胡新123
化学所面临的挑战 1 化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没 化学是一门中心科学，化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学（central science）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaid science）而不受重视。 2 化学正被各种各样的环境污染问题所困扰 化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。 2 绿色化学是应对挑战的必然 科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。 1 绿色化学的概念 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。 2绿色化学的产生及其背景 当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年，美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。 1990年，美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令，将污染的防止确立为国策，该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年，美国环保局又发布了“污染预防战略”。1995年，美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志，标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿，在1995年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。 3 绿色化学的核心内容 原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是： 原子利用率= （预期产物的式量/反应物质的式量之和）×100% 如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法，即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成，2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%，体现了原子经济性，减少废物的生成和排放，是典型的零排放例子。 4 绿色化学的12项原则和5R原则 为了简述了绿色化学的主要观点，PTAnastas和JCWaner曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。 Ⅰ．防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 Ⅱ．讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。 Ⅲ．较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。 Ⅳ．设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。 Ⅴ．溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。 Ⅵ．设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。 Ⅶ．用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。 Ⅷ．尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。 Ⅸ．催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。 Ⅹ．要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。 Ⅺ．防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。 Ⅻ．特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。 为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了5R理论： Ⅰ．减量——Reduction 减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。 Ⅱ．重复使用——Reuse 重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。 Ⅲ．回收——Recycling 回收主要包括：回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。 Ⅵ．再生——Regeneration 再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。 Ⅴ．拒用——Rejection 拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。 3 绿色化学的发展前景 1反应原料的绿色化 即反应原料符合5R原则。 2原子经济性反应 在基本有机原料的生产中，已有一些原子经济性反应的典范，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。 3高效合成法 不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。 提高反应的选择性———定向合成 如不对称合成。 环境友好催化剂 例如在正己烷的裂解反应中，固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性，更小的腐蚀性。 物理方法促进化学反应 如微波引发和促进Diels Alder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。 酶促有机化学反应 酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。 8溶剂 化学污染不仅来源于原料和产品，而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关，有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。 计算机辅助绿色化学设计和模拟 在化学化工领域，计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑，计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。 10环境友好产品 如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。 绿色化学为化学的发展注入了新的活力，在21世纪化学必将大有可为。 
论文自己动手最好，给你准备好资料了哦！化学与生活这与一块很受关注，我们应该了解一些基本的与生活相关的化学常识。昨天的勘探号就有一些这方面的问题。生活中处处是化学、化学贯穿于生活中衣食住行各个方面。 一、学会运用化学中的知识解决一些生活中的问题。比如，简单的灭火知识，分辨衣物织品是羊毛还是化纤，清楚加酶洗衣粉不能用来清洗羊毛织品和丝织品等，浇花的自来水应先晒一晒，衣物上的污渍如何处理等等。1、加碘食盐的使用。碘是人体必需的营养元素，长期缺碘可导致碘缺乏症，食用加碘食盐是消除碘缺乏症的最简便、经济、有效的方法。加碘食盐中含有氯化钠和碘酸钾，人体中需要的碘就是碘酸钾提供的，而碘酸钾受热、光照时不稳定易分解，从而影响人体对碘的摄入，所以炒菜时要注意：加盐应等快出锅时，且勿长时间炖炒。 2、豆腐不可与菠菜一起煮。草酸钙是人体内不能吸收的沉淀物 。菠菜、洋葱、竹笋中含有丰富的草酸、草酸钠 ，豆腐中含有较多的钙盐，如硫酸钙等成分。上述物质可以发生复分解反应，生成草酸钙沉淀等物质。从医学的观点看：菠菜、洋葱、竹笋等不要和豆腐同时混合食用，会生成草酸钙的沉淀，是产生结石的诱因 ；从营养学的观点看，混合食用会破坏他们的营养成分。 3、铝对人体健康的危害。铝一直被人们认为是无毒元素，因而铝制饮具、含铝蓬松剂发酵粉、净水剂等被大量使用。但近几年的研究表明，铝可扰乱人体的代谢作用，长期缓慢的对人体健康造成危害，其引起的毒性缓慢且不易觉察，然而，一旦发生代谢紊乱的毒性反应则后果严重。防铝中毒，生活中应注意（1）减少铝的入口途径，如少吃油条，治疗胃的药物尽量避免氢氧化铝的药剂。（2）、少食铝制品包装的食品。（3）、有节制使用铝制品，避免食物或饮用水与铝制品之间的长时间接触。 4、水果为什么可以解酒，这是因为，水果里含有机酸，例如，苹果里含有苹果酸，柑橘里含有柠檬酸，葡萄里含有酒石酸等，而酒里的主要成分是乙醇，有机酸能与乙醇相互作用而形成酯类物质从而达到解酒的目的。 