废旧电池回收利用处理调查.doc

废旧电池回收利用处理调查一、引言1、课题的由来常听到一些关于环境污染的报道，给我印象最深的是江南一个茶园，水清山碧，景色怡人，被指定为绿色食品生产基地。可谁想到春茶上市，却被检测出重金属超标。园主大喊冤枉，再查，还是超标。细细检查后，发现祸根是一株茶树下的几节废旧电池。我不禁产生了疑惑：一节小小的废旧电池，能有那么大的危害吗？与此同时，河南省新乡县合河乡农民田桂荣，她在五年中回收六十多吨旧电池的事迹给了我很大的感触：废旧电池的危害究竟有多大？这些危害究竟由哪些元素造成？人们的电池消费量究竟有多少？作为中学生的我们能为社会做些什么？我想应该一自己的方式，尽己所学来宣传环保，于是就选定了这个课题。2、研究本课题的目的（1）熟悉科学研究的过程，掌握主动学习的方法，有利于自身创造性人格的培养；让自己懂得利用化学原理转化为科学技术，并最终达到提高生产力，为民造福的目的；增强自己的社会责任感，形成发展生产与环境保护相协调的意识，了解可持续发展的重大意义。（2）调查和研究的成果广而告之，强调废旧电池的危害，并做好宣传，引起广泛的关注，带动学校，社区以至全社会回收废旧电池，增强人们的环保意识，让政府了解解决此问题的迫切性，并制定一系列的相关法规，有效回收并处理废旧电池。3、本课题的研究方法主要采用网上查询法、实验法、调查法。二、研究方案的设计1.研究目的(1)认识电池的分类、构造,基本工作原理,主要用途及对环境的危害。通过回收干电池,防治污染,变废为宝,增强环保意识。(2)根据C、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质差异,联系溶解、过滤、蒸发、结晶、加热、灼烧等操作,探索将这几种物质从混合物中逐一分离出来的方法及NH4+、Zn2+、MnO2的检验操作。(3)通过实验感悟求知过程,拓展所学的知识,巩固实验操作技能,锻炼思维品质,培养创新能力。(4)了解我国废旧电池的回收情况以及回收存在的困难,废旧电池的回收利用技术。2.研究方法文献法、实验法、市场调查法。3.研究过程(1)准备。确定子课题:电池的种类,干电池的结构,废旧电池的危害,废旧电池的回收及利用。(2)分子课题开展实验活动。(3)集中交流与讨论。4.总结研究成果 以小论文、市场调研表、实验报告形式完成。三、研究方案的实施1.实验过程同学们分子课题落实任务后,立即开展行动。两个子课题的同学查阅大量的电子、教育、机械、卫生等方面的书籍,利用学校的电子阅览室,下载了大量有关常见电池的介绍、电池发明、发展史、废旧电池对环境的危害及回收技术等资料。两个子课题的同学提前一周收集了废旧干电池,带着极大的好奇心,兴致勃勃地动手“解剖”干电池。【操作】用钳子和剪刀剪开锌筒,将锌皮和碳棒分离出来,用毛刷洗干净,电池内黑色粉末用药匙移入小烧杯,其余杂物放入废物箱。【讨论】电池内的黑色粉末包括哪些成分?哪些成分能被回收利用?电池的正负极电极反应分别是什么?【结论】干电池是以Zn皮制成的圆筒形外壳作负极,顶端附有铜帽的石墨碳棒作正极,筒内填充ZnO、NH4Cl和淀粉糊的混合物,在石墨正极附近又裹着一层粉末状的MnO2。干电池的两极反应为:负极:Zn-2e-=2Zn2+ 正极:2NH4+2e-=2NH3+H2MnO2作为去氢剂,把新生成的“活性氢”氧化成水H2+2MnO2=Mn2O3+H2O,氨则与Zn2 生成Zn(NH)3 干电池的构造总结如下干电池的构造比较简单。如下图，外壳的锌筒是负极，中间的碳棒是正极，锌筒的内壁衬着吸饱了氯化铵和氯化锌混合液的吸水纸，在碳棒和吸水纸之间是电解液用氯化铵、氯化锌溶液喷浸过的二氧化锰和炭粉的混合物。其作用原理如下： 在负极上，锌原子失去电子，被氧化成Zn2+。 在正极上，靠近正极的NH4+得到电子，被还原成氨气和氢气。 生成的氨和Zn2+又反应成锌氨络离子。 氢气被二氧化锰所氧化，生成水和三氧化二锰。 生成的水被衬在内壁的吸水纸吸走。面对自己解剖得到的产物,同学们非常兴奋,对于锌皮,他们知道可以制氢气；碳棒可作电极,二氧化锰可作制O2的催化剂,那么剩下的黑色物质还有什么成分,又有什么用途？我们又用学过的化学知识来操作鉴定。【操作】取固体溶于水,用玻璃棒搅拌,过滤,得到无色滤液和黑色滤渣,加热,蒸发滤液至有晶体为止,得白色晶体；将滤渣加热,蒸干,得到黑色固体。