新人教版高中化学选修1第四章第三节 垃圾资源化1Word格式文档下载.docx
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堆肥技术是利用生物对垃圾中的有机物进行
发酵、降解，使之成为稳定的有机质，并利用发酵过程产生的温度杀死有害微生物以达到无害化卫生标准的垃圾处理技术。
焚烧法也是一种生活垃圾资源化利用的方法。
焚烧技术就是利用焚烧炉及其附属设备，
使垃圾在焚烧炉内经过高温分解和深度氧化的综合处理过程，达到大量消减固体量的目的，并将垃圾焚烧产生的热量进行回收利用的垃圾处理技术。
垃圾焚烧后，一般体积可减少90%以上，重量减轻80%以上；
高温焚烧后还能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物质，可有效地控制二次污染。
垃圾焚烧后产生的热能可用于发电供热，实现了能源的综合利用。
[板书]第四节垃圾资源化
一、垃圾处理：
1、卫生填埋；
焚烧法；
[讲解]垃圾焚烧过程易产生有毒气体二恶英，二恶英实际上是一个简称，它指的并不是
一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物，全称分别叫多氯二苯并-对-二恶英（简称PCDDs）和多氯二苯并呋喃（简称PCDFs），我国的环境标准中把它们统称为二恶英类。
这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累。
二恶英的最大危害是具有不可逆的“三致”毒性，即致畸、致癌、致突变。
[例题]2，4，5三氯苯酚和氯乙酸反应可制造除草剂2，4，5三氯苯氧乙酸。
某生产该除草剂的工厂曾在一次事故中泄漏出一种有毒的二恶英，简称TCDD。
有关物质的结构式如下：
请写出：
（1）生成2，4，5三氯苯氧乙酸反应的化学方程式
（2）由2，4，5三氯苯酚生成TCDD反应的化学方程式
解答：
（1）
（2）
[讲述]我国90％的城市生活垃圾采用的是填埋处理方式，而目前的垃圾填埋场大多是早
期开始使用的，建设时没有按照技术规范的要求进行设计、施工与使用，一段时间以后，垃圾场产生的有害气体等物质开始给环境带来了极大污染，甚至给周围居民的生命安全构成严重威胁——
垃圾焚烧处理是目前发达国家常用的城市生活垃圾处理方法之一。
由于焚烧处理使得生
活垃圾得以彻底的无害化和迅速的减量化，因此成为首选的处理方法。
生活垃圾的焚烧技术，在国外已经得到广泛应用，建成了许多的垃圾焚烧发电厂。
在我国，这项技术的应用只是刚开始，目前已经建成或正在筹建垃圾焚烧厂的城市有深圳、广州、上海、北京、珠海、厦门、合肥等。
[投影]深圳兴建的电厂：
[回答]我国垃圾处理中最迫切需要解决的问题是＿＿＿＿＿＿＿；
根据环保总局有关规
定焚烧发电中焚烧炉1m3烟气中二恶英含量不超过＿＿＿＿＿g。
[讲述]固体废弃物混在一起是垃圾，分开却是资源。
垃圾回收利用成本最低而且最有效
的方法，是从废弃物产生的初始环节入手，进行分类回收。
城市垃圾分为可再生垃圾（废纸、废塑料、废金属、废玻璃制品、废旧家具等）、不可再生垃圾（厨余、果皮等）和有害垃圾（废电池、废灯管等）。
据了解，近年来北京市可再生垃圾的比例增加很快，有45％的垃圾可回收利用；
垃圾中的有机物成分也占到同样比例。
所以，如果能够进行分类回收的话，垃圾的资源化程度将大大提高。
[投影]图标：
（让学生自己说出是环保标志）
[学生活动]自学垃圾分类标志，制作环保标志牌，相互标认。
[板书]2、干电池回收与医疗垃圾处理。
[自学]干电池回收与医疗垃圾处理。
[回答]1、普通干电池中为何加入金属Hg？
2、我国规定＿＿＿＿年销售的电池达到低汞化，＿＿＿＿年销售的电池达到无汞化。
3、为什么要正确处理医疗垃圾？
[投影]抗非典期间，医疗垃圾的处理方法：
[小结]垃圾综合处理，可以形成产业化、机械化，实现垃圾处理的减量化、无害化、资
源化的目的，可以解决我国农业生产中肥料比例不合理等问题。
该方法技术可靠、工艺可行、设备造价低，易于产业化和连续生产。
[作业]P1031