同样道理，食醋也能解酒是因为食醋里含有3--5%的乙酸，乙酸能跟乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。 5、炒菜时不宜把油烧得冒烟，油在高温时，容易生成一种多环化合物，一般植物油含的不饱和脂肪酸多，更容易形成多环化合物，实验证明，多环化合物易于诱发动物得膀胱癌。一般将油烧至沸腾就行了，油的“生气”便可以除去。 6、海水中为何出现“赤潮”。近年来，我国渤海湾等近海海域中，曾出现大面积的红色潮水，人们称这种现象为“赤潮”。赤潮不是潮汐现象，也不像“黑潮”那样是海流运动，而是海洋中一种红色的浮游生物在特定条件下过度繁殖的生物现象。为什么浮游生物能过度繁殖呢？原来大量涌进海洋中的废水、废渣以及经大气交换进入海洋的物质中，有些含有氮、磷等元素，属于植物生长必需的营养素。因此浮游生物大量急剧繁殖，就使大海穿上了“红装”。为了预防海洋赤潮现象，应该控制含氮、磷等废物，例如含磷洗衣粉的废水等向海洋中排放，以保持海洋中的生态平衡。 7、食物的酸碱性。研究发现，多吃碱性食物可保持血液呈弱碱性，使得血液中乳酸、尿素等酸性物质减少，并能防止其在血管壁上沉积，因而有软化血管的作用，故有人称碱性食物为"血液和血管的清洁剂"。一般地说，大米、面粉、肉类、鱼类、蛋类等食物几乎都是酸性食物，而蔬菜、水果、牛奶、山芋、土豆、豆制品及水产品等则都是碱性食物。注意科学饮食，改进食结构，加强体育锻炼，并养成良好的生活习惯，血管硬化可望得到延缓和逆转。人体体液的酸碱度与智商水平有密切关系。在体液酸碱度允许的范围内，酸性偏高者智商较低，碱性偏高则智商较高。科学家测试了数十名6至13岁的男孩，结果表明，大脑皮层中的体液PH值大于0的孩子，比小于0的孩子的智商高出1倍之多。某些学习成绩欠佳、智力发育水平较低的孩子，往往多属酸性体质。 8、食物中的二氧化硫。二氧化硫是无机化学防腐剂中很重要的一位成员。二氧化硫被作为食品添加剂已有几个世纪的历史，最早的记载是在罗马时代用做酒器的消毒。后来，它被广泛地应用于食品中，如制造果干、果脯时的熏硫；制成二氧化硫缓释剂，用于葡萄等水果的保鲜贮藏等。二氧化硫在食品中可显示多种技术效果，一般称它为漂白剂，因为二氧化硫可与有色物质作用对食品进行漂白。另一方面二氧化硫具有还原作用，可以抑制氧化酶的活性，从而抑制酶性褐变。总之，由于二氧化硫的应用可使果干、果脯等具有美好的外观，所以有人称它为化妆品性的添加剂。二氧化硫在发挥“化妆性”作用的同时，还具有许多非化妆作用，如防腐、抗氧化等，这对保持食品的营养价值和质量都是很必要的。长期以来，人们一直认为二氧化硫对人体是无害的，但自Baker等人在1981年发现亚硫酸盐可以诱使一部分哮喘病人哮喘复发后，人们重新审视二氧化硫的安全性。经长期毒理性研究，人们认为：亚硫酸盐制剂在当前的使用剂量下对多数人是无明显危害的。还有两点应该说明的是：食物中的亚硫酸盐必须达到一定剂量，才会引起过敏，即使是很敏感的亚硫酸盐过敏者，也不是对所有用亚硫酸盐处理过的食品均过敏，从这一点讲，二氧化硫是一种较为安全的防腐剂。 9、食盐为什么会潮解？如何使其不潮解？于食盐中常含有氯化镁。氯化镁在空气中有潮解现象。为了防止食盐的潮解一般可将食盐放在锅中干炒。由于氯化镁在高温下水解完全生成氧化镁（MgO），失去潮解性。或将食盐进行提纯，纯的氯化钠在空气中没有潮解现象。 10、水垢的形成。水中溶解有碳酸氢钙，一点也看不出来。但当把含有碳酸氢钙的水放到锅中烧时，碳酸氢钙在受热后，逐淅分解，又转变为原来的二氧化碳、水以及碳酸钙。这些含有碳酸钙的开水到在茶壶或者热水瓶内，碳酸钙就逐渐深入瓶底或附结在内壁上，时间一长，碳酸钙结起，就成了“茶垢”。那么，为什么盐酸能除掉碳酸钙呢？这又是一个化学反应，生成一种叫做氯化钙的新物质。氯化钙能够溶解在水中，所以只要用水一洗就没有了。这样一来，“茶垢”就除掉了。用盐酸除“茶垢”。可得注意：首先，不要直接用手去抹，最好用根铜丝缠着布条来擦洗，其次，盐酸要配得稀一点，不能太浓，而且还不能太多，因为盐酸有腐蚀性。除掉“茶垢”后，要用水认认真真地冲洗几遍，才能把盐酸除去；或者在茶壶里盛些水，放上几只铁钉，过几天，那些残存的盐酸就没有了。 11、医生用什么药使运动员很快消除疼痛。在观看足球赛时，有时会看到绿茵场上，正在拼抢中的足球运动员，由于受伤突然摔倒，有时还抱着大腿痛得翻滚。为了让他能继续拚搏，医生跑过去，拿着一个小喷壶，向受伤部位喷射一种药，再用药棉不断地揉搓、按摩，稍待片刻，受伤的运动员重新站立起来，又投入了比赛。医生用什么药使运动员很快消除疼痛呢？原来喷壶里装的是氯乙烷（C2H5Cl），这是一种没有颜色、极易挥发（沸点l ℃）的液体。当把它喷到受伤部位时，立即挥发。在挥发时要吸收热量，从而使皮肤表面温度骤然降低，使感觉变得迟钝，因而起到了镇痛和局部麻醉的作用。