魯科版選修1 主題1課題3垃圾的妥善處理與利用 學(xué)案.doc

化學(xué)魯科版選修1主題1課題3垃圾的妥善處理與利用學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要點1.認(rèn)識將生活垃圾分類處理的必要性，知道常見的生活垃圾分類的方法。2通過走訪等方式了解生活垃圾的種類，并知道其分類的方法和標(biāo)準(zhǔn)。3介紹了幾種常見的生活垃圾無害化、資源化處理的方法，促使學(xué)生認(rèn)識生活垃圾的兩面性，樹立合理利用垃圾資源的觀點。4通過垃圾的妥善處理與利用知識的討論，增進(jìn)保護(hù)環(huán)境的意識。1.理解垃圾的無害化處理所涉及的化學(xué)知識和方法。2認(rèn)識科學(xué)的發(fā)展對于環(huán)境保護(hù)的重要作用，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。3垃圾的無害化處理方法、不同方法處理垃圾各有哪些優(yōu)缺點。一、垃圾的分類就生活垃圾的分類而言，國內(nèi)外各城市一般是根據(jù)垃圾的成分構(gòu)成、_，結(jié)合本地垃圾的_和_來進(jìn)行的。垃圾可分為_、_、_、_、_、_。預(yù)習(xí)交流如何對垃圾進(jìn)行分類？請你根據(jù)日常生活中所見到的生活垃圾，設(shè)計幾種處理垃圾的方法。二、垃圾資源的再生利用1垃圾的再生利用：它是垃圾資源化的最佳途徑，主要包括_，如重新使用_；_，如利用_等；_，如利用_，利用_等幾個方面。2廢塑料、橡膠等廢合成材料的利用(1)直接用做材料。把各種廢塑料按_進(jìn)行分類。對于熱塑性塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等可加入適當(dāng)添加劑，_重新制成塑料桶、塑料鞋底、管材及塑料包裝袋等，還可以用于生產(chǎn)_材料。熱固性塑料經(jīng)粉碎，可用做復(fù)合材料的_。(2)循環(huán)再生。_、_、_等合成高分子材料都是用_分子物質(zhì)經(jīng)過_反應(yīng)制成的。在一定條件下，這些高分子材料又能_成小分子物質(zhì)，這樣就能使這些材料得到循環(huán)利用。(3)制成燃油和燃?xì)?。將塑料_可以制得柴油、煤油、汽油及_等，也可以將廢塑料_制取氫氣和分子中含14個碳原子的_，所得氣體可用做_。預(yù)習(xí)交流如何對垃圾進(jìn)行有效處理？三、垃圾的無害化、資源化處理1常用方法：_、_、_等。2垃圾填埋要防止對_、_和_造成污染，因此現(xiàn)代化的填埋場都設(shè)有各種襯層、導(dǎo)流管、導(dǎo)氣管等設(shè)施，并在填埋場封場后，表層實行_。3焚燒是利用_將垃圾中的_徹底氧化分解而最大限度地減少垃圾的最終_的方法。另外，焚燒還能實現(xiàn)生活垃圾的_。4堆肥是利用_分解垃圾中_成分的生化過程，它適用于可生物降解的_含量大于40%的垃圾的處理，這種垃圾處理技術(shù)必須以_為前提。預(yù)習(xí)交流“白色污染”有何危害？如何治理“白色污染”？答案：一、產(chǎn)生量資源利用處理方式可回收物廚余垃圾電池紙類瓶罐其他垃圾預(yù)習(xí)交流：答案：垃圾的分類：分類，即根據(jù)事物的特點分別歸類。對于若干不同的事物，若它們具有某種共同的特點，就可將它們歸為同一類。垃圾主要分為生活垃圾、建筑垃圾和工業(yè)垃圾三大類。按照對固體廢物實行減量化、資源化和無害化處理原則，常用的方法有衛(wèi)生填埋、焚燒法和堆肥法。二、1.