教學設計4：垃圾資源化

高中化學選修化學與生活垃圾資源化教學設計目標：1．根據防治土壤污染、保護環(huán)境的要求，舉例說明垃圾和其他生活廢棄物處置的方法。2．認識“白色污染”的危害和防治方法。重點：舉例說明垃圾和其他生活廢棄物處置的方法。難點：認識“白色污染”的危害和防治方法。課時劃分：一課時教學過程：知識梳理一、垃圾處理：在垃圾中，約＿＿%是生物性有機物，約＿＿%—＿＿%具有可回收再利用價值。目前我國每年可利用而未得到利用的廢棄物的價值達＿＿億元，約有＿＿萬噸廢鋼鐵、＿＿＿萬噸廢紙未得到回收利用。廢塑料的回收率不到3%，橡膠的回收率為31%。僅每年扔掉的60多億只廢干電池就含7萬多噸鋅、10萬噸二氧化錳。1．衛(wèi)生填埋；焚燒法；堆肥法。衛(wèi)生填埋是世界上常用的處理垃圾量最大的4種方法之一。但衛(wèi)生填埋場的滲出液容易污染周圍土地和水體。堆肥法是一種＿＿＿＿＿＿的方法。堆肥技術是利用生物對垃圾中的有機物進行＿＿、＿＿＿，使之成為穩(wěn)定的＿＿＿，并利用發(fā)酵過程產生的溫度殺死＿＿＿＿＿以達到無害化衛(wèi)生標準的垃圾處理技術。垃圾焚燒后，能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物質，可有效地控制二次污染。垃圾焚燒后產生的熱能可用于＿＿＿供熱，實現(xiàn)了能源的綜合利用。但垃圾焚燒過程易產生有毒氣體二惡英，二惡英的最大危害是具有不可逆的“三致”毒性，即＿＿＿、＿＿、＿＿＿。2．干電池回收與醫(yī)療垃圾處理。二、白色污染1．白色污染定義：是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各類生活塑料制品使用后被丟棄成為固體廢物，因難于降解處理而造成城市環(huán)境嚴重污染的現(xiàn)象。2．白色污染的危害：（1）難以＿＿（2）焚燒，產生＿＿氣體（3）釋放出＿＿破壞臭氧層和加速＿＿效應（4）危害動物。3．解決白色污染措施：A：廢棄塑料資源化(1)直接作為＿＿(2)制取合成＿＿＿（3）制取＿＿＿。B：生物降解塑料(1)天然高分子改造法(2)化學合成法。(3)微生物發(fā)酵法。4．

