干电池的工作原理与合理利用.docx

干电池的工作原理与合理利用论文摘要:干电池在我们的生活中是必不可少的，我们的平时生活中也会经常用到它 。干电池主要是通过化学反应时转移的电子形成电流，而两电极又有电势差，所以能形成闭合回路使化学能转化为电能。在我们的平时生活中，要学会如何科学的利用干电池，还要养成不随意丢弃废旧干电池的习惯，保护我们的环境。 论文关键词： 干电池，碳棒（正极），锌桶（负极），科学用法，镉、铅、汞，回收处理。一、干电池的历史与意义：我这次主要研究的主题是干电池的工作原理和科学的利用方法。首先最早的干电池是这样被发明出来的。1780年的一天，意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时，两手分别拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激，而只用一种金属器械去触动青蛙，却并无此种反就。伽伐尼认为，出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物电”。意大利物理学家伏特在多次实验后认为：伽伐尼的“生物电”之说并不正确，青蛙的肌肉之所以能产生电流，大概是肌肉中某种液体在起作用。为了论证自己的观点，伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现，这两种金属片中，只要有一种与溶液发生了化学反应，金属片之间就能够产生电流。1799年，伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个干电池“伏特电堆”。干电池是一种伏打电池，以糊状电解液来产生直流电的化学电池，电解液是化学电池、电解电容等使用的介质，为他们的正常工作提供离子，并保证工作中发生的化学反应是可逆的。化学电池大致上分为一次电池及二次电池两种，（一次电池只能用一次，电量放完了就没了，二次电池是多次循环使用的，电量放完充满又可以用了。）是日常生活之中为普遍使用，以及轻便的电池。其之所以叫干电池，是因为其锌桶内部为糊状的电解液，不易流出。二、干电池的分类针对于干电池的外观我们可以大致把干电池分为三类如下表传统通用型干电池扣式电池专用电池有一号电池，二号电池，五号电池，七号电池和积层电池有用于电子表、计算机、声响玩具的小扣式电池和电子辞典、照相机电池等用的直径为20mm的大扣式电池专用电池是以设备体积要求专门设计的干电池，形状各异，品质好、价格高，多用于手机、笔记本电脑、摄录放一体机及高档数码相机。三、干电池的构成与工作原理干电池主要是由绝缘物，炭黑，二氧化锰，糊状电解质，碳棒（正极）和锌筒（负极）组成的。（如图）其工作原理主要为：干电池以碳棒为正极，锌为负极,干电池内有电解液，负极中金属失去电子，流到碳棒，由于碳棒有负电子，因此会吸引电解液中的正电子，故会聚集正电子。负极中金属失电子，形成金属阳离子，与电解液中的负离子结合。之所以负极金属失去的电子不直接转移到溶液中去还原溶液中的阳离子，是因为如果阴极金属和电解质反应，那么电子将在瞬间直接转移到溶液中去，而不是通过金属转移到正极，电子的转移是反应的起因而不是结果，应该是因为电子转移所以才发生反应，而不是先发生反应然后电子转移。四、干电池的科学利用干电池也有一些科学利用的方法，比如：干电池和食品一样有保质期。“使用建议期限”是能够充分发挥电池性能的参考期限。有的可能已经出产2、3年，所以购买的时候也要注意日期。但不是说过了使用建议期限就马上不能用了，电池不用也会持续微量的放电行为，这会导致电池性能降低所以不建议长时间保存之后使用。电池的保存方法，放置在凉爽的地方是基本。电池一年放电量约为5%，放在高温的地方会加速放电。但，不可以放在冰箱里。放进冰箱会导致结露，结露之处生锈进水接通电极也会导致放电。当有两节电池同时使用的电器，电池不能换一节留一节，新旧电池同时使用反而更费电。买来的新电池，可以先用在电视遥控器里，等遥控器用到没电了，在把电池取出来放收音机里。然后还可以再换到闹钟里。五、干电池的危害与回收干电池虽然给我们的生活带来了方便，但是它也有危险的一面。如果干电池不能很好的回收，将会对我们的环境造成很大的危害。废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。这些电池的组成物质在使用过程中，被封存在电池壳内部，并不会对环境造成影响,但经过长期机械磨损和腐蚀，使得内部的重金属和酸碱等泄露出来，进入土壤或水源，就会通过各种途径进入人的食物链,污染我们的环境。如果我们将其随意丢弃，腐败的电池会破坏我们的水源，侵蚀我们赖以生存的庄稼和土地，我们的生存环境面临着巨大的威胁。比较形象地说：如果一节一号电池在地里腐烂，它的有毒物质能使一平方米的土地失去使用价值；扔一粒纽扣电池进水里，它其中所含的有毒物质会造成60万升水体的污染，而这相当于一个人一生的饮水量；因此,对废旧电池的收集和处置非常重要，如果处置不当，可能对生态环境和人类健康造成严重危害。随意丢弃废旧电池不仅污染环境，也是一种资源浪费。废旧电池的危害何其大不仅如此，废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰等，其中镉、铅、汞是对人体危害较大的物质，它能在地下不断释放铅、汞、镉、锰等有害物质长达上百年之久。铅中毒可能会使人们神经衰弱、手足麻木、消化不良、腹部绞痛、血液中毒和其他的病变。汞可能使人们精神状态改变，脉搏加快，肌肉颤动，口腔和消化系统病变。镉、锰主要危害人们的神经系统。据实验表明:1吨重的废旧干电池经加工处理后可得:锌材140公斤,锰粉4切公斤,氯化铰70公斤,石墨棒70公斤,