第十一单元 跨学科实践活动9 制造再生纸导学案-2025-2026学年九年级化学鲁教版下册

跨学科实践活动9 制造再生纸 导学案 鲁教版·初中化学·九年级下册·第十一单元 化学与社会发展 一、四维核心素养 化学观念：认识纸的主要成分是纤维素，理解物质可通过物理加工实现循环再利用，建立物质循环利用的化学观念。 科学思维：对比原生纸与再生纸的制造工艺，运用比较、分析、归纳的方法提炼再生纸生产的关键环节。 科学探究：经历碎解、制浆、抄纸、干燥全过程，学会设计方案、观察记录、分析影响纸张质量的因素。 科学态度与责任：认识废纸回收对节约林木、减少污染的重要意义，树立绿色环保和可持续发展意识。 二、学习重难点 重点：再生纸的基本制造原理与工艺流程，包括废纸碎解制浆、抄造成形、压榨干燥三个主要环节。 难点：理解纤维素在制浆过程中的分离与重新交织成网的过程，以及打浆程度、抄纸浓度等因素对再生纸质量的影响。 三、课前预习案 （一）知识回顾 1. 日常生活中使用的纸张，主要原料来自树木等植物的______部分，其主要成分是______。 2. 造纸的基本过程大致包括原料处理、______、抄造成形和______等主要环节。 3. 回收利用废纸，可以节约______资源，减少______排放，具有重要的环保意义。 4. 废纸经过收集、分类后，需要经过碎解、制浆、抄造等工序重新变成纸张，这体现了物质的______利用。 （二）预习思考 5. 下列关于废纸回收利用的说法，正确的是（ ） A. 废纸属于不可回收垃圾，应当直接焚烧处理 B. 再生纸的生产过程完全不消耗水资源和能源 C. 废纸回收可以节约林木资源、水资源和能源 D. 再生纸的质量一定比原生纸差，没有推广价值 6. 制造再生纸时，将废纸撕碎后放入清水中浸泡，其主要目的是（ ） A. 洗去纸张表面的灰尘和污渍 B. 使纸张纤维吸水膨胀、软化，便于后续搅拌分解 C. 增加纸的重量，降低生产成本 D. 让纸变软后直接作为成品使用 7. 下列做法中，不利于废纸回收利用的是（ ） A. 将废纸分类投放至可回收物收集箱 B. 在废纸上涂抹难以清除的油污或颜料 C. 回收前剔除废纸中的塑料薄膜、金属订书钉等杂质 D. 在校园和办公室倡导双面打印和废纸再利用 8. 与用木材直接造纸相比，废纸造纸的突出优势是（ ） A. 生产工艺更简单，不需要任何设备 B. 可以完全消除造纸过程中的污染 C. 节约木材、水资源和能源，降低环境负荷 D. 生产出的纸张一定比原生纸更白更光滑 （三）资料阅读与思考 阅读材料：我国是世界上纸张生产量和消费量最大的国家之一，每年产生大量废纸。废纸如果混入生活垃圾填埋，不仅占用宝贵的土地资源，纸张在自然环境中降解缓慢，还会渗滤有害物质污染土壤和地下水。将废纸回收后经过碎解、制浆、抄造等工序重新制成纸张，与原生木浆造纸相比，可以显著节约木材、水和电力，减少污染物排放。 9. 根据上述材料，简述废纸随意丢弃或填埋可能带来的环境问题。 10. 结合材料和生活经验，写出三条你认为可以促进校园废纸回收利用的具体做法。 四、课中探究案 探究活动一：废纸碎解与制浆 【提出问题】废旧纸张经过怎样的处理，才能重新变成均匀可用的纸浆？ 【实践操作】将收集的废旧纸张撕成约手掌大小的碎片，放入盛有清水的塑料盆中浸泡至充分软化；用搅拌棒将浸泡软化的纸片充分搅拌，直到水中形成均匀的纸浆状悬浮液。 【思考与讨论】 11. 为什么要先将废纸撕碎并充分浸泡，而不能直接放入大块纸张进行搅拌？撕碎和浸泡分别起到什么作用？ 12. 在浸泡和搅拌过程中，纸张从完整的片状物变成了分散在水中的纤维悬浮液。这个过程中是否有新物质生成？你判断的依据是什么？ 13. 如果搅拌时间不足或纸浆中仍有较多未分散的纸片团，会对后续抄纸产生什么影响？ 14. 工业制浆过程中，通常还会加入一些辅助药剂来去除废纸表面残留的油墨。请推测去除油墨的目的是什么？这一步对再生纸的质量有什么影响？ 探究活动二：抄造成形与压榨干燥 【提出问题】分散在水中的纸浆纤维，是如何重新组合成一张完整而有韧性的纸张的？ 【实践操作】将制好的纸浆加入适量清水稀释并搅拌均匀；用纱网制成的抄纸框从盆底缓缓向上捞起，使纸浆均匀地铺覆在纱网表面；轻轻沥去大部分水分后，用干净的吸水毛巾覆盖在纸层上方，用手掌轻轻按压吸去多余水分；待纸层半干定型后，从纱网上轻轻揭下，放在通风处自然晾干。 【思考与讨论】 15. 抄纸前为什么要将纸浆进一步稀释成较稀的悬浮液？如果纸浆浓度过大、纤维过于密集，抄出的纸张可能会出现什么问题？ 16. 铺在纱网上的纸浆纤维能够相互交织、粘连成连续的湿纸层，主要依靠纤维之间的什么作用？ 