塑料回收后再生方法有：＿＿再生，熱＿＿，＿＿回收，回收化工原料及其他等方法。知能測試一、選擇題隨著生活節(jié)奏的加快，營養(yǎng)、方便的快餐和環(huán)保的快餐盒越來越滲透到人們日常生活中，根據所學知識，回答1～3題．1．在食品家族中，除了有人們熟知的“綠色食品”外，還有一些食品分別被稱為“藍色食品”和“白色食品”，藍色食品是指來自于海洋生物的食品，白色食品是指用微生物發(fā)酵而來的食品．下列食品中屬于白色食品的是（）A．臘肉B．鮮奶C．食醋D．米飯2．一種“即食即熱型快餐”適合外出旅行時使用，其內層是用鋁箔包裹的并已加工好的真空包裝食品，外層則是分別包裝的兩包化學物質，使用時拉動預留在外的拉線，使這兩種化學物質反應，此時便可對食物進行加熱，這兩種化學物質最合適的選擇是（）A．濃和水B．生石灰和水C．鋁和氧化鐵D．過氧化鈉和水3．據《光明日報》報道，我國首條以農業(yè)廢棄物為原料合成高分子型完全生物降解塑料生產線研制成功，這是我國繼美國、日本等發(fā)達國家之后又一個掌握此項技術的國家，這條生產線建成的最重要意義在于（）A．可以進行技術轉讓，在國際科技競爭中立于不敗之地B．其推廣應用將使我國的白色污染得到提前根治C．可以降低新型材料的制取成本D．可以充分利用資源，使廢棄物得以重新使用4．（上海）上海環(huán)保部門為了使城市生活垃圾得到合理利用，近年來逐步實施了生活垃圾分類投放的辦法。其中塑料袋、廢紙、舊橡膠制品等屬于（）A．無機物B．有機物C．鹽類D．非金屬單質5．保護和治理環(huán)境是“十五”規(guī)劃中的一項重要內容，下列各項措施中，無助于改善環(huán)境質量的是()A．推行垃圾無害化與危險廢棄物集中處理B．大力推行潔凈煤技術或改善能源結構C．研制與提倡使用化學農藥，以減少病蟲害D．積極推廣使用無磷洗滌劑6．“白色污染”是指一些難降解的廢棄塑料制品，下列塑料制品不會造成嚴重“白色污染”的有①聚苯乙烯，②聚氯乙烯，③聚甲基丙烯酸甲酯，④聚丁二酸乙二酯，⑤酚醛樹脂，⑥聚己二酸乙二胺，⑦纖維素醋酸酯，⑧聚丁二酸酐()A.①②③⑤B.③④⑤⑥⑦C.②③④⑦⑧D.④⑥⑦⑧7．廢電池拌著生活垃圾將是人類環(huán)境的新公害。下列哪種組合中的元素均是廢電池中所含的有害元素()、Pb、C、Na、K、S、P、Pb、Mn、Ni、N、Pb、As二、填空題8．在國際環(huán)境問題中，一次性使用的聚苯乙烯材料所帶來的“白色污染”問題甚為突出。中國楊凌農業(yè)科技開發(fā)區(qū)某公司已開發(fā)出60天自行降解功能的綠色包裝材料聚乳酸（分子組成可表示為Ｃ３ｎＨ４ｎ＋２Ｏ２ｎ＋１）(1)聚苯乙烯材料會造成“白色污染”，是因為______。(2)乳酸是以淀粉為原料水解成葡萄糖，再經乳酸菌發(fā)酵制得：Ｃ６Ｈ１２Ｏ６2Ｃ３Ｈ６Ｏ３。為測定乳酸的的分子結構，取9．0ｇ乳酸進行了如下實驗：①跟ＮａＯＨ反應，消耗了1．0ｍｏｌ·Ｌ－1的ＮａＯＨ溶液100ｍＬ。由此說明______。②跟足量的金屬鈉反應，放出氣體2240ｍＬ（標準狀況下）。由此說明______。③以銀為催化劑跟Ｏ２反應，生成物為ＣＨ３ＣＯＣＯＯＨ。由此說明______。因此，乳酸分子的結構簡式為______。(3)試寫出兩個乳酸分子間反應生成Ｃ６Ｈ８Ｏ４的化學方程式（有機物用結構簡式表示，以下同）______。(4)試寫出乳酸分子間通過______反應，生成聚乳酸的化學方程式：______。(5)聚乳酸材料廢棄后，首先水解成單體，然后在微菌作用下分解成二氧化碳和水。試寫出這兩步反應的化學方程式：______。9．2，4，5三氯苯酚和氯乙酸反應可制造除草劑2，4，5三氯苯氧乙酸。某生產該除草劑的工廠曾在一次事故中泄漏出一種有毒的二惡英，簡稱TCDD。有關物質的結構式如下：請寫出：（1）生成2，4，5三氯苯氧乙酸反應的化學方程式（2）由2，4，5三氯苯酚生成TCDD反應的化學方程式10．城市垃圾常見的處理方法有填埋、堆肥和焚燒等，焚燒處理技術的核心是燃燒的合理組織和二次污染的防治．垃圾焚燒對環(huán)境的二次污染物主要是焚燒產物中的有害成分和灰渣中的重金屬，焚燒過程中會產生酸性氣體SOx、NOx、HCl等）污染物、有機類污染物PCDD/FS?，F(xiàn)我國采用用硫化床焚燒爐、采用低溫燃燒和分級燃燒，焚燒過程中生成的NOx很少，同時在床料中加入合適的添加劑，可以使SOx在爐內去除，煙氣（HCl）可采用在吸收塔內加入吸收劑而除去，有機污染物PCDD/FS主要是垃圾中存在的無機物氯化物(如NaCl)和有機氯化物(如塑料、橡膠、皮革)在過渡金屬陽離子（如Cu2+）作催化劑下不完全燃燒生成的，焚燒爐內和煙道內生成的PCDD/FS主要是以固態(tài)形式附著在飛灰表面，可用有效除塵器去除、也可用袋式過濾器前裝一個人裝有固體的吸收塔，還可在焚燒爐的鍋爐管束前噴入氨以減少PCDD/FS的生成．回答下列問題：(1)在焚燒爐的床料中加入______可實現(xiàn)焚燒過程中產生SOx在爐內去除，有關方程式：______。(2)在吸收塔內加入______廉價吸收劑可除去煙氣HCl，化學方程式為：______．(3)向焚燒爐內不斷噴氨，其目的是______．(4)為了減少垃圾焚燒過程中PCDD/FS的排放，可用裝有固體的吸收塔吸收，該固態(tài)吸收劑是______，它具有______性．11．垃圾主要分為生活垃圾、建筑垃圾、和工業(yè)垃圾三大類。垃圾的危害與處理已成為世界性難題。如一節(jié)紐扣電池的有害物質能污染60萬方水，一節(jié)一好電池爛在地里可使一平方米土地失去利用價值。(1)現(xiàn)在請你根據日常生活中所見到的生活垃圾，設計幾種處理垃圾的方法。(2)據報道我國科學家根據干電池各組成的化學性質，采用濕法工藝技術回收有用物質，廢舊電池不僅得到了有效的處理，防止了污染環(huán)境，同時又可回收有用物質，其有關成分可基本全部回收，解決了多年來干電池的回收利用問題。根據鋅錳干電池各組成的化學性質，若用濕法工藝技術回收，可回收的物質有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(3)1999年4月某城市的一座平房被一起爆炸炸成碎片，經調查這座平房建在一做舊垃圾堆積場附近?？茖W家認為引起爆炸的甲烷就來自這一舊垃圾堆積物?；卮鹣铝袉栴}：①這一堆積物中包括下列不同物質：玻璃、植物性垃圾、水泥、木屑、鋼鐵及塑料。在這些物質中可以產生甲烷氣體的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（至少天兩種），寫出有關方程式。②如果這一堆積物不被覆蓋，而是處于散開狀態(tài)，那么爆炸可能不會發(fā)生，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。③甲烷作為一種綠色能源，在許多家庭安全的使用著，請說明在什么條件下甲烷氣體燃燒不安全，并指出排除不安全的方法和措施＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。12．下面是在鼓浪嶼淑莊花園前新設的一組垃圾箱及說明：(1)小明在整理房間時，清理出如下物品，它們應分別放入哪個垃圾箱（請?zhí)钚蛱枺篈.廢作業(yè)本；B.汽水易拉罐；C.生銹鐵釘；D.礦泉水瓶；E.爛蘋果；F.涂改液瓶應放入“可回收垃圾箱”的是：

