綠色化學題庫(共13頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上綠色化學的內涵：定義：采用最少的資源和能源消耗，并產生最小的污染排放的工藝過程。目標：化學過程不產生污染，即污染消除于其產生之前 基本思想：可應用于化學工業(yè)的所有領域，既可對一個總過程全面的綠色化學設計，也可對一系列過程中的某些單元操作、化學品進行綠色化學設計。概念：把化學知識、技術和方法應用到所有化學品和化學過程，減少直到消除對人體健康和對環(huán)境有害的反應原料的使用、反應過程的利用、反應產物的生產和使用、反應溶劑的使用，盡可能不生成副產物，充分利用資源，適應可持續(xù)發(fā)展的需要； 利用化學原理和方法減少或消除對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的反應原料、催化劑、溶劑和試劑

2、、產物、副產物的新興學科，是一門從源頭上、從根本上減少或消除污染的化學。綠色化學原理和應用復習一、單選題（每小題1分，共10分） 1、在臭氧變成氧氣的反應過程中，氟利昂中的氯原子是（D） A、反應物 B、生成物 C、中間產物 D、催化劑 2.原子利用率最不經濟的反應類型是（ D ） A、重排反應B、取代反應C、加成反應 D、消除反應 3.以環(huán)己烯為原料，可以與多種氧化劑反應得到己二酸（反應均在一定條件下進行），下列氧化劑中可稱為綠色試劑的是（ B） A、高錳酸鉀 B、過氧化氫 C、重鉻酸鉀 D、硝酸 4.形成酸雨重要污染源是（ A ） A、SO2 B、NO C、CH4 D、CO2 5.原子經濟

3、性在數值上用（C）等衡量 A、LD因子 B、EQ C、原子利用率 D、產率 6.原子利用率100%的反應類型是（C ） A、重振反應 B、取代反應 C、加成反應D、消除反應 7.下列屬于綠色溶劑的是（A） A、水 B、聚酸二甲酯 C、氯仿 D、苯 8、工、農業(yè)及城市生活污水中含磷。家用洗滌劑是污水中磷的一個重要來源(洗滌劑中含有磷酸鈉)。關于處理污水時要不要除去磷的說法正確的是（ C ） A. 磷是生物所需的營養(yǎng)元素，不必除去 B. 含磷的污水是很好的肥料，不必除去 C. 含磷污水排到自然水中引起藻類增殖，使水變質，必須除去 D. 磷對人無毒，除去與否都無關緊要 9.自然界“酸雨”形成的原因主

4、要是（ D） A. 未經處理的工業(yè)廢水的任意排放 B. 大氣中二氧化碳含量增多 C. 汽車排放的尾氣和燃料不完全燃燒產生的氣體 D. 工業(yè)上大量燃燒含硫的燃料和金屬礦石的冶煉 10. 溫室氣體不包括（B ） A 二氧化碳 B氮氣 C氮氧化物 D鹵代烴類 11.（ C ）反應是原子經濟反應。 A 取代 B消去 C重排 D置換 12.人體對化學品的吸收是指從與人接觸處進入血液的過程。下面（B ）的吸收，吸收壘厚度最大。 A 腸胃 B皮膚 C肺 D眼睛 13.下述（A ）結構特征的分子對需氧生物降解無抗拒作用。 A 羥基 B鹵代物 C 硝基 D多環(huán)殘基 14.（ D）不是通過設備的改進實現(xiàn)過程強化。

5、 A 靜態(tài)混合反應器 B微型反應器 C 整體式催化劑 D多功能反應器二、填空題。1、環(huán)境因子僅僅體現(xiàn)了廢物與目標產物的相對比例，廢物排放到環(huán)境中后，其對環(huán)境的影響和污染程度還與 相應廢物的性質以及廢物在環(huán)境中的毒性行為有關。2.大力綠色化學是可持續(xù)發(fā)展的必然要求，大力綠色化學是科學技術和經濟發(fā)展的必然要求。3、在生產商用親電性物質時，不把產品直接做成親電性的成品，而采用一些掩蔽劑把親電基團掩蔽起來，使用時再用適當的試劑去掉掩蔽劑，使需要的親電物質現(xiàn)場生成，這種方法稱為掩蔽法。這樣，就減少了該產品在生產、運輸和保存過程中 的危險性。4、化工過程強化是近年來發(fā)展起來的一個新興研究領域。它包括發(fā)展新

