内容正文:
第四节 垃圾的分类与回收利用(第二课时)教案
北京版初中化学 九年级下册
一、教材分析
本节内容选自北京版初中化学九年级下册第四节,是在第一课时学生初步认识生活垃圾四类分类标准的基础上展开的第二课时。本课时聚焦回收利用这一核心,引导学生从化学物质组成与转化的视角,认识废纸、废塑料、废金属、废玻璃等常见垃圾的再生途径,体会垃圾是放错位置的资源。教材将化学知识与社会生活紧密联系,既承接物质构成与化学变化的已有认识,又为后续环境保护与绿色化学理念的形成奠定基础。
二、四维核心素养
化学观念:认识垃圾是放错位置的资源,常见物质可通过物理分离与化学转化实现循环再生,建立物质转化与资源循环的基本观念。
科学思维:能基于物质组成、性质与变化条件,对不同类别垃圾的回收利用路径进行比较、分类与推理,分析回收方案的合理性。
科学探究与化学实验:通过阅读资料、小组讨论与流程图绘制,探究典型垃圾回收利用的主要环节,学习从证据中得出结论的方法。
科学态度与责任:树立垃圾分类、资源节约与绿色化学意识,认识个人行为对环境的影响,形成自觉践行环保的社会责任感。
三、教学重难点
教学重点:理解废纸、废塑料、废金属、废玻璃、厨余垃圾和有害垃圾的主要回收利用途径,知道不同类别垃圾资源化的基本流程。
教学难点:从物质组成与变化的角度分析垃圾回收利用的化学原理,建立资源—产品—废弃物—再生资源的循环利用观念。
四、新课导入
教师投影课前布置学生拍摄的校园垃圾桶照片,展示可回收物桶、厨余垃圾桶、有害垃圾桶和其他垃圾桶中实际投放的物品。教师提问:这些被同学们随手丢弃的物品,真的毫无价值了吗?一个空塑料瓶、一张用过的作业纸、一节更换下来的旧电池,它们离开垃圾桶后究竟去了哪里?又会变成什么?学生围绕问题自由交流,教师顺势引出课题:今天我们就一起追踪这些垃圾的身后事,探究垃圾的分类与回收利用。
五、设计意图
从学生每天都能见到的校园垃圾桶切入,用真实照片唤起已有生活经验,以垃圾去哪儿了的悬念问题激发探究兴趣,自然衔接第一课时的分类知识,导向本课时的回收利用主题。
六、上课过程设计意图
本课时以校园垃圾去哪儿了为贯穿全课的大任务情境,采用任务驱动式学习。课堂围绕四个递进式任务展开:任务一追踪可回收物的重生之路,帮助学生建立物质转化与资源再生的化学观念;任务二探究厨余垃圾的变废为宝,体会生物质转化为肥料与能源的价值;任务三研讨有害垃圾的安全之旅,强化风险意识与社会责任;任务四设计校园垃圾分类宣传方案,实现知识向行为与态度的迁移。各任务均以学生小组合作探究为主,教师提供阅读资料、流程图等学习支架,并通过追问引导学生从物质组成与变化的角度思考问题,让学生在完成真实任务的过程中发展化学核心素养。
七、教学过程
【大任务情境】校园垃圾追踪行动
教师谈话:上节课我们学会了把校园里的垃圾分进四个不同颜色的桶。可是,分好类的垃圾并不会就此消失,它们会被运到不同的地方。这节课,我们就组成校园垃圾追踪小组,分别追踪四类垃圾的去向,弄清楚每一类垃圾是怎样被重新利用、变废为宝的。各小组领取追踪任务卡,开始你们的探究之旅吧。
任务一:追踪可回收物的重生之路
任务情境:可回收物桶里的废纸、塑料瓶、易拉罐和碎玻璃,被运到分拣中心后会经历怎样的旅程?它们最终变成了什么?
