跨學科實踐活動07 垃圾的分類與回收利用（原卷版）

跨學科實踐活動07垃圾的分類與回收利用命題點一了解垃圾及其處理的意義【典例1-1】為了人類共同生活的家園，垃圾分類從我做起。某校社會實踐小組的同學們對垃圾的類別、分類回收及危害產生了濃厚的興趣并開啟了項目式學習之旅。任務一：了解垃圾分類的意義（1）學會識圖分揀垃圾：塑料瓶應投入的垃圾箱是(填字母序號)。垃圾的綜合化分類具體可得到金屬、塑料和紙屑等可再利用的資源。任務二：學習垃圾分類處理的方法【參觀學習】小組同學在技術人員的指導下，了解到垃圾回收處理的過程如下：分類收集→運輸→垃圾處理廠篩分→分類處理→最終處置任務三：探究垃圾焚燒產生的氣體成分。【提出問題】垃圾焚燒產生的氣體中是否含有SO2、CO、CO2？【查閱資料】SO2能使紅色的品紅溶液褪色，常用于檢驗SO2；紫紅色酸性高錳酸鉀溶液可與SO2反應而褪色，常用于除去SO2；SO2也能使澄清石灰水變渾濁，反應原理和二氧化碳使澄清石灰水變渾濁類似。【進行實驗】（2）設計實驗方案，探究垃圾焚燒產生的氣體成分。實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論I將除塵后的氣體通入盛有少量品紅溶液的試管中紅色褪去Ⅱ將除塵后的氣體先通過如上圖裝置后，再通入盛有澄清石灰水的試管中澄清石灰水變渾濁含有CO2【反思評價】（3）小明認為通過實驗步驟Ⅱ證明氣體中含有二氧化碳不嚴謹，理由是，實驗步驟Ⅱ改進為：將除塵后的氣體依次通過(填實驗編號①②③)。①紅色的品紅溶液

②紫紅色酸性高錳酸鉀溶液

③澄清石灰水【變式1-1】2024年中國環(huán)境日的主題為“全面推進美麗中國建設”。下列做法錯誤的是A．分類回收處理生活垃圾 B．隨意丟棄廢舊電池C．生活污水處理達標后再排放 D．噴灌、滴灌農作物【變式1-2】【科普閱讀】垃圾分類是一種新時尚?，F(xiàn)階段我國生活垃圾的組成情況圖1所示。當前我國垃圾處理方式如圖2所示。其中處理廚余垃圾的方法主要有兩種，一種是將廚余垃圾分類后進行堆肥處理，即通過一系列方法將廚余垃圾變成肥料，堆肥過程中溫度及氧氣含量變化如圖3、圖4所示。另一種方法是通過厭氧消化制沼氣，將分類后的廚余垃圾放入沼氣池中，產生的沼氣可以作為燃料、發(fā)電資源所用，廢渣可以用來制作魚飼料。這兩種處理方式，都可以將廚余垃圾再回收變成資源。（1）垃圾分類的意義是（寫出1條即可）。（2）由圖2可知，．現(xiàn)階段我國垃圾處理的兩種主要方式為填埋和。（3）沼氣（主要成分為甲烷）燃燒反應的化學方程式為。（4）下列說法正確的是。A．空礦泉水瓶屬于可回收物B．生活垃圾中餐余垃圾居首位C．生活中可通過使用布袋減少塑料垃圾的產生D．堆肥過程中，氧氣含量最高時，溫度也為最高命題點二垃圾分類的方法和途徑【典例2-1】做好垃圾分類，實現(xiàn)資源再利用。下列可回收垃圾主要成分屬于金屬材料的是A．舊報紙 B．易拉罐 C．塑料桶 D．玻璃瓶【變式2-1】垃圾分類任重道遠，下列垃圾應該放入有害物質垃圾箱的是A．爛菜葉 B．生銹C．廢舊鎘鎳充電電池 D．舊書報【變式2-2】隨著我國社會經濟的發(fā)展，城市人口每天會產生大量的生活垃圾，如圖是我國目前垃圾處理的常見方式。垃圾未經分類就回收或者任意丟棄都會造成環(huán)境污染，垃圾分類一般指按一定規(guī)定或標準將垃圾分類儲存、投放和搬運，從而轉變成公共資源的一系列活動的總稱。目前垃圾主要分為四類：可回收垃圾、廚房垃圾、有害垃圾、其他垃圾?？苫厥绽浱幚砜稍倮?，如廢紙經過回收、篩選和脫墨等工藝，可以重新制成高質量的新紙。將廢棄金屬制品進行熔煉，分離出不同成分的金屬材料，再加工成新的金屬制品。通過特殊的焚燒鍋爐燃燒城市固體垃圾可以用來發(fā)電，垃圾發(fā)電分為垃圾焚燒發(fā)電和垃圾填埋氣發(fā)電兩大類。（1）現(xiàn)階段我國垃圾最主要的處理方式是。（2）焚燒固體垃圾用來發(fā)電實現(xiàn)了能向電能的轉化。（3）廢棄金屬回收中鐵制品被腐蝕難以回收，而鋁制品易回收的原因是(用化學方程式表示)。（4）垃圾未分類帶來的危害有。命題點三金屬垃圾的回收方案【典例3-1】隨著環(huán)境問題的日益嚴重，垃圾的處理問題正日益被人們所重視。某垃圾處理廠對金屬垃圾（主要成分是Fe、Cu、Fe2O3、SiO2）處理及綜合利用的部分工藝如下圖所示。