6、設備和新技術，這些新設備和新技術與現(xiàn)行設備和技術相比，使反應 體積 變得更小， 過程 變得更清潔， 能量 的利用更為有效的任何化學工程的進步都可認為是化工過程強化。化工過程強化可以通過 設備改進 來實現(xiàn)，也可以通過 方法的改進 來實現(xiàn)。5、在水溶液及土壤環(huán)境中，有機物的降解機理主要是 生物降解，這也是現(xiàn)代污水處理廠水處理的理論基礎。因此，通過分子設計不僅可增大化學品的安全性，同時也可 增大產生的污染物的可處理性。 6、大部分對水生生物有毒的化學品都是通過 麻醉作用 而使水生生物中毒的。特征致命化學品均有其特殊機理，其分子通常能與細胞大分子反應，從而產生除麻醉作用模式以外的其他毒性，稱為特征的毒

7、效模式。7、綠色化學致力于研究經濟技術上可行的、對環(huán)境不產生污染的、對人類無害的化學品的設計、制造和使用；研究經濟技術上可行的、對環(huán)境不產生污染的、對人類無害的化學過程的設計和應用。8、原子利用率達到100%的反應有兩大特征：1）最大限度地利用了反應原料，最大限度地節(jié)約了資源2）最大限度地減少了廢物排放（因達到了零廢物排放），因而最大限度地減少了環(huán)境污染，或者說從源頭上消除了由化學反應副產物引起的污染。9、尋找安全有效的反應原料主要是指：1）用無毒無害的原料代替有毒有害的原料； 2）使用可再生資源。10、全球環(huán)境問題包括一、全球氣候變暖；二、核冬天的威脅；三、臭氧層破壞；四、光化學煙霧和大氣污

8、染；五、酸雨；六、生物多樣性銳減；七、森林的破壞；八、荒漠化。11、大力發(fā)展綠色化學是人類可持續(xù)發(fā)展的必然要求，發(fā)展綠色化學同時也是科學技術和經濟發(fā)展的需要.12、能被生物體吸收的化學品，必須具備良好的水溶性和脂溶性。通常用log P來衡量兩者相對大小，log P的名稱是辛醇-水分配系數 。對于絕大部分的非離子型有機物，當logP<2 和>8 時不表現(xiàn)水生毒性。13、設計安全有效化學品的內部效應原則包括增大生物解毒性避免物質的直接毒性 間接生物致毒性或生物活化。14、有毒化學品可以從三種途徑對人，對生命機體致毒，即接觸致毒 生物吸收致毒 物質的固有毒性致15、酶催化的反應通常都是

9、高度專一 高選擇性 原子經濟性三、名詞解釋1. 環(huán)境因子即每生產1公斤的目標產物同時所生產廢物的質量環(huán)境因子可衡量生產過程對環(huán)境的影響。2.特征致命化學品有特殊機理：其分子通常能與細胞大分子發(fā)生某種特定的化學反應，產生除麻醉作用模式以外的其他毒性，這類現(xiàn)象稱為特征型為特征型3. 產毒結構有些物質沒有直接的毒性但由于其分子的特殊結構它能在代謝過程中轉化為有毒的物質這種結構特征稱為產毒結構。4分4. 相反應為結合反應。內源代謝底物如葡萄糖醛酸鹽、硫酸鹽、乙酸鹽和氨基酸與有毒陌生化學物質結合生成水溶性更大的物質從而容易排泄。4分 5. 螯合作用是指金屬離子與有機分子鍵合的過程通常有機分子中有2個或2

10、個以上的供電原子如ON等與金屬離子形成多個共價鍵如與Ni2+、Cu2+、Mg2+等最終形成環(huán)狀結構通常ON配體與金屬鍵合形成五元或六元環(huán)有機分子中的S原子也能與金屬配位形成穩(wěn)定的四元環(huán)。4分6. 電子等排物具有相同數目的原子、相同數目的電子切點子的排布方式相同因而有相同的電荷的一些物質和取代基。以及除上述外具有相似分子形狀和體積、大致相似的電子排布因而表現(xiàn)出相似物理化學性質的分子、原子、取代基等。4分7環(huán)境商：環(huán)境商EQ=E×Q，式中E為環(huán)境因子，Q為根據廢物在環(huán)境中中的行為給出的廢物對環(huán)境的不友好程度。環(huán)境商同時考慮了廢物排放量和廢物的環(huán)境行為本質的綜合表現(xiàn)，能更為精確地評價一種合

