科技创新材料废电池.docx

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科技创新材料废电池

【创新项目】

废旧电池的回收与利用

广东省惠州市博罗县高级中学

小组名：

绿色之家组员：

指导教师：

林奇石　宋秋霞　王宁

一、摘要

引起环境恶化有很多很多的因素，废旧电池中很多有毒元素都是环境问题严重的缘由。

据此，绿色之家小组成员根据校园废旧电池乱扔乱放的状况，通过充分的讨论和商议，制定了题为“废旧电池的回收和利用”的活动，通过课题的充分选择和考虑，研究计划制定，资料收集和整理，实验的证明，问卷调查的结果与分析等环节开展项目活动，最终提出废旧电池回收利用的种种可行方案并切实践行这些方案，旨在为绿色环保理念做护旗手，实践低碳生活理念，为绿色校园美化和保洁工作献上一份礼物。

二、课题产生背景

电池，是我们日常生活中用的最广泛的商品之一，从照相机、录音机、电子闹钟到电子辞典和掌上电脑，都离不开干电池。

我国是干电池的生产和消费大国，一年的产量达150亿只，居世界第一位，消费量为70亿只，平均每个中国人一年要消费5只干电池。

由于干电池中含有汞、镉、镍、铅等重金属，它们是一些化学毒性极强、污染环境极严重、持续时间极长的污染源。

另外，干电池中还有大量锌、锰、铜、银、碳棒等有用成分可以回收利用。

而我国目前废旧电池的回收率却不足2％，远远低于发达国家近50％的回收率。

随意丢弃干电池，不仅污染环境、危害人体健康，而且也浪费资源。

为此我们确立了“废旧电池的回收与利用”这一研究课题。

三、实验过程和方法

本次实验和课题研究共分三个阶段进行。

第一个阶段开展废旧电池回收和利用的讲座，由老师指导进行；第二个阶段为课题组同学开展实验及数据分析；第三个阶段为课题组同学制作废旧电池调查问卷，在校内外开展调查活动并进行统计分析。

第一阶段：

电池的种类、常见电池和新型电池的讲座

1、电池的种类和用量讲座

电池主要有一次性电池、二次电池和汽车电池。

一次性电池包括：

纽扣电池、普通锌锰干电池和碱电池、一次性电池多含汞。

二次电池主要指：

充电电池、其中含有重金属镉。

汽车废电池中含有酸和重金属铅。

目前人们使用的电池种类很多，如锌银电池、镉一氧化银电池，锌——氧化汞电池，镍镉电池、镍/金属氢化物电池、锂离子电池、燃料电池、钠硫电池、固体电解质电池、热激活电池、水激活电池等等。

2、废旧电池的危害讲座

调查表明，一颗钮扣电池弃入大自然后，可以污染60万升水，相当于一个人一生的用水量，而中国每年要消耗这样的二电池70亿只，据了解，我国生产的电池有96%为锌锰电池和碱锰电池，其主要成份为锰、汞、锌，锰等重金属。

废电池无论埋在大气中还是深埋在地下，其重金属成份都会随渗液溢出，造成地下和土壤的污染，日积月累会严重危害人类健康，1998年《国家危险废物名录》上定出汞、镉、锌、铅、铬为危险废弃物。

汞即水银，是一种液体金属，在常温下即可蒸发，其蒸汽无色无味，比空气重七倍。

汞及其化合物毒性都很大，特别显示的有机化合物毒性更大。

鱼在含汞量0.01～0.02毫克/升的水中生活就会中毒；人若食用0.1克汞就会中毒致死，汞及其化合物可通过呼吸道、皮肤或消化道不同途径侵入人体。

当汞进入人体后，即集聚于肝、肾、大脑、心脏和骨髓等部位，造成神经性中毒和深部组织病变，引起疲倦、头晕、颤抖、牙龈出血、秃发、手脚麻痹、神经衰弱等症状，甚至会出现精神混乱，进而病狂痉挛致死。

