成其商用功能所需的结构特征，但当它被人体吸收后，又能很快通过非氧化过程分解为无毒的、易于排泄的物质。

（4分）5.基团贡献法：是指设计具有某一活性的化合物时，如果已知化合物的这一活性是组成分子的1个或n个碎片或二级结构的贡献或贡献之和，而且同一碎片能作出的贡献在不同的化合物中是相同的，与其所处的化合物无关，则可以利用这样的1个或n个碎片或二级结构来设计具有所要求的特定活性的化合物。

（4分）6.生物放大：是指在同一食物链上，随食物链向上一级进展，化学物质在组织中的浓度增大的现象。

（4分）三、简答题（本题共5小题，每题8分，8 5＝40分）1.旧的生产过程中，由于苯的氯化过程生成的副产物多，分离麻烦，氯代芳烃对人核环境有累计性危险，同时反应过程中生成的氯化氢腐蚀性严重，加上反应步骤多，总收率低，因此生产成本高。

第二章作业题❖1：简答。

绿色化学的目标、化学工业造成的危害、风险试剂、生物质的种类、可再生资源、原子利用率、环境商、环境因子答：绿色化学的目标是：化学过程中不产生污染，即将污染消除与其产生之前。

实现这一目标后就不需要治理污染，因其根本就不产生污染，是一种从源头上治理污染的方法，是一种治本的方法。

化学工业造成的危害：由于受传统发展观的影响，化学工业向环境排放了大量的污染物，一些化学品不佳节制地被滥用，给整个生态环境造成了非常严重的影响。

当代全球十大环境问题中至少有7项与化学工业和化工产品的化学物质有关，在所有释放有毒有害物质的工业中，与化学工业相关的产业处于第一位，该行业排放的有的有害物质是处于第二位的冶金工业的4倍。

许多物质排放到环境后会在环境中残留和积累，对环境造成破坏，另外，化工生产中的偶然事件也会对人类和环境造成突发性的影响。

风险试剂：绿色化学中所指的风险实际指的是氢氰酸生物质的种类：生物质主要有来年各类，即淀粉和木质纤维素。

玉米、小麦、土豆等是淀粉类的代表，农业废料（如玉米杆、麦苗杆等），森林废物和草类等是木质纤维素的典型代表。

可再生资源：指那些通过天然作用或人工活动能再生更新，而为人类反复利用的自然资源叫可再生资源，又称为更新自然资源，如土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。

原子利用率：原子利用率微目标产物的量（一般为质量）与按化学计量式多的所有产物的量的和之比，用原子利用率可以衡量在一个化学反应中，生产一定来那个的目标产物到底会生成多少的废物。

环境商（EQ）：环境商EQ定义为EQ=E*Q，式中E为环境因子，Q为根据废物在环境中的行为给出的废物对环境的不友好程度，用于评价一种合成方法、一个过程对环境的好坏。

环境因子：环境因子（E因子）定义为E=废物质量/目标产物质量。

在这里，对于每一种化工产品而言，目标产物以外的任何物质都是废物。

❖2：为什么要大力发展绿色化学？答：a,大力发展绿色化学是人类社会可持续发展的必然要求，一个世纪依赖，为满足人类社会和工业生产的需要，化学取得了十分辉煌的进步，创造了巨大的功绩，但是由于受陈旧的思想禁锢，化学工业给整个自然界带来了巨大的灾难，使地球的生物多样性和生态环境遭受巨大破坏，但是，我们都知道，离开了化学工业，人们的物质生活水平将手机大的限制，我们也不能再像以前一样只是靠转移生产地而解决我们所面临的殊多问题。

一：催化剂的主要作用？具有选择性能缩短或延长到达平衡的时间，而不能改变转化率。

二：绿色食品的标准是什么？第一，产品或产品原料的产地，必须符合农业部制定的绿色食品生态环境标准；第二，农作物种植、畜禽饲养、水产养殖及食品加工，必须符合农业部制定的绿色食品生产操作规程；第三，产品必须符合农业部制定的绿色食品质量和卫生标准；第四，产品外包装，必须符合国家食品标签通用标准，符合绿色食品特定的包装，装璜和标签规定。