11、成方法、一個過程對環(huán)境地好壞。（4分）8. 定量構效關系：是指關聯(lián)一系列物質生物活性與一種或多種物理化學性質的關系式。在定量構效中，要把化學結構轉化為描述物理化學性質的參數，而這些理化性質又是與生物反應相關的。（4分）9.催化劑設計：是指設計者按照自己的意圖制造目標催化劑的工作，代表一種構思，即是對指定的反應，或者需要制造的某種產品，應該如何選用一種催化劑的知識邏輯分析。這種設計出的催化劑應該是具有高度的專一性、高效的選擇性，能取得最大的經濟效益和環(huán)境效益。（4分）10.“軟”化學物質：是指一種如此設計的物質，其保留了能完成其商用功能所需的結構特征，但當它被人體吸收后，又能很快通過非氧化過程分

12、解為無毒的、易于排泄的物質。（4分）11.基團貢獻法：是指設計具有某一活性的化合物時，如果已知化合物的這一活性是組成分子的1個或n個碎片或二級結構的貢獻或貢獻之和，而且同一碎片能作出的貢獻在不同的化合物中是相同的，與其所處的化合物無關，則可以利用這樣的1個或n個碎片或二級結構來設計具有所要求的特定活性的化合物。（4分）12.生物放大：是指在同一食物鏈上，隨食物鏈向上一級進展，化學物質在組織中的濃度增大的現(xiàn)象。（4分）13.生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。廣義概念：生物質包括所有的植物、微生物以

13、及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。狹義概念：生物質主要是指農林業(yè)生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素（簡稱木質素）、農產品加工業(yè)下腳料、農林廢棄物及畜牧業(yè)生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。特點：可再生性。低污染性。廣泛分布性。四、簡答下列各題（30）1、原子利用率和原子經濟性：原子利用率：即在化學反應中有多少反應物的原子轉變到了目標產物中?？梢杂孟率蕉x：原子利用率（目標產物的量/按化學計量式所得說有產物的量之和）*100（目標產物的量/各反應物的量之和）*100原子經濟性：原子經濟性是指反應物重的

14、原子有多少進入了產物，一個理想的原子經濟性的反應就是反應物中的所有原子都進入了目標產物的反應，也就是原子利用率為100反應。 2、親電性物質；其本身或者其代謝后的產物會與細胞大分子如DNA、RNA、酶、蛋白質等中的親核部分發(fā)生共價相互結合。這種不可逆的共價相互作用會嚴重影響細胞大分子的功能，可引發(fā)多種毒性，包括癌癥、肝中毒、血液中毒、腎中毒、生殖系統(tǒng)中毒、發(fā)育系統(tǒng)中毒等的物質稱為親電性物質。比如：鹵化烴、環(huán)氧化合物、，不飽和羰基化合物及相關化合物、-二酮、異氰酸酯等。 3、實現(xiàn)化工過程強化的主要方法： 化工過程強化主要包括發(fā)展新設備和新技術；即新技術和新設備的設備體積/產量比小、能量消耗少、廢

15、物排放少和成本大為降低。主要可以通過設備改進和方法改進來實現(xiàn)。設備改進：對化學反應的設備的改進（旋轉盤反應器、靜態(tài)混合反應器、靜態(tài)混合催化劑體系、整體式反應器、微型反應器等）和對其他操作過程的改進（靜態(tài)混合器、緊湊熱交換器、微孔道熱交換器、轉動填充床、離心吸附器等）。改進方法：逆流反應器、反應蒸餾、反應提取、反應結晶、燃料電池、使用微波、太陽能、等離子體技術等。 4、可生物降解物質的化學結構；具有以下結構特征的分子具有較好的生物降解能力：具有水解酶潛在作用的物質會增大其生物降解能力（比如酯、胺）。 在分子中引入以羥基、醛基、羧基形式存在的氧會增大其生物降解性。 存在未取代的支鏈烷烴(尤其是大于

16、4個碳的直鏈)和苯環(huán)時，由于可受氧化酶進攻，因而可增大其生物降解能力。水中溶解度大的物質更容易生物降解。 相對低取代的化合物。其中分子中含有可增大降解能力的氧尤為重要，許多化合物尤其是烴類降解的就是在氧化酶的作用下向分子結構中引入氧，而這一步通常是速率控制步驟。5、相反應和相反應 人體代謝陌生化學物質的過程中要發(fā)生兩類化學反應，分別叫相反應和相反應.在相反應中，陌生化學物質通過氧化、還原和水解等過程轉化為極性更大的代謝物，從而更容易溶解于水，因而更容易排泄。在相化學反應中，內源代謝底物如葡萄糖酸鹽、硫酸鹽、乙酸鹽或氨基酸與有毒陌生化學物質結合，生成水溶性更大的物質從而更有利于排泄。6離子溶液有

