綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)

前言

　　有機(jī)化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，為了更深一步理解有機(jī)化學(xué)的理論及各化合物的性質(zhì)，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)成為有機(jī)化學(xué)教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，獨(dú)立分析及解決問(wèn)題的能力，進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，為今后獨(dú)立從事相關(guān)領(lǐng)域的研究打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)?！　≡趥鹘y(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生大量的廢物及較高的操作危險(xiǎn)性，使得學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)望而卻步。如何對(duì)傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革，使之降低危險(xiǎn)性并提高安全性，一直是我們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)教學(xué)中思考的問(wèn)題。綠色化學(xué)提供了這樣的機(jī)會(huì)?！　【G色化學(xué)是在20世紀(jì)90年代由于人們認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)化學(xué)的不足而產(chǎn)生的一門新興學(xué)科。它是運(yùn)用化學(xué)原理和方法來(lái)減少或消除工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中使用或產(chǎn)生的對(duì)生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、副產(chǎn)物等的一門科學(xué)，從源頭上阻止了化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染，是化學(xué)未來(lái)發(fā)展的方向?！　”緯鶕?jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求，依據(jù)綠色化學(xué)的基本原則，以綠色環(huán)保為宗旨，編排有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。編排時(shí)，盡量選擇可以減少反應(yīng)介質(zhì)所用的和由溶劑進(jìn)行分離操作中產(chǎn)生的有毒溶劑，或能在最溫和條件下反應(yīng)的，或具有高效反應(yīng)性的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于產(chǎn)率低、反應(yīng)物用量要求較多的傳統(tǒng)的有機(jī)實(shí)驗(yàn)操作，優(yōu)先選取無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)二次污染的反應(yīng)物和催化劑；對(duì)于要用到有毒有害物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)則采用微型實(shí)驗(yàn)，或者在保證合成產(chǎn)物不變的條件下，直接選用無(wú)毒、無(wú)害的反應(yīng)物質(zhì)。微型有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)在于，可節(jié)約實(shí)驗(yàn)的儀器費(fèi)用和藥品費(fèi)用；反應(yīng)物用量少，反應(yīng)及產(chǎn)品后處理時(shí)間也相應(yīng)減少，可縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間；使用的藥品量少，相應(yīng)產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢渣也少，可大大減少對(duì)環(huán)境的污染?！　≡趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師不應(yīng)只是單純地要求學(xué)生按照要求完成每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，更為重要的是通過(guò)講解綠色化學(xué)與傳統(tǒng)化學(xué)的區(qū)別，使學(xué)生在掌握相關(guān)有機(jī)化學(xué)理論的基礎(chǔ)上，評(píng)價(jià)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的毒性并掌握合適的預(yù)防措施；學(xué)生則要通過(guò)實(shí)驗(yàn)，理解和掌握綠色化學(xué)的理念，學(xué)會(huì)評(píng)估有毒物質(zhì)和廢物產(chǎn)生的條件，鑒定可以減少有毒化合物排放的綠色化學(xué)的新方法，并評(píng)價(jià)整個(gè)過(guò)程的安全性及環(huán)境影響，為在今后的工作中踐行綠色化學(xué)理論打下基礎(chǔ)?！　∪珪卜?章內(nèi)容：第1章是介紹綠色化學(xué)的基本理念；第2章是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作練習(xí)；第3章通過(guò)有機(jī)化合物的制備進(jìn)一步掌握實(shí)驗(yàn)技能及綠色化學(xué)的理念；第4章則安排綜合實(shí)驗(yàn)以訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。各章內(nèi)容相互銜接，由淺入深。特別是第4章要求學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)條件，制備產(chǎn)物，表征產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，歸納總結(jié)，在此基礎(chǔ)上撰寫科技論文。通過(guò)該章節(jié)的訓(xùn)練可提高學(xué)生閱讀和查閱科技文獻(xiàn)的能力和獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力，為畢業(yè)論文的寫作及未來(lái)從事研究和實(shí)際工作奠定基礎(chǔ)。

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)少學(xué)時(shí)有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)計(jì)劃及大綱編寫的實(shí)驗(yàn)教材，編寫中始終貫穿綠色化學(xué)的“無(wú)毒、低毒、低污染”的理念。全書包括4章內(nèi)容：第1章簡(jiǎn)單介紹綠色化學(xué)的基本理念及常用的有機(jī)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等；第2章介紹有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作；第3章是有機(jī)化合物的制備實(shí)驗(yàn)；第4章是綜合實(shí)驗(yàn)，涉及提取、鑒定、設(shè)計(jì)3種類型的實(shí)驗(yàn)。    本書既可作為化學(xué)專業(yè)、環(huán)境工程專業(yè)等有機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教材，也可供其他相關(guān)專業(yè)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)參考書。