直接回收利用啤酒瓶等玻璃容器循環(huán)利用廢紙、廢塑料綜合利用垃圾中的有機(jī)物進(jìn)行垃圾堆肥垃圾中的可燃物質(zhì)燃燒產(chǎn)生熱能實現(xiàn)供熱、供電2(1)化學(xué)成分加熱軟化塑木復(fù)合填料(2)塑料合成橡膠合成纖維小聚合解聚(3)催化裂解可燃?xì)怏w熱解烴氣體燃料預(yù)習(xí)交流：答案：對垃圾的治理，可以進(jìn)行綜合利用，也可以進(jìn)行無害化處理，要視實際情況而為之。垃圾的綜合利用就是垃圾資源化，變廢為寶。三、1.衛(wèi)生填埋焚燒堆肥2土壤地下水空氣綠化3高溫有機(jī)物處置數(shù)量資源化處理4微生物有機(jī)有機(jī)物垃圾分類預(yù)習(xí)交流：答案：合成高分子材料廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中的同時，其廢棄物的急劇增加也帶來了環(huán)境污染問題，尤其是一些塑料制品帶來的“白色污染”更為嚴(yán)重。例如地膜覆蓋技術(shù)在農(nóng)村的廣泛采用，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，但不可忽視舊地膜在土壤中的殘留量逐年增加，這些舊地膜在自然條件下很難降解，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了一定的危害，土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞、土壤肥效降低、地下水被污染等。治理“白色污染”的根本途徑必須從改進(jìn)塑料的配方和生產(chǎn)工藝入手，目前已研制成功了一些易降解的新型塑料，如淀粉塑料、水溶塑料、光解塑料等，人類將期待新型塑料的廣泛使用。目前治理此污染主要應(yīng)從減少使用和加強(qiáng)回收做起。在預(yù)習(xí)中還有哪些問題需要你在聽課時加以關(guān)注？請在下列表格中做個備忘吧！我的學(xué)困點我的學(xué)疑點一、垃圾的分類要使垃圾中寶貴的再生資源得到充分利用，必須對垃圾進(jìn)行分類，不同地區(qū)分類方法不同。如圖是一些地區(qū)采用的垃圾分類圖標(biāo)。(1)圖c的文字已模糊不清，從圖中可以看出它表示的是()。a可回收物b可堆肥垃圾c可燃垃圾 d有害垃圾(2)上述各圖中適宜于堆肥處理的垃圾是_。(3)圖d表示的垃圾若隨意丟棄，會造成環(huán)境污染，這種污染通常稱為_。(4)圖a廢電池需要集中處理，主要原因是電池中的_摻入生活垃圾中進(jìn)行填埋時，會通過滲泄污染水體和土壤。你注意到自己每天扔掉了哪些垃圾嗎？你知道你扔掉的垃圾有哪些是寶貴的再生資源嗎？為了保護(hù)環(huán)境，使垃圾中的寶貴資源得到充分利用，想一想可以怎樣處理垃圾，并填寫下表。扔掉了什么所屬類別能否回收回收后如何利用想一下，如果實現(xiàn)了分類收集，都分為哪幾類。你認(rèn)為垃圾分類有必要嗎？1.方法(1)目前，生活垃圾的分類標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，不同國家分類的方法不一樣。(2)在我國，一般將生活垃圾分為三類：第一類是有機(jī)垃圾，即在自然條件下易分解的垃圾，主要指廚余垃圾，即剩飯菜和瓜皮果殼等；第二類是干電池等危險廢物；第三類是廢紙、塑料、金屬等可回收利用的垃圾。2意義(1)生活垃圾的成分多種多樣，有的可直接回收利用，有的可做堆肥，有的必須加以焚燒。(2)只有對生活垃圾分類，才能盡可能“變廢為寶”，才能針對不同垃圾的特點采取相應(yīng)的處理和利用。二、垃圾資源的再生利用有機(jī)廢棄物的再利用是防治污染、保護(hù)環(huán)境，充分利用資源的體現(xiàn)，圍繞這一方面的題目，將成為命題的一個熱點。塑料制品是人類日常生活中使用量最大的合成高分子材料，如食品袋、塑料薄膜等都是塑料制品。大量的塑料制品的生產(chǎn)和使用，給人們的生活帶來了極大的方便，同時也造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題白色污染。