已知：SiO2不溶于水，且與硫酸溶液、堿溶液都不反應。難溶性堿不穩(wěn)定，受熱易分解生成金屬氧化物和水。請回答下列問題：（1）操作I名稱為，其中玻璃棒的作用為。（2）從Fe、Cu混合物中分離出Cu的方法為，寫出Cu在生活中的一種用途。（3）寫出步驟②、④中反應的化學方程式：步驟②：。步驟④：。（4）下列有關垃圾分類與處理正確的是______。A．廢棄的金屬和廢舊干電池屬于可回收垃圾B．家庭過期的藥品屬于有害垃圾C．碎玻璃、果皮屬于其他垃圾D．垃圾分類對垃圾回收和保護環(huán)境有積極的意義【變式3-1】習近平總書記十分關心垃圾分類工作，他指出垃圾分類是社會文明水平的一個重要體現(xiàn)，應該對垃圾分類回收。請根據下圖完成綜合處理生活垃圾的有關問題。資料l：垃圾焚燒產生煙氣中有SO2、HCl等有害氣體，SO2與CO2的化學性質相似。資料2：硫酸亞鐵容易與空氣中的O2發(fā)生反應變質。（1）其它垃圾的處理①發(fā)電廠焚燒垃圾時，將能轉變?yōu)殡娔?。②吸收步驟中，石灰漿發(fā)生反應的化學方程式是(任寫一個)。（2）廢舊電池的回收某些廢舊電池中含有危害人類健康的鎘、汞等元素。回收廢舊電池中的鎘有以下方法：方法一

將廢舊電池進行處理制得硫酸鎘溶液，向其中加入足量的鋅粉，得到固體鎘。方法二

將廢舊電池破碎成細顆粒后焙燒，鎘轉化為氧化鎘(CdO)；將含氧化鎘的細顆粒和炭粉混合，隔絕空氣加熱至l200℃得鎘蒸氣和一氧化碳。①由方法一推測，鎘的金屬活動性比鋅(填“強”或“弱”)。②氧化鎘和炭粉反應的化學方程式是，基本反應類型為。（3）生銹鐵制品的回收①生銹鐵制品回收利用過程中，要將硫酸亞鐵溶液在氮氣環(huán)境中結晶得到硫酸亞鐵晶體。其中氮氣的作用是。1．垃圾分類人人有責，空的塑料礦泉水瓶應該投入印有下列哪種標識的垃圾箱中A． B． C． D．2．垃圾分類人人有責，過期藥品屬于A．可回收物 B．其他垃圾 C．廚余垃圾 D．有害垃圾3．閱讀下面科普短文。2021年，我國包括北京在內的46個城市，將要推行生活垃圾分類制度。表12020年北京市生活垃圾主要組成的質量分數(%)廚余紙類塑料玻璃金屬木竹磚瓦織物53.2219.6019.591.250.152.830.600.72生活垃圾一般可分為四大類：可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾，目前垃圾的處理方式主要為填埋、焚燒和堆肥。垃圾焚燒處置的過程中，很容易產生惡臭氣體和酸性氣體，如：NO2、SO2等，嚴重污染自然環(huán)境。二氧化氮是大氣污染物之一，所帶來的環(huán)境效應包括：濕地和陸生植物物種之間競爭與組成變化，大氣能見度降低，地表水的酸化、富營養(yǎng)化等，還能與空氣中的氧氣和水發(fā)生化合反應，形成酸雨主要成分之一的硝酸(HNO3)。依據文章內容回答下列問題。（1）由表1可知，2020年北京市生活垃圾中數量最多的垃圾是。（2）廢舊電池、過期藥品屬于垃圾。（3）下列既屬于大氣污染物又屬于純凈物的是_______。A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．垃圾焚燒后產生的氣體（4）酸雨主要成分之一是硝酸，硝酸型酸雨形成的化學方程式為，反應基本類型屬于反應。4．垃圾分類是新時尚。補齊廢棄物與對應垃圾種類間的連線。