書籍目錄

第1章  緒論　1.1　綠色化學(xué)及綠色有機(jī)合成　1.2　實(shí)驗(yàn)室安全守則，事故的預(yù)防和處理　1.3　有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器和設(shè)備　1.4　實(shí)驗(yàn)常用裝置　1.5　玻璃儀器的洗滌和保養(yǎng)　1.6　加熱與冷卻　1.7　實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、記錄和實(shí)驗(yàn)報(bào)告　1.8　手冊(cè)的查閱及常用參考書、文獻(xiàn)簡(jiǎn)介　1.9　關(guān)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及新產(chǎn)品設(shè)計(jì)第2章　有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作練習(xí)  2.1　簡(jiǎn)單玻璃加工操作  2.2　熔點(diǎn)的測(cè)定  2.3　沸點(diǎn)的測(cè)定  2.4　簡(jiǎn)單的蒸餾  2.5　分餾  2.6　液態(tài)有機(jī)化合物折光率的測(cè)定  2.7　重結(jié)晶提純法  2.8　萃取  2.9　旋光度的測(cè)定  2.10　減壓蒸餾  2.11　水蒸氣蒸餾  2.12  回流  2.13　有機(jī)元素定性分析第3章　有機(jī)制備實(shí)驗(yàn)  3.1　環(huán)己烯的制備  3.2　正溴丁烷的制備  3.3　苯甲醇的制備  3.4　正丁醚的制備　3.5　環(huán)己酮的制備　3.6　已二酸的制備　3.7　乙酸乙酯的制備　3.8　乙酸正丁酯的制備　3.9　鄰苯二甲酰亞胺的制備　3.10　苯甲酸的制備　3.11　甲基橙的制備　3.12　9，10-二氫蒽-9，10-a，B-馬來(lái)酸酐的制備　3.13　羥醛縮合反應(yīng)　3.14　1，3一二苯乙烯的綠色溴化　3.15　肉桂酸的光化學(xué)反應(yīng)　3.16　二茂鐵的乙?；?.17　5，10，15，20一四苯基卟啉的微波合成　3.18　叔丁基氯水解速率測(cè)定第4章　綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)　4.1　從茶葉中提取咖啡因　4.2　從果皮中提取果膠　4.3　有機(jī)未知物的鑒定　4.4　苯甲酸乙酯的制備　4.5　生物柴油的合成　4.6　液體推進(jìn)劑偏二甲肼的再利用　4.7　用于從氣體中脫除二氧化碳的吸收劑的合成研究附錄　附錄1　常用元素的相對(duì)原子質(zhì)量　附錄2　常用酸堿溶液密度及百分組成表　附錄3　常用有機(jī)溶劑沸點(diǎn)、密度表　附錄4　常見(jiàn)有機(jī)溶劑的性質(zhì)　附錄5　水的蒸氣壓力表(0～100℃)　附錄6　常用洗滌液的配制　附錄7　常用有機(jī)溶劑的純化　附錄8　試劑的配制　附錄9　危險(xiǎn)化學(xué)藥品的使用與保存參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　綠色化學(xué)及綠色有機(jī)合成　　1.1.1　綠色化學(xué)的提出和內(nèi)涵　　長(zhǎng)期以來(lái)，化學(xué)品的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用為人類社會(huì)的進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)。無(wú)論工業(yè)、農(nóng)業(yè)，還是人類生活的衣、食、住、行、保健與美化諸多方面，都與化學(xué)品的供應(yīng)及其質(zhì)量密切相關(guān)。然而，由于化學(xué)品的濫用和大量化學(xué)品本身存在的毒性效應(yīng)，已造成嚴(yán)重而普遍的生態(tài)環(huán)境和資源的破壞，并對(duì)生物界甚至人類健康產(chǎn)生明顯危害。長(zhǎng)期的化學(xué)品環(huán)境污染治理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，只依靠末端治理是不能徹底解決化學(xué)污染的問(wèn)題，如不從化學(xué)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程等環(huán)節(jié)徹底革新以消除造成負(fù)面影響的根源，那么，就治理來(lái)說(shuō)，只是實(shí)現(xiàn)了污染物的轉(zhuǎn)移，在治理的過(guò)程又可能產(chǎn)生新的污染。這樣的惡性循環(huán)，將會(huì)使人類喪失對(duì)化學(xué)學(xué)科的信任，從而對(duì)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生威脅。根本而有力的措施就是把化學(xué)改革成可持續(xù)發(fā)展的學(xué)科。由于人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，綠色化學(xué)這一嶄新的學(xué)科就應(yīng)運(yùn)而生。　　綠色化學(xué)這個(gè)名稱最早出現(xiàn)在美國(guó)環(huán)保局的官方文件中，以突出化學(xué)對(duì)環(huán)境的友好。1995年，時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)克林頓、副總統(tǒng)戈?duì)枌ＴO(shè)了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”，以推動(dòng)社會(huì)各界進(jìn)行化學(xué)污染預(yù)防和工業(yè)生態(tài)學(xué)研究，鼓勵(lì)支持重大的創(chuàng)造性科學(xué)技術(shù)突破，從根本上減少乃至杜絕化學(xué)污染。上述原因，使得綠色化學(xué)這個(gè)名稱廣為傳播。世界上很多國(guó)家已把化學(xué)的綠色化作為新世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的主要方向之一?！　　?/pre>








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