當(dāng)今白色污染問題已得到了人們應(yīng)有的重視，一些科學(xué)家也成功地尋找到了治理白色污染的有效途徑。結(jié)合學(xué)過的知識，回答下列問題：(1)寫出工業(yè)上利用石油裂解氣生產(chǎn)聚乙烯的化學(xué)方程式：_。(2)塑料廢棄物的危害有()。破壞土壤結(jié)構(gòu)，影響植物生長造成海難事件破壞環(huán)境衛(wèi)生危及海洋生物的生存a bc d全部(3)某些廢舊塑料可采用下列方法處理：將廢塑料隔絕空氣加強(qiáng)熱，使其變成有用的物質(zhì)，實驗裝置如下圖(加熱裝置略)。加熱某種廢棄塑料得到的產(chǎn)物有氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯、甲苯、炭等。試管b收集到的產(chǎn)品為_和_，其一氯代物分別有幾種？_。錐形瓶c中觀察到的現(xiàn)象為_。寫出c中逸出的氣體在工業(yè)上的兩種用途_、_。目前我國每年至少有500萬臺電腦、上千萬部手機(jī)、500萬臺電視機(jī)、400萬臺冰箱、600萬臺洗衣機(jī)要報廢。電腦、手機(jī)、電視機(jī)等電子產(chǎn)品中含有大量的鉛、鎘、水銀、鉻、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃劑等大量有毒有害物質(zhì)。這些電子產(chǎn)品只有很少一部分生產(chǎn)廠家回收，如惠普、戴爾。大部分產(chǎn)品被拆解，貴金屬被提取后的其他材料就被焚燒、填埋，造成了很大污染。如何對電子垃圾進(jìn)行處理，才能減少污染并能最大限度地回收有用材料？1.垃圾的再生利用是垃圾資源化的最佳途徑，主要包括以下幾個方面：直接回收利用、循環(huán)利用、綜合利用。2廢塑料、廢橡膠等廢合成材料的利用主要包括：(1)直接用做材料：熱塑性塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等可加入適當(dāng)添加劑，加熱軟化重新制成塑料產(chǎn)品或復(fù)合材料；熱固性塑料經(jīng)粉碎可用做復(fù)合材料的填料。(2)循環(huán)再生：在一定條件下，塑料、合成橡膠、合成纖維等合成高分子材料解聚成小分子物質(zhì)，再經(jīng)聚合反應(yīng)制成這些材料而循環(huán)利用。(3)裂解可以制成燃油和燃?xì)?。燃油：柴油、汽油、煤油?？扇細(xì)怏w：氫氣和分子中含14個碳原子的烴。三、垃圾的無害化、資源化處理當(dāng)都市里的人們陶醉在繁華的城市生活中時，是否意識到有一支“大軍”正向我們逼近，影響我們的生活，危害我們的健康。(1)在意大利，人們家里的咖啡壺大多是用回收的可樂罐制得。請再舉一種生活垃圾回收利用的事例：_。(2)回收利用垃圾，首先要對垃圾進(jìn)行分類。一群環(huán)保志愿者在某社區(qū)推廣垃圾分類，他們在垃圾房放置了一些有分類標(biāo)志的垃圾回收箱，結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)有許多居民并沒有分類放置。造成這種現(xiàn)象的可以排除的原因是()。a居民嫌麻煩，沒有垃圾分類的習(xí)慣b居民每天產(chǎn)生的垃圾量多c居民的環(huán)保意識不強(qiáng)d居民不清楚垃圾分類的標(biāo)準(zhǔn)(3)下圖是某居民小區(qū)中垃圾收集點(小圓圈)的布局，它在選址上存在的問題有_。垃圾收集點選址應(yīng)考慮的因素包括_。(4)“填埋”是目前我國處理生活垃圾的主要方法。設(shè)計合理、清潔的填埋式垃圾處理場，不僅能填埋垃圾，而且要防止其對周圍環(huán)境和地下水源的污染。