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Green Chemistry
第6次开课
开课时间: 2025年02月17日 ~ 2025年06月30日
学时安排: 1-2 periods per week
进行至第10周,共20周 已有 333 人参加
立即参加
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课程评价(93)
spContent=欢迎大家来到绿色化学MOOC!绿色化学是一门极具生命力的新兴交叉学科,是实现可持续发展的重要科学基础。在这里,你可以系统又高效地学习绿色化学的基本原理和方法,及时接受老师的启发,开拓视野,培养分析和解决问题的能力,养成科学的思维习惯,从而能胜任化学及相关领域科研、教学及其他工作。
欢迎大家来到绿色化学MOOC!绿色化学是一门极具生命力的新兴交叉学科,是实现可持续发展的重要科学基础。在这里,你可以系统又高效地学习绿色化学的基本原理和方法,及时接受老师的启发,开拓视野,培养分析和解决问题的能力,养成科学的思维习惯,从而能胜任化学及相关领域科研、教学及其他工作。
—— 课程团队
课程概述

 “绿色化学”是化学、应用化学等专业本科生必修的专业基础课之一,总学时数32学时,一学期完成。

 绿色化学起始于20世纪90年代,是一门融合了当代化学、生物、材料、化工、环境、信息等学科的最新理论和技术的新兴交叉学科,具有明确的科学目标和实际的社会需求。其核心内容包括两个方面:1、在节约使用资源的同时消除(减少)环境污染,即,发展和利用新的化学原理,从源头上减少或消除对人类健康、生态环境有害的反应原料的使用、反应过程的利用、反应产物的生产和使用、反应溶剂的使用,尽可能不生成副产物,更加充分地利用资源,以适应可持续发展的需要;2、开发利用新的资源,即,发展和利用新的化学原理和方法,充分有效地利用可再生的或可循环利用的资源实现化学品的生产,克服化石资源日益枯竭引发的能源和环境危机,实现人类社会的可持续发展。

 本课程是在学生已掌握“大学数学”、“大学物理”、“无机化学”、“分析化学”、“有机化学”等前置课程的基本理论和实验技能的基础上开出,通过本课程学习,学生将系统学习绿色化学的基本概念、基本原理和发展规律,并能在今后的科研及生产实践中,运用这些规律去分析问题和解决问题。本课程主要讲授学科的形成与发展状况、基本原理、设计安全有效目标化合物的原理和方法、设计安全有效目标化合物的应用实例、绿色化学方法、绿色化学的应用实例、绿色化学的发展趋势简介等内容。

