电池与环保（活动方案）

活动目标：
1、了解干电池的主要成分及其对环境的危害性。
2、培养运用调查、访问获取信息的能力，查阅参考书籍、上网等手段收集、分析、处理信息和数据的能力，培养观察、实验、撰写调查报告、实验报告、观察记录、访谈记录、小论文的能力；并在实践中增强团队合作能力和人际交往能力。
3、通过围绕“废干电池与环保”这一主题研究，激发学生探究欲望、兴趣以及培养环境保护意识：要爱护我们的地球家园，保护环境。激发学生积极参与保护环境的活动，提高他们解决实际问题的能力，树立可持续发展的意识。同时在研究实践中培养良好的科学态度和坚韧的科学精神。
活动安排：
1、学生通过上网、查阅书籍、交谈等方式，了解废干电池的危害性，了解电池的构成，了解人们对废干电池的危害性的认识。
2、通过实验，了解废干电池污染物对动物、植物有什么危害。
3、通过上网、查阅书籍和采访，了解国内外对废干电池的处理方法，
4、废干电池全身是宝，让我们积极行动起来，变废为宝！发动全社会都这样做。
5、将活动结果制作成网站，向更多的人宣传，让全社会都热心环保，造福子孙。
活动过程：
干电池是我们日常生活用品中的一份子，用完后随手抛弃，已经是司空见怪了。你可知道干电池含有铅、锰、汞等多种重金属元素。一节１号电池若任其腐烂，可以毁掉一平方米土地，这将意味着有更多的土地被污染；大量的重金属元素沉积在人体内会引发多种疾病。人类只有一个地球，然而大量的污染物侵蚀着地球，威胁着人类的生存环境。让我们积极行动起来，保护地球，保护人类的唯一栖息地。
让我们一起来研究、认识废干电池。
活动（一）了解电池与人类的密切关系
一、了解电池消费情况
1、学生出示实物：手电、手表、计算器、玩具。
   提问：这些物品的心脏是什么吗？
2、学生讨论回答：电池
3、大致统计电池的消费量。
了解自己家庭中电池的年消费情况。
人员类型      手电钟表计算器合计
祖辈普通纽扣
父辈普通纽扣
孩子普通纽扣
（2）统计电池年消费量。
范围人数    种类    年消费量
家庭 3     普通电池
纽扣电池
小组 8    普通电池
纽扣电池
全班 33   普通电池
纽扣电池
二、了解电池与人类的密切关系。
引导学生从人们对电池的需求说起。
三、活动小结。
    在人们的日常生活和生产实践中，电池发挥着不可替代的作用：几枚干电池就可以使儿童玩具运转自如，人们所用的手机、手提电脑以及各种钟表都离不开电池，发射入太空的各种探测器，它们的能源则来自太阳能电池。可见电池具有携带方便、效率高、能满足运动中的需要等多种特点。
     不过，凡事皆有利有弊，电池在给人类带来便利的同时，也给人类打开了潘多拉的魔盒。
活动（二）通过实验了解废旧电池的污染与危害。
一、实验
实验：废干电池污染物对种子发芽的影响
    种子发芽、植物生长离不开它的自然环境，如土壤、水、阳光、温度等，自然环境受到污染，植物的生长就会受到影响，甚至枯死。让我们看看被废干电池污染的土壤、水对植物种子发芽的情况如何？
如何模拟被废干电池污染的自然环境？
　　被污染的土壤：可以用5千克土壤和2节1号干电池污染物搅拌均匀充分混合。
    被污染的水：取2节1号干电池，用铁钉在电池上戳几个洞，在水中浸泡24小时，水量由你决定，可要够用噢。
如何选择实验用植物种子呢？
　　选择实验用种子时，我们要考虑种子的种类，可以是一种，也可以是多种，你将选用哪几种植物种子呢？
选定种子后，我们还得控制种子的数量、个体以及发育情况。种子数量（20个左右）、个体大小（一般）、发育情况（发育正常、颗粒饱满）要基本相同。