学习活动一:阅读资料,梳理流程。
教师给每个小组发放阅读材料,内容包括废纸回收再生的一般流程、废塑料瓶回收再生的一般流程、废铝罐回收再生的一般流程和废玻璃回收再生的一般流程。学生以小组为单位阅读材料,用简洁的词语在任务卡上填写每一种物品从回收到投放点到变成新产品之间经历的主要环节。教师巡视,提醒学生抓住关键步骤,不要照抄大段文字。
学习活动二:绘制流程图,组内交流。
各小组在任务卡上用箭头把整理出的环节连成流程图,并在流程图旁用一两句话标注每一步的目的。例如,废纸回收经过收集、分拣、碎浆、除杂、烘干、成型,重新变成纸制品;废塑料瓶经过清洗、破碎、造粒、纺丝或注塑,重新变成化纤制品或塑料制品。完成后,组内同学互相检查流程图是否完整、箭头方向是否正确,互相补充遗漏的环节。
学习活动三:全班汇报,追问深化。
每个小组选派代表上台展示本组绘制的流程图,并用自己的话讲一讲这一种物品的重生故事。教师在学生汇报后依次追问:废纸在碎浆除杂之后,纤维为什么还能重新交织成纸?废塑料瓶被清洗、破碎、加热后发生了怎样的变化?废铝罐在重新熔铸前后,物质的种类有没有改变?废玻璃为什么可以反复熔化成型?
教师引导学生小结:纸、塑料、金属、玻璃这些材料之所以能够被回收再利用,是因为它们在回收过程中主要依靠清洗、破碎、熔化、重塑等物理变化,物质本身没有变成别的东西,只是形状和大小发生了改变。这样做既减少了对新原料的开采,又节约了能源,还减少了垃圾填埋和焚烧带来的环境压力。
学习活动四:比较讨论,提炼认识。
教师提出讨论问题:同样是可回收物,为什么废纸和废塑料的回收流程不完全一样?引导学生从材料的性质出发思考——废纸含有植物纤维,需要通过碎浆让纤维重新分散;废塑料是高分子材料,需要加热到软化后再重新成型;金属熔点较高,需要高温熔炼;玻璃则可以像沙子一样反复熔化。学生在小组内交流后,教师提炼出核心认识:回收利用的方法必须根据物质的性质来选择,不同的性质决定了不同的再生工艺。
学习活动五:算一算节约账。
教师给各小组提供一组对比资料:用再生纸生产一吨纸所消耗的木材、水和能源,远少于用木材直接生产;用再生铝生产铝制品所消耗的能源,远少于从铝矿石冶炼。学生在任务卡上用自己的话写下两条回收可回收物为什么值得做的理由,可以从节约原料、节约能源、减少垃圾、减少排放等角度思考。小组代表发言后,教师补充:回收利用不是一句口号,它背后是实实在在的资源节约和环境保护,每一个把塑料瓶投进可回收物桶的动作,都在为这张节约账单贡献一分力量。
任务二:探究厨余垃圾的变废为宝
任务情境:食堂每天产生大量的剩饭、菜叶、果皮和茶渣,这些厨余垃圾被运走后,是怎样变成肥料或者其他有用东西的?
学习活动一:观察图片,猜测去向。
教师投影厨余垃圾从分类投放点到处理厂的现场图片,包括厨余垃圾运输车、处理车间里的分拣设备、发酵装置和最终产品。请学生先不看文字,根据图片猜测厨余垃圾可能经历了哪些处理环节,会变成什么。学生自由发言,教师把学生提到的关键词写在黑板一侧,暂不评判。
学习活动二:阅读资料,认识两种途径。
教师发放介绍厨余垃圾处理的阅读材料,重点介绍堆肥处理和厌氧发酵产沼气两种常见途径。学生阅读后,在任务卡上分别填写两种途径的起点物质、主要条件和最终产物。堆肥途径中,厨余垃圾经过分拣、粉碎,在适宜的温度、水分和通气条件下,被微生物分解,逐渐变成疏松的腐殖质状肥料,可以还田改良土壤;厌氧发酵途径中,厨余垃圾在隔绝空气的条件下被微生物分解,产生可以燃烧的沼气,沼渣和沼液则可以作为肥料。
学习活动三:角色扮演,说明理由。