如圖是填埋坑的地下剖面示意圖，圖中p管設(shè)計所起的作用可能是()。a排放垃圾分解產(chǎn)生的氣體b收集在底部匯集的過濾液c檢測垃圾是否污染周圍的地下水d作為襯墊層，防止過濾液滲入土壤為什么填埋的垃圾須符合一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)？處理方法優(yōu)點缺點衛(wèi)生填埋法避免了露天堆放產(chǎn)生的問題建填埋場占地面積大，使用時間短(一般十年左右)，造價高，使垃圾中可回收利用的資源浪費；填埋場的滲出液容易污染其周圍的土壤和水體堆肥法可以生產(chǎn)大量肥料重金屬鹽對環(huán)境產(chǎn)生污染焚燒法占地少，能大大減少排放量，使垃圾體積縮小50%95%；焚燒溫度高，能徹底消滅病原體；焚燒過程中產(chǎn)生的熱量可用于城市供暖、發(fā)電等投資大，燒掉了可回收的資源，釋放出有毒氣體，如二英、電池中的汞蒸氣等，并產(chǎn)生有毒有害爐渣和灰塵答案：一、活動與探究：答案：(1)d(2)b(3)白色污染(4)汞、鉛、鎘等解析：根據(jù)圖標(biāo)及文字描述、具體物質(zhì)的性質(zhì)回答本題。圖a為廢舊電池，其含有的汞、鉛、鎘等重金屬離子會對環(huán)境造成污染；圖b為廚余垃圾，可利用微生物分解其中的有機(jī)成分，采取堆肥方法處理；圖c表示有害垃圾；圖d表示可回收的塑料垃圾，主要是聚乙烯類塑料，它引起的污染通常稱為白色污染。思考與交流：答案：略。二、活動與探究：答案：(1)nch2=ch2(2)d(3)苯甲苯一種、四種溴水退色合成氨的原料燃料解析：(1)乙烯加聚生成聚乙烯：nch2=ch2(2)塑料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易分解，不透氣，不透水，這些性質(zhì)造成了它的危害，選d項。(3)經(jīng)冷水的冷卻，試管b中可收集到常溫下為液態(tài)的產(chǎn)物苯和甲苯，其一氯代物分別為一種和四種。乙烯、丙烯等使c中溴水退色。c中逸出的氣體為氫氣和甲烷，可作為合成氨的原料或做燃料。思考與交流：答案：要點：一些發(fā)達(dá)國家成立了專門回收機(jī)構(gòu)，將廢電器先拆分成電路板、電纜電線、顯像管等幾類，然后根據(jù)特點分別進(jìn)行處理。廢電路板回收利用基本上分為電子元器件再利用和金屬、塑料等部分的分選回收，采用磁選、重力分選和渦電流分選等方法，可完全分離塑料、黑色金屬和大部分有色金屬。此外，還有的研究機(jī)構(gòu)采用化學(xué)、冶煉等方法分離金、銀、銅、鋅、鉛、鋁等有色金屬，對顯像管、壓縮機(jī)和電池等則采用物理沖擊分離、智能分離以及高溫焚燒等方法以達(dá)到充分利用、盡量減少環(huán)境污染的目的。三、活動與探究：答案：(1)廢塑料制取燃料油(或廢紙、廢塑料制造復(fù)合板；廢玻璃瓶制造玻璃絲等)(2)b(3)垃圾收集點分布不均勻；垃圾收集點沿河設(shè)置，污染水源是否便于居民投放垃圾；是否影響居民的生活；是否影響居民區(qū)的景觀；是否造成再次污染；是否有利于垃圾的運輸(4)c解析：本題考查垃圾資源的分類利用與處理。(1)生活中使用過的廢舊的紙制品、塑料制品、玻璃制品等，都屬于生活垃圾。(2)注意這里要求判斷“可以排除的原因”。(4)垃圾填埋之后會發(fā)生一系列的化學(xué)變化、物理變化，產(chǎn)生新的廢水、廢氣，導(dǎo)致二次污染。由圖可知，p管的下端位于地下水中，所以它的作用是檢測垃圾是否污染周圍的地下水。思考與交流：答案：我國約50%的城市生活垃圾經(jīng)過處理，90%以上采用的是填埋法。采用填埋法處理垃圾易產(chǎn)生二次污染，在美國曾出現(xiàn)過垃圾填埋幾十年后出現(xiàn)污染的例子。