三：什么是化学品对人体的毒性？其致毒途径有哪些？化学品对生命机体造成的生物化学影响，称为毒性。

致毒途径有三种（a）接触致毒：皮肤接触、嘴接触、呼吸系统接触（b）生物吸收致毒：生物吸收是指生命系统内对有毒化学品吸收的能力及在生命系统内的分布。

（c）物质的固有毒性致毒四：绿色产品的共性或实质1、产品本身不会引起环境污染和健康问题，包括不会对野生生物、有益昆虫或植物造成损害；2、当产品被使用后，应能再循环或易于在环境中降解为无害物质。

五：什么是清洁生产？清洁生产的内容和过程分别指什么？谈谈绿色化学对我们的影响。

清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品使用过程中，以其减少对人类和环境的风险。

清洁的生产过程是指在生产中尽量少用和不用有毒有害的原料；采用无毒无害的中间产品，采用少废、无废的新工艺和高效设备，改进常规的产品生产工艺；尽量减少生产过程中的各种危害因素，如高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、强噪声、强震动等：采用可靠、简单的生产操作和控制；完善生产管理：对物料进行内部循环使用，对少量必须排放的污染物采取有效的设施和装置进行处理和处置。

六：离子液体与其他溶剂相比具有哪些特点？举例说明之①无色、无味、几乎无蒸气压；②有高的热稳定性和化学稳定性，呈液态的温度范围大；③无可燃性，无着火点，热容量较大且粘度低；④离子电导率高,分解电压（也称电化学窗口）一般高达3～5V；⑤具有很强的Bronsted、Lewis和Franklin酸性以及超酸性质,且酸碱性可进行调节；⑥能溶解大多数无机物、金属配合物、有机物和高分子材料(聚乙烯、PTFE或玻璃除外) , 还能溶解一些气体, 如H2 ,CO和O2 等；⑦弱配位能力；⑧价格相对便宜,而且容易制备例如：配位能力的N(CN)2-类新离子液体；2－羟基乙铵甲酸盐，它有极低的熔点(-82℃)，室温时有很高的离子电导率(3.3mS·㎝-1)以及高可极化度，热稳定性达到150℃，此离子液体能溶解许多无机盐，一些不溶解的聚合物如聚苯胺和聚砒咯在此离子液体中也有很好的溶解性；含N (CF3SO2) 2-的咪唑类离子液体, 这种离子液体不仅对水稳定，不溶于水，还兼具低粘度、低熔点、高导电性的优点，七：食品添加剂是指什么？指为改善食品品质和色、香、味,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质.八：什么是绿色化学?绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，它是利用化学原理和方法来减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物的使用和产生的新兴学科，总之是利用化学来防止污染的一门科学九：简述超临界CO2作反应溶剂的优点。

第五章绿色化学方法答案1.什么是催化剂?为什么说催化剂在绿色化学中有十分重要的意义?答:催化剂可以加快热力学上可能进行的反应的速率（合成氨中的Fe-K2O Al2O3），可控制反应产物化学物种的选择性（乙烯选择性氧化的不同催化剂：PdCl2-V配合物， Ag/ Al2O3，Ni），控制产物的立体规整结构（丙烯的聚合：氧气或过氧化物，Ziegler-Natta），定向不对称合成旋光异构体（Ru手性膦配合物用于 2—（6—甲氧基－2萘基）丙烯酸+氢生产左旋二羟基苯并氨酸），与温度控制化学物种选择性，与接触时间共同控制产物化学物种选择性（甲烷氧化生产合成气中的Ni / Al2O3 )，具有高度专一性，高选择性，高的反应物转化率和反应的原子经济性的特殊功能的分子机器。

