资源简介

(共39张PPT)
第七章 金属
第四节 垃圾的分类与回收利用
01
教学目标
02
新知导入
03
新知讲解
04
典例分析
05
课堂练习
06
课堂小结
01
学习目标
1. 能准确阐述垃圾分类（可回收物、有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾）的分类标准及常见垃圾归属，理解金属、塑料等可回收物回收利用的化学原理（如金属冶炼、有机垃圾堆肥的基本过程），明确垃圾分类在资源节约与环境保护中的核心价值。
2.学会运用所学知识辨析生活中常见垃圾的类别，初步形成用化学视角解决环境问题的思维方式。
3. 树立“垃圾是放错地方的资源”的科学观念，增强环境保护意识与社会责任感。
02
新知导入
“我们每天都会产生大量垃圾，它们对我们的生活和环境有什么影响呢？”
03
新知讲解
一、垃圾的分类
结合下表信息，和同学们交流一下你对“垃圾的分类与回收利用”的认识。
03
新知讲解
一、垃圾的分类
垃圾分类定义:
一般是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、投放和搬运，从而转变成公共资源的一系列活动的总称。
日常生活中常接触的垃圾有哪些？你能归纳出它们的特点吗？
塑料瓶、塑料袋
果皮果核
剩饭剩菜
纸箱纸片
……
03
新知讲解
一、垃圾的分类
厨余垃圾
可回收垃圾
有害垃圾
易降解、易腐败
可循环利用
电池
易引发化学污染
从健康与卫生、社会与环境、资源循环利用等角度，说说垃圾分类具有什么意义。
03
新知讲解
一、垃圾的分类
健康与卫生
减少细菌滋生和疾病传播，保障生活环境洁净。
从健康与卫生、社会与环境、资源循环利用等角度，说说垃圾分类具有什么意义。
03
新知讲解
一、垃圾的分类
社会与环境
改善人居环境质量，提升社会文明程度，缓解环境压力。
从健康与卫生、社会与环境、资源循环利用等角度，说说垃圾分类具有什么意义。
03
新知讲解
一、垃圾的分类
资源循环利用
促进可回收物资源化再生、减少原生资源消耗，同时降低垃圾处理成本与环境压力，实现资源的高效循环利用。
03
新知讲解
一、垃圾的分类
厨余垃圾（基于有机成分的生物化学降解性）：
这类垃圾具有易降解、易腐败的特点：在微生物作用下，碳水化合物会分解为二氧化碳和水，蛋白质会分解为含氮化合物（如氨），最终可通过堆肥转化为有机肥料，实现 “化学能向生物质能” 的转化，避免有机物质腐烂产生甲烷（温室气体）或渗滤液污染土壤。
常见例子：
米饭、菜叶、果皮、鱼骨、剩肉等。
你能从化学的角度对常见的生活垃圾进行分类吗？
03
新知讲解
一、垃圾的分类
有害垃圾（基于化学性质的危险性）：
含特殊化学物质，易引发化学污染或危害，含有有毒、腐蚀性、易燃易爆的化学物质，若随意丢弃，这些物质会通过 “化学迁移”（如溶解、挥发）污染环境，或通过生物富集危害人体健康。
常见例子：
废电池、废温度计、过期药品、废油漆桶、废灯管等。
你能从化学的角度对常见的生活垃圾进行分类吗？
03
新知讲解
一、垃圾的分类
可回收垃圾（基于化学组成的可资源化利用）：
含可循环利用的化学原料，通过化学 / 物理方法实现资源再生 。含有纯度较高、可通过物理分离或化学转化重复利用的化学物质，能减少 “原生资源开采→加工” 过程中的化学污染和能源消耗。
常见例子：
废纸箱、矿泉水瓶、易拉罐、废铁锅、废玻璃罐等。
你能从化学的角度对常见的生活垃圾进行分类吗？
03
新知讲解
一、垃圾的分类
其他垃圾（基于化学性质的难降解性与低资源化价值）：
化学组成复杂且无回收价值，需通过化学手段无害化处理 。成分混合、杂质多、难以分离，且不含可循环利用的化学物质，无法通过简单物理或化学方法回收，只能通过 “高温焚烧” 或 “卫生填埋” 进行无害化处理。
常见例子：
污染的纸巾、尿不湿、破碎陶瓷、一次性餐盒（不可降解且污染严重的）、烟头。
你能从化学的角度对常见的生活垃圾进行分类吗？
03
新知讲解
一、垃圾的分类
不同种类的塑料再利用的途径不同。
为便于回收和再利用，会在塑料制品上印刷或模压所用材料种类的标志。
03
新知讲解
废弃金属材料是一类重要的可回收物。
废钢铁、易拉罐等可以直接送往金属冶炼厂进行再加工；
而电子垃圾、电池等物品中的金属，需要专业机构进行分离提纯。