17、哪些優(yōu)點？答： 1）可操作溫度范圍大（-40300），因而可進行各種動力學控制；2）對大量的無機物、有機物、和高分子化合物有很大的溶解度，因而所需反應器的體積不大；3）表現(xiàn)出Bronsted酸酸性、Franklin酸酸性和超強酸性；4）蒸氣壓很小，幾乎觀察不到；5）對水敏感但有的并不怕遇水，甚至能與水共同使用，故易于工業(yè)應用；6）熱穩(wěn)定性較好；7）相對便宜易于制備。 7、設計安全有效化學品的一般原則；答： 1、“外部”效應原則，主要是通過分子設計，改善分子的與其在環(huán)境中的分布、人和其他生物機體對它的吸收性質等重要的物理化學性質，從而減少它的有害生物效應。通過分子結構設計、從而增大物質降解速率、

18、降低物質的揮發(fā)性、減少分子在環(huán)境中的殘留時間、減少物質在環(huán)境中轉變?yōu)榫哂杏泻ι镄镔|的可能性等均是重要的“外部”效應原則例子。2、“內部”效應原則，通過分子設計達到以下目標：增大生物解毒性，避免物質的直接毒性和間接生物致毒性或生物活化。增大生物解毒性包括把分子設計為本身是親水性的或很容易與葡萄糖醛酸、硫酸鹽或氨基酸結合，從而加速其泌尿系統(tǒng)或膽汗中排除。 8、超臨界流體用作化學反應溶劑的優(yōu)點：1通過壓力變化，在“象氣相”和“象液相”之間調節(jié)其性質，即其性質在接近于氣體或液體性質之間變化，為更好實現(xiàn)化學反應提供方便 2通過調節(jié)壓力改變其密度，從而調節(jié)與密度相關溶劑性質(介電性、粘度等)，增大了

19、對化學反應進行控制的能力和改變化學反應選擇性的可能性 3超臨界流體又具有某些氣體的優(yōu)點(粘度低、高氣體溶解度、高擴散系數等)，這對快速化學反應、尤其擴散控制化學反應或包含有氣體反應物的反應是十分有利的 4超臨界二氧化碳的另一個優(yōu)點是，二氧化碳不可能再被氧化，因而是理想的氧化反應的溶劑 5利用超臨界二氧化碳中二氧化碳濃度高這一性質，使二氧化碳作為反應物的反應在超臨界二氧化碳中進行，從而提高反應速度、甚至開發(fā)出新的反 局限：1將超臨界二氧化碳用作合成化學最大限制是其溶劑化性質，即物質在超臨界二氧化碳中的溶解度 2不能用超臨界二氧化碳作離子間反應的溶劑，也不能用超臨界二氧化碳作用離子作催化劑的反應。

20、 3不能用作路易斯堿反應物的溶劑 9、人體對化學品毒性的吸收方式以及預防措施？答： （1）人體對化學品的吸收是指其從與人接觸處進入血液的過程。吸收可通過腸胃系統(tǒng)、肺和真皮吸收。腸胃系統(tǒng)吸收腸胃系統(tǒng)吸收腸胃系統(tǒng)吸收腸胃系統(tǒng)吸收，許多環(huán)境毒劑進入食物鏈、與食物一道被食入從而被腸胃系統(tǒng)吸收，空氣中的毒物則通過呼吸進入腸胃系統(tǒng)。肺吸收，肺的功能是吸收氧氣排除二氧化碳，具有很大的吸收表面積。真皮吸收，皮膚也是接觸和吸收的重要器官。（2）改變分子結構通常能減少或預防物質被肺、皮膚、腸胃系統(tǒng)吸收，因而毒性也就大為降低。減少腸胃系統(tǒng)吸收:a、通過分子修飾，增大其顆粒度或使其保持非離子化形式；b、通過分子修飾，