教师组织小组活动:假如你是厨余垃圾处理厂的技术员,请向全班同学解释,为什么厨余垃圾不能像其他垃圾一样直接烧掉或者埋掉,而要专门进行堆肥或发酵。学生分小组准备,用因为……所以……的句式表达理由。在学生发言的基础上,教师引导总结:厨余垃圾含水量高、容易腐烂,如果混入其他垃圾,会降低焚烧效率、增加渗滤液处理难度;单独分出来进行堆肥或发酵,可以把其中的有机物重新变成肥料和能源,实现物质的循环利用。
学习活动四:联系生活,拓展思考。
教师提问:我们在家里、在学校食堂,怎样做才能让厨余垃圾干一点、净一点,更有利于后续处理?学生结合生活经验提出建议,例如沥干汤水、去掉包装袋、把大骨头和椰子壳等难腐物单独放。教师小结:厨余垃圾的资源化利用,从源头分类投放时就已经开始了,投放时多花一点心思,后续处理就能少费很多力气。
学习活动五:交流分享,表达认识。
教师请学生结合自己家的厨房,说说家里平时的菜叶、果皮、剩饭是怎样处理的,有没有尝试过堆肥或者把厨余单独装袋。学生交流后,教师引导:很多地方已经在小区设置了厨余垃圾专用收集桶,只要我们坚持干湿分开,厨余垃圾就能被专门收运、专门处理,真正变成滋养土地的肥料,而不是和其他垃圾一起被填埋或焚烧。教师进一步追问:如果厨余垃圾没有分出来,混入了其他垃圾,会给后面的处理带来哪些麻烦?学生从燃烧不充分、渗滤液增多、可利用的有机物被浪费等角度作答,教师把这些回答补充到黑板上。
任务三:研讨有害垃圾的安全之旅
任务情境:废电池、过期药品、废荧光灯管这些被归入有害垃圾的物品,如果和普通垃圾一起处理会有什么后果?它们应该被怎样安全地处理?
学习活动一:案例分析,认识危害。
教师提供一段简短的案例材料:一节随意丢弃的废电池,如果混入普通生活垃圾填埋后,其中的有害物质可能随渗滤液进入土壤和地下水;一支破碎的荧光灯管,如果和其他垃圾一起压缩运输,其中的有害物质可能挥发到空气中。学生阅读案例后,在小组内讨论:这些垃圾为什么被单独列为有害垃圾?它们中的哪些成分可能对环境和人体健康造成影响?
学习活动二:阅读流程图,了解处理路径。
教师发放有害垃圾处理流程图,学生阅读后在任务卡上标注关键环节:有害垃圾从专用收集点运到贮存库,再根据种类进入不同的处理车间,通过专用设备进行无害化处理,使其中的有害成分被固定、分解或回收,最终达标排放或安全填埋。教师特别强调:有害垃圾数量虽然不多,但危害大、处理要求高,必须由有资质的专业机构处理,个人和学校都不能自行拆解或焚烧。
学习活动三:辨析判断,巩固认识。
教师出示一组日常物品的名称,请学生判断哪些属于有害垃圾、应该投放到专用收集点,哪些不属于,并说明判断理由。物品包括:用完的干电池、过期的感冒药、打碎的普通玻璃瓶、用完的涂改液、换下来的日光灯管、用过的餐巾纸。学生独立判断后同桌交流,教师针对容易混淆的物品进行点拨,例如普通玻璃瓶是可回收物,而含汞的荧光灯管是有害垃圾,不能因为都是玻璃就混为一谈。
学习活动四:讨论责任,形成共识。
教师引导讨论:在学校和家庭中,我们可以为有害垃圾的安全投放做些什么?学生从设置专用收集盒、贴明显标签、定期交到社区收集点、不随意丢弃等方面提出做法。教师总结:有害垃圾的处理体现了对环境和他人负责的态度,正确投放既是知识,也是一份责任。
学习活动五:模拟投放,巩固技能。
教师在讲台上摆出四个颜色不同的空桶模型,再依次拿出准备好的物品卡片,请学生上台把卡片放到认为正确的桶里。每放一张,请台下同学判断是否正确,并说明理由。遇到有争议的卡片,教师组织全班讨论,直到形成一致意见。通过这一轮模拟投放,学生不仅巩固了有害垃圾的识别方法,也再次练习了四类垃圾的整体分类,把第一课时的知识和本课时的回收利用知识串联起来。
任务四:我是校园垃圾分类宣传员