；應放入“不可回收垃圾箱”的是：

；應放入“有害垃圾箱”的是：

。(2)小明用鹽酸除去鐵釘上的銹(主要成分為氧化鐵)，以重新使用它，請寫出除銹的化學方程式:

。(3)廢銅有二種回收方法：方法一：Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2X↑+2H2O（X是一種大氣污染物）方法二：銅在空氣中加熱生成氧化銅，氧化銅再與鹽酸反應生成氯化銅和水。①方法一中,X的化學式為：

；方法二的優(yōu)點是：

；②請寫出從氯化銅溶液中提取銅的化學方程式：

；該反應屬于化學反應的基本類型是

。(4)請從可回收垃圾的類別中，舉出一例說說化學的研究成果給社會進步帶來的貢獻：

。(5)化學電池給人們生活帶來許多便利，但任意丟棄的一粒電池將嚴重污染一平方米土壤。一些化學成就在給人們帶來方便的同時，也給人類帶來危害。對此，你認為在進行化學科學研究或發(fā)明時要注意的是：

。

參考答案：1、C2、B3、B4、B5、C6、D7、C8．（1）其廢物在自然界中難于被生物降解，也不能焚燒（會產生大量有毒物質），不能掩埋（會影響土壤中的水分和空氣流動）。（2）①乳酸為一元酸②乳酸分子中除含一個羧基外，還含一個羥基③乳酸分子中的羥基在羧基相鄰的碳原子上（3）＋＋２Ｈ２Ｏ（4）縮聚（5）9、解答：（1）（2）10、（1）CaO；CaO+SO2=CaSO3；2CaSO3+O2=2CaSO4（2）石灰乳（或氨水）Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O（3）氨與Cu2+結合使Cu2+失去催化作用，減少PCDD/FS的生成．（4）活性碳，強吸附性．11、（1）集中供熱、填埋、焚燒、工業(yè)化高溫焚燒、供熱、供電并回收尾氣、分類裝袋回收再利用、堆積發(fā)酵制肥料、沼氣等。（2）二氧化錳、氧化鋅、金屬鋅、銅、鐵、以及碳棒等。（3）①植物性垃圾、木屑等，（C6H10O5）n3nCH4↑+3nCO2↑+能量②敞口時：不具備“隔絕空氣”條件，不利于產生甲烷；不具備“有限空間”，不利于積累熱量和壓強的增大。③不安全因素：甲烷不純，點燃會爆炸；燃燒不完全，產生一氧化碳有毒氣體。排除措施：驗純、通風換氣。12、（1）A、B、C、