2025年大學(xué)《資源化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域前沿研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填入括號(hào)內(nèi)）1.下列哪項(xiàng)不屬于綠色化學(xué)十二原則的內(nèi)容？A.原子經(jīng)濟(jì)性原則B.使用更安全的化學(xué)合成方法C.設(shè)計(jì)安全的化學(xué)品D.禁止使用任何化學(xué)物質(zhì)2.在有機(jī)合成中，利用可見光或近紫外光，通過光敏劑或催化劑實(shí)現(xiàn)碳-碳鍵偶聯(lián)等轉(zhuǎn)化，該策略通常被稱為？A.電化學(xué)合成B.生物催化C.光化學(xué)合成D.均相催化3.有機(jī)光伏器件（OPV）中，通常需要一種給體材料（有機(jī)半導(dǎo)體）和一種受體材料（如fullerene）來形成電子-空穴對(duì)，并促進(jìn)電荷的有效分離，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要基于？A.能級(jí)匹配原理B.原子經(jīng)濟(jì)性原理C.交叉偶聯(lián)反應(yīng)原理D.生物催化原理4.從天然產(chǎn)物中提取活性成分并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾以獲得更優(yōu)性能的藥物，這一過程主要涉及哪個(gè)領(lǐng)域？A.有機(jī)合成化學(xué)B.生物化學(xué)C.藥物化學(xué)D.計(jì)算化學(xué)5.下列哪類材料通常被認(rèn)為是有機(jī)儲(chǔ)能材料研究的熱點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兙哂袧撛诘母吣芰棵芏群烷L(zhǎng)循環(huán)壽命？A.有機(jī)半導(dǎo)體材料B.有機(jī)發(fā)光二極管材料C.有機(jī)超級(jí)電容器電極材料D.有機(jī)光伏材料6.密度泛函理論（DFT）在有機(jī)化學(xué)研究中最主要的用途之一是？A.分子結(jié)構(gòu)繪制B.預(yù)測(cè)反應(yīng)速率常數(shù)C.研究反應(yīng)機(jī)理D.控制反應(yīng)選擇性7.點(diǎn)擊化學(xué)（ClickChemistry）強(qiáng)調(diào)使用高效、高選擇性的、官能團(tuán)兼容性好的反應(yīng)，其目的是？A.最大程度地提高原子經(jīng)濟(jì)性B.最小化副反應(yīng)的發(fā)生C.簡(jiǎn)化合成步驟，構(gòu)建復(fù)雜分子D.降低反應(yīng)溫度8.在生物質(zhì)資源化學(xué)中，將木質(zhì)纖維素降解為平臺(tái)化合物（如糠醛、乙酰丙酸），再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品，這主要體現(xiàn)了？A.生物催化技術(shù)B.綠色溶劑應(yīng)用技術(shù)C.有機(jī)合成策略D.資源整合利用策略9.設(shè)計(jì)用于檢測(cè)特定生物分子（如酶、蛋白質(zhì)、DNA）或環(huán)境污染物（如重金屬離子、農(nóng)藥殘留）的分子探針，屬于化學(xué)生物學(xué)的哪個(gè)分支？A.藥物設(shè)計(jì)B.分子識(shí)別C.天然產(chǎn)物化學(xué)D.計(jì)算化學(xué)模擬10.下列哪項(xiàng)技術(shù)通常不直接用于有機(jī)合成，而是通過模擬生物酶的催化作用來加速有機(jī)反應(yīng)？A.均相催化B.多相催化C.生物催化D.電化學(xué)催化二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填入橫線處）1.有機(jī)材料在信息存儲(chǔ)領(lǐng)域的重要應(yīng)用包括__________和__________等。2.有機(jī)合成中，提高反應(yīng)的__________和__________是綠色化學(xué)追求的重要目標(biāo)。3.天然產(chǎn)物化學(xué)的研究不僅在于提取活性物質(zhì)，也在于闡明其生物合成__________。4.設(shè)計(jì)和篩選高效、高選擇性的有機(jī)催化劑是現(xiàn)代有機(jī)合成化學(xué)面臨的重大挑戰(zhàn)之一，__________催化因其高效率和環(huán)境友好性受到廣泛關(guān)注。5.利用計(jì)算化學(xué)方法可以預(yù)測(cè)分子的__________和反應(yīng)的__________，為實(shí)驗(yàn)研究提供指導(dǎo)。6.