一、垃圾的分类
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
1.分类:
一类是废旧金属制品，主要组成是金属，以铁、铝、锌、铜及其合金为主，体积及质量较大；
一类是电子垃圾，组成复杂，经过二次分类后可筛选出金属部分，金属种类繁多且质量较小。
常见金属类垃圾可分为两类：
思考讨论：生活和生产中金属垃圾再利用的方法有哪些？
直接利用
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
思考讨论：生活和生产中金属垃圾再利用的方法有哪些？
间接利用
思考讨论：废旧金属能直接进行冶炼吗？总结废旧金属回收的流程。
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
废旧金属不能直接进行冶炼，因为回收的废旧金属通常混杂有其他金属、非金属杂质（如塑料、橡胶、油漆、泥沙等），部分还附着油污或锈蚀层，直接冶炼会降低产品纯度、增加能耗，甚至可能因杂质影响冶炼设备或产生有害气体。
源头分类与收集
预处理
（关键去杂与分选）
转化再生
终端复用
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
2.废旧金属制品的回收：废旧钢铁的回收
主要是利用火法冶炼（即回炉重炼）转变为再生金属——钢（含碳量在 0.03%~2% 之间的铁碳合金）。
图 7-40 废铁回收再利用过程
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
思考以下问题：
1. 废铁的主要成分有哪些？
2. 写出电炉炼钢主要反应的化学方程式。
废铁的主要成分是铁（Fe）单质，同时含有少量杂质，包括钢铁本身含有的碳（C）、长期锈蚀形成的铁锈（主要成分为氧化铁），以及少量其他金属（如铜、锌）或非金属杂质。
碳的氧化(降低钢中碳含量): C+O2 = CO2
铁锈的还原(将氧化铁转化为铁): 3C +2Fe2O3 = 4Fe +3CO2↑
高温
高温
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
思考以下问题：
3. 以上回收过程可划分成哪几个主要环节？
废铁预处理：通过剪切、压块、破碎，将废铁处理为便于后续操作的形态；
分选与净化：通过磁选分离铁与非铁杂质，再经清洗、预热，清洁废铁并提升冶炼效率；
电炉冶炼：通过电炉炼钢，将废铁转化为钢水；
产物处置：对冶炼产生的气体进行尾气处理，钢水经浇注得到铸件（或钢锭），炉渣进行回收利用。
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
2.废旧金属制品的回收：废旧钢铁的回收
1.电子垃圾中的金属如何回收呢？
2.电子垃圾中的金属多含有铜、银、金等贵金属，如何提纯呢？
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
3.电子垃圾的回收：从铁和铜混合粉末中回收铜和硫酸亚铁溶液
2g铁和铜混合粉末（铁粉的质量分数约为 20%）、10%的盐酸、20%的稀硫酸、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、装有蒸馏水的洗瓶。
探究用品：
100g 的盐酸中含有10gHCl；
100g 的稀硫酸中含有 20g H2SO4。
设计并实施实验：
03
新知讲解
观察烧杯内现象：
若有气泡持续产生，说明铁在反应；待不再有气泡冒出（铁粉完全反应），停止添加稀硫酸。
设计并实施实验：
1.取料与加试剂：
取2g铁铜混合粉末（含0.4g铁粉）放入烧杯中，用量筒量取适量20%的稀硫酸（如先加10mL），缓慢倒入烧杯，同时用玻璃棒不断搅拌（加速铁与稀硫酸的反应）。
2.充分反应：
03
新知讲解
组装过滤装置（漏斗 + 滤纸，遵循 “一贴二低三靠”），将烧杯内的混合物缓慢倒入漏斗中：
滤纸上的滤渣为铜（含少量附着的硫酸亚铁）；漏斗下的滤液为硫酸亚铁溶液。
设计并实施实验：
3.过滤分离：
用蒸馏水洗涤滤渣2~3次（去除铜表面残留的硫酸亚铁溶液），晾干后得到回收的铜；
将滤液转移至洁净试剂瓶中，得到硫酸亚铁溶液。
4.纯化产物:
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
思考讨论：
1. 如何保证得到的铜是纯净的？
确保铁粉完全反应：
取少量反应后的固体，加入稀硫酸，若无气泡产生，说明铁粉已完全反应；
充分洗涤滤渣：
用蒸馏水多次洗涤铜渣，直至洗涤液中加入氯化钡溶液无白色沉淀（证明无硫酸亚铁残留）；
纯净干燥：
用洁净滤纸吸干铜渣表面水分，或低温烘干（避免引入杂质）。
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
思考讨论：
2. 最终若得到1.44g纯铜，则滤液中硫酸亚铁的质量是多少？
参与反应的铁的质量：混合粉末总质量（2g）-纯铜质量（1.44g）= 0.56g；
解：设生成硫酸亚铁的质量为x
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56 152
0.56g x
56 0.56g
152 x
=
x=1.52g
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
从废旧手机中回收 Ag、Pd、Au 的一种方法的主要工艺流程如图 所示。
三种贵金属的回收率都大于 95%，产物经精制，纯度大于 99.9%。
图 7-41
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
该工艺流程利用了 Ag、Pd、Au 及其化合物的哪些性质差异？
1.与硝酸的反应性差异
Au不溶于单独的HNO3，而Ag、Pd 可与HNO3反应，生成可溶性的硝酸盐(AgNO3、Pd(NO3)2) 。
2.与Cl-作用后的溶解性差异
Ag+与CI-结合生成难溶性的AgCl沉淀;
Pd的硝酸盐与C1-反应，生成可溶性的H2PdCl4;
Au需在HNO3(氧化性环境)与CI-共同作用下，形成可溶性的HAuCl4(氯金酸)(单独HNO3无法溶解Au)。
这些性质差异实现了三种贵金属的分步分离与回收。
03
新知讲解
二、金属类垃圾的回收利用
垃圾是放错地方的资源，利用化学方法可将垃圾转化为新的资源。
图 7-42
04
典例分析
【典例01】(垃圾分类)“垃圾是放错位置的资源”，垃圾分类人人有责。矿泉水瓶、易拉罐属于（ ）
A．可回收物 B．有害垃圾
C．厨余垃圾 D．其他垃圾
A
04
典例分析
【典例02】(金属类垃圾的回收利用)处理废旧相纸和胶片的过程中，可得到含硝酸银的废液。通过以下方法可从废液中回收银。
（1）步骤2发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。
（2）步骤3的目的是 。
（3）固体A中的成分及其质量分别为 。
物理
检验固体B中是否含有铁粉
Fe：1.2g，Ag：1.0g
05
课堂练习
1. 下列垃圾中属于金属材料的是（ ）
A. 塑料瓶 B. 废旧铁锅 C. 废纸 D. 果皮
2. 下列金属中，在地壳中含量最高的金属元素是（ ）
A. 铁 B. 铝 C. 铜 D. 锌
3. 下列垃圾属于可回收垃圾的是（ ）
A. 废旧电池 B. 剩菜剩饭 C. 易拉罐 D. 用过的纸巾
B
B
C
4.为了减少垃圾的产生，下列做法合理的是（ ）
A. 大量使用一次性餐具 B. 购买过度包装的商品
C. 纸张双面使用 D. 随意丢弃废旧物品
5.在垃圾分类中，“厨余垃圾”包括（ ）
A. 骨头 B. 废电池 C. 塑料 D. 玻璃
6.下列有关金属材料的说法正确的是（ ）
A. 纯金属的性能一般比合金优越 B. 生铁和钢都是铁的合金
C. 金属在常温下都是固体 D. 金属材料一定不含有非金属元素
05
课堂练习
C
A
B
06
课堂小结
垃圾的分类与回收利用
垃圾分类
金属类垃圾的回收利用
垃圾分类定义。
不同种类的塑料再利用的途径不同。为便于回收和再利用，会在塑料制品上印刷或模压所用材料种类的标志。
废弃金属材料是一类重要的可回收物。
废旧金属制品，主要组成是金属，以铁、铝、锌、铜及其合金为主。
电子垃圾，组成复杂，经过二次分类后可筛选金属部分，金属种类繁多质量较小。
Thanks!
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