设计对照实验
　　对照实验是应用比较的方法来揭示事物的某种性质或形成原因。具体做法是运用实验分作两组进行，把实验对象作为“试验组”，同时另设一个“对照组”，作为比较的对象和标准，然后把两个组的实验结果进行比较，从而确定“试验组”是否具有某种性质。对照实验要求两个组的条件尽可能一致。
“废干电池污染物对种子发芽的影响”实验分为“试验组”和“对照组”。
试验组：用废干电池浸泡液浸种，把废干电池污染物混合在土壤作为培养基，用废干电池浸泡液定期浇灌。
对照组：用清水浸种，用未被污染的土壤作为培养基，用清水定期浇灌。
1、“大蒜”组展示观察日记，汇报实验结果。
实验报告
实验时间： 2003 年 5 月 18 日开始。
实验目的：被废电池污染的土壤对大蒜的伤害。
实验准备：大蒜、土壤、废旧电池。
实验方案：
实验方法：观察法和比较法。
统计表：
观察对象发芽时间发了几棵芽芽的长短发芽率
实验组
对照组
实验结果：
分析原因：
2、“黄豆”组汇报实验结果。（略）
（二）实验：废干电池污染物对水生动物生长的影响
    水生动物是河水水质的标志，河水的质量直接影响水生动物（特别是鱼类）的生长情况，废干电池经过河水长时间的浸泡，污染物四处扩散，河水变质。废干电池污染物对鱼类的影响如何呢？
如何模拟被废干电池污染的水环境
被污染的河水：取２节１号干电池，用铁钉戳几个洞，在清水中浸泡２４小时备用，平均分成三份，再用清水稀释成不同浓度的溶液。
如何选择实验用水生动物
我们可以选择鲫鱼、龙虾等常见的水生动物；
我们还要控制实验对象的数量和个体，每组数量２－４个比较合适，个体的大小要基本相同，注意各组的实验对象的数量和个体要相同。
对照实验的设计
实验分试验组和对照组，试验组分Ａ、Ｂ、Ｃ三组，河水的污染程度不同；对照组（Ｄ组）一组，河水未被污染。
实验对象 2分钟后 5分钟后 10分钟后最后结果
实验组
对照组
实验结果：
分析原因：
二、撰写实验报告
三、活动小结。
经过实验，我们初步了解了废旧电池对植物和动物的危害很大，那么，废旧电池为什么会对植物和动物造成伤害呢？我们有必要了解一下电池的构成。
活动（三）通过上网、查阅书籍、访谈等方式了解电池产生的历史、构成、主要原料，及其对人体的危害

电池的种类。
一次性电池
锌锰干电池
碱性锌锰电池
氧化银电池
钮扣式锌银电池
汞电池
有机电解液--二氧化锰锂电池
空气电池--空气锌电池
熔盐电池--热电池
电池的结构和工作原理。
电池的结构。
任何一种电池由四个基本部件组成，四个主要部件是两个不同材料的电极、电解质、隔膜和外壳。
2、电池的主要原料和工作原理。
   电池的主要原料有铅、铁、汞、石墨、二氧化锰、锌、塑料、镉、酸、碱、氢氧化钾等。
这些原料当中，你了解些什么？学生汇报查阅的有关资料，讨论交流电池中某些原料对人体的危害性。
6、活动小结。
小小的电池里面居然有这么多种原料，而且，不少原料还有剧毒，我们可不能掉以轻心哪！
活动（四）：了解废旧电池的处理方法、回收利用废干电池的社会效益和经济效益。
了解电池的流向，学生汇报资料。
交流汇报电池的回收情况。
   刚才我们作了大致的统计，了解到人类对电池的需要量惊人，电池与人类有着密切的关系，那么，这些电池用过后都到哪儿去了呢？你们调查过吗？
随着人们生活水平的提高和现代化通信业的发展，人们使用电池的机会愈来愈多，在寻呼机、随身听、手机、袖珍收音机等大量消耗电池的同时，产生的废电池也在大量增加。中国电池工业协会秘书长王敬中告诉记者，目前，中国电池１８０多亿只的年产量占世界电池总产量的３０％以上，年消费量达７０亿－８０亿只，但回收率却不足２％。