铅的分子量是278，是一种重金属，重金属元素进入人体会使本内的蛋白质发生变性，也就是使蛋白质正常功能受到损坏，从而使人体不能发挥正常的功能。

食用含铅食物，会影响正常血红素合成，影响神经系统，铅在骨骼及肾脏中积累，有潜在长期的影响。

镉是一种毒性很大的重金属，其化合物也大都属毒性物质，震惊世界的日本“痛痛病”就是因镉污染而致。

含镉的矿山废水污染了河水及两岸的土壤、粮食、牧草，通过食物链进入人体百慢慢积累，在肾脏和骨骼中。

会取代骨中钙，使骨骼严重软化，骨头寸断，患者手足疼痛，全身各处都很易发生骨折。

第二阶段：

小组同学对常见电池进行测试实验

实验一：

普通锌锰干电池测试

负极（锌简）：

Zn－2e-＝Zn2+

正极（石墨）：

2NH4+＋2e-＝2NH3＋H2

总反应：

Zn＋2NH4+＝Zn2+＋2NH3＋H2

实验二：

铅蓄电池测试

负极：

Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4↓

正极：

PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O

当放电进行时H2SO4浓度降低，当溶液密度降到低于1.84g/cm3时就停止使用，需充电

充电时，起电解池的作用

实验三：

对银锌电池测试

负极：

Zn＋2OH-－2e-＝ZnO＋H2O

正极：

Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH-

总反应：

Ag2O＋Zn＝2Ag＋ZnO

结论：

电池的电动势为1.59V，使用寿命较长

实验四：

对微型锂电池测试

8Li+3SOCl2===6LiCl+Li2SO3+2S

结论：

这种电池容量大，电压稳定。

根据资料显示，它能在－56.7℃—71℃温度范围正常工作，使用寿命长达10年以上。

第三阶段：

制作废旧电池调查问卷，在校内外开展调查活动

废旧电池调查问卷

敬爱的市民和同学们：

你们好！

废旧电池的危害极大，保护环境人人有责,希望大家积极支持我们，参与我们的活动，请如实填写你的想法，我们会对你的想法保密，谢谢！

●关于电池处理的调查问卷

1．性别A．男B．女

2．年龄A．20周岁以下B．20－40周岁C．40周岁以上

3．文化水平A．初中以下B．初中－高中C．高中以上

4．废旧电池如何处理A．随处乱扔B．交回回收站C．其他

5．是否意识废电池对环境有危害A．是B．否C．无所谓

6．认为回收电池能否盈利A．能B．否C．不清楚

7．对科学处理废电池有何想法？

答：

●问卷调查表

表一：

职业

性别

年龄

你觉得废旧电池有哪些害处？

你知道回收站是怎样一个概念吗？

你觉得废电池如何处理

你认为回收电池有何意义吗？

有什么意义？

表二：

回收废旧电池意义价值统计

人们对废旧电池认识

儿童

青少年

成年

老年

人们行动

妥善处理

处理比例

乱扔

处理比例

回收废旧电池的意义

生态环境

水

土壤

其他

公众健康

危害物

危害性

有色金属资源

其他

四、实验数据与分析

●调查结果统计

（一）有关废旧电池是如何处理的调查结果：

1．本次调查有64％的男性和36％的女性参与

2．本次调查年龄：

50％的20周岁以下的年轻人，27％的中青年人，23％的中老年人参与

3．本次调查文化水平：

初中以下的20％，初中－高中文化的49％，高中以上的31％

4．对废电池随处乱扔的占78％，交于回收站的0，其它处理方法的22％

5．意识到废电池危害的有100％的民众。

6．认为回收废电池的盈利的有67％，认为不能的11％，不清楚的22％

7．有97％的人认为应当建立回收站，科学回收及处理废电池

（二）电池的价格、种类统计

1号锌－锰干电池1.5～3.0元／只，5号锌－锰干电池0.5～1.0元／只，1号镍镉充电电池40～70元／只，5号镍镉充电电池9～20元／只，镍氢手机电池80～200元／只，锂电池手机电池90～300元／只，镍镉手机电池200～1000元／只

