一、课程名称:绿色化学与化工
二、课程代码:CHEM30292
三、学时和学分:16学时,1学分
四、适用专业:应用化学、材料化学、制药工程和化学工程与技术以及其他相关学科专业
五、先修课程:无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学
六、使用教材:李德华. 绿色化学化工导论. 北京:科学技术出版社,2005
七、参考书目
[1] 贡长生、张龙. 绿色化学. 武汉: 中科技大学出版社, 2008[2] 闵恩泽、吴巍. 绿色化学与化工. 北京: 化学工业出版社, 2004[3] 仲崇立. 绿色化学导论. 北京: 化学工业出版社, 2000[4] 贡长生、张克立.绿色化学化工实用技术. 北京: 化学工业出版社, 2002[5] 沈玉龙、魏利滨、曹文华.绿色化学. 北京: 中国环境科学出版社, 2004
[6] 顾国维、何澄.绿色技术及其应用.上海: 同济大学出版社,1999[7] P.T.阿纳斯塔斯, J.C.沃纳. 李朝军, 王东. 绿色化学理论与应用. 北京: 科学出版社, 2002
八、课程描述
《绿色化学与化工》是20世纪90年代出现的一门新兴交叉学科,是国际化学研究的前沿与未来化学进展的主要领域之一,是一门从源头上减少或消除污染、实现资源循环利用的化学。绿色化学与化工体现了科学发展观,是减少资源消耗、实现循环经济和经济可持续发展的重要科学基础。
本课程的任务是使学生掌握绿色化学的基本概念、基本原理、基本方法、基本技术和发展规律,以及这些基本原理、方法、技术在工农业生产和日常生活中的应用。目的在于培养学生的绿色化学意识,增强社会责任感,并能在今后的科研及生产实践中,运用这些知识去分析问题和解决问题。
九、教学目标
1. 课程教学目标
通过该门课程的学习,增强学生的环境保护意识,了解目前全球资源与环境状况,理解环境保护在实行可持续发展战略中的重要性,掌握绿色化工的基本知识及应用技术,掌握化工生产“三废”的无害化处理技术,掌握环境治理过程中污染物的减量化技术及转化利用现状。检验学生对绿色化学的形成与发展状况、环境问题、资源问题、健康问题、可持续发展问题等的了解情况和对绿色化学基本原理、基本应用的掌握情况。
2. 教学环节对人才培养目标的贡献
① 授课环节
通过课程的教学,使得学生掌握绿色化学与化工的基本概念、基本原理,了解化学、化工生产中的资源与能源合理利用及生态环境可持续性发展间的关系;达到开阔视野,拓宽知识面,便于从整体上认识化学学科,树立既保护环境又推动工业生产发展的新观念;同时及时了解最新最热门的科学技术成果的研究进展以及国内外发展状况,为成为知识渊博、研究方向明确的高素质人才打下基础。
② 课程作业:
训练学生自主解决绿色化学与化工实际问题的能力,学习解决问题的过程和方法,培养获取信息、筛选信息的自主学习能力。
③ 课间和课外答疑与教师科研环节:
培养学生的交流能力,查阅相关资料、跟踪新技术与新方法、自主学习的能力。
④ 考试环节:
督促学生综合复习、融会贯通课程知识,接受检验。培养学生踏实做事、严谨求实、自律、刻苦、向上的心理素质。
3. 课程的知识贡献和学时安排
章节名称 |
知识贡献 |
教学要求 |
学时 |
第一章 绪论 |
①20世纪的环境危机; ②绿色化学的产生、发展和重要性; ③绿色化学的定义、特点及其十二条原则 |
①学习目的和要求:本章主要介绍20世纪化学工业的贡献、20世纪人类面临的环境危机、环境保护运动呼唤绿色化学、绿色化学的主要内容。通过本章的学习,掌握二十世纪人类面临的十大环境危机、绿色化学的定义、特点及其与环境化学和环境治理的区别、绿色化学的十二条原则。了解绿色化学发展的重点和动向。 ②重点和难点:绿色化学的定义、特点及其十二条原则。 |
2 |
第二章 原子经济反应 |
①原子经济的概念; ②原子经济反应; ③绿色化学手段 |
①学习目的和要求:本章主要介绍原子经济性的概念、几种常见反应的原子经济性、原子经济性与环境效益、提高化学反应原子经济性的途径。通过本章的学习,掌握原子经济性、环境因子概念、环境因子与原子利用率之间的关系、原子经济性与产率的区别、提高反应的原子经济性的途径。 ②重点和难点:原子经济性的概念、环境因子概念、提高化学反应原子经济性的途径。 |
2 |
第三章 绿色化学产品 |
①绿色化学产品的特征; ②设计绿色化学产品的原则和方法 |
①学习目的和要求:本章主要介绍绿色化学产品及其评估原则、设计绿色化学产品的方法和一般原则、绿色化学产品设计的成功范例。通过本章的学习,掌握绿色化学产品的特征、避免物质的直接毒性的方法等。 ②重点和难点:绿色化学产品及其评估原则。 |
6 |
第四章 绿色化学化工技术 |
①能源分类和各种能源技术; ②各类新型材料的特点; ③催化技术; ④生物技术和分离技术 |
①学习目的和要求:本章主要介绍合理使用和节省能源、化学工业中的能量需求。通过本章的学习,掌握能源概念,种类、的重要性及;熟悉常见的化学工业中的能量需求、优化反应条件,使耗能减小、微波技术、超声技术、国外化工节能的成功例子、我国化工节能的形势与应对措施。 ②重点和难点:超声技术、微波技术、超声技术。 |
6 |
十、教学方法
本课程为课堂教学,教学过程秉承的基本教学理念包括:
(1)以“绿色化学与化工”为主线,保持知识的综合性。通过该门课程的学习,让学生了解绿色化学与化工的基本概念、内涵和目标;掌握绿色化学与化工与传统化学、环境治理的区别和联系;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;熟悉绿色化学与化工的各个研究领域;掌握绿色化学12原则;了解分子设计的基本思想;掌握安全有效分子设计的一般原则,学会在安全化学品设计中如何避免这类结构的危害;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;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;掌握如何根据具体情况灵活运用绿色化学与化工的原理和方法。
(2)根据绿色化学与化工发展,适当拓宽课程内容:了解绿色化学与化工的发展方向和最新进展。
教学手段为多媒体教学。1)课堂讲授的教学内容(见各章节);2)课堂讨论的教学内容:①绿色化学化工与可持续发展;②绿色化学化工方法;③绿色合成;④绿色化学化工产品;3)录像课的教学内容化学化工污染。
十一、考核及成绩评定方式
考核方式:本课程的考核方式采用笔试(闭卷);
成绩评定方式:采用平时成绩占30%(包括课堂考勤20%和平时专题作业10%),期末成绩占70%。总评成绩 = 平时成绩 + 期末成绩。
大纲制定人:陈令允
大纲审定人:向斌
制定时间:2014-04