21、增大其油溶性同時減少其水溶性；c、設計修飾分子使其相對分子質量大于500，熔點高于150或處于固態(tài)；d、用多種取代基聯(lián)合作用，使分子在pH2時強離子化，使極性變的很強不能穿越脂肪膜；e、含有硫酸根的分子難于穿越生物膜、且有良好水溶性。減少肺吸收：a、設計分子使其揮發(fā)性降低；b、設計分子使其具有更低水溶性或具有更高熔點，或使其顆粒度大于5m；減少皮膚吸收減少皮膚吸收減少皮膚吸收減少皮膚吸收：a、設計分子使其為固體；b、設計分子使其具有更大的極性或具有離子性；c、增大顆粒度或相對分子質量及分子大小。10、如何進行結構和物理化學性質的調變：1辛醇水分配系數(log P或log Kow)2水溶性3分子

22、大小和相對分子量4離子對5兩性離子6鰲合作11、超額毒性：指特征毒性型物質表現(xiàn)出的超過由麻醉模型QSAR所得推測值的毒性即超額毒性=TAT-TAP TAP基于麻醉型毒性的QSAR推測的毒性 TAT毒性實測值 在利用QSAR推測毒性時，一定要注意QSAR方程的使用條件，不能用基于麻醉型機理的QSAR方程來推測親電性物質的毒性12、許多物理和化學因素會影響對水生生物的毒性影響，其包括水溶性、油溶性、顏色、形成內鹽、酸性、堿性、分子大小、最小截面直徑、物理狀態(tài)等13、化學品的毒性:1、有些物質沒有直接的毒性，但由于其分子的特殊結構，它能在代謝過程中轉化為有毒的物質，這種結構特征稱為“產毒”(Toxi

23、cogenic)結構 2 、物質的毒性均來源于“毒性載體”與細胞生物活性分子位的相互作用。化學品“毒性載體”與生物分子相互作用稱為“毒性動態(tài)學相14、分散: 分散是指人體吸收有毒物質后，有毒物質在體內的運動情況。代謝: 人體吸收物質后會試著通過大小便將無營養(yǎng)價值的部分排泄出來。酶催化過程：把吸收的物質轉化為水溶性更大、更容易排泄的物質,又稱為代謝(Metabolism)或生物轉化。15、設計安全有效化學品的方法：一、毒理學分析及相關分子設計 二、利用構效關系設計安全的化學品 三、 利用基團貢獻法構筑構效關系 四、 利用等電排置換設計更加安全的化學品 五、“軟”化學設計 六、 用另一類有相同功效

24、而無毒的物質替代有毒有害物質 七、 消除有毒輔助物品的使用16、綠色化學十二條原則: 1、不讓廢物產生而不是讓其生成后再處理。2、最有效地設計化學反應和過程，最大限度的提高原子經濟性。3、盡可能不使用、不產生對人類健康和環(huán)境有毒有害的物質。4、盡可能有效的設計功效卓越而又無毒無害的化學品。5、盡可能不使用輔助物質、如需使用也應是無毒無害的。5.在考慮經濟和環(huán)境效益的同時，盡可能使能耗最低。7.技術和經濟上可行時應以可再生資源為原料。8.應盡可能避免衍生反應9.盡可能使用性能優(yōu)異的催化劑10.因設計功能終結后可降解為無害物質的化學品11.應發(fā)展實時分析化學，以監(jiān)控和避免有毒有害物質的生成12、盡

25、可能選用安全的化學物質，最大限度地減少化學事故發(fā)生。17、采用超臨界流體作為反應介質定義：超臨界流體(SCF)是指處于超臨界溫度和超臨界壓力下的流體，是一種介于氣態(tài)和液態(tài)之間的狀態(tài)，其密度接近液體，因而有常規(guī)液態(tài)溶劑的溶解度；其粘度接近氣態(tài)，因而又具有很高的傳遞速度。特點：1具有很高的可壓縮性，其溶解度、粘度和密度等性能均可由壓力和溫度的變化來調節(jié)。由于這些性質，超臨界流體在提取、萃取、色譜分離和作為反應溶劑等方面都表現(xiàn)出特有的優(yōu)越性。2超臨界流體：價格低廉、無毒無害且其性質可調節(jié)等。3由于超臨界條件在不同的超臨界區(qū)域內有不同的流體性質，可以通過控制超臨界流體的超臨界條件來調整其性質，以滿足化