（三）电池种类统计：

此次调查到的电池有以下几种：

普通锌－锰干电池

碱性锌－锰干电池铅蓄电池

锂离子蓄电池

（四）回收电池意义及价值（回收废旧电池的意义人们对废旧电池的认识）

儿童：

几乎没有意识到。

青少年：

意识到，但却不知如何做去防止其危害。

成年：

一般人意识到，但却依旧乱扔，有些人根本不认为废旧电池有害。

老年：

意识到，但却无力改变现状。

人们的行动妥善处理：

人数极少。

乱扔：

绝大部分人。

五、实验结果与讨论

1.制作并发出倡议书

关于回收废干电池的倡议书

亲爱的老师、同学：

你好！

如果此时你正在享受美妙的音乐，那么，请摘下你的耳麦，花上一两分钟来了解一下这美妙动听音乐的动力来源——干电池。

干电池给我们的生活添加了不少色彩，可因为我们的不经意，让它成了生存环境的敌人。

众所周知，干电池中含有汞、镉、镍、铅等重金属，它们是一些化学毒性极强，污染环境极严重，持续时间极长的污染源。

也许你还不以为然，那么，请看下面一些数据：

一颗钮扣电池产生的有害物质能污染60万升水；一节小小的干电池里所含的汞可以污染1.5亩土地，并且可以延续150年之久；我国每年受重金属污染的土地约为2000万公顷，直接受影响的农民达1.3亿，导致粮食减产1000万吨。

同时，被污染的粮食也达1200万吨。

这些惊人的数据应该能引起你的注意，震撼你的心灵吧！

另外，干电池中还有大量锌、锰、铜、银、碳棒等有用成分可以回收利用。

而我国目前废旧电池的回收率却不足2％，远远低于发达国家近50％的回收率。

正在校园中的我们固然不能改善这个生态环境，但我们能克制自己少制造垃圾，少污染环境，多给环境留一分清白，多给子孙留一点生存空间和资源。

亲爱的老师们、同学们，保护生态环境的事不容你多想，请赶快加入我们的行列，从自己做起，自觉地将用完的干电池、手机废电池及时送到回收箱作集中处理。

回收一块电池，维护一方净土！

绿色环境的营造等待你的参与！

！

让我们携手共建我们美好的家园！

！

！

“绿色之家”组宣

2010年11月15日

2.回收利用废干电池的具体举措

成功地回收利用废干电池，防止电池对环境的污染，需要分三步走：

第一步：

通过宣传教育、制定相关的政策法规，使人们建立起回收废电池的意识。

如在校园里通过板报、广播、环保志愿者到宿舍、课室、教师办公室宣传。

第二步：

建立废干电池的回收体系。

一是销售电池时，实行抵押金制度，确保废旧电池的回收；二是为废电池回收利用创造各种便利条件，如在各宿舍楼下、各班级课室、各年级教师办公室设置废电池回收箱（如废旧的矿泉水瓶、废旧的食品罐、改造的垃圾箱）），由各宿舍舍长、各班班长、各年级地理教师定期统一收集。

第三步：

提高处理废旧电池的技术水平，促使废旧电池处理形成产业化。

3.学生的自我评价量表

附表：

废旧电池的回收利用研究自我评价量表

年级：

　　　班级：

　　　负责人：

　　　　　时间：

评价等次

　良好（10）

中等（8）

一般（5）

自评分

态度

全身心投入

能坚持到底

未坚持到底

10

探究方法

科学高效

符合自身实际

不符合自身实际

8

协作、交流能力

能协作交流

埋头搞自己的

不接受他人帮助

8

获取信息

迅速准确

准确但不迅速

不够准确

10

分析整理信息能力

准确、完整

较准确、较完整

不够准确完整

8

完成情况

完成全部任务

完成大部分任务

完成少部分任务

10

有无创造性

很有创见

有创见

无创见

7

结果表述

全面准确

不够全面准确

只有少数准确

8

是否按时完成

按时

不够按时

费时过多

10

活动记录

记录完整

较完整

没有或有点记录

8

自评表总分（总分为100）

87

活动反思：

此次回收废旧电池的活动使我收获不少啊。

我想只有通过亲身经历，以新的视角和实验提高对废旧电池的认识，才能更好的锻炼我自己人际交往能力、与同学增强合作，用科学的态度，发挥求实与敬业的精神，才能更好的提升自己，真高兴我们这次伟大的合作，希望以后还有机会进行这样的活动，让我自己取得更大的收获。

