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视频标签：生活垃圾,分类处理
所属栏目：高中化学优质课视频
视频课题：苏教版高中化学选修化学与生活专题一第三单元《生活垃圾的分类处理》浙江
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选修化学与生活专题一第三单元《生活垃圾的分类处理》浙江省温州中学
生活垃圾的分类处理
一、教学目标
1、通过进行垃圾分类大挑战，让学生明确垃圾分类的原因，以及如何进行垃圾分类，让学生体会绿色化学的概念，培养学生科学态度与社会责任的核心素养。
2、通过对两类可降解塑料袋能否投入厨余垃圾桶的讨论，能让学生从微观结构去思考其可降解的本质，从而形成自己的判断，培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养。
3、学生能够从给出的资料卡推测塑料的回收途径，并通过对聚苯乙烯塑料分解实验的观察与探究，验证自己的猜想，在此过程中培养学生科学探究与创新意思的核心素养。 4、通过对有害垃圾（以锌锰干电池为例）无害化处理及回收利用方案设计与讨论，让学生体会化学在生产生活中的应用，培养学生科学态度与社会责任的核心素养。 二、设计思路
本节课选自苏教版《选修·化学与生活》专题一“洁净安全的生存环境”第三单元“生活垃圾的分类处理”。本节课是一节与生活密切相关的拓展型课程，因此要紧密联系生活实际，并能将相关的化学知识融合进去，让学生体会到化学与生活的密切相关，以及在创造洁净安全的生存环境中发挥的重要作用。
2019年7月1日，上海市率先实施《上海市生活垃圾管理条例》，将生活垃圾分为湿垃圾、干垃圾、有害垃圾、可回收垃圾。2019年8月1日起，温州市将实施浙江省最新发布的《城镇生活垃圾分类标准》，生活垃圾被分为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾四大类。这种分类方式与书本中的分类方式有所不同，也衍生出了一些新的问题，因此笔者按照这种新的分类方式设计了这堂课。
笔者设计了一堂以问题驱动的课，主要问题如下： 1、为什么要进行垃圾分类？
2、如何进行垃圾分类？
3、为什么要这样进行垃圾分类？
垃圾分类
1) 可降解塑料袋（淀粉-聚乙烯塑
料、聚乳酸塑料）能否投入厨余垃圾桶？
2) 如何对可回收物（塑料为例）进行回收再利用？
3) 如何将有害垃圾（锌锰干电池为例）变废为宝？
保护环境、资源利用
可回收物、有害垃圾、 厨余垃圾、其他垃圾
与后续处理有关： 厨余垃圾（堆肥） 可回收物（回收再利用） 有害垃圾（无害化处理） 其他垃圾（焚烧、填埋）
三、教学环节
教学环节
核心问题
学生活动
环节1——新闻引入
为什么要进行垃圾分类？
观看视频
环节2——垃圾分类大挑战 如何进行垃圾分类？ 垃圾分类
环节3——厨余垃圾的处理：堆肥
可降解塑料袋（淀粉-聚乙烯塑料、聚乳酸塑料）能否投入厨余垃圾桶？ 讨论
方程式书写 环节4——可回收物（以塑料为例）的处理：熔融重塑、热分解
如何对塑料进行回收再利用？
讨论
学生实验——聚苯乙烯受热分解 方程式书写
环节5——有害垃圾的处理：无害化处理 如何将废旧锌锰干电池变废为宝？ 小组讨论，方案设计
环节6——总结 观看国外案例、视频
四、教学过程
【引入】如果大家比较关注新闻的话会发现，最近垃圾分类是一个比较热门的话题。上海市首先于7月1日正式开始实施《上海市生活垃圾管理条例》，把垃圾分为湿垃圾、干垃圾、有害垃圾、可回收物四类。网上也出现了一些有趣的图片：
【师】那么我们为什么要进行垃圾分类呢？
【生】可以把我们眼中的垃圾变废为宝，解决资源短缺的问题，还可以减少环境污染。并且如果能在前端做好垃圾分类，可以提高后续处理的效率。
【观看短片】
【师】继上海之后，2019年8月1日起，温州市也将实施浙江省最新发布的《城镇生活垃圾分类标准》，生活垃圾被分为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾四大类。其中的“厨余垃圾”就是上海分类中的“湿垃圾”，“其他垃圾”就是“干垃圾”。
以前的垃圾桶一般分为可回收垃圾、不可回收垃圾、有害垃圾三类。也就是将“不可回收垃圾”进一步分为“厨余垃圾”和“其他垃圾”两类。
【学生活动】垃圾分类大挑战 请把以下垃圾放入对应的垃圾桶：
橙子皮、卫生纸、纸盒、旧衣服、塑料瓶、玻璃瓶、过期药品、易拉罐、废旧电池、一次性筷子、灯管、书、面包碎、医用注射器、废温度计
一、厨余垃圾的处理