    据了解，北京市电池年消耗量达６０００多吨。虽然近几年废旧电池的回收已引起有关部门重视，指定了专门进行回收的定点单位，同时在学校、商场、社区等一些高密度人群区设立了回收点，但收效甚微。１９９８年以来，北京市有用垃圾回收中心共回收废旧电池４００余吨，回收率仅为１．７％。大量的废电池都被丢弃了。
    上海市从１９９８年５月开始启动废电池回收工作，废电池回收点也是逐年递增，迄今为止全市已设置了四五千个废电池回收点，共回收废电池１００余吨，但这与全市每年产生的大约３０００多吨废电池相比相去甚远。
2、请学生计算一下全国每年有多少水和土壤被污染。
   以每人一年使用两节普通电池计算，全国有14亿人口，每年将有多少土壤被污染？
    以每人一年使用两颗纽扣电池计算，全国有14亿人口，每年将有多少水被污染？
3、小结。
   刚才计算的这些数据真是触目惊心，令人心惊胆战哪！
   我国是电池生产和消费的大国，占世界总量的三分之一，目前，我国每年废弃的上百亿只电池大部分都没有进行回收处理，而是随意丢弃，对环境造成了严重的威胁。同学们，我国正走“发展与环保”之路。了解了这一切，我们该怎么办？
二、废干电池再利用
    安排一些废干电池再生、从废干电池中取宝的实验，让学生掌握加热、灼烧、过滤等实验技能，学会与人分工合作，培养探究兴趣，增强环保意识。
   1、通过实验了解电池全身都是宝。
取２节废干电池，用电珠实验，说明电池已经废旧无用。我们想些办法，让电珠重新亮起来。
让废干电池在猛烈的太阳下曝晒，再用电珠试试看。曝晒的时间太短效果不明显，时间长一些（3—4小时）
用铁钉在电池上部凿几个小孔，深度为电池的4/5，注意不要凿透电池。用吸管吸取盐酸，将吸管尖端插入小孔内，然后慢慢将盐酸加入，最后用点着的蜡烛斜接，滴上蜡烛油封口，再用小电珠实验，会亮吗？
　　你还有其他方法吗？
2、变废为宝。
　　①制取锌粒：取若干个电池，将锌壳剥下洗刷牙干净、剪碎。将锌片放在坩埚中用酒精喷灯加热，锌片熔融成液体，除去上面的浮渣，用小铁勺舀锌液，一滴一滴地滴入水中，便得圆粒状的锌粒。
　　②提取二氧化锰和氯化铵：将废干电池的黑色填充物取出，除去纸屑、棉纱等杂物，放入烧杯里，再加水并搅拌几分钟，用细纱布过滤。将滤渣放在铁坩埚内灼热至不冒火星为止，以除去有机物和炭得到的黑色残渣便是二氧化锰。将滤液放到蒸发皿中蒸发，可得氯化铵晶体。
　　③回收铜片：将废干电池炭棒上的铜帽取下，将其锤成扁平，放入烧杯内，加入稀硫酸后煮沸，可得些紫红色铜片。
　　选取电极：取出废干电池的炭棒，用水洗净、晾干，可用作电极。
　　称一下，一节废干电池可以回收多少锌、铜、二氧化锰、氯化铵？
名称锌铜二氧化锰氯化铵
重量（克）
3、如何使用托盘天平
　　使用前，需调整天平右侧的镙母，使托盘天平平衡；
　　托盘天平的左盘放砝码，右盘放物体，使用是先在左右托盘放上大小相同的纸片，保持托盘干净，先放物体再放砝码，用镊子取砝码，放置砝码时应从小到大；
　　使用完后，应及时整理，保持托盘、砝码干净。
三、活动小结
       活动（五）、了解世界上一些发达国家处理回收废旧电池的做法，指导学生实践
交流发达国家处理回收废旧电池的做法。
电池回收技术
    铅电池
    自从19世纪五十年代由法国人发明以来，在汽车等方面得到了广泛应用，鉴于铅的毒害和它体大而易回收，故较早即再生利用。经不断改进和完善后，九十年代初采用的再生工艺技术如下：
    解体，将硫酸放出后单独回收，将机壳用破碎机解体，用比重法选出塑料后，再分为极板、板柱、电池槽和盖等。