[课堂练习]
1．下面是在鼓浪屿淑庄花园前新设的一组垃圾箱及说明：
（1）小明在整理房间时，清理出如下物品，它们应分别放入哪个垃圾箱（请填序号）：
A.废作业本；
B.汽水易拉罐；
C.生锈铁钉；
D.矿泉水瓶；
E.烂苹果；
F.涂改液瓶
应放入“可回收垃圾箱”的是：
；
应放入“不可回收垃圾箱”的是：
应放入“有害垃圾箱”的是：
。
（2）小明用盐酸除去铁钉上的锈（主要成分为氧化铁），以重新使用它，请写出除锈的化学方程式:
（3）废铜有二种回收方法：
方法一：
Cu+4HNO3===Cu（NO3）2+2X↑+2H2O（X是一种大气污染物）
方法二：
铜在空气中加热生成氧化铜，氧化铜再与盐酸反应生成氯化铜和水。
①方法一中,X的化学式为：
；
方法二的优点是：
②请写出从氯化铜溶液中提取铜的化学方程式：
该反应属于化学反应的基本类型是
（4）请从可回收垃圾的类别中，举出一例说说化学的研究成果给社会进步带来的贡献：
。
（5）化学电池给人们生活带来许多便利，但任意丢弃的一粒电池将严重污染一平方米土壤。
一些化学成就在给人们带来方便的同时，也给人类带来危害。
对此，你认为在进行化学科学研究或发明时要注意的是：
。
2、城市垃圾常见的处理方法有填埋、堆肥和焚烧等，焚烧处理技术的核心是燃烧的合理组织和二次污染的防治．垃圾焚烧对环境的二次污染物主要是焚烧产物中的有害成分和灰渣中的重金属，焚烧过程中会产生酸性气体SOx、NOx、HCl等）污染物、有机类污染物PCDD/FS。
现我国采用用硫化床焚烧炉、采用低温燃烧和分级燃烧，焚烧过程中生成的NOx很少，同时在床料中加入合适的添加剂，可以使SOx在炉内去除，烟气（HCl）可采用在吸收塔内加入吸收剂而除去，有机污染物PCDD/FS主要是垃圾中存在的无机物氯化物（如NaCl）和有机氯化物（如塑料、橡胶、皮革）在过渡金属阳离子（如Cu2+）作催化剂下不完全燃烧生成的，焚烧炉内和烟道内生成的PCDD/FS主要是以固态形式附着在飞灰表面，可用有效除尘器去除、也可用袋式过滤器前装一个人装有固体的吸收塔，还可在焚烧炉的锅炉管束前喷入氨以减少PCDD/FS的生成．
回答下列问题：
（1）在焚烧炉的床料中加入______可实现焚烧过程中产生SOx在炉内去除，有关方程式：
______。
（2）在吸收塔内加入______廉价吸收剂可除去烟气HCl，化学方程式为：
______．
（3）向焚烧炉内不断喷氨，其目的是______．
（4）为了减少垃圾焚烧过程中PCDD/FS的排放，可用装有固体的吸收塔吸收，该固态吸收剂是______，它具有______性．
3、垃圾主要分为生活垃圾、建筑垃圾、和工业垃圾三大类。
垃圾的危害与处理已成为世界性难题。
如一节纽扣电池的有害物质能污染60万方水，一节一好电池烂在地里可使一平方米土地失去利用价值。
（1）现在请你根据日常生活中所见到的生活垃圾，设计几种处理垃圾的方法。
（2）据报道我国科学家根据干电池各组成的化学性质，采用湿法工艺技术回收有用物质，废旧电池不仅得到了有效的处理，防止了污染环境，同时又可回收有用物质，其有关成分可基本全部回收，解决了多年来干电池的回收利用问题。
根据锌锰干电池各组成的化学性质，若用湿法工艺技术回收，可回收的物质有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）1999年4月某城市的一座平房被一起爆炸炸成碎片，经调查这座平房建在一做旧垃圾堆积场附近。
科学家认为引起爆炸的甲烷就来自这一旧垃圾堆积物。
①这一堆积物中包括下列不同物质：
玻璃、植物性垃圾、水泥、木屑、钢铁及塑料。
在这些物质中可以产生甲烷气体的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（至少天两种），写出有关方程式。
②如果这一堆积物不被覆盖，而是处于散开状态，那么爆炸可能不会发生，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