【阅读】2016年，温州市乐清市淡溪镇梅溪村被央视《焦点访谈》作为普遍推行垃圾分类制度的典型村进行报道。梅溪村购置了生活垃圾处理设备对厨余垃圾进行处理。该村日均产出2吨生活垃圾，一年就是700多吨。这些垃圾经过加工可得到300多吨有机肥，村子一年只需要用100来吨，能省下8万多的化肥钱，多出的有机肥可以卖给其他种植大户。
【问题1】村民在投放厨余垃圾时，按照要求，应将只投放垃圾，不放垃圾袋。但由于臭味，有人上网购买了如下“可降解垃圾袋”，按照你的理解，这种做法可行吗？
【生】该塑料的主要成分为聚乙烯和淀粉，淀粉在自然条件下容易降解，但聚乙烯不行，这种垃圾袋不是完全可降解的垃圾袋，不可用于和厨余垃圾一起堆肥。
【师】化学家有没有办法解决这个问题呢？有人发明了一种“玉米塑料”——聚乳酸
（PLA），将它埋在土壤中几个月，在微生物作用下即可完全降解为二氧化碳和水，是一种理想的绿色高分子材料。
植物中的淀粉水解为葡萄糖，经过发酵可以得到乳酸（），乳酸通过
分子间的脱水可以得到聚乳酸，请写出反应方程式。
【学生板书】
【师】聚乳酸中有酯基，在酸性和碱性条件下都易水解，因此在自然条件下能够完全降解。聚乳酸还有一种合成方法，可以通过两分子乳酸先脱水成环，再开环聚合成聚乳酸：
二、可回收垃圾的处理
【师】聚乳酸是一种可降解塑料，绿色环保，但普通的塑料降解非常困难，可能要经过两三百年时间才会分解，我们也经常用“白色污染”来形容它。部分塑料属于可回收垃圾，一般带有这样的标志：
【问题2】你知道我们对这些塑料是如何回收再利用的吗？ 【资料卡】聚苯乙烯耐老化、抗腐蚀，难降解 120℃～180℃成为流体
300℃以上开始分解
【生】可以粉碎后进行熔融重塑。
【师】但这样得到的再生塑料一般性质不稳定，易变脆，只能用于制造低档次制品。这种方法与我们处理其他可回收垃圾，如金属、纸张、玻璃等类似，在此过程中，也可以加入一些新的原料来重新合成。
【生】可以进行热分解，得到重制塑料的原料，再重新合成塑料。
【师】这个反应与我们学过的石油的裂解类似，通过高温加热使长链断裂为短链。如聚苯乙烯可以分解为苯乙烯，再重新合成聚苯乙烯，这种塑料就不会有再生塑料的缺点。
【师】请写出聚苯乙烯分解为苯乙烯的化学方程式。
【学生板书】
【师】下面我们通过一个实验来模拟一下这个过程。我们用废弃的笔芯作为原料，放入试管，加入氧化铝作为催化剂，加热，并将产物通入酸性高锰酸钾溶液，观察现象。注意加热时要先预热，加热停止时应先撤导管，再撤酒精灯。
【学生实验】
【师】这个反应可以得到70-75%的苯乙烯，此外还有乙苯和苯乙烯二聚体、三聚体。 【师】我国每年产生的废旧塑料量高达1400万吨，若都将其当做聚苯乙烯，按下表进行估算，每年可获得多少利润？
原料 成品价格 转化率 年产量 年利润 4000元／吨
8000元／吨
70％
980万吨
224亿
三、有害垃圾的处理
【师】生活中常见的有害垃圾有废旧电池、灯管、过期药品、化妆品、杀虫剂等。以下列电池为例，讨论其中有害成分是什么？
【生】锰是重金属元素，会造成土壤和水体污染。 【问题3】如何处理才能变废为宝？
总反应：Zn+2MnO2+2NH4Cl=Zn(NH3)2Cl2+ 2MnO(OH)
提示：MnO2可用于制备磁性材料，NH4Cl可用作肥料，ZnS可作白色颜料 【生】讨论及总结
【师】我们在垃圾分类这方面也可以借鉴国外的一些好的经验。比如韩国，他们要用指定的垃圾袋来装各类垃圾，在垃圾房内有一个专门的湿垃圾间，里面还有冷气，防止食物变质发臭。还有一个洗手池可以扔完厕所洗手用。
我们还可以借助一些高科技来帮助我们进行垃圾分类，比如上海张江人工智能岛上，一款可自动分类的AI垃圾桶正式投入应用。这款垃圾桶利用太阳能或插电装置，可识别95%可回收垃圾品种。于8月底更新后，还可识别有害垃圾。
通过这节课的学习，希望大家不仅自己在今后的生活中能够很好地进行垃圾分类，并且能够把这种理念传达给身边的人，让我们的家园变得越来越好。 五、板书设计
厨余垃圾 其他垃圾 ↓ ↓ 堆肥 焚烧、填埋
垃圾
有害垃圾 可回收物 ↓ 塑料 金属 纸张 玻璃 无害化处理 熔融重塑
热分解：
六、参考文献
[1] 叶军. 上海世博会的高科技明星之可降解塑料[J]. 第二课堂：初中版，2011，1：11-16.
[2] 王晶，于伟民，梁西良，王素漪. 废旧聚苯乙烯的回收利用[J]. 化学与粘合，2003，2：89-90.
[3] 罗志刚，罗妍菲，霍思琦. 废旧锌锰干电池的回收利用[J]. 广东化工，2013，40(17)：153-154.
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