有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的前沿研究日益關(guān)注與__________、__________等資源的開發(fā)利用密切相關(guān)的問題。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述均相催化和多相催化在有機(jī)合成中各至少一項(xiàng)主要區(qū)別。2.簡(jiǎn)述有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）的工作原理及其在資源化學(xué)領(lǐng)域可能的應(yīng)用方向。3.簡(jiǎn)述生物催化技術(shù)在資源化學(xué)開發(fā)利用中的優(yōu)勢(shì)。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述綠色化學(xué)原理在生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化（例如，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為平臺(tái)化合物或高附加值化學(xué)品）中的指導(dǎo)意義和實(shí)踐途徑。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的前沿研究（如光化學(xué)合成、計(jì)算化學(xué)等）如何推動(dòng)資源化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。五、方案設(shè)計(jì)題（10分）假設(shè)需要設(shè)計(jì)一種綠色、高效的合成路線，用于制備一種結(jié)構(gòu)上含有苯環(huán)和含氧官能團(tuán)（如羥基或醚鍵）的有機(jī)小分子，該分子可作為潛在的資源化學(xué)相關(guān)研究中的中間體或探針。請(qǐng)簡(jiǎn)述你的合成思路，包括至少兩種可能的起始原料、關(guān)鍵反應(yīng)步驟（需說明反應(yīng)類型或方法）、以及選擇這些方法的原因（考慮綠色化學(xué)因素）。---試卷答案一、選擇題1.D2.C3.A4.C5.C6.C7.C8.D9.B10.C二、填空題1.有機(jī)存儲(chǔ)器，有機(jī)顯示器2.原子經(jīng)濟(jì)性，選擇性3.途徑4.可控/定向5.物理化學(xué)性質(zhì)，能壘6.生物，能源三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：區(qū)分均相催化（催化劑與反應(yīng)物同處一相，通常是液相）和多相催化（催化劑與反應(yīng)物處于不同相，通常是固-液或固-氣）。從反應(yīng)物接觸、選擇性、分離、催化劑壽命、應(yīng)用范圍等方面比較。*答案要點(diǎn)：均相催化通常在溶液中進(jìn)行，催化劑與反應(yīng)物互溶，反應(yīng)物接觸均勻，但產(chǎn)物與催化劑分離困難，催化劑通常不可重復(fù)使用；多相催化催化劑通常為固體，反應(yīng)物在氣相或液相中與固體催化劑表面接觸，選擇性可能更好，產(chǎn)物易于分離，催化劑可重復(fù)使用。2.解析思路：闡述OLED的基本工作原理（電致發(fā)光，包含空穴注入、傳輸、復(fù)合、發(fā)光、電子傳輸、收集等過程）。結(jié)合資源化學(xué)，思考其材料來源（如有機(jī)半導(dǎo)體材料可來自化石資源或可再生資源）、潛在應(yīng)用（如利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的OLED顯示器件，間接關(guān)聯(lián)能源資源）。*答案要點(diǎn)：OLED利用電致發(fā)光原理，在電場(chǎng)作用下，電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)極注入，在有機(jī)發(fā)光層復(fù)合并釋放光子。其應(yīng)用方向包括柔性顯示、照明等。潛在資源化學(xué)關(guān)聯(lián)在于其發(fā)光材料可來源于石油化工或生物質(zhì)資源，且其工作原理涉及能量轉(zhuǎn)換，可與能源化學(xué)相關(guān)聯(lián)。3.解析思路：列舉生物催化的優(yōu)點(diǎn)，從環(huán)境友好（溫和條件、高選擇性、環(huán)境兼容性）、高效率（催化活性高）、特異性（手性選擇、底物特異性強(qiáng)）等角度進(jìn)行闡述，并聯(lián)系資源化學(xué)的應(yīng)用場(chǎng)景（如生物轉(zhuǎn)化、環(huán)境修復(fù)）。*答案要點(diǎn)：優(yōu)勢(shì)包括：可在溫和條件下（常溫常壓、水相）進(jìn)行反應(yīng)，能耗低；選擇性強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)高立體選擇性和區(qū)域選擇性，減少副產(chǎn)物；酶作為催化劑具有高效率和特異性；酶本身是生物大分子，反應(yīng)后易于分離，環(huán)境友好。