③甲烷作为一种绿色能源，在许多家庭安全的使用着，请说明在什么条件下甲烷气体燃烧不安全，并指出排除不安全的方法和措施＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
参考答案：
1、
（1）A、B、C、D；
E；
F
（2）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
（3）①NO2；
没有污染物生成②Fe+CuCl2=Cu+FeCl2；
置换反应。
（4）本题是一个开放性问题，可以根据可回收垃圾中的几类物质，反过来看其为人类带来的贡献。
只要是与上表6类可回收物有关的化学应用成果，均可。
可能的答案方向有：
①三大合成材料的制造、应用、防治污染；
②金属的制造、开采、应用、合金、保护、回收；
③玻璃等无机材料；
④纸张的发展、特种纸的开发、纸的制造和回收。
（5）要注意研究成果的应用可能给人类环境（资源、安全、健康）等方面的影响，并加以克服和预见。
2、
（1）CaO；
CaO+SO2=CaSO3；
2CaSO3+O2=2CaSO4
（2）石灰乳（或氨水）Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O
（3）氨与Cu2+结合使Cu2+失去催化作用，减少PCDD/FS的生成．
（4）活性碳，强吸附性．
3、
（1）集中供热、填埋、焚烧、工业化高温焚烧、供热、供电并回收尾气、分类装袋回收再利用、堆积发酵制肥料、沼气等。
（2）二氧化锰、氧化锌、金属锌、铜、铁、以及碳棒等。
（3）①植物性垃圾、木屑等，
（C6H10O5）n
3nCH4↑+3nCO2↑+能量
②敞口时：
不具备“隔绝空气”条件，不利于产生甲烷；
不具备“有限空间”，不利于积累热量和压强的增大。
③不安全因素：
甲烷不纯，点燃会爆炸；
燃烧不完全，产生一氧化碳有毒气体。
排除措施：
验纯、通风换气。
板书计划
第四节垃圾资源化
2、干电池回收与医疗垃圾处理。
：
北京市市民环境意识（垃圾分类）调查问卷
先生/女士/同学：
您好！
我是国家环保总局宣教中心、中国社会科学院城市发展与环境研究中心“社区生活垃圾管理现状调查”课题组的调查员。
随着我国经济发展水平和人民生活水平的不断提高，城市生活垃圾产生量快速增长。
作为城市一员，您对垃圾管理的意见是非常重要的，希望可以得到您的支持。
这次问卷调查结果，我们将严格保密，不会对您产生任何不利影响。
请您如实反映真实情况和想法。
请您在以下选项上打勾。
调查地点：
调查员：
调查时间：
一、基本情况
1．姓名1-1住址：
区1-2是否北京市户口：
A是B否
2．年龄：
A10-25岁B26-40岁C41-50岁D51-60岁E60岁以上
3．联系电话：
（如果有顾虑可不填）3-1性别：
A女B男
4．职业：
A工人B专业技术、研究人员C公司管理人员D党政干部E教师
F学生G离退休人员H失业I其他（注明：
）
5．文化程度：
A小学B初中C高中D大专（高职）E本科F研究生以上
6．月均收入约为：
A0—1000元B1000—2000元C2000—3000元D3000—5000
元E5000—10000元F10000元以上
二、垃圾分类
7．您知道2004年5月北京市发布了“北京市城市生活垃圾分类指导手册”吗？
A．知道B．不知道
8．您是否知道在《北京2008》奥运申办报告中郑重向全世界承诺，到2008年以前，北
京市城市生活垃圾分类收集率达到50%，垃圾资源化综合利用率达到30%。
9．如果您知道这些信息，您是从那里得知的？
A．报纸B．广播C．电视D．朋友、同学、同事、亲戚E．课堂教育F．社区宣
传活动G．网络H．其它（请注明）：
10．如果您不知道这些信息，您觉得用什么方式告知您效果比较好？
A报纸B广播C电视D网络E课堂教育F社区宣传G其它（请注明）：
11．您是否知道北京部分小区已经试行了垃圾分类收集，并大大减少了垃圾的排放量？
如果知道，您是从何种途径获知此信息？
A．知道1、您居住的小区正在试行2.从朋友，同事，亲人那儿听说3.通过媒体
B．不知道
12．您认为推广垃圾分类收集、处理是一件很紧迫的事吗？
A．确实很紧迫，但那是国家的事