垃圾滲瀝液是填埋場最主要的危害環(huán)境的因素，其有害物濃度是一般生活污水的幾十倍甚至數(shù)百倍，極難處理；垃圾填埋后有機(jī)物厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣也是環(huán)境二次污染的頑疾，其溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍。為了防止垃圾填埋后產(chǎn)生二次污染，必須對垃圾的成分及含量加以嚴(yán)格的限制。建設(shè)部頒布的城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中對垃圾的成分及含量作出了規(guī)定：有毒工業(yè)制品及其殘留物、有毒藥物、發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生有害的物質(zhì)、有腐蝕性或放射性的物質(zhì)、易燃易爆危險品、生物危險品和醫(yī)院垃圾以及其他嚴(yán)重污染環(huán)境的物質(zhì)不能進(jìn)行衛(wèi)生填埋處理；填埋物的含水量小于20%30%(主要是防止水量過多導(dǎo)致滲瀝)，無機(jī)成分大于60%(主要是防止有機(jī)成分過多產(chǎn)生沼氣)，密度大于0.5 tm3。120世紀(jì)90年代，國際上提出了“預(yù)防污染”這一新概念。綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的基本手段。下列各項中屬于綠色化學(xué)的是()。a杜絕污染源 b減少有害物質(zhì)c治理污染點 d處理廢棄物2下面是新設(shè)的一組垃圾箱的說明：廈門市生活垃圾分類可回收垃圾不可回收垃圾有害垃圾1.紙類2玻璃3金屬4塑料5橡膠6紡織品1.廚房垃圾2灰土3雜草4枯枝5花卉1.日光燈管2電池3噴霧罐4指甲油瓶5藥品藥瓶6涂改液瓶(1)小明在整理房間時，清理出如下物品，它們應(yīng)分別放入哪個垃圾箱(請?zhí)钚蛱?：a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(yīng)放入“可回收垃圾箱”的是_；應(yīng)放入“不可回收垃圾箱”的是_；應(yīng)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，請寫出鹽酸除銹的化學(xué)方程式：_。(3)廢銅有兩種回收方法：方法一：cu4hno3=cu(no3)22x2h2o(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(yīng)生成氯化銅和水。方法一中，x的化學(xué)式為_；方法二的優(yōu)點是_；請寫出從氯化銅溶液中提取銅的化學(xué)方程式：_；該反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng)的基本類型是_。3杜邦公司因發(fā)明了一項新技術(shù)而獲得2003年美國總統(tǒng)綠色化學(xué)獎，該技術(shù)利用基因工程將酵母菌的基因引入一種大腸桿菌，用來將葡萄糖發(fā)酵生成1,3-丙二醇(hoch2ch2ch2oh)。生產(chǎn)1,3-丙二醇的傳統(tǒng)工藝是以石油為原料按下述路線進(jìn)行的：石油乙烯環(huán)氧乙烷3-羥基丙醛1,3-丙二醇。獲得3-羥基丙醛的反應(yīng)在乙醚溶劑中進(jìn)行，用鈷或銠作催化劑，溫度為80 ，壓強(qiáng)為107pa；后一反應(yīng)用鎳作催化劑，溫度為801 200 ，壓強(qiáng)為1.6107pa。對比之下，新工藝至少具有哪些綠色化學(xué)特征？4(1)下列家庭垃圾中適合于用堆肥法處理的是()。a破舊的衣物 b瓜果殼c舊報紙 d塑料