理论课程教学大纲格式 延安大学化工学院 专业课程教学大纲 【课程名称】绿色化学( Green Chemistry) 【课程编码】ZXhg0162 【课程类别】物化系列限选 【课时】36 【学分】2 【课程性质、目标和要求】 (课程性质) 化学工业在国民经济中扮演着重要角色,同时,又是一个污染大户,危害人类的健康和 社会的可持续发展。化学工业的绿色化是人类社会发展的必然要求,也是化学工业的未来发展 趋势。20世纪90年代中期产生了一门新兴学科一一绿色化学,是研究如何节约资源、开发新 资源和从源头上消除污染的化学,是实现循环经济和可持续发展的重要科学技术基础。具有明 确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科,已成为当今国际化学化工研究的前沿,是21世纪化 学科学发展的重要方向之一。本课程是在学生已掌握“高等数学”、“大学物理”、“无机化 学”、“分析化学”、“有机化学”、“物理化学”等前置课程的基本理论和实验技能的基础 上开出,所以“绿色化学”是化学、分析化学、化学工艺等专业本科生必修的专业基础课之 总学时数36学时,一学期完成 (教学目标) 绿色化学研究的目标就是运用现代科学技术的原理和方法从源头上减少或消除化学工业对 环境的污染,从根本上实现化学工业的“绿色化”,走经济和社会可持续发展的道路,绿色化 学是对化学工业乃至现代工业的革命。绿色化学和技术倍受各国政府和企业关注的热点问题之 也是国际学术界极感兴趣的重要研究领域,使学生学习、了解绿色化学中基本原理、技 术、应用等方面的知识,培养学生的绿色化学意识,普及如何利用科学技术实现可持续发展知 识,对提高学生的综合素质,增强社会责任感十分重要。并能在今后走向社会参加相关领域的 生产和科研或拓宽专业知识进行相关课题研究打下基础 (教学要求) 绿色化学是建立在有机化学、无机化学、分析物学、物理化学的基本原理和知识的基础之 上的应用性科学。所以要求学生有扎实的上述课程基础。在听课的过程中随时复习所涉及的原 子经济基本原理,对没有听懂的知识点及时提问,以免影响对后面知识点的理解与掌握。在课 程结束前要求每位学生在课余查阅相关的文献资料,并写一篇专题报告
1 理论课程教学大纲格式 延安大学化工学院 专业 课程教学大纲 【课程名称】绿色化学（Green Chemistry） 【课程编码】 ZXhg80162 【课程类别】 物化系列限选 【课 时】 36 【学 分】 2 【课程性质、目标和要求】 （课程性质） 化学工业在国民经济中扮演着重要角色，同时，又是一个污染大户，危害人类的健康和 社会的可持续发展。化学工业的绿色化是人类社会发展的必然要求，也是化学工业的未来发展 趋势。20 世纪 90 年代中期产生了一门新兴学科——绿色化学，是研究如何节约资源、开发新 资源和从源头上消除污染的化学，是实现循环经济和可持续发展的重要科学技术基础。具有明 确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科，已成为当今国际化学化工研究的前沿，是 21 世纪化 学科学发展的重要方向之一。本课程是在学生已掌握“高等数学”、“大学物理”、“无机化 学”、“分析化学”、“有机化学”、“物理化学”等前置课程的基本理论和实验技能的基础 上开出，所以“绿色化学”是化学、分析化学、化学工艺等专业本科生必修的专业基础课之 一，总学时数 36 学时，一学期完成。 （教学目标） 绿色化学研究的目标就是运用现代科学技术的原理和方法从源头上减少或消除化学工业对 环境的污染，从根本上实现化学工业的“绿色化”，走经济和社会可持续发展的道路，绿色化 学是对化学工业乃至现代工业的革命。