26、學反應所需的介質條件。18、水作溶劑的兩相催化法：利用水溶性均相絡合催化劑，其在水中有很大溶解度，和有機反應物組成兩相催化體系，反應在有機相和水相的見面上進行，利用催化劑中心原子配體性質、表面活化劑等，使體系在兩相界面上形成膠束，以增大兩相接觸界面，并增大界面上反應物的局部濃度，利用膠束的結構效應還可控制產物的立體選擇性 優(yōu)點：1反應條件溫和、活性高、選擇性好，反應之后有機相和水相極易分離 2 用水作溶劑避免了有機溶劑對環(huán)境的污（化學過程分析、樣題）1.舊的生產過程中，由于苯的氯化過程生成的副產物多，分離麻煩，氯代芳烴對人核環(huán)境有累計性危險，同時反應過程中生成的氯化氫腐蝕性嚴重，加上反應步驟多

27、，總收率低，因此生產成本高。（4分）新的生產過程與舊生產過程比較，反應原料雖然仍然包括硝基苯和苯胺，但不用苯氯化制造氯苯，反應步驟減少，所用的四甲基氫氧化銨又能循環(huán)使用，因此生產成本顯著降低。由于反應過程中的副產物是生產的水，對環(huán)境友好。（4分）2. 等電排置換是設計安全化學品的有效方法之一。通過等電排置換，可以在保持其藥效或功效不便的前提下，賦予某藥物或化學品某些生物性、增強某些生物活性或減少其生物活性，大大降低其毒性，增大其可降解性等環(huán)境友好的性能。（3分）3.可降解的基團有：具有水解酶潛在作用位的物質會增大其生物降解能力；在分子中引入以羥基、醛基、羧基形式存在的氧會增大其生物降解性；存在

28、未取代的直鏈烷基和苯環(huán)時，由于可受氧化酶進攻，因而可增大其生物降解能力；水中溶解度大的物質更容易生物降解；相對低取代的化合物。（4分）不可降解的基團有：鹵代物，尤其是氯化物和氟化物；支鏈物質，尤其是季碳和季氮或是極度分支的物質；硝基，亞硝基，偶氮基，芳氨基；多環(huán)殘基；雜環(huán)殘基；脂肪族醚鍵；高取代的化合物比低取代的化合物更不易降解。（4分）4.實現(xiàn)化工過程強化的方法？化工過程強化是近年來發(fā)展起來的一個新興研究領域。它包括發(fā)展新設備和新技術，這些新設備和新技術與現(xiàn)行設備和技術相比，使反應體積變得更小，過程變得更清潔，能量的利用更為有效的任何化學工程的進步都可認為是化工過能量的利用強化?；み^程強化

29、可以通過設備改進來實現(xiàn)，也可以通過方法的改進來實現(xiàn)。通過設備改進實現(xiàn)過程強化，設備的改進包括對進行化學反應的設備的改進和對其他操作過程設備的改進。1、靜態(tài)混合反應器 2、整體式催化劑 3、微型反應器 。改進方法實現(xiàn)過程強化方法上的改進是過程強化的另一個重要方面。1、多功能反應器，多功能反應器是將傳統(tǒng)多功能反應器需要多個設備完成的功的集成在一個反應器中，以提高化學轉化率和反應器的集成度。 2、膜反應器；膜反應器也是把反應功能與分離功能集成在一起的一種多功膜反應器。5.簡述可生物降解的物質的物質結構？可生物降解的化學結構具有如下結構特征的分子具有較好的生物降解能力（1）具有水解酶潛在作用位的物質會

30、增大其生物降解能力（比如酯、胺）。（2）在分子中引入以羥基、醛基、羧基形式存在的氧會增大其生物降解性。（3）存在未取代的直鏈烷基（尤其是大于4個碳的直鏈）和苯環(huán)時，由于可受氧化酶進攻，因而可增大其生物降解能力。（4）水中溶解度大的物質更容易生物降解。（5）相對低取代的化合物。6.綠色化學研究領域是什么，并簡要說明。綠色化學致力于研究經濟技術上可行的、以環(huán)境不產生污染的、對人類無害的化學品的設計、制造和使用；研究經濟技術上可行的、對環(huán)境不產生污染的、對人類無害的化學過程的設計和應用。簡言之，綠色化學就是把化學知識、化學技術和化學方法應用于所有的化學品和化學過程，以減少直到消除對人類健康和對環(huán)境有