这就是医学上?quot;冷冻麻醉"疗法。 12、为什么酒越陈越香？一般普通的酒，为什么埋藏了几年就变为美酒呢？白酒的主要成分是乙醇，把酒埋在地下，保存好，放置几年后，乙醇就和白酒中较少的成份乙酸发生化学反应，生成的CH3COOC2H5（乙酸乙酯）具有果香味。上述反应虽为可逆反应，反应速度较慢，但时间越长，也就有越多的乙酸乙酯生成，因此酒越陈越香。 13、铅笔的标号是怎么分的？铅笔的笔芯是用石墨和粘土按一定比例混合制成的。“H”即英文“Hard”（硬）的词头，代表粘土，用以表示铅笔芯的硬度。“H”前面的数字越大（如6H），铅笔芯就越硬，也即笔芯中与石墨混合的粘土比例越大，写出的字越不明显，常用来复写。“B”是英文“Black”（黑）的词头，代表石墨，用以表示铅笔芯质软的情和写字的明显程度。以“6B”为最软，字迹最黑，常用以绘画，普通铅笔标号则一般为“HB”。考试时用来涂答题卡的铅笔标号一般为“2B”。 14、俗话说：“良药苦口”，有什么根据？许多中药中含有某些味道很苦的有效成分，如黄连含黄连碱，麻黄含麻黄碱等，因此才有“良药苦口”的俗语。 15、不慎打碎体温计，如何处理？体温计里装的一般是水银，不慎打碎体温计，水银外漏，洒落的水银就会散布到地面上，空气中，引起环境污染，继而危害人体健康。因此体温计打碎后，应妥善处理洒落的水银，可先用吸管吸取颗粒较大的水银，后在剩余水银的细粒上撒些硫磺粉末，水银和硫磺反应生成不易挥发的硫化汞，减少了危害。 16、为什么不能用茶水服药？服药通常是用温开水送服的，为何不能用茶水呢？茶水中含鞣酸，它会和药物中的多种成分发生作用，从而使药效降低以至失效，如贫血病人服用铁剂会同鞣酸反应生成难以被人体吸收的鞣酸铁。 17、为什么抗菌素类的药物宜在饭后服用？抗菌素药类大部分是胺类化合物，人空腹服用后药物易被胃中胃酸分解，既降低药效，又对胃壁产生较大的刺激作用。而饭后服用药物，由于胃酸被食物冲淡，药物就不会被胃酸分解，因此抗菌素药物一般在饭后服用。 18、绘制装饰图案用的“金粉”、“银粉”是用什么做的？“金粉”是用黄铜（铜锌合金）制成的。将黄铜片和少量润滑剂经过碾碎和抛光就制成“金粉”，“金粉”广泛用于油漆和油墨中。“银粉”是用价格便宜且和银一样有银白色光泽的铝制成的，铝粉质量轻，在空气中很稳定，反射光能力强。制铝粉有两种方法：一种将纯铝薄片同少量润滑剂混合后用机械碾碎；另一种是将纯铝加热熔融成液体，后喷雾成微细的铝粉。 19、灯泡用久了发黑，因为钨丝发热蒸发遇冷灯泡壁；铝锅用久变黑，是因为水里的铁盐置换了铝；没擦干的小刀在火上烘表面变蓝，因为铁和水化合生成四氧化三铁。 20、男子剃须时，可用牙膏代替肥皂，由于牙膏不含游离碱，不仅对皮肤无刺激，而且泡沫丰富，气味清香，使人有清凉舒爽之感。 21、自来水刚煮沸就关火对健康不利，煮沸3-5分钟再熄火，烧出来的开水亚硝酸盐和氯化物等有毒物质含量都处于最低值，最适合饮用 二 根据所学化学知识能明白身边一些化学物质的应用原理如：洗洁精去污原理，泡沫灭火器原理，补铁与维C共同服用好等。 三、利用化学知识来分辨生活中的一些“是非”，对一些街头虚假小广告有一些识别能力，能及时阻止身边的没有见识能力的人上当受骗。。不被表面现象所迷惑，如某些饮料广告词、医药广告、保健品、净水器等，将一些功用无限夸大，如果我们会分辨，就不会上当受骗。 四、利用化学知识进行“急救”，在专业人员来之前做一些必要的铺垫，避免无谓的伤亡。如碰到服药中毒的人可灌些牛奶，遇到有毒气体泄漏【如氯气泄露要有水的毛巾捂住口鼻苏打水最好】、化学药品泄漏怎样救急，家中煤气泄漏如何处理等等。 五、利用化学知识进行环保学会垃圾分类，有一定的环保知识和理念，提高环保意识，拒绝使用一次性木筷，使用纸制餐盒，可降解塑料袋。向周围的人讲解一些环保知识，宣传环保，自己注意时时处处爱护环境，自己身体力行，做一个环保人士。 六、利用化学知识提高自己和家人的生活和家人的生活水平、生活质量。如注意饮食合理搭配，调味品能不能混合使用，化肥的合理施用，金属正确使用和保养等等。不滥用化妆品，不乱服药品，注意空气污染问题。比如刚装修的房子不要立即住进去，室内有大量的污染气体。七 增强卫生安全意识：不能吃已经变质的食物，过期的食品。购买有食品安全标示的产品。不乱吃有添加剂的食品。比如火腿肠含有防腐剂NaNO2，它是一种致癌物应该少吃，这对身体健康有害。不要用饮料果汁代替白开水水，夏天不要吃太多冷饮，这对肠胃有很大的负担等等 对我们的日常生活，生产要用化学作指导，能用化学知识解决生活中的一些问题，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断，形成合理使用化学品意识，提高生活质量，促进人与自然和谐相处。我想这样肯定人人都会喜欢化学，学生也热爱化学。
