高中化学 专题六 从污染防治到绿色化学 6.2 绿色化学与可持续发展课件 苏教版选修2-苏教版高二选修2化学课件.ppt

第二单元绿色化学与可持续发展什么是绿色食品？提示绿色食品不是指食品的颜色，这里的绿色是环保、无毒、无污染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 绿绿色化学要求利用化学原理从源头头 ， 在化工产产品的设计设计 、生产产及应应用中有害物质质的 绿绿色化学要求 和 过过程以“ ”(atomeconomy)为为基本原则则，在获获取新物质质的化学反应应中充分利用参与反应应的原料的每个原子，实实现现“ ”(Zero emission)消除污染减少或消除使用和产生化学反应化学工业原子经济 零排放2绿色化学的主要原则 一些化学家曾提出绿绿色化学的12条原则则，其中关键键的是：使用 、 的原料或 ；生产产利用的化学反应应是原子经济经济 反应应，即生产产中使用的反应应物在反应应中被 ，反应应物中各元素的原子 转转入生成物中；生产过产过 程使用的催化剂剂是 ， 、 性的，使用的溶剂剂也应应是 、 的；生产过产过 程的能耗 ，最好能在 下实现实现 ；选择选择 化学生产过产过 程中需要的物质质，应应尽量使发发生 的几率和 降低到最低程度，得到的产产品在不能使用后要可 成无害物质质。

无毒无害可再生资源充分利用全部无毒无害有高选择无毒无害要低常温常压化学意外事故危害性降解现现代的许许多有机合成工艺艺使用不可再生的 为为原料，在生产过产过 程中，尤其在各种氧化反应阶应阶 段，存在较较多的污污染严严重的反应应化学家研究发现发现 可以使用 、 原材料等 资资源代替石油产产品来制备备有机化合物，从而避免生产过产过 程中 的反应应，同时时解决 的问问题题石油炼制产品农业性生物性污染严重资源枯竭可再生1.原料绿色化2催化剂绿色化 催化剂剂的使用提高了 、 化学家研究并利用一些新的催化剂剂，找到了许许多新的合成化合物的反应应路线线，减少了化学转转化的步骤骤和使用的试剂试剂 ，避免了反应废应废 物的增加 但是，许许多催化剂剂 ，要求的反应应条件 如何设计设计 和使用高效无害的催化剂剂，也就成了绿绿色化学的重要内容如一类结类结 晶型的 ，具有 的微孔结结构，能在分子水平上筛筛分物质质，可作为为分子筛筛分子筛筛在催化剂领剂领 域中占有重要的地位反应速率 生产效率较苛刻有剧毒硅铝酸盐均一3溶剂的绿色化 科学家研究发现发现 ，温度低于31 、压压强超过过7.38 MPa时时，二氧化碳处处于 (supercritical)状态态；当温度低于31 时时，只要压压强足够够大，就可以得到 或 二氧化碳。

超临临界二氧化碳和液态态二氧化碳扩扩散速率 ，可以很好地 相对对分子质质量比较较小的有机化合物，如碳原子数在 的脂肪烃烃、卤卤代烃烃、醛醛、酮酮、酯酯等；若再加入适当的 ，又可以溶解许许多工业业材料，如聚合物、重油、石蜡、油脂、蛋白质质、重金属等因此，可以用超 或 代替工业业有机溶剂剂超临界20以内表面活性剂临界二氧化碳液态二氧化碳液态固态快溶解4产品绿色化 当今社会的各个生产产、生活领领域已经经离不开 ，但化学产产品对对人类类自身的 、对对生态环态环 境的 也是不可忽视视的唯一的出路是生产产和使用对对人类类和环环境无害的化学产产品人们们渴望对对人类类和环环境无害的绿绿色化学产产品 绿绿色化学产产品的特征是：产产品的使用不会引起 和 ，不会 ；产产品失去使用价值值后，可以 造成新产产品，或者可以在环环境中 为为无害物质质化学产品危害破坏人类的健康问题环境污染问题对生态环境造成危害再循环利用降解现现在，已有多种绿绿色化学产产品问问世例如，化学杀杀虫剂剂的新品种二酰酰基肼肼，它能模仿昆虫体内一种蜕蜕化素的作用，引发发昆虫蜕蜕皮，调节调节 昆虫发发育，从而扰扰乱昆虫的生长发长发 育，使昆虫停食死亡。

