Giáo án chuyên đề hoá học 12 cánh diều

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

 - GV yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi tìm hiểu nội dung kiến thức mục I SGK trang 18 – 19 và báo cáo về ý nghĩa của tái chế kim loại.  - GV cho HS đọc thêm mục Em có biết SGK trang 18.  - GV yêu cầu HS suy nghĩ trả lời CH1 SGK trang 19:

 Việc tái chế sắt, thép giúp tiết kiệm được những tài nguyên nào?   

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

 - HS tìm hiểu và báo cáo về ý nghĩa của tái chế kim loại, đọc mục Em có biết, suy nghĩ trả lời CH1 SGK trang 19.  - GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS khi cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

 - GV mời đại diện 1 – 2 nhóm báo cáo về ý nghĩa của tái chế kim loại.  - GV mời 1 HS đọc mục Em có biết SGK trang 18.  - GV mời 1 HS trả lời CH1 SGK trang 19:

Việc tái chế sắt, thép giúp tiết kiệm được nguồn tài nguyên sắt trong tự nhiên.

 - Các HS khác lắng nghe để nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về ý nghĩa của tái chế kim loại.  

I. Ý nghĩa của tái chế kim loại

Các lợi ích cơ bản từ việc tái chế kim loại:

 - Tiết kiệm được nguồn tài nguyên thiên nhiên như quặng, đất, nước; hóa chất để xử lí quặng và tách kim loại ra khỏi quặng.  - Tiết kiệm được nhiều năng lượng so với quá trình tách kim loại từ quặng.  - Tiết kiệm chi phí sản xuất kim loại, tạo việc làm cho người lao động.  - Giảm thiểu diện tích bãi chứa phế liệu kim loại và hạn chế ô nhiễm kim loại đối với nguồn nước ngầm.  - Hạn chế được các tác động tiêu cực đến môi trường: giảm nguy cơ làm mất cân bằng sinh thái và suy thoái đất do khai thác quặng; giảm phát thải khí ô nhiễm như CO2, SO2, NOx,… và xỉ từ quá trình tách kim loại từ quặng.

Tìm hiểu quy trình tái chế kim loại

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

 - GV yêu cầu HS quan sát Hình 3.2, đọc thông tin SGK trang 19 – 21 và trình bày quy trình chung về tái chế kim loại:

 + Quy trình tái chế kim loại gồm có mấy công đoạn? Đó là những công đoạn nào?  + Trình bày ý nghĩa các công đoạn của quy trình tái chế kim loại.  - GV yêu cầu HS suy nghĩ trả lời CH2, 3, 4 SGK trang 19 – 20:

2. Theo em, công đoạn nào được mô tả trong Hình 3.2 có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất và nước? Vì sao?

3. Nêu các lợi ích của việc nghiền, ép, băm nhỏ phế liệu trong tái chế kim loại.

4. Nêu vai trò của việc tạo xỉ trong công đoạn luyện kim.  

 - GV yêu cầu HS liên hệ trả lời câu hỏi:

 Theo em, quy định phân loại rác thải trong phạm vi từng hộ gia đình có tác động thế nào đến quá trình thu gom phế liệu khi tiến hành tái chế kim loại?

 - GV cho HS đọc thêm mục Em có biết SGK trang 21.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

 - HS quan sát Hình 3.2, trình bày quy trình tái chế kim loại, suy nghĩ trả lời CH2, 3, 4 SGK trang 19 – 20, đọc mục Em có biết và câu hỏi của GV.  - GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

 - GV mời 1 – 2 HS trình bày quy trình tái chế kim loại.  - GV mời đại diện 3 HS lần lượt trả lời các CH2, 3, 4 SGK trang 19 – 20:

2. Công đoạn luyện kim (nung chảy, tinh luyện) có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất và nước vì phát thải một lượng lớn chất thải rắn ra môi trường đất như xỉ thải và nước thải ra chứa nhiều chất như hóa chất tẩy rửa, dầu mỡ, ion kim loại nặng,…

3. Lợi ích của việc nghiền, ép, băm nhỏ phế liệu trong tái chế kim loại:

 + Không chiếm nhiều thế tích khi di chuyển trong băng chuyền.  + Tiết kiệm năng lượng ở công đoạn nung chảy.

4. Vai trò của việc tạo xỉ trong công đoạn luyện kim: Giúp loại bớt tạp chất.

 - GV mời 1 HS đọc mục Em có biết SGK trang 21.  - GV mời 1 – 2 HS trả lời câu hỏi của GV:

 Quy định phân loại rác thải trong phạm vi từng hộ gia đình giúp cho việc thu gom phế liệu khi tiến hành tái chế kim loại được dễ dàng hơn.