5．2019年6月21日，杭州市開始在全市范圍穩(wěn)步推進垃圾分類管理，將生活垃圾分為如圖所示的4類：杭州市生活垃圾分為四類，分別是：可回收物、有害垃圾、易腐垃圾、其他垃圾。（1）以下四種物品中屬于垃圾分類中可回收物的是。A．破碗瓷片 B．過期藥物 C．廢舊報紙 D．枯枝落葉（2）易腐垃圾經過處理會產生沼氣，沼氣可以燃燒發(fā)電。沼氣的主要成分是甲烷（CH4），請寫出甲烷燃燒的化學方程式。（3）廢電池屬于“有害垃圾”，主要是因為廢電池里含有大量的汞、鎘、錳、鉛等重金屬（選填“元素”或“單質”）。6．垃圾分類具有經濟和環(huán)境雙重價值。在一次實踐活動中，同學們開啟了對垃圾的分類與回收利用的探究之旅?；顒右唬簠⒂^垃圾分類處理廠同學們在技術人員的指導下，了解到垃圾回收處理的過程如圖1所示。（1）在參觀時獲悉城市生活垃圾可分為、有害垃圾、廚余垃圾和其他垃圾。（2）小組交流后確定垃圾篩分時，可根據區(qū)分銅和鋁。活動二：設計制作堆肥桶（3）興趣小組的同學就廚余垃圾的堆肥方法與肥料的使用，開展了廚余垃圾堆肥項目研究，從而改良土壤提高土壤的肥力。同學們設計的小型堆肥桶如圖所示，給堆肥桶加蓋的作用：一是提供無氧環(huán)境，；二是防止異味飄出。7．對垃圾進行分類回收，不僅可以避免污染環(huán)境，還可以充分利用資源。以普通鋅錳電池的鋅皮（主要成分是Zn和少量FeO）為原料制備納米氧化鋅，可用于催化材料、光化學半導體材料等。具體流程如圖所示：（1）操作1的名稱是，濾渣A的成分是。（2）寫出浸出液與鋅反應的化學方程式：，該反應屬于（填基本反應類型）。（3）請寫出分解的反應化學方程式：。（4）酸浸過程中，要注意通風、嚴禁明火的原因是（答出一點即可）。（5）濾液B中含有，經回收處理后可在農業(yè)上用作肥。8．垃圾焚燒促進了垃圾處置的減量化、資源化和無害化，化學興趣小組的同學們對垃圾焚燒產生了興趣，走進垃圾焚燒廠，展開了項目式學習之旅。項目一：了解垃圾焚燒工藝系統(tǒng)【實地參觀】垃圾焚燒工藝系統(tǒng)由垃圾儲存系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)，余熱鍋爐系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、汽輪發(fā)電系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、滲瀝液處理系統(tǒng)組成?！颈磉_交流】（1）垃圾進入焚燒系統(tǒng)前，需要將垃圾進行分類，下列垃圾屬于可回收物的是___________。(“不定項”選擇)A．廢舊金屬 B．快遞紙箱 C．食物殘渣（2）為了使垃圾在焚燒系統(tǒng)中燃燒更加充分，可進行的操作是。(填一種即可)項目二：檢驗垃圾滲瀝液的成分（3）【進行實驗】實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論步驟1取少量黑色的垃圾滲瀝液于燒杯中，加入足量的進行吸附色素，靜置。上層溶液變?yōu)闊o色步驟2取少量上層溶液于試管中，向其中滴加紫色石蕊溶液。滲瀝液中含有H+【得出結論】垃圾滲瀝液中含有氫離子。【反思交流】（4）若要證明氫離子是否存在，下列試劑不能達到目的的是___________。A．pH試紙 B．Cu C．Fe2O3（5）向加有酚酞試劑的氫氧化鈉溶液中加垃圾滲瀝液也可證明溶液中含有氫離子。①實驗中酚酞的作用是。②該反應的微觀實質是。