绿色化学和技术倍受各国政府和企业关注的热点问题之 一，也是国际学术界极感兴趣的重要研究领域，使学生学习、了解绿色化学中基本原理、技 术、应用等方面的知识，培养学生的绿色化学意识，普及如何利用科学技术实现可持续发展知 识，对提高学生的综合素质，增强社会责任感十分重要。并能在今后走向社会参加相关领域的 生产和科研或拓宽专业知识进行相关课题研究打下基础。 （教学要求） 绿色化学是建立在有机化学、无机化学、分析物学、物理化学的基本原理和知识的基础之 上的应用性科学。所以要求学生有扎实的上述课程基础。在听课的过程中随时复习所涉及的原 子经济基本原理，对没有听懂的知识点及时提问，以免影响对后面知识点的理解与掌握。在课 程结束前要求每位学生在课余查阅相关的文献资料，并写一篇专题报告
【教学时间安排】 本课程计2学分,36学时,学时分配如下: 章次 课程内容 课时 备注(教学形式) 授、多媒体、课堂讨论 123456 录色化学原理 4[讲授课堂讨论 绿色原料 并授、课堂讨论 绿色溶剂 拼授、课堂讨论 绿色催化剂 讲授、课堂讨论 原子经济反应 讲授、课堂讨论 绿色化学品 讲授、多媒体、课堂讨论 讲授、课堂讨论 暴色化工生产 4讲授、多媒体、课堂讨论 10 【教学内容要点】 第一章绿色化学绪论 学习目的要求 ①了解绿色化学这门新兴交叉学科产生的背景。 ②弄清人类社会目前面临的主要挑战。 ③掌握绿色化学的基本概念、绿色化学的内涵和绿色化学的目标 ④掌握可持续发展观的科学内涵 、主要教学内容 1、绿色化学的产生背景 2、人类社会目前面临的十大危机。 3、绿色化学的概念和内容 4、美国总统绿色化学挑战奖介绍 三、课堂讨论选题 1、人类目前面临的主要环境问题有哪些?造成这些困境的原因是什么? 什么是绿色化学?与环境化学有何不同?
2 【教学时间安排】 本课程计 2 学分，36 学时, 学时分配如下： 章次 课程内容 课时 备注（教学形式） 1 绪论 6 讲授、多媒体、课堂讨论 2 绿色化学原理 4 讲授、课堂讨论 3 绿色原料 3 讲授、课堂讨论 4 绿色溶剂 4 讲授、课堂讨论 5 绿色催化剂 3 讲授、课堂讨论 6 原子经济反应 4 讲授、课堂讨论 7 绿色化学品 4 讲授、多媒体、课堂讨论 8 绿色能源 4 讲授、课堂讨论 9 绿色化工生产 4 讲授、多媒体、课堂讨论 10 11 12 13 合 计 36 【教学内容要点】 第一章 绿色化学绪论 一、学习目的要求 ①了解绿色化学这门新兴交叉学科产生的背景。 ②弄清人类社会目前面临的主要挑战。 ③掌握绿色化学的基本概念、绿色化学的内涵和绿色化学的目标。 ④掌握可持续发展观的科学内涵。 二、主要教学内容 1、绿色化学的产生背景。 2、人类社会目前面临的十大危机。 3、绿色化学的概念和内容 4、美国总统绿色化学挑战奖介绍 三、课堂讨论选题 1、人类目前面临的主要环境问题有哪些？造成这些困境的原因是什么？ 2、什么是绿色化学？与环境化学有何不同？
3、可持续发展观的主要观点是什么,它与传统的发展观有何差异? 4、你怎样看待化学学科在本世纪的地位? 四、课外作业选题 1、为什么要大力发展绿色化学? 2、绿色化学及其与环境污染治理根本区别? 3、绿色化学的目标? 4、绿色化学的实现途径? 第二章绿色化学原理 学习目的要求 1了解掌握绿绿色化学12原则的基本原理 掌握化学反应的原子经济性 二、主要教学内容 1、防止污染优于污染治理 2、提高原子经济性 无害化学合成 4、设计安全化学品 5、采用安全的溶剂和助剂 6、提高能源经济性 7、利用可再生资源合成化学 8、减少衍生物 9、使用高选择性的催化剂 10、设计可降解化学品; 11、预防污染的现场实时分析 12、防止产生事故的安全工艺 E、课堂讨论选题 1、原子经济性与E-因子的概念及其与产率的关系? 2、什么是绿色化学品?怎样设计安全的化学品? 3、举例说明原子经济反应是不产生污染的必要条件? 4、举出几种绿色溶剂和助剂? 四、课外作业选题 简述绿色化学12原则 第三章绿色原料 学习目的要求 1、了解原料的绿色化学评价。 2、掌握几种最常用绿色原料 了解生物质作为化学原料的重要性、优点和不足。 二、主要教学内容 1、原料的绿色化学评价 2、几种最常用绿色原料的应用