31、害的反應原料的使用、反應過程的利用、反應產物的生產和使用、反應溶劑的使用，盡可能不生成副產物，更加充分地利用資源，以適應可持續(xù)發(fā)展的需要。一、設計安全有效的目標分子 綠色化學的一大關鍵任務就是設計安全有效的目標分子或設計比被代替的其他分子更安全有效的目標分子。（1）新的安全有效化學品的設計。（2）對已有的有效但不安全的分子進行重新設計，使這類分子保留其已有的功效、消除掉其不安全的性質，得到改進過的安全有效的分子二、尋找安全有效的反應原料，（1）用無毒無害原料取代有毒有害原料，（2）以可再生資源為原料、三、尋找安全有效的合成路線，原料和目標產物確定之后，合成路線對過程的友好與否就具有重要的影響。

32、一條理想的合成路線應該是采用價格便宜的、易得的反應原料，經過簡單的、安全的、環(huán)境可接受的和資源有效利用的操作，快速和高產率地得到目標分子，而不管這一目標分子是天然物分子還是根據需要設計的分子。四、尋找新的轉化方法（1） 催化等離子體方法（2）電化學方法（3）光化學及其他輻射方法五尋找安全有效的反應條件（一）尋找安全有效的催化劑1、活性組分的負載化2用固體酸代替液體酸（二）尋找安全有效的反應介質1、采用超臨界流體作為反應介質2、水作溶劑的兩相催化法五、用實例說明什么是電子等排物，以及電子等排物在安全化學品設計和綠色化學過程設計中的意義。電子等排物：具有相同數目的原子、相同數目的電子且電子的排布方

33、式相同，因而有相同的電荷的一些物質和取代基。以及除上述外，具有相似分子形狀和體積、大致相似的電子排布，因而表現(xiàn)出相似物理化學性質的分子、原子、取代基等。如下列： 1.H,F 2.OH,-NH2 3.-CH3,SH,-Cl 4.N=,-CH=,-S等 5.CH2-,-NH-,-O-,-S-,-SiH2-6.環(huán)結構中的CH=CH-,-S-;-O-,-NH-等 電子等排物在安全化學品設計和綠色化學過程設計中有重要意義?？梢岳玫入娕胖脫Q，可能給某物賦予某些生物性、增強某些生物活性或減少其生物活性；還可以利用等電排置換在藥物設計中，替換有毒的基團，而不降低其藥性。在設計更加安全的化學品方面，成功的例子

34、是金屬偶氮染料的設計，以及用硅取代物代替殺蟲劑MTI-800。六、催化劑在化學反應中有哪些作用。催化劑可以加快熱力學上可能進行的反應的速率，可控制反應產物化學物種的選擇性，控制產物的立體規(guī)整結構，定向不對稱合成旋光異構體，與溫度控制化學物種選擇性，與接觸時間共同控制產物化學物種選擇性，具有高度專一性，高選擇性，高的反應物轉化率和反應的原子經濟性的特殊功能的分子機器七、對綠色化學的看法 綠色化學與工作方面的關系日益緊密，出現(xiàn)了很多綠色標志、綠色企業(yè)、綠色制造、綠色公關等工業(yè)生態(tài)學與綠色經濟。綠色觀光、綠色休閑、綠色奧運等也已成為人們常提到的詞語。綠色化學從原理和方法上給傳統(tǒng)化學工業(yè)帶來了革命性的

35、變化，在設計新的化學工藝方法和設計新的環(huán)境友好產品兩個方面，通過使用原子經濟反應、無毒、無害原料、催化劑和溶劑等來實現(xiàn)化學工藝的清潔生產，通過加工、使用新的綠色化學品使其對人身健康、社區(qū)安全和生態(tài)環(huán)境無害化。通過這個學期學習綠色化學與生活這門課程，我最終體會到了只要我們提高科技水平，用好綠色化學技術，就會使我們的祖國的水更清，天更藍，山川更秀美，讓我們共同營建人類的美好家園對綠色化學的體會和認識對綠色化學的體會和認識對綠色化學的體會和認識對綠色化學的體會和認識通過對綠色化學選修課的學習，我受益非淺。我知道了在生活中了解化學是必要的，因為生活的方式不斷變化，化學與生活之間的聯(lián)系是不斷增多，因此我