将白色晶体用温水溶解,将湿润的红色石蕊试纸贴在表面皿底,盖在小烧杯口。现象:试纸变蓝色,还可闻到刺激性气味。说明:干电池内有NH4+。将少量黑色固体加入装有H2O2的试管,并将一支带火星的木条放入试管口。现象:试管内有大量气泡产生,带火星的木条复燃。说明:木条复燃,证明有O2产生,一定有起催化作用 的物质。 思考：如何提纯NH4Cl。同学们设计的实验装置如附图。【讨论】如何用所回收的材料设计原电池装置。四、研究成果与收获1.通过解剖,同学们掌握了电池的构造,了解了电池的工作原理,同时利用所回收的材料再次组装原电池。2.通过对资料的查阅,同学们了解到废旧电池对人类的危害。废旧电池中含有Hg、Pb、Cr、Ni等金属及酸碱盐等电解质溶液,对人体及生态环境有不同程度的危害。有资料显示,一节一号电池烂在地里,能使一大片的土壤永远失去利用价值；一粒纽扣电池可使600t水受到污染,相当于一个人一生的饮水量。若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋或随手丢弃,渗出的Hg及重金属物质会渗透于土壤,污染地下水,进而进入鱼类、农作物中,破坏人类的生存环境。人体吸收到这些重金属后,Hg会破坏人体中枢神经,Cr易引起人体慢性中毒,主要病症有肺气肿、骨质钙化、贫血甚至造成人体瘫痪；而Pb进入人体最难排泄,它会干扰肾功能、生殖功能等。3.拓宽了知识面,锻炼了同学们收集、处理信息的能力。在进行干电池的解剖研究和废旧电池的回收调查中,同学们学会了简单的调查、分类、分析、比较等知识,了解到锌锰干电池的电池表示式为Zn|NH4Cl,ZnCl2|MnO2；锌银电池Zn|KOH|Ag2O；锂电池Li|MnO2；Li|CF2；锌空气电池Zn|KOH|O2；还有诸如海水电池,新型燃料电池,纽扣电池等。知道了1958年世界上第一个心脏起搏器内安装了寿命最长、可靠性最高的锂碳电池,这种电池在火箭、移动电话、笔记本电脑中广泛使用。再比如废旧电池的回收有湿法冶金、常压冶金等。同学们查找了“关于废旧电池现状调查与研究”的调查报告，结论是我国废旧电池回收率只有1%2%,他们对废旧电池危害大而回收现状差感到震惊。同学们在本班同学及部分家长调查中发现,有近八成的人认为废旧电池回收活动“与自己无关”或“没时间参加”,有87%的居民将废旧电池与生活垃圾一起丢弃，或者即使知道这样做的危害也仍然这样做。五、研究体会通过调查,我们自发收集了关于废旧电池的危害、回收及再利用等资料,并把这些材料整理。电池生产厂家必须有相应的废旧电池处理能力与再生能力,电池销售商应采取措施(如以优惠价以旧换新等)以鼓励电池回收并在电池上贴上电池回收种类,标明其成分。消费者可以拒绝购买无正确标识的电池产品。同学们明白一个小小的电池竟然蕴藏如此多的学问,这增强了他们科学研究的信心,在研究过程中,同学们在查找资料与实验中也遇到了一定的困难,但在全体同学的团结合作下,他们解决了困难。培育科学的人生观和世界观,从我做起,从身边的科学问起,保护环境,人人有责。问 卷 调 查 同学们，为了更好，更全面地了解废电池对人体的危害，决定做这张问卷调查。（请在以下选项前勾出您的答案，并尽可能答出所有的问题。）年级 高一年级 高二年级 高三年级1、你通常使用哪种电池A.一次性干电池 B.蓄电池 C.纽扣电池 D.其他2.你每星期大约使用多少节电池 A.1-3节 B.4-6节 C.7-9节 D.10节以上 3.你平时常使用以下哪些小电器*可以多项A.MP3 B.复读机 C.便携CD机D.收音机 E.手机 F.手电筒 G.其他4.你所在的小区有废电池回收箱吗A.有 B.没有 C.不清楚 5.你知道废电池的危害吗A.知道 B.不知道 C.知道一点6.你是从哪里了解到有关废电池的危害的 可以多项A.报刊杂志 B.电视、收音机 C.上网 D.其他7.你知道以下哪些属于废电池的危害可以多项A.一节普通5号干电池可以污染6升水B.一节普通干电池可以污染1立方米土地C.以上我都不知道8.请问你平时是怎么处理废电池的？A.随便扔在垃圾筒中 B.放到废电池回收箱中C.随手丢弃 D.自己收集 E.其他9.对于旧电池的回收活动，你的态度是A.积极支持 B.无所谓 C.没兴趣 10.你认为怎么样的回收方式才能更好的让你