 - Các HS khác lắng nghe để nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức quy trình tái chế kim loại

II. Quy trình tái chế kim loại

1. Quy trình tái chế kim loại

 - Công đoạn 1: Thu gom và phân loại phế liệu

 Phế liệu kim loại được thu gom về bãi; phân loại; tách các tạp chất không phải kim loại.

 - Công đoạn 2: Nghiền, băm nhỏ

 Phế liệu kim loại được ép, nghiền

 - Công đoạn 3: Luyện kim  + Nung chảy phế liệu trong lò nung.  + Tinh luyện trong quá trình nung chảy bằng cách thêm chất tạo xỉ hoặc bằng phương pháp điện phân sau khi kim loại tái chế nóng chảy được làm nguội, hóa rắn,…  - Công đoạn 4: Tạo vật liệu

 Trong quá trình làm nguội, kim loại tái chế được tạo hình thành vật liệu kim loại tái chế tùy mục đích sử dụng khác nhau.

 - Công đoạn 5: Vận chuyển

 Vật liệu kim loại tái chế được phân loại, đóng gói, vận chuyển đến các nhà kho lưu trữ hoặc chuyển đến nơi tiêu thụ.

Tìm hiểu đặc điểm của quy trình tái chế một số kim loại phổ biến

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

 - GV yêu cầu HS tìm hiểu và trình bày lại quy trình tái chế sắt, đồng và nhôm trong SGK trang 21 – 22.  - GV cho HS thảo luận nhóm và trả lời CH5 SGK trang 22:

 Hãy kể tên một số nguồn phế liệu (đồ dùng, dụng cụ, thiết bị hỏng hoặc cũ) có thể được dùng để tái chế nhôm.

 - GV yêu cầu HS: Kể thêm tên một số phế liệu có thể sử dụng để tái chế sắt và đồng?  - GV giới thiệu thêm cho HS về quy trình sản xuất thép ở nhà máy thép Vicasa, Việt Nam:

 - GV giới thiệu thêm cho HS về biểu tượng Mobius Loop: Biểu tượng được sử dụng trong bao bì sản phẩm làm bằng các vật liệu như kim loại, nhựa, thủy tinh, giấy và các tông, gỗ, dệt may, vật liệu tổng hợp (giấy và kim loại, giấy và nhựa, thủy tinh và nhựa).

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

 - HS thảo luận nhóm, đọc SGK, trình bày quy trình tái chế sắt, đồng và nhôm, trả lời CH5 trang 22, câu hỏi của GV.  - GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

 - GV mời 3 HS lần lượt trình bày quy trình tái chế sắt, đồng và nhôm.  - GV mời đại diện 1 – 2 nhóm trả lời CH5 SGK trang 22:

Một số nguồn phế liệu có thể dùng để tái chế nhôm: vỏ lon, khung cửa sổ, đồ gia dụng (xoong, mâm,…)

 - GV mời đại diện 1 – 2 HS kể tên một số phế liệu có thể sử dụng để tái chế sắt và đồng:  + Sắt: sắt xây dựng, khung xe, đinh sắt, dây sắt,…

 + Đồng: đồ điện, chi tiết máy,…

 - Các HS khác lắng nghe để nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về đặc điểm của quy trình tái chế một số kim loại phổ biến.

2. Đặc điểm của quy trình tái chế một số kim loại phổ biến

a) Tái chế sắt

 + Tách phế liệu thép ra khỏi hỗn hợp phế liệu bằng nam châm cỡ lớn.   

 + Nung chảy phế liệu thép trong lò điện ở nhiệt độ cao (1600oC).  + Thêm một số chất vào thép phế liệu nóng chảy.

b) Tái chế đồng

 - Đồng phế liệu được nung chảy ở nhiệt độ cao (1 100oC), làm nguội thu được đồng thô.  - Tinh luyện đồng thô bằng cách sử dụng chúng làm điện cực dương của bể điện phân chứa dung dịch chất điện li phù hợp.

c) Tái chế nhôm

 - Phế liệu nhôm được nung chảy trong lò đốt ở nhiệt độ khoảng 750 oC.  - Thêm hỗn hợp các muối như NaCl, KCl,… nhằm tăng hiệu quả tạo xỉ.  - Bổ sung một số hóa chất khác để tăng độ tinh khiết của nhôm sau khi tái chế.   

