绿色化学与化工  081704M04002H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业核心课 | 任课教师:李会泉,侯新娟
授课时间: 星期五,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼107
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17
课程编号: 081704M04002H 课时: 50 学分: 3.00
课程属性: 专业核心课 主讲教师:李会泉,侯新娟 助教:
英文名称: Green Chemistry and Chemical Engineering 召集人:

教学目的、要求

    绿色化学与化工是用化学方法来防止污染产生的一门新兴交叉学科,是减少污染产生、降低资源消耗和实现人类可持续发展的重要科学基础,它吸收了当代物理、生物、材料、信息等学科的最新理论和技术,利用现代化学的原理、方法来降低或消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生,以期获得“绿色”的反应工艺和化工产品。通过本课程的学习,使学生掌握绿色化学的基本概念、基本理论、基本方法等基础知识,了解绿色化学应用及发展前景,认识绿色化学对社会生产和生活的影响;认识环境危机、能源危机的严峻性,明确绿色化学兴起的历史必然性和必要性及其对人类可持续发展的重要意义;使学生学习到绿色化学的基本原理以及绿色化工技术,建立新的环保理念,树立科学的发展观。

预修课程

物理化学,环境化学、化学反应工程

教 材

1.绿色化学基本原理,何良年等编著,科学出版社,2018年; 2.绿色化学原理与应用,胡常伟,李贤均编著,中国石化出版社,2015年;3.产业生态学,袁增伟 毕军著,科学出版社,2010年

主要内容

第一章 导论 了解绿色化学的兴起和背景,介绍人类面临的挑战及和化学的关系、绿色化学与化工这门新兴交叉学科的兴起与发展背景、绿色化学的研究内容、特点及国内外发展概况
第二章 绿色化学原理 绿色化学的内涵以及实现绿色化学的手段,介绍绿色技术的核心,生产环境友好产品和“零排放”的特点;介绍了绿色化学十二条原则,以及绿色化学在化学化工行业中的实际应用
第三章 绿色化学方法 防止污染优于污染治理;设计安全化学品;溶剂绿色化;提高能源效率;利用可再生资源为原料;减少化学合成的衍生步骤;开发新型催化剂;设计可降解的化学品等;绿色有机合成(高效均相和多相化学催化;生物催化和生物过程;环境友好介质中的有机合成;组合合成等);绿色无机化学工艺;绿色制药工业;绿色农药工业;绿色精细化工等
第四章 安全无毒化学品的设计                   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;硅-碳等电排置换法设计安全无毒的化学品;设计可生物降解和对水生生物更加安全的化学品 第五章 工业生态学    如何通过产业共生、物质流分析、循环经济等降低化学工业对环境的影响,实现经济、环境和人类社会的协调发展,涵盖了工业生态学起源与发展,产业代谢分析概念、物质流分析定义及常见方法,以及物质流分析的研究框架与主要指标。
第六章 绿色功能材料及应用 介绍功能材料的发展对节约资源和能源的意义、介绍几种主要功能材料,如梯度功能材料、形状记忆材料、功能陶瓷材料、光学材料等
第七章 固体废物控制与循环利用 介绍各国对工业废弃物和城市垃圾等固体废弃物的控制及循环利用的政策和措施。 
教学重点与难点  (1)绿色化学兴起对人类可持续发展的重要意义,环境问题的成因与危害 (2)绿色化学内涵、原子经济性概念,绿色化学十二条原则。 (3)绿色化学的基本方法,化学反应过程的绿色化学评估。构效关系在安全化学品设计中重要作用的理解,催化剂在绿色化学中的重要作用,分子筛催化剂的优越性 (4)介绍了设计安全无毒化学品的一般原则,以及电子等排物、等电排置换法的定义。  (5)工业生态学的研究方法和相关概念 
学时分配与进度计划  
第一章 导论                             3学时 
第二章 绿色化学原理                     8学时 
第三章 绿色化学方法                     9学时 
第四章 安全无毒化学品的设计反应         9学时 
第五章 工业生态学                       12学时 
第六章 绿色功能材料及应用               6学时 
第七章 固体废物控制与循环利用           3学时 

参考文献

1、[美]P.T.阿纳斯塔斯,J.C.沃纳著,绿色化学理论与应用,李朝军,王东译,科学出版社,2002 
2、胡常伟,李贤均编著,绿色化学原理与应用,中国石化出版社,2004 
3、闵恩泽等著,绿色化学与化工,化学工业出版社,2000
4.贡长生,张克立,《绿色化学化工适用技术》,化学工业出版社,2002