3 3、可持续发展观的主要观点是什么，它与传统的发展观有何差异？ 4、你怎样看待化学学科在本世纪的地位？ 四、课外作业选题 1、为什么要大力发展绿色化学？ 2、绿色化学及其与环境污染治理根本区别？ 3、绿色化学的目标？ 4、绿色化学的实现途径？ 第二章 绿色化学原理 一、学习目的要求 1 了解掌握绿绿色化学 12 原则的基本原理 2 掌握化学反应的原子经济性。 二、主要教学内容 1、防止污染优于污染治理； 2、提高原子经济性； 3、无害化学合成； 4、设计安全化学品； 5、采用安全的溶剂和助剂； 6、提高能源经济性； 7、利用可再生资源合成化学品； 8、减少衍生物； 9、使用高选择性的催化剂； 10、设计可降解化学品； 11、预防污染的现场实时分析； 12、防止产生事故的安全工艺； 三、课堂讨论选题 1、原子经济性与 E-因子的概念及其与产率的关系？ 2、什么是绿色化学品？怎样设计安全的化学品？ 3、举例说明原子经济反应是不产生污染的必要条件？ 4、举出几种绿色溶剂和助剂？ 四、课外作业选题 简述绿色化学 12 原则 第三章 绿色原料 一、学习目的要求 1、了解原料的绿色化学评价。 2、掌握几种最常用绿色原料 3、了解生物质作为化学原料的重要性、优点和不足。 二、主要教学内容 1、原料的绿色化学评价 2、几种最常用绿色原料的应用
三、课堂讨论选题 1、用CO、CO2代替光气应用? 2、氢氰酸的代替品? 3、以CO2为原料的有机合成 4、以生物质为原料的有机合成 四、课外作业选题 绿色原料的研究应用进展? 第四章绿色溶剂 学习目的要求 1、掌握绿色溶剂的概念 了解超临界流体的性质 3、掌握超临界二氧化碳在萃取、有机合成中的应用 4、了解离子液体的性质 5、掌握离子液体在分离、催化反应中的应用 主要教学内容 1、超临界流体的特性 2、超临界流体反应 超临界流体一一超临界二氧化碳的应用 4、离子液体 课堂讨论选题 1、改变反应溶剂的方法有哪些,各有何特点? 2、超临界流体与普通流体相比有何特点? 3、超临界二氧化碳在萃取及有机合成中的应用? 4、超临界CO2作为反应溶剂的局限性? 5、离子液体在分离、电化学方面和催化反应等方面中的应用? 四、课外作业选题 1、绿色溶剂的应用现状 2、超临界二氧化碳的应用进展 3、离子液体的应用进展 第五章绿色催化剂 学习目的要求 1、掌握绿色催化剂的概念、基本原理以及在化学反应中的作用 2、了解各种绿色固体酸碱催化剂、分子筛催化剂、杂多酸催化剂 3、掌握生物酶催化剂
4 三、课堂讨论选题 1、用 CO、CO2 代替光气应用？ 2、氢氰酸的代替品？ 3、以 CO2 为原料的有机合成 4、以生物质为原料的有机合成 四、课外作业选题 绿色原料的研究应用进展？ 第四章 绿色溶剂 一、学习目的要求 1、掌握绿色溶剂的概念 2、了解超临界流体的性质 3、掌握超临界二氧化碳在萃取、有机合成中的应用。 4、了解离子液体的性质 5、掌握离子液体在分离、催化反应中的应用 二、主要教学内容 1、超临界流体的特性 2、超临界流体反应 3、超临界流体——超临界二氧化碳的应用 4、离子液体 三、课堂讨论选题 1、改变反应溶剂的方法有哪些，各有何特点？ 2、超临界流体与普通流体相比有何特点？ 3、超临界二氧化碳在萃取及有机合成中的应用？ 4、超临界 CO2 作为反应溶剂的局限性？ 5、离子液体在分离、电化学方面和催化反应等方面中的应用？ 四、课外作业选题 1、绿色溶剂的应用现状 2、超临界二氧化碳的应用进展 3、离子液体的应用进展 第五章 绿色催化剂 一、学习目的要求 1、掌握绿色催化剂的概念、基本原理以及在化学反应中的作用 2、了解各种绿色固体酸碱催化剂、分子筛催化剂、杂多酸催化剂。 3、掌握生物酶催化剂