催化科学和技术在绿色化学发展中有重要作用.在污染防治（减少和消除发电厂的废气以及汽车尾气中NOx的排放；减少挥发性有机溶剂的使用等；）活化新的反应原料，催化与反应过程的改善（乙醛的合成、对苯二酚的合成、羰基化合物的合成）等方面都有重要应用。

2.相比于传统的氧化剂,哪些是新型的绿色氧化剂？他们各有什么特点？答：传统的氧化剂有：NaClO， NaBrO， HNO3, KHSO3；CrO3, KMnO4, KCr2O7等,主要的缺点有：产生大量的盐废物，产生大量的废气和废水，产生大量的有毒有害的重金属离子.新型的绿色氧化剂有：（1）O2：氧气是最清洁的氧化剂；受限于它的氧化条件，通常伴随有其它辅助性的氧化/还原剂（2）H2O2：过氧化氢含有47％的活性氧成分，而且其还原产物为水，不会对环境造成污染;但过氧化氢比O2和O3都贵，且在室温条件可以分解.（3）O3：臭氧也是一种对环境有好的氧化剂，它的还原产物O2，但O3通常需要特殊的发生装置（4）N2O：N2O在参与氧化后的产物为N2，不对环境造成危害,但是N2O的合成比较复杂,成本较高（5）晶格氧：可以在没有气相氧分子存在的条件下进行烃类的氧化反应，能大幅度提高烃类选择氧化的选择性,而且因不受爆炸极限的限制，可提高原料浓度,时反应物容易分离回收，是控制深度氧化、节约资源和环境保护的有效催化新技术。

四川农业大学网络教育专升本考试绿色化学复习题（课程代码252347）一、单项选择题:本大题共60小题，只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。