在資源化學(xué)中，可用于生物質(zhì)資源的高效轉(zhuǎn)化、有毒有害物質(zhì)的生物降解等。四、論述題1.解析思路：從綠色化學(xué)十二原則出發(fā)，結(jié)合生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)進(jìn)行論述。強(qiáng)調(diào)原子經(jīng)濟(jì)性（最大化目標(biāo)產(chǎn)物的生成）、無害化學(xué)合成（使用安全、環(huán)境友好的原料和溶劑）、安全化學(xué)（減少危險(xiǎn)物質(zhì)的使用和產(chǎn)生）、可持續(xù)化學(xué)品設(shè)計(jì)（考慮生命周期）、能源效率（使用可再生能源、優(yōu)化反應(yīng)條件）、使用更安全的化學(xué)過程（防止事故發(fā)生）、實(shí)時(shí)分析監(jiān)控（減少浪費(fèi)和污染）、事故預(yù)防（安全設(shè)計(jì)）等原則的應(yīng)用。結(jié)合實(shí)例說明如何實(shí)踐這些原則（如催化轉(zhuǎn)化、原位監(jiān)測(cè)、選擇可再生原料等）。*答案要點(diǎn)：綠色化學(xué)原理為生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化提供了指導(dǎo)。原子經(jīng)濟(jì)性要求合成路線高效，減少?gòu)U棄物；無害化學(xué)合成提倡使用可再生原料和綠色溶劑；安全化學(xué)要求過程安全，減少危險(xiǎn)品；可持續(xù)化學(xué)品設(shè)計(jì)關(guān)注產(chǎn)品的最終歸宿。具體實(shí)踐可通過開發(fā)高效生物催化劑、利用酶工程、設(shè)計(jì)原位分析方法、采用超臨界流體等綠色介質(zhì)、結(jié)合過程強(qiáng)化技術(shù)等途徑實(shí)現(xiàn)。2.解析思路：分別論述光化學(xué)合成和計(jì)算化學(xué)在資源化學(xué)領(lǐng)域的推動(dòng)作用。光化學(xué)合成方面，強(qiáng)調(diào)其在可持續(xù)合成、能源利用（如光催化水分解制氫、光驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)化）方面的應(yīng)用。計(jì)算化學(xué)方面，強(qiáng)調(diào)其在理解反應(yīng)機(jī)理、設(shè)計(jì)新材料（催化劑）、優(yōu)化反應(yīng)條件、預(yù)測(cè)性能、加速研發(fā)進(jìn)程方面的作用。結(jié)合具體例子說明其貢獻(xiàn)。*答案要點(diǎn)：前沿研究推動(dòng)資源化學(xué)發(fā)展。光化學(xué)合成利用太陽(yáng)能等可持續(xù)能源，在光催化降解污染物、光驅(qū)動(dòng)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化、水分解制氫等方面展現(xiàn)出巨大潛力，有助于解決能源和環(huán)境問題。計(jì)算化學(xué)能夠模擬反應(yīng)過程、預(yù)測(cè)催化劑活性、設(shè)計(jì)新型功能材料，為實(shí)驗(yàn)研究提供理論指導(dǎo)，顯著縮短研發(fā)周期，降低實(shí)驗(yàn)成本，如在設(shè)計(jì)高效電催化劑、理解酶催化機(jī)制、優(yōu)化太陽(yáng)能電池材料等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。五、方案設(shè)計(jì)題解析思路：此題開放性較強(qiáng)，考察學(xué)生的有機(jī)合成設(shè)計(jì)能力和綠色化學(xué)思維。關(guān)鍵在于提出合理的合成路線，并說明理由。路線設(shè)計(jì)需包含：合適的起始原料（易于獲取，來源清晰）、關(guān)鍵反應(yīng)步驟（明確反應(yīng)類型，如親核取代、偶聯(lián)反應(yīng)、氧化還原等），并盡量體現(xiàn)綠色化學(xué)原則（如反應(yīng)條件溫和、原子經(jīng)濟(jì)性高、選擇性好、使用環(huán)境友好試劑、易于分離等）。需給出至少兩條不同思路以展示思考深度。*答案要點(diǎn)示例（思路一）：起始原料：苯酚（來源化石或可再生，如松香衍生物）。關(guān)鍵步驟：1.苯酚與環(huán)氧乙烷（或甘油衍生的環(huán)氧化物）進(jìn)行親核開環(huán)反應(yīng)，引入含氧官能團(tuán)（如醚鍵或醇羥基）；2.若需要引入第二個(gè)含氧官能團(tuán)，可對(duì)第一步產(chǎn)物進(jìn)行選擇性