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

 - GV chiếu các video về ô nhiễm môi trường ở làng tái chế nhôm (0.00s – 2.45s), video về ô nhiễm môi trường từ hoạt động thu mua tái chế phế liệu (0.30s – 2.10s) và hình ảnh:

Ô nhiễm môi trường không khí, đất và nước ở làng nghề tái chế

 - GV yêu cầu HS xem video, hình ảnh và kết hợp với tìm hiểu nội dung kiến thức mục III SGK trang 22 để trình bày tác động tới môi trường từ việc tái chế kim loại thủ công.  - GV cho HS đọc thêm mục Em có biết SGK trang 22.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

 - HS xem video, hình ảnh đọc SGK và trình bày tác động tới môi trường từ việc tái chế kim loại thủ công.  - HS đọc thêm mục Em có biết SGK trang 22.  - GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS khi cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

 - GV mời 2 – 3 HS trình bày tác động tới môi trường từ việc tái chế kim loại thủ công.  - GV mời 1 HS đọc trước lớp mục Em có biết SGK trang 22.  - Các HS khác lắng nghe, nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, chuẩn kiến thức về tác động tới môi trường từ việc tái chế kim loại thủ công.

III. Tác động tới môi trường từ việc tái chế kim loại thủ công

 Các quá trình tập kết, rửa, băm nhỏ và nung chảy phế liệu; các công đoạn thải xỉ và tẩy rửa vật liệu kim loại sau tái chế bằng hóa chất,… có thể tạo ra khói bụi, khí độc, mùi hóa chất dư thừa, gây ô nhiễm môi trường không khí, đất và nước.  

PHIẾU BÀI TẬP

Khoanh tròn vào câu đặt trước câu trả lời đúng

Câu 1. Chọn phát biểu sai về lợi ích của tái chế kim loại?

A. Tiết kiệm chi phí sản xuất kim loại, tạo việc làm cho người lao động.

B. Giảm thiểu diện tích bãi chứa phế liệu kim loại và hạn chế ô nhiễm kim loại đối với nguồn nước ngầm.

C. Tiết kiệm được ít năng lượng so với quá trình tách kim loại từ quặng.

D. Tiết kiệm được nguồn tài nguyên thiên nhiên như quặng, đất, nước.

Câu 2. Trong quy trình chung về tái chế kim loại, sau khi thu gom, phân loại phế liệu thì cần phải làm gì tiếp theo?

A. Nung chảy.

B. Tạo vật liệu.

C. Vận chuyển.

D. Nghiền, băm nhỏ.

Câu 3. Trong công đoạn thu gom và phân loại phế liệu, phế liệu được phân loại dựa vào đâu?

A. Màu sắc.

B. Kích thước.

C. Độ dẻo.

D. Mùi vị.

Câu 4. Ở giai đoạn nấu chảy trong quy trình tái chế thép, thép phế liệu thường được nấu chảy trong lò điện ở nhiệt độ cao khoảng

A. 1 100 ^oC.

B. 750 ^oC.

C. 1600 ^oC.

D. 500 ^oC.

Câu 5. Trong công đoạn luyện kim, tại sao việc tinh luyện thường được tiến hành trong quá trình nung chảy bằng cách thêm chất tạo xỉ?

A.Vì để tiết kiệm năng lượng.

B. Vì để phân loại phế liệu.

C. Vì để loại bớt tạp chất.

D. Vì để tạo khuôn đơn giản.

Câu 6. Tại sao khi tái chế đồng, để tạo ra đồng tinh khiết hơn thì đồng thô cần được tinh luyện?

A. Vì để tách phế liệu đồng ra khỏi hỗn hợp phế liệu.

B. Vì để điều chỉnh một số tính chất vật lí của đồng tái chế theo mong muốn.

C. Vì để bù đắp lượng của một số nguyên tố bị hao hụt.

D. Vì phần lớn lượng đồng tái chế được sử dụng làm dây dẫn điện.

Câu 7. Trong quá trình tái chế nhôm, phế liệu nhôm được làm gì nhằm hạn chế sự oxi hóa của nhôm lỏng bởi oxygen trong không khí?

A. Phế liệu nhôm được nấu chảy ở nhiệt độ cao và được thêm vôi.

B. Phế liệu nhôm được sục khí oxygen để loại bỏ carbon và tạp chất dễ cháy.

C. Phế liệu nhôm nóng chảy được sục khí chlorine, argon, nitrogen.

D. Phế liệu nhôm được nấu chảy ở nhiệt độ cao cùng với hỗn hợp các muối như NaCl, KCl,...

Câu 8. Cho các giai đoạn quy trình chung về tái chế kim loại:

(1) Luyện kim (nung chảy, tinh luyện).

(2) Vận chuyển.

(3) Thu gom, phân loại phế liệu.

(4) Tạo vật liệu.

(5) Nghiền, băm nhỏ.

Sắp xếp thứ tự các giai đoạn trên theo quy trình tái chế kim loại đúng là

A. (5), (3), (1), (4), (2). 

B. (3), (5), (1), (4), (2). 

C. (3), (5), (1), (2), (4). 

D. (5), (3), (1), (2), (4).