 通过课堂讲授、习题课、专题讲座、课堂讨论、演算习题、自学和学生自主命题小论文等教学环节达到本课程的教学目的。

授课目标

1.通过本课程学习,使学生系统全面地学习绿色化学的基本概念、原理、研究思路和方法,并能在今后的科研及生产实践中,运用这些规律去分析问题和解决问题。

2.学会从环境与人类协同可持续发展的角度思考问题,养成科学的思维习惯,提高分析问题和解决问题的能力,从而能胜任化学及相关领域科研、教学及其他工作。

课程大纲
Introduction
课时目标:①了解绿色化学这门新兴交叉学科产生的背景。了解化学学科发展的规律。②弄清人类社会目前面临的主要挑战,资源和环境的挑战及其化学本质。③掌握可持续发展观的科学内涵。
1.1 Chemistry Is a Central, Useful, and Creative Science While It Is Facing Problems
1.2 Shortage of Resources and Health Concerns
1.3 Requirement of Sustainable Development and the Development of Green Chemistry
Green Chemistry
课时目标:①了解绿色化学的基本概念、内涵和目标。②掌握绿色化学与环境治理的区别和联系。③掌握原子经济性的基本思想,并能在实际化学反应和化学过程中使用之。④熟悉绿色化学的各个研究领域。⑤掌握绿色化学12 原则。
2.1 The Connotation of Green Chemistry
2.2 The Realizability of Green Chemistry and Promoting the Development of Green Chemistry
2.3 Atom Economy of Chemical Reaction
2.4 Atom Economy, Environmental Effects and Research Area of Green Chemistry
2.5 Seeking for New Starting Materials-1
2.6 Seeking for New Starting Materials-2
2.7 Seeking and Designing Safer and Effective Synthetic Routes, and Seeking for New Conversion Methods
2.8 Seeking for Safer New Reaction Conditions
2.9 Twelve Principles of Green Chemistry
Designing Safer Chemicals
课时目标:①了解分子设计的基本思想。②掌握安全有效分子设计的一般原则。③掌握化学品在人体中的迁移规律及其与生物分子相互作用的规律。④掌握电子等排物、基团贡献法等基本概念及其在安全有效化学品设计中的应用。⑤掌握有毒化学品的结构特征,学会在安全化学品设计中如何避免这类结构的危害。
3.1 General Principles for Designing Safer Chemicals
3.2 Building the foundation for designing safer chemicals
3.3 Understanding of the Basic Toxicity and Corresponding Molecular Design
3.4 Absorption and Related Design
3.5 Designing Safer Chemicals from an Understanding of Toxic Mechanism
3.6 Designing Safer Chemicals Using Structure-Activity (Toxicity) Relationships
3.7 Designing Safer Chemicals Using Group Contribution Method and Isosteric Replacements
3.8 Elimination of the Need for Associated Toxic Substances
Application of Designing Safer Chemicals
课时目标:①进一步加深对分子设计的基本思想的了解。②掌握镗碳-硅原子的结构特征及其在安全有效分子设计的应用。③掌握可生物降解分子、和不可降解分子的结构特征及其在在安全有效分子设计的应用。④掌握分子对水生生物的影响规律及其在安全有效分子设计的应用。
4.1 Isosteric Replacement of Carbon with Silicon in the Design of Safer Chemicals
4.2 Designing Biodegradable Chemicals
4.3 Examples of Designing Biologically Safer Chemicals and Designing Aquatically Safer Chemicals
4.4 Designing Aquatically Safer Chemicals
4.5 Designing Aquatically Safer Chemicals and Molecular Modification
Techniques in Green Chemistry
课时目标:①熟练掌握催化作用的基本原理、催化剂在化学反应中的作用。②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。③掌握催化剂设计的基本原理和方法。④了解生物质作为化学原料的重要性、优点和不足。⑤学会通过改变反应试剂、溶剂等实现化学反应过程的绿色化。⑥掌握过程强化的基本概念,学会将过程强化的基本原理和方法应用于实际化学过程。
5.1 The Performance of Catalysts in Chemical Reaction
5.2 The Design of Higher Efficient and Safe Catalyst
5.3 Changing Starting Material for Chemical Reaction and Changing Reagents
5.4 Changing the Solvent of Chemical Reaction
5.5 Process Control and Process Intensification
5.6 Process Intensification via Improvement of Technical Methods
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预备知识

大学数学大学物理、“无机化学分析化学、“有机化学

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

教材

胡常伟、李贤均编,《绿色化学原理和应用》,中国石化出版社,2002年4

主要参考书目

1. Green Chemistry, Theory and PracticeAnastas P TOxford University Press 1998

2. Green Chemistry, Frontiers in Benign Chemical Synthesis and Processes Anastas P T, Williamson T COxford University Press1998

3. Green Chemistry, Designing Chemistry for the EnvironmentAnastas P T, Williamson T CACS Symposium series 626,Washinton D C, American Chemical Society1996

4. 《绿色化学导论》,仲崇立编著, 北京,化学工业出版社,2000

5. 《绿色化学与化工》, 闵恩泽,吴巍编著, 北京,化学工业出版社,2000

6. 《绿色化学工艺》,朱宪编著,北京,化学工业出版社,2001

7. Green Process Engineering, From Concepts to Industrial Applications, Martine Poux, Patrick Cognet, Christophe Gourdon, CRC Press, 2015

四川大学
4 位授课老师
胡常伟

胡常伟

教授

李丹

李丹

教授

祝良芳

祝良芳

教授

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