項目三：討論垃圾焚燒的應用【討論交流】（6）垃圾焚燒時產生的熱量可用于發(fā)電，此過程中的能量轉化形式為能→熱能→電能。9．垃圾袋焚燒促進了垃圾處置的減量化、資源化和無害化?；瘜W興趣小組的同學們對垃圾焚燒產生了興趣，他們走進垃圾焚燒廠，展開了項目式學習之旅。項目一：了解垃圾焚燒工藝系統(tǒng)【實地參觀】垃圾焚燒工藝系統(tǒng)由垃圾儲存系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱鍋爐系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、汽輪發(fā)電系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、滲瀝液處理系統(tǒng)組成?！颈磉_交流】（1）垃圾進入焚燒系統(tǒng)前，需要將垃圾進行分類，下列垃圾屬于可回收物的是______（填字母序號）。A．廢舊金屬 B．快遞紙箱 C．食物殘渣（2）為了使垃圾在焚燒系統(tǒng)內充分燃燒，可進行的操作是。項目二：檢驗垃圾滲瀝液的成分【進行實驗】（3）請完善下面表格。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論步驟1取少量黑色的垃圾滲瀝液于燒杯中，加入足量的，靜置上層溶液變?yōu)闊o色，異味消除——步驟2取少量上層溶液于試管中，向其中滴加紫色石蕊溶液。滲瀝液中含有H+步驟3另取少量上層溶液于試管中，向其中滴加。產生白色沉淀滲瀝液中含有Cl-【得出結論】垃圾滲瀝液中含有H+和Cl-【分析解釋】（4）步驟3中發(fā)生反應的化學方程式是。項目三：討論垃圾焚燒的意義【討論交流】（5）垃圾焚燒的意義是（寫一種即可）。10．垃圾被稱為“放錯了地方的資源”，對垃圾進行分類與回收利用是建設環(huán)境友好型社會的重要內容之一?；瘜W興趣小組的同學們利用周末時間對塑料垃圾的產生及危害、處理方法、焚燒后氣體的成分、防止污染的途徑等內容展開了項目式學習活動?；顒右唬赫{查塑料垃圾的產生及危害【走訪調查】（1）同學們分成若干小組進入社區(qū)進行調查，發(fā)現(xiàn)人們在日常生活中很喜歡使用塑料制品，原因是?！拘〗M交流】（2）同學們交流后認為，塑料屬于材料，不易降解，廢棄塑料制品的隨意丟棄會造成“白色污染”。活動二：了解塑料垃圾的處理方法【咨詢專家】同學們就“塑料垃圾的處理方法”咨詢了垃圾處理廠的技術專家，據專家介紹，大多數可回收塑料被加工成顆粒，然后制造成新的塑料產品。然而，塑料薄膜、薄塑料袋等卻不可回收利用，通常它們會被填埋或焚燒掉?！痉治鲇懻摗浚?）日常生活中可被回收的塑料制品是（舉一種）?；顒尤禾骄克芰侠贌髿怏w的成分【查閱資料】塑料焚燒時會產生多種有害氣體，特別是用于包裝物品的塑料袋中常含氯元素，焚燒后會產生氯化氫氣體?！緦嶒烌炞C】（4）同學們在實驗室中進行了以下實驗，探究含氯塑料焚燒產生的氣體中是否有氯化氫。實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論①取少量含氯塑料置于焚燒爐中進行焚燒，將焚燒產生的氣體通入水中含氯塑料焚燒產生的氣體中有氯化氫②取步驟①所得溶液于試管中，向其中滴加紫色石蕊溶液③另取步驟①所得溶液于試管中，向其中滴加適量稀硝酸和產生白色沉淀【反思評價】（5）實驗步驟③中發(fā)生反應的化學方程式為。（6）有同學認為，塑料屬于有機物，所以步驟②中實驗現(xiàn)象產生的原因還可能是