36、們要經常關注身邊，關注化學與生活的聯(lián)系。綠色化學是一門新興的化學分支，以“原子經濟性”為原則，研究如何在產生目的產物的過程中充分利用原料，減少有害物質的釋放。綠色化學旨在從物質產生的源頭控制廢物的產生，減少對環(huán)境的污染。在衣著方面，化學可謂給生活增添溫暖。尼龍，分子中含有酰銨鍵的樹脂，自然界中沒有，需要靠化學方法得到；滌綸，用乙二醇、對苯二甲酸二甲酯等合成的纖維。在食物方面，化學同樣重要。用純堿發(fā)面制饅頭，松軟可口。各種飲用酒，經糧食等原料發(fā)生一系列化學變化制得。化學給人類生活帶來了變化，但有利也有弊，汽車尾氣排放，造成大氣污染，酸雨在警告我們，臭氧層空洞威脅著我們，環(huán)保成了化學給人們生活帶來

37、的一重大問題。 我的專業(yè)是材料科學與工程中的建筑裝飾材料，目前生活中新型的環(huán)保建筑裝飾材料發(fā)展迅猛，在人類的生活中起到了不小的作用，如今越來越多的人開始追求裝飾的環(huán)保性與健康性八、論述題(改變反應溶劑的方法有哪些？各有何特點)改變反應溶劑的方法有：采用水溶液系統(tǒng)、離子溶液、超臨界流體、固定化溶劑以及無溶劑化等方式。其各自特點為：（1）水溶液系統(tǒng)。水是與環(huán)境友好的綠色溶劑。1）與其它溶劑相比水在地球上分布廣，來源豐富，價格便宜；2）水不會著火，安全可靠；3）反應的處理和分離容易，可循環(huán)使用；4）為反應提供了新的分子環(huán)境，有可能造成不同于傳統(tǒng)溶劑的新的反應，例如反應物中有的官能團在傳統(tǒng)溶劑中需要保

38、護的，以水為介質時可能不用保護也可以，從而縮短合成路線；5）有機反應物一般不溶于水，通常要用表面活性劑或者共溶劑打破分層反應才可能順利進行，而許多反應根本不能進行；6）若反應的觸媒、中間體或生成物在水中不穩(wěn)定時，也會造成反應不能進行；7）在水中進行有機電解合成，則可能分解放出H2和O2。（2）離子溶液。離子溶液是室溫離子液體的簡稱，由帶正電的離子和帶負電的離子構成常溫下呈液態(tài)的離子液體。其特點1）可操作溫度范圍大（40300），因而可進行各種動力學控制；2）對大量的無機物、有機物和高分子化合物有很大的溶解度，因而所需反應器的體積不大；3）表現(xiàn)出布朗斯特酸酸性、Franklin酸酸性和超強酸性；

39、4）蒸氣壓很小，幾乎觀察不到；5）對水敏感但有的并不怕遇水，甚至能與水共同使用，故易于工業(yè)應用；6）熱穩(wěn)定性較好；7）相對便宜且易于制備。（3） 超臨界流體。超臨界流體是指處于超臨界溫度和超臨界壓力下的流體，是一種介于氣態(tài)和液態(tài)之間的狀態(tài)。其密度與液體接近，而黏度則與氣體接近。這一流體具有可變性，其性質隨溫度和壓強的變化而變化。超臨界流體作為反應介質具有以下特性：高溶解能力，溶解能力可通過控制壓力來調節(jié)，高擴散系數，有效控制反應活性和選擇性，無毒和不燃性。超臨界狀態(tài)容易達到，設備投資不高。較常用的超臨界流體有CO2 和H2O。（4） 固定化溶劑。固定化溶劑（高分子溶液）為了克服有機溶劑揮發(fā)對人

40、和環(huán)境造成的危害，可以設法將溶劑固定化，使其既能保持溶解性，而又不揮發(fā)。例如將溶劑分子束縛在一固體載體上，或者直接將溶劑分子鍵合在聚合物鏈上，形成一種具有良好溶解性能的聚合衍生物。這類固定化溶劑可以單獨使用，也可以用高級烴類稀釋后使用。（5） 無溶劑化。徹底解決溶劑污染的最佳辦法就是完全不使用溶劑。在無溶劑存在下進行的反應大致分為三類：1） 以試劑、原料作溶劑；2）試劑和原料在熔融狀態(tài)下充分混合，反應在熔融狀態(tài)下進行；3）固態(tài)化學反應，即在固體表面進行反應。有時可比溶液反應有更好的效果和選擇性。九、生物質作為化學化工原料又有何優(yōu)點和缺點生物質優(yōu)點：1)生物質可給出結構多樣的產品材料，2)可以利用生物質結構單元的復雜性，3)無需再通過氧化反應引入氧；4) 增長原