掌握催化剂在绿色化学中的重要作用和采用催化剂实现绿色化学目标的方法。 主要教学内容 1、绿色固体酸碱催化剂 2、分子筛催化剂 杂多酸催化剂 4、选择性催化氧化 5、生物酶催化剂 三、课堂讨论选题 2:举例说明杂多酸催化剂在石油化工中的应用?何作用? 1、举例说明什么是绿色催化剂,它在化学反应中有何 3:酶催化的应用前景? 四、课外作业选题 1、简述近几年来发展的绿色催化剂? 2、为什么说催化剂能全方位地促进绿色化学的发展? 3:什么是催化剂设计?怎样进行催化剂设计? 第六章原子经济性 学习目的要求 ①掌握原子利用率和原子经济性的基本概念。 ②学会计算化学反应的原子利用率。 ③掌握设计原子经济性反应的基本方法。 ④掌握节约资源、不产生污染的方法 二、主要教学内容 1、原子利用率 2、原子经济性与环境效益 3、节约资源、不产生污染的充要条件 4、有机合成中各种反应的原子经济性分析 5、原子经济反应实例 课堂讨论选题 1、原子经济性与产率的关系? 2、原子经济性的局限性? 3、有机合成中的重排反应、加成反应都是原子经济的反应。 4、讨论取代反应、消除反应的原子经济性问题? 四、课外作业选题 举例说明原子经济反应是不产生污染的必要条件 第七章绿色化学品 学习目的要求 1、掌握符合绿色化学品的基本条件 2、了解氟里昂和哈龙替代品 3、了解可降解塑料的含义
5 4、掌握催化剂在绿色化学中的重要作用和采用催化剂实现绿色化学目标的方法。 二、主要教学内容 1、绿色固体酸碱催化剂 2、分子筛催化剂 3、杂多酸催化剂 4、选择性催化氧化 5、生物酶催化剂 三、课堂讨论选题 1、举例说明什么是绿色催化剂，它在化学反应中有何作用？ 2： 举例说明杂多酸催化剂在石油化工中的应用？ 3：酶催化的应用前景？ 四、课外作业选题 1、简述近几年来发展的绿色催化剂？ 2、为什么说催化剂能全方位地促进绿色化学的发展？ 3：什么是催化剂设计？怎样进行催化剂设计？ 第六章 原子经济性 一、学习目的要求 ①掌握原子利用率和原子经济性的基本概念。 ②学会计算化学反应的原子利用率。 ③掌握设计原子经济性反应的基本方法。 ④掌握节约资源、不产生污染的方法。 二、主要教学内容 1、原子利用率 2、原子经济性与环境效益 3、节约资源、不产生污染的充要条件 4、有机合成中各种反应的原子经济性分析 5、原子经济反应实例 三、课堂讨论选题 1、原子经济性与产率的关系？ 2、原子经济性的局限性？ 3、有机合成中的重排反应、加成反应都是原子经济的反应。 4、讨论取代反应、消除反应的原子经济性问题？ 四、课外作业选题 举例说明原子经济反应是不产生污染的必要条件。 第七章 绿色化学品 一、学习目的要求 1、掌握符合绿色化学品的基本条件 2、了解氟里昂和哈龙替代品 3、了解可降解塑料的含义
4、了解无磷洗衣粉、生物农药、绿色涂料等绿色化学品 主要教学内容 1、氟里昂和哈龙替代品的开发 2、可降解塑料 3、无磷洗衣粉 4、生物农药 课堂讨论选题 1、传统制冷剂、塑料、洗衣粉、农药等化学品对环境代来的影响? 2、怎样彻底消除传统化学品对环境的危害? 3、那些绿色化学品可以代替传统化学品? 四、课外作业选题 什么是绿色化学品?怎样设计安全的化学品。 第八章绿色能源 、学习目的要求 1、了解和掌握绿色能源的有关基本知识 2、了解各种绿色能源的分布、利用和特点。 二、主要教学内容 1、清洁能源 3、地热能 4、风能和太阳能 6、氢能和核能 7、生物质能 三、课堂讨论选题 1、清洁能源的特点 2、燃料电池的应用前景 3、生物质能的用途 四、课外作业选题 国内外对绿色能源的应用现状 第九章绿色化工生产 学习目的要求 1、了解绿色化工生产的概念 2、掌握绿色化学生产的途径 3、掌握设计安全化学产品的一般原则 4、掌握如何根据具体情况灵活运用绿色化学原理和方法 主要教学内容