B．应该先把生活水平提高到一定程度，再谈垃圾分类收集
C．确实很紧迫，必须从自己、从现在、从每一个人做起
D．其实还没到非要刻意去关注的地步E其它想法（请注明）：
13．您所在的社区是否已经实施了垃圾分类收集？
A．是B．否C．不知道
14．您知道垃圾处理不当的危害吗？
A．污染水源B．污染空气C．确占用大量土地，挤占生活空间
D．其引起爆炸E．引起社会问题
15．再生纸是废纸再造的纸张，您愿意使用再生纸吗？
A．质地粗糙，不想用B．想用，但价格高
C．用不用都行D．价格高也用
16．您觉得如何征收垃圾处理费更容易接受吗？
A．按垃圾量收费B．按家庭人口固定收费C．不应该收费
17．您现在是如何处理家里的垃圾？
将家里的垃圾进行简单分类（纸张、饮料瓶、玻璃、
废塑料、不可回收），尽量将物品充分利用后再扔掉
A．一直保持B．偶尔会这样做C．不分类，都扔到垃圾桶中
18．您认为垃圾分类收集处理的作用是：
A．减少污染，维护自然生态平衡
B．提高资源回收利用率，实现可持续发展
C．优化生活环境
D．提供可观的再就业机会E.其它（请注明）
19．如果您的小区实施垃圾分类收集，您是否会配合小区进行垃圾分类？
A.会B.基本不会C.想配合，但会占用时间和精力D希望有回报
20．如果您所住社区未实施垃圾分类，您渴望尽快实施垃圾分类收集、处理，减少垃圾排放量吗？
A．非常渴望B．一般C．无所谓
21．您心目中理想的分类垃圾筒最主要应该？
A．占用空间小B．设计合理，利用率高，方便装倒垃圾
C．美观D．价格合理E．分类合理、标记醒目
22．目前北京市垃圾分类收集的比例不足20%，您认为主要原因是什么？
A．家庭没有配备分类垃圾桶
B．多数人不知如何正确进行垃圾分类
C．由于社会宣传教育强度不够，市民分类意识不足
D．政府没有相应的补贴政策
E．政府管理不到位，垃圾管理体系不健全
F．破烂王扰乱垃圾分类
23．从方便的角度，您认为以下哪种垃圾分类的方法您最乐意接受？
A．有机、无机、有害
B．可回收、不可回收、塑料
C．纸类、金属类、塑料类、玻璃类、危险品类、不可回收
D．纸张等柔软物、瓷器玻璃电池等硬件杂物、蔬菜叶水果皮等有机杂物、不可回收。
24．要尽量减少垃圾产生，您认为我们应该提倡哪些作法？
（可多选）
A．厂家、商家使用可循环利用的材质包装
B．减少过度包装产品、商品
C．实施垃圾分类收集、处理，进行垃圾减量化处理
D．少用塑料袋，多用布袋子
E．商店实行塑料袋收费制度
F．乱扔可耻，回收光荣G其他
25．您认为改变垃圾分类现况可行的方法是：
（可多选）
A．推广使用便捷，具有提醒功能的分类垃圾筒
B．从垃圾简单分类开始，待条件成熟再作细致分类
C．分步实施，先从高校，政府机关，科研院所，医疗单位等场所以及设有物业管理的住宅区、大厦开始，再向全市推广
D．加大环境保护的宣传力度
E．政府出台相应的补贴政策
F．制定罚款等强制手段
G．对于实施垃圾分类小区，降低垃圾处理费
H．对家庭实施垃圾计量收费
I．您补充的建议：
第二课时
[课前准备]教师布置学生通过互联网或其他途径收集相关资料：
1．什么是“白色污染”？
它的危害有多大，如何治理？
还有哪些破坏环境的污染？
2．统计自己家中每天大约用几个方便袋，大概怎么用？
想一想，怎样能少用一些？
3．走一走，看一看，寻找身边的“白色污染”。
[投影]废弃的塑料
[问题]什么是“白色污染”？
学生根据自己收集到的资料汇报。
[回答1]与方便袋有关的污染。
[回答2]大量的废旧薄膜、包装塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具等塑料包装物在使用后被丢弃，给生态环境带来很大破坏。
这些塑料包装物大多呈白色，因此造成的环境污染就被称为“白色污染”。
[回答3]“白色污染”准确地说，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类生活塑料制品使用后被丢弃成为固体废物，因难于降解处理而造成城市环境严重污染的现象。