1. 木糖醇是通过下列那种生物质转化而成的（）。

A. 纤维素B. 半纤维素C. 木质素D. 鱼肝油答案：A2. 以N-甲基吗啉-N-氧化物作为溶剂生产的纤维是（）。

A. CC纤维B. 竹浆纤维C. Lyocell纤维D. 甲壳素纤维答案：A3. 原子利用率最不经济的反应是（）。

A. 重排反应B. S N1取代反应C. 加成反应D. 消除反应答案：D4. 可称为绿色氧化试剂的是（）。

A. 高锰酸钾B. 过氧化氢C. 重铬酸钾D. 硝酸答案：B5. 下列溶剂属于绿色溶剂的是（）。

A. 水B. 乙醚C. 甲苯D. 乙酸乙酯答案：A6. 不属于天然生物降解高分子材料的是（）。

A. 淀粉B. 聚乳酸C. 纤维素D. 甲壳素答案：B7. 在臭氧变成氧气的反应过程中，氟利昂中的氯原子是（）。

A. 反应物B. 生成物C. 中间产物D. 催化剂答案：D8. 形成酸雨的重要污染源是（）。

A. SO2B. O2C. CH4D. CO2答案：A9. 不是从海洋资源中提取和制备的食品添加剂的是（）。

A. 海藻多糖B. 鱼肝油C. 甲壳素D. 三氯蔗糖答案：D10. α-不饱和单体在水相中实现自由基乳液聚合的系统不包含（）。

A. 单体B. 还原剂C. 引发剂D. 乳化剂答案：B11.原子利用率最经济的反应是（）。

A. 卤仿反应B. 卤代烃的水解C. 克莱森重排D. 叔醇脱水答案：C12.不属于天然药物的是（）。

A. 银杏酚酸C. 拟除虫菊酯D. 小檗碱答案：C13.可称为绿色氧化试剂的是（）。

A. 氧气B. 二氧化锰C. CrO3/H2SO4D. 硝酸答案：A14.不属于绿色高效农药的是（）。

A. DDTB. 氨基酸类农药C. 三氟氯氰菊酯D. 磺酰脲类除草剂答案：A15.制备水性聚氨酯时，不可用作扩链剂的是（）。

、判断题1 •化学是一门试图了解物质性质和物质发生反应的科学。

（V X ）2 •化学的历史可追溯到有历史记载以前的时期。

（）3 •世界上的万物都是由化学物质构成的。

（）4 •氦（He）是单原子分子。

（）5 •地球上没有与化学物质无关”的物质。

（）6 .天然物质对人类总是有益的。

（）7 •天然物中没有任何化学物质。

（）&化学家也在为化学工业之外的许多领域进行工作。

（）9 •相同分子式的化合物具有相同的结构。

（）10・反应停”的教训告诉公众：缺乏对化学的深入了解，可能会导致严重灾乱。

（）11 •利用催化剂可以加快反应。

（）12・用箭头表示的化学方程式一定不可以用于计算。

（）13、CH4是比CO2更危险的温室气体。

（）14、天然气水合物即可燃冰”，其可能是未来的清洁能源。

（）15 • NO是有害的。

（）16 • E因子越大，原子经济性越好。

（）17 .原子利用率越大，E因子越小。

（）18.更为精确地评价一种合成方法相对于环境的好坏，应用EQ衡量。

（）19 •绿色化学最根本的特征是零排放。

（）20 •电合成基本上可以说是无公害的绿色化学工艺。

（）21.无溶剂的固相合成符合绿色化学的潮流。

（）22 •水为溶剂的合成法，是符合绿色化学的。

（）23.Diels-Alder反应是合成六元环类化合物的重要反应，该反应的原子利用率为100%。

（）24 •水相下的Diels-Alder反应是绿色化学中反应溶剂（或实验手段）的绿色化。

（）25 •超临界流体合成法，是符合绿色化学的。

（）26. H2O2的乙基葸醌法循环生产，是典型的零排放例子。

（）27 •在线检测就是保护，是绿色化学的体现之一。

（）28 .溶剂涂料都不可能是绿色涂料。

（）29 •溶剂涂料中的溶剂用量大大减少，甚至趋零化，也可以实现绿色涂料的开发。

（）30. 我国海洋涂料研究居于世界领先水平。

（）31 •水性涂料以水为分散介质，具有不燃、无毒、不污染环境和节省资源等优点。

《绿色化学》思考题参考答案绿色化学思考题1.二十世纪人类面临的环境危机是什么？ O1温室气体大量排放导致全球变暖02臭氧层空洞。

3生物多样性减少04酸雨成灾05森林锐减06 土地沙漠化O7大气污染。

8淡水资源污染09海洋污染010垃圾围城一最严重的城市病1。

1核冬天(核污染)2.绿色化学的定义、特点及其与环境化学和环境治理的区别。

定义：绿色化学，又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。

它是利用化学原理利方法来减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物的使用和产生的新兴学科°是一门从源头上减少或消除污染的化学。

特点：从科学观点看，绿色化学是对传统化学思维方式的创新和发展；从经济观点看，绿色化学为我们提供合理利用资源和能源、降低生产成本、符合经济持续发展的原理和方法；从环境观点看，绿色化学是从源头上消除污染,保护环境的新科学和新技术方法。

绿色化学是更高层次的化学。

与环境化学和环境治理的区别：环境化学是一门研究污染物的分布、存在形式、运行、迁移及其对环境影响的科学。

环境治理则是对已被污染了的环境进行治理，即研究污染物对环境的污染情况和治理污染物的原理和方法。

而绿色化学是从源头上阻止污染物生成的新学科，它是利用化学原理来预防污染，不让污染产生，而不是处理已有的污染物。

1.什么是原子经济性及如何计算原子利用率。

绿色化学的“原子经济性”是指在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中；化学反应的“原子经济性” (Atom economy) 概念是绿色化学的核心内容之一。

2.原子经济性与环境效益的相关性.1原子利用率越低，环境因子就越大，生产过程产生的废物就越多，造成的资源浪费和环境污染就越大。

O2产品越精细复杂，E值越大。

因为产品越复杂，生产步骤越多，原子利用率越低。

3原子经济反应是最大限度利用资源、最大限度减少污染的必要条件，但不是充分条件。