17. 压榨吸水这一步骤是否可以省略？如果省略，会对成品纸产生什么影响？ 18. 如果最终成品出现厚薄不均、表面粗糙、容易破碎等问题，请从操作环节分析可能的原因，并提出改进建议。 探究活动三：再生纸与原生纸的对比分析 【对比观察】将自制再生纸与普通白色书写纸并排摆放，从颜色、厚度、表面光滑程度、撕裂难易程度、吸水性等方面进行观察和简单测试，记录两者的差异。 【思考与讨论】 19. 通过对比观察，自制再生纸与普通书写纸相比，在外观和性能上存在哪些主要差异？ 20. 再生纸往往比原生纸颜色偏黄、偏暗，请结合废纸回收过程中纤维反复使用和残留杂质等因素加以解释。 21. 为了提高再生纸的外观质量和使用性能，可以在生产过程中采取哪些改进措施？请至少写出两点。 22. 有人认为“再生纸质量不如原生纸，不值得推广使用”，你是否同意这一观点？请结合资源利用和环境保护的角度谈谈你的看法。 拓展提升 23. 结合本次实践活动，从资源保护、环境保护和社会发展三个角度，谈谈推广再生纸使用的重要意义。 24. 在日常生活中，我们每个人都可以为废纸回收和再生纸推广做出贡献。请结合自身实际，拟定一份简短的行动倡议。 五、板书设计 跨学科实践活动9 制造再生纸 一、制造流程 废纸收集 → 撕碎浸泡 → 搅拌制浆 → 抄造成形 → 压榨吸水 → 晾干成纸 二、关键环节 1. 制浆：纤维充分分散，浆液均匀 2. 抄纸：浓度适宜，铺覆均匀 3. 压榨：充分吸水，紧密定型 三、环保意义 节约林木资源 | 减少能源消耗 | 降低环境污染 | 推动可持续发展 六、参考答案 课前预习案 1. 茎（木质部）；纤维素 2. 制浆；干燥 3. 林木（森林）；污染物 4. 循环（再生） 5. C 6. B 7. B 8. C 9. 废纸填埋会占用宝贵的土地资源；纸张在自然环境中降解缓慢，渗滤的有害物质会污染土壤和地下水。 10. （合理即可）例如：在教室和办公室设置分类废纸回收箱；倡导师生双面打印、双面书写；举办废纸回收主题宣传活动，提高大家的环保意识。 课中探究案 11. 撕碎可以增大纸张与水的接触面积，加快软化和分解速度；浸泡使纤维吸水膨胀、软化，便于后续搅拌分散成均匀的纸浆。 12. 没有新物质生成。判断依据：整个过程只是纸张纤维在水中被分散和重新分布，纤维本身的化学组成没有发生改变，属于物理变化。 13. 未分散的纸片团会导致抄出的纸张厚薄不均、表面粗糙，甚至出现局部强度不足、容易破损等问题。 14. 去除油墨是为了提高再生纸的白度和外观质量；油墨残留会使再生纸颜色发暗、发黑，影响纸张的使用效果。 15. 稀释是为了使纤维充分分散，避免纤维团聚；如果浓度过大，纤维堆叠过厚、分布不均，抄出的纸会过厚、粗糙、厚薄不一。 16. 主要依靠纤维之间的相互缠绕和相互吸附作用，使纤维交织成连续的网络结构，从而形成有一定强度的湿纸层。 17. 不可以省略。压榨吸水可以使纤维之间更加紧密贴合，提高纸张的强度和韧性；如果不压榨，纸张中水分过多，晾干后纤维结合松散，纸张容易破碎、起皱。 18. 可能原因：纸浆搅拌不充分导致纤维分散不均；抄纸时纱网移动不稳或浆液铺覆不均匀；压榨吸水不充分或受力不均。改进建议：充分搅拌使纤维均匀分散；抄纸时保持纱网平稳、匀速移动；压榨时均匀施压，确保充分吸水。 19. （合理即可）例如：再生纸颜色偏黄、偏暗；表面相对粗糙；厚薄可能不够均匀；韧性较差，较容易撕裂；吸水性可能较强等。 20. 废纸在使用和存放过程中接触空气、光线和环境杂质，纤维逐渐老化变黄；经过回收再制浆后纤维变短、强度下降；同时残留的油墨、染料等杂质也会使纸张颜色加深、发暗。 21. （合理即可）例如：加强制浆前的杂质分拣和脱墨处理；优化打浆工艺，使纤维更加充分地分散和细化；在抄纸过程中适当添加填料或增强剂，改善纸张的平滑度和强度。 22. （开放性试题，合理即可）不同意。虽然再生纸在某些性能上可能不如原生纸，但它可以节约大量林木资源、减少能源消耗和污染物排放，对于保护环境和实现可持续发展具有重要意义。随着生产工艺的不断改进，再生纸的质量也在逐步提高，完全可以满足多数日常使用需求，值得大力推广。 23. （合理即可）资源保护方面：减少对森林的砍伐，实现资源的循环利用；环境保护方面：减少造纸过程中的废水、废气排放，降低对环境的污染；社会发展方面：推动绿色生产和绿色生活方式，促进社会的可持续发展。 24. （开放性试题，合理即可。例如：节约用纸，尽量双面打印；将废纸分类投放至可回收物箱；向家人和同学宣传废纸回收的重要意义；优先购买和使用再生纸制品等。） 学科网（北京）股份有限公司 $