大量的废旧农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具（以下统称为塑料包装物）在使用后被抛弃在环境中，给景观和生态环境带来很大破坏。
由于废旧塑料包装物大多呈白色，因此造成的环境污染被称为“白色污染”。
[板书]二、白色污染
1、白色污染定义：
[问题]它们的危害有多大？
[回答1]废旧塑料进入自然环境后难以降解、长期存在。
混入土中将阻绝农作物和植物吸收养分和水分；
抛弃在陆地或水中，动物吞食后将导致死亡；
若被填埋，将直接占用土地，且100年内难以降解，影响土质结构；
若被焚烧，则会产生有害气体，污染大气。
[回答2]塑料制品既不容易被微生物腐蚀，也不容易自行降解。
残留于土壤中，会造成土块板结、地下水难以下渗、土壤盐碱化、粮食大幅度减产等系列恶果；
弃之荒野，一些有毒添加剂慢慢释放出来，会污染水和大气；
牲畜或者浮游生物一旦误食，因难消化而积贮胃内，轻者引起消化系统疾病，重者导致死亡；
发电机组吸入塑料垃圾将影响发电；
螺旋桨卷上塑料垃圾，危及船运安全。
而据调查统计，目前世界上塑料年产量约为1亿吨。
这么多塑料制品如果都成为垃圾，造成的结果是多么可怕啊！
（这个学生的最后感叹，使所有的师生都深有感触。
）
[补充]释放出氟氯代烷破坏臭氧层和加速温室效应。
[投影]燃烧废弃塑料产生的有毒气体（二恶英、HCl等）：
[板书]2、白色污染的危害：
（1）难以降解
（2）焚烧，产生有害气体（3）释放出氟氯代烷破坏臭氧层和加速温室效应（4）危害动物。
[问题]如何解决白色污染？
[回答1]解决“白色污染”的方法主要有二：
废旧塑料资源化及生物降解塑料。
A：
废弃塑料资源化（就是回收废旧塑料，作为资源，加以开发和利用。
（1）直接作为材料，有些可再生性塑料制品，可回收，加工后，再制成新的塑料制品。
（2）制取合成高分子单位。
高分子是由单体聚合而成的，那么在一定条件下可由废旧塑料制成单体。
如聚酯塑料通过醇解制成单体。
（3）制取燃料油。
将高分子链在高温下裂化。
如聚乙烯，聚丙烯在高温下能分解成低分子石油烃，再分馏即可得各种燃料油。
B：
生物降解塑料
（1）天然高分子改造法。
就是以淀粉，纤维素，甲壳素，木质素，海藻等天然高分子为原料，通过化学修饰和共聚方法，对这些分子进行改造，合成易被生物降解的塑料。
（2）化学合成法。
模拟天然高分子结构，从简单的水分子出发，在塑料的高分子链上接有活性基团如酰胺基，肽基，酯基，含这些基的化合物类似于天然蛋白质，油脂的结构片段，易被生物降解。
（3）微生物发酵法，许多微生物能以某些有机物为碳源，通过代谢，分泌产生聚酯类，聚糖类高分子，这些分子既易于降解，又可进一步再生利用。
[板书]3、解决白色污染措施：
废弃塑料资源化
（1）直接作为材料
（2）制取合成高分子单位（3）制取燃料油。
生物降解塑料
（1）天然高分子改造法
（2）化学合成法。
（3）微生物发酵法。
[问题]什么是治理白色污染的3R运动？
[回答]减量化、再利用、再循环。
[问题]塑料回收的意义？
[回答]塑料回收后，可用作再生塑料的原料或可用于还原炼汽油和柴油（l吨废塑料可炼700公斤左右的汽油或柴油）。
[讲述]如果将北京每天扔掉的废塑料回收炼油，理论上可得50万升无铅汽油和52万升柴油，仅汽油就可供1万辆小汽车行驶300公里。
如果可回收的物资能全部回收，北京市的垃圾量将减少40％，垃圾清运车将减少往返1000多次，既缓解了交通压力，又减少了汽车尾气排放，还可减少每天40万元的垃圾清运费。
[板书]4、
塑料回收后再生方法有：
熔融再生，热裂解，能量回收，回收化工原料及其他等方法。
[讲解]塑料回收标志：
塑料名称、代码与对应的缩写代号
塑料名称
聚酯
高密度聚乙烯
聚氯乙烯
低密度聚乙烯
聚丙烯
聚苯乙烯
其他塑料代码
塑料代码
01
02
03
04
05
06
07
塑料缩写代号
PET
HDPE
PVC
LDPE
PP
PS
Others
[小结]垃圾资源化的方法和途径很多，但没有一件是十全十美的，相信随着科技的发展，人类一定能解决垃圾
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