任务情境:学完了四类垃圾的回收利用路径,请各组为学校设计一份垃圾分类回收宣传方案,让更多同学不仅会分,还懂得为什么要这样分。
学习活动一:明确宣传要素。
教师出示宣传方案设计单,引导学生明确方案需要包含的内容:宣传主题、面向对象、宣传形式(海报、倡议书、短视频、班级宣讲等任选)、核心宣传语,以及至少一条垃圾怎样被重新利用的科普知识。教师强调,宣传方案不是简单贴标语,而是要把今天学到的回收利用知识用同学们听得懂、记得住的方式讲出来。
学习活动二:小组合作,设计方案。
各小组围绕选定的形式展开设计。教师巡视时提供支架:如果设计海报,可以提醒学生用四种颜色对应四类垃圾桶,每种颜色下面写清楚投什么、去哪了、变成什么;如果设计倡议书,可以提醒学生列出两三条同学们今天就能做到的具体行动;如果准备班级宣讲,可以提醒学生举一个自己身边的例子。教师鼓励各小组把化学课上学到的物质可以回收再利用的道理融入宣传内容。
学习活动三:方案展示,互评改进。
各小组依次展示本组的宣传方案。其他小组认真倾听,从知识是否准确、表达是否清楚、行动是否可行三个方面提出一条优点和一条改进建议。教师在学生互评后进行点评,重点肯定那些把回收利用流程讲清楚、把资源循环道理说明白的方案,并提醒学生修正方案中关于垃圾去向的错误说法。
学习活动四:课后延伸。
教师布置课后实践任务:把本组设计的宣传方案在班级或校园里落地实施,可以利用班会时间进行一次宣讲,也可以把海报贴在班级公告栏。一周后,各班交流实施效果,看看同学们的垃圾分类投放行为有没有真正发生变化。
学习活动五:小组反思,梳理收获。
在各小组展示结束后,教师请每位同学在任务卡背面用三句话写下今天的收获:一句写我新知道了什么,一句写我以前做得不够好的是什么,一句写我今后打算怎样做。写完后小组内轮流分享,教师随机请几位同学向全班读出自己的第三句话。这一环节把课堂上的认识转化为面向未来的行动承诺,让学习真正延伸到课外。
课堂总结与提升
教师引导学生回顾本课的追踪之旅:我们从校园垃圾桶出发,追踪了可回收物经过分拣、清洗、破碎、熔化、重塑重新变成产品的过程;了解了厨余垃圾通过堆肥或发酵变成肥料和沼气的过程;知道了有害垃圾必须由专业机构进行无害化处理;还设计了校园宣传方案,准备把这些知识告诉更多同学。
教师进一步提升:今天我们认识到,垃圾并不是纯粹的废物,放对了地方、用对了方法,大部分垃圾都可以重新变成资源。从化学的角度看,这背后是物质在不同形态之间的转化,是资源在产品—废弃物—再生资源链条中的循环。希望同学们今后在扔垃圾之前,多想一想这东西会去哪儿、能变成什么,用自己的小小行动,为节约资源、保护环境出一份力。
八、板书设计
板书以垃圾去哪儿了为中心,围绕四类垃圾展开,不写化学式与计算公式。具体布局如下:
课题:垃圾的分类与回收利用(第二课时)
中心词:垃圾是放错位置的资源——回收利用就是让资源重新循环
一、可回收物——重生之路
废纸:收集—分拣—碎浆—除杂—烘干—成纸
塑料:清洗—破碎—造粒—重塑—新产品
金属:收集—熔炼—铸锭—加工—新制品
玻璃:收集—清洗—破碎—熔化—成型—新玻璃
关键词:物理分离与重塑,性质决定工艺
二、厨余垃圾——变废为宝
途径一:堆肥——微生物分解——肥料还田
途径二:厌氧发酵——产生沼气——能源利用
关键词:源头沥干净,后续好处理
三、有害垃圾——安全之旅
专用收集—专业贮存—无害化处理—达标排放或安全填埋
关键词:单独投放、专业处理、人人有责
四、循环观念
资源—产品—废弃物—再生资源,分类投放是起点,回收利用是关键
学科网(北京)股份有限公司
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