6 4、了解无磷洗衣粉、生物农药、绿色涂料等绿色化学品 二、主要教学内容 1、氟里昂和哈龙替代品的开发 2、可降解塑料 3、无磷洗衣粉 4、生物农药 三、课堂讨论选题 1、传统制冷剂、塑料、洗衣粉、农药等化学品对环境代来的影响？ 2、怎样彻底消除传统化学品对环境的危害？ 3、那些绿色化学品可以代替传统化学品？ 四、课外作业选题 什么是绿色化学品？怎样设计安全的化学品。 第八章 绿色能源 一、学习目的要求 1、了解和掌握绿色能源的有关基本知识。 2、了解各种绿色能源的分布、利用和特点。 二、主要教学内容 1 、清洁能源 2、 水能 3、地热能 4、风能和太阳能 5、海洋能 6、氢能和核能 7、生物质能 三、课堂讨论选题 1、清洁能源的特点 2、燃料电池的应用前景 3、生物质能的用途 四、课外作业选题 国内外对绿色能源的应用现状 第九章 绿色化工生产 一、学习目的要求 1、了解绿色化工生产的概念 2、掌握绿色化学生产的途径 3、掌握设计安全化学产品的一般原则 4、掌握如何根据具体情况灵活运用绿色化学原理和方法 二、主要教学内容
1、绿色化工生产的概念——清洁生产 2、清洁生产的途径 3、无机物清洁生产工艺 4、有机物清洁生产工艺 5、精细化学品清洁生产工艺 课堂讨论选题 1、清洁生产的具体途径? 2、常见的无机物清洁生产工艺? 3、常见的有机物清洁生产工艺? 4、常见的精细化学品清洁生产工艺? 四、课外作业选题 绿色化学的发展方向和最新进展 简述国内外绿色化工生产工艺 【成绩考核方式】 1、成绩评定总则 总成绩=平时(20%)+作业(80%) 2、平时成绩评定 平时成绩以课堂考勤、平时作业(每章作业8-10题)和课堂提问为参考 3、期末考核评定 期末考试形式:开卷综合测试或书写小论文 【教材与参考书目】 指定教材 沈玉龙,魏利滨,曹文华等编著《绿色化学》,中国环境科学出版社,2004 参考书目 1、仲崇立编著,《绿色化学导论》,北京,化学工业出版社,200 2、闵恩泽,吴巍编著,《绿色化学与化工》,北京,化学工业出版社,2000 3:朱宪编著,《绿色化学工艺》,北京,化学工业出版社,2001 4、阿那斯塔斯等编《绿色化学与工艺》,科学出版社2002年第一版 【有关说明(教学建议)】 7
7 1、绿色化工生产的概念——清洁生产 2、清洁生产的途径 3、无机物清洁生产工艺 4、有机物清洁生产工艺 5、精细化学品清洁生产工艺 三、课堂讨论选题 1、清洁生产的具体途径？ 2、常见的无机物清洁生产工艺？ 3、常见的有机物清洁生产工艺？ 4、常见的精细化学品清洁生产工艺？ 四、课外作业选题 绿色化学的发展方向和最新进展 简述国内外绿色化工生产工艺 【成绩考核方式】 1、成绩评定总则 总成绩=平时（20%）+作业（80%） 2、平时成绩评定 平时成绩以课堂考勤、平时作业（每章作业 8-10 题）和课堂提问为参考 3、期末考核评定 期末考试形式：开卷综合测试或书写小论文 【教材与参考书目】 指定教材： 沈玉龙，魏利滨，曹文华等编著《绿色化学》，中国环境科学出版社，2004 参考书目： 1、仲崇立编著，《绿色化学导论》，北京，化学工业出版社，2000 2、闵恩泽，吴巍编著，《绿色化学与化工》，北京，化学工业出版社，2000 3：朱宪编著，《绿色化学工艺》，北京，化学工业出版社，2001 4、阿那斯塔斯 等编《绿色化学与工艺》， 科学出版社 2002 年第一版 【有关说明（教学建议）】 1、 2、 3
(编制:/审核:)
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