“绿色之家”组员：

2010年11月20日

附表：

废旧电池的回收利用研究自我评价量表

年级：

班级：

负责人：

时间：

评价等次

　良好（10）

中等（8）

一般（5）

自评分

态度

全身心投入

能坚持到底

未坚持到底

10

探究方法

科学高效

符合自身实际

不符合自身实际

8

协作、交流能力

能协作交流

埋头搞自己的

不接受他人帮助

8

获取信息

迅速准确

准确但不迅速

不够准确

10

分析整理信息能力

准确、完整

较准确、较完整

不够准确完整

8

完成情况

完成全部任务

完成大部分任务

完成少部分任务

10

有无创造性

很有创见

有创见

无创见

7

结果表述

全面准确

不够全面准确

只有少数准确

8

是否按时完成

按时

不够按时

费时过多

10

活动记录

记录完整

较完整

没有或有点记录

8

自评表总分（总分为100）

87

活动反思：

很荣幸和水平较好的同学一起参加了这样的活动。

开始我们有点疑惑，但随着课题的选择、研究计划的制定、实地调查及报告的撰写和展示，我充满了信心，和同学做了一次这么像样的活动，不但极大地丰富了我们对有关电池的认识，更重要的是锻炼了我的人际交往能力，感谢我的同学和指导老师，你们辛苦了！

“绿色之家”组员：

2010年11月20日

附表：

废旧电池的回收利用研究自我评价量表

年级：

班级：

负责人：

时间：

评价等次

　良好（10）

中等（8）

一般（5）

自评分

态度

全身心投入

能坚持到底

未坚持到底

10

探究方法

科学高效

符合自身实际

不符合自身实际

8

协作、交流能力

能协作交流

埋头搞自己的

不接受他人帮助

8

获取信息

迅速准确

准确但不迅速

不够准确

10

分析整理信息能力

准确、完整

较准确、较完整

不够准确完整

8

完成情况

完成全部任务

完成大部分任务

完成少部分任务

10

有无创造性

很有创见

有创见

无创见

7

结果表述

全面准确

不够全面准确

只有少数准确

8

是否按时完成

按时

不够按时

费时过多

10

活动记录

记录完整

较完整

没有或有点记录

8

自评表总分（总分为100）

87

活动反思：

绿色之家是校园里最闪亮的创新小组！

因为我们从事的是一项特别重要的事业，那就是环保。

小组的四个同学从课题自主选择、计划的制定、课题资料的收集、课题报告的撰写、课题成果的展示等方面都特别一丝不苟，这样的活动不但极大地丰富了我们对有关电池的认识，更重要的让环保和低碳生活走进校园每个角落，我有种极大的成就感和精神享受，加油吧，绿色之家！

“绿色之家”组员：

2010年11月20日

附表：

废旧电池的回收利用研究自我评价量表

年级：

班级：

负责人：

时间：

评价等次

　良好（10）

中等（8）

一般（5）

自评分

态度

全身心投入

能坚持到底

未坚持到底

10

探究方法

科学高效

符合自身实际

不符合自身实际

8

协作、交流能力

能协作交流

埋头搞自己的

不接受他人帮助

8

获取信息

迅速准确

准确但不迅速

不够准确

10

分析整理信息能力

准确、完整

较准确、较完整

不够准确完整

8

完成情况

完成全部任务

完成大部分任务

完成少部分任务

10

有无创造性

很有创见

有创见

无创见

7

结果表述

全面准确

不够全面准确

只有少数准确

8

是否按时完成

按时

不够按时

费时过多

10

活动记录

记录完整

较完整

没有或有点记录

8

自评表总分（总分为100）

87

活动反思：

此次回收废旧电池的活动使我们小组感触很深，我们带着最初的疑惑和对电池相关问题的延伸，积极成立了“废旧电池的回收与利用”课题小组。

从课题的自主选择、研究计划的制定、实地调查、资料的收集和提取、报告的撰写和展示、对自我的评价和总结等一系列自主、开放过程的亲身经历，不但极大地丰富了我们对有关电池的认识，更重要的是锻炼了人际交往能力、培养了同学们严谨的科学态度、求实与敬业的精神，激发了同学们的创新精神和主体意识，希望我们下次再合作取得更大的收获。

“绿色之家”组长：

2010年11月20日