同时时，它对对其他动动物则则是安全的，而且用量低，是目前 、 、 的昆虫控制剂剂之一 最安全最具选择最有效 产产品绿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 绿绿色化学的核心内容是什么？提示原子的经济性不使用和产生有害、有毒物质物质可再生，循环使用 你对对“原子的经济经济 性”如何理解？提示原子的利用率要尽可能最大(100%)【慎思1】【慎思2】【慎思3】(1)防止防止产产生废废弃物要比产产生后再去处处理和净净化好得多2)讲讲原子经济经济 应该设计这样应该设计这样 的合成程序，使反应过应过 程中所用的物料能最大限度地进进到终级产终级产 物中3)较较少有危害性的合成反应应出现现无论论如何要使用可以行得通的方法，使得设计设计 合成程序只选选用或产产出对对人体或环环境毒性很小最好无毒的物质质4)设计设计 要使所生成的化学产产品是安全的设计设计 化学反应应的生成物不仅仅具有所需的性能，还应还应 具有最小的毒性5)溶剂剂和辅辅料是较较安全的尽量不用辅辅料(如溶剂剂或析出剂剂)，当不得已使用时时，尽可能应应是无害的。

6)设计设计 中能量的使用要讲讲效率尽可能降低化学过过程所需能量，还应还应 考虑对环虑对环 境和经济经济 的效益合成程序尽可能在大气环环境的温度和压压强下进进行7)用可以回收的原料只要技术术上、经济经济 上是可行的，原料应应能回收而不是使之变变坏8)尽量减少派生物应应尽可能避免或减少多余的衍生反应应(用于保护护基团团或取消保护护和短暂暂改变变物理、化学过过程)，因为进为进行这这些步骤骤需添加一些反应应物同时时也会产产生废废弃物9)催化作用催化剂剂(尽可能是具有选择选择 性的)比符合化学计计量数的反应应物更占优势优势 10)要设计设计 降解按设计设计 生产产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为为无害的降解产产物，在环环境中不继续继续 存在11)防止污污染进进程能进进行实时实时 分析需要不断发发展分析方法，在实时实时 分析、进进程中监测监测 ，特别别是对对形成危害物质质的控制上12)特别别是从化学反应应的安全上防止事故发发生在化学过过程中，反应应物(包括其特定形态态)的选择应选择应 着眼于使包括释释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低 下列做法中不符合“绿绿色化学”思想的是 ()A以水性涂料代替油性涂料B以无磷洗涤剂涤剂 代替含磷洗涤剂涤剂C实验实验 后的有毒有害物质应质应 分类类收集，统统一处处理D在通风风橱中制取氯氯气时时不用NaOH溶液吸收尾气【例1】解析A关于水溶性涂料和油性涂料问题：水性涂料水为稀释剂，油性涂料就会以甲苯、二甲苯、醋酸丁酯等有机溶剂为稀释剂，二者用途不同，比如，用在工业建筑大楼，办公大楼内外墙，就用水性的较好；如用在金属机件上，管道，罐体会用到防腐隔热的油性涂料，但是后者由于用到有机溶剂来溶解稀释，会污染环境。

B.含磷洗涤剂会导致水体富营养化；D.在通风橱中制取氯气，多余氯气仍然会排入大气中，因此要进行尾气处理答案D绿色化学的十二条原则中关键是：使用无害、无毒原料或可再生资源原子经济性催化剂和溶剂无毒、无害反应低耗能 以节节能减排为为基础础的低碳经济经济 是保持社会可持续发续发 展的战战略举举措下列做法违违背发发展低碳经济经济 的是 ()A发发展氢氢能和太阳能B限制塑料制品的使用C提高原子利用率，发发展绿绿色化学D尽量用纯纯液态态有机物代替水作溶剂剂解析纯液态有机物多为烃，用有机物代替水作溶剂与“节能减排”的思想相违背答案D【体验1】(1)设计设计 不使用易挥发挥发 的有机溶剂剂，以水溶液或非挥发挥发 性有机溶剂为剂为 介质质的涂料2)设计设计 的颗颗粒状或粉状的产产品，微粒直径应应大于10 m，避免随人的呼吸进进入呼吸系统统，引起危害3)设计设计 可被微生物降解的塑料，如由乳酸聚合生成的聚乳酸树树脂4)开发发清洁洁能源，如生产产异构化烷烃烷烃 含量高的清洁洁汽油(它具有高的辛烷值烷值 ，即抗爆性强)，取代加有含铅铅化合物的汽油其中符合原子节约节约 要求的生产过产过 程是()A只有 B只有 C只有 D解析直接氧化，一步反应的产率更高，而且生成的丙酮也是重要的化工试剂。

答案C提高原子的利用率是指原料分子中的原子尽可能地转移到目标物质的分子中 解析 本题以工业制备环氧乙烷的4种方法为例，以介绍“绿色化学”和判断 “原子利用率”，是信息迁移型试题，考查自学能力由于C项反应式只有一个生成物，其原子利用率为100%，所以本题不用计算比较立即可得到答案为C答案C 。