分类，将除去塑料的含铅部件破碎至(60mm的小块后分为4类：(a)铅粉，占重量的64%,含Pb占总量的约70%;(b)铅泥，占5%，含pb约3%;(c)小块铅合金，占7%,含Pb约26.5%;(d)铅渣，占14%,含Pb约0.5%。
    再生，将(a)和制铅厂的烟尘一并处理，制成含锑1.7%～1.9%的电池用软铅再生利用；将(b)供转炉处理；将(c)作金属配料；将(d)填埋处理。
    目前回收利用率已达90%～95%，主要原因如下：
    结构单一，含铅量大易回收；耐蚀性能好，易作为金属再生利用；已建立起完善的回收和再生处理系统；治烟容易，即使混入锑亦可作电池用软铅利用。下一步是稳定提高回收率和改善回收过程中硫酸和铅尘的污染。
    镍镉电池
    它自19世纪末由瑞典人发明以来，促进了密闭型电池的研究开发，并于1960年实用化，现广泛用于消防、家用电器、办公机器、通讯设备和电动工具等方面的多次充电。它的单体有圆筒形、钮扣形、硬币形和方形4种，亦可应用户需要将直列式的多数电池连接起来放在收缩性树脂、成形树脂中应用。镍镉电池的主要金属为镍、镉和钢铁等。
    由于镍是钢铁、电器、有色合金、电镀、催化剂和铝镍钴电磁铁等方面的重要原料；镉亦是电池、颜料、塑料稳定剂、电镀和合金等方面用的稀有金属，又是有关环保法严格控制的有害金属，故日本较早即开展了废镍镉电池再生利用的研究开发，目前成熟的工艺有两类：
    1.干法，它主要利用镉及其氧化物蒸气压较高的特点和镍分离。如关西触媒化学公司的工艺流程为：
剥离电池表面被复层；
在900～1200℃下进行氧化焙烧，使之分离为镍烧渣和氧化镉浓缩液；
镍烧渣作为钢铁冶炼原料使用；
对氧化镉浓缩液经浸出净化后制成各种镉盐或金属外销。另日本再生中心用650～1200℃间歇真空加热，使镉蒸发而和镍分离；东京资源公司则将电池解体后加热而取出镉蒸气，日处理能力达100～200t。
2.湿法，东京资源公司采取将剥离被复层后的废电池破碎并和污泥渣一并用硫酸浸出，以除去铁等杂质。然后在镍镉液中吹入H2S，以形成CdS而分离；镍不溶于酸液中，可加入NaCO3使之形成NiCO3作为成品出售。关于镍镉电池的回收系统，按1993年颁布的"再生利用支援法"规定，从消费者到再生工场有3个渠道：
通过垃圾分类收集，经地方自治体转交；
经电池销售商、生产厂转交；
其它旧电池处理技术
北京科技大学及有关科研单位经２０多年研究攻关，研制出国内首创的废旧电池"物理分选--化学处理"新工艺。不同于国外火法处理的新方法，采用湿法工艺流程，能充分对废干电池进行无害化、资源化处理，提高了废旧电池的利用率。此方法可回收废旧电池中82%的有用成分，其中锌的总回收率达到83.54%，二氧化锰的总回收率为81.91%，含汞废渣可送专门工厂处理，新工艺通过对废旧电池物理分选获得铁皮、锌皮、铜针、铜帽以及二氧化锰、锌粉和石墨混合中间产品等，再通过化学方法将其提纯，工业废水经处理后可循环利用，不会产生二次污染。应用这一新工艺建成的河北省东华鑫馨废旧电池再生处理厂目前在易县建成，这将有效解决我国废旧电池对环境的污染问题。(世界自然基金会中国网站)
二、介绍我国开展的回收电池，保护环境的一些有益工作。
绿色回收活动废旧电池可换早餐派
六小时回收废旧电池万余节
工作人员一大早就开始为回收活动忙活
“食堂门口摆了一大排桌子，桌上堆着瓜子和早餐派，只要拿废旧电池就能到那儿换吃的！”昨天，这样的一个消息让清华大学学生回收废旧电池的热情更加高涨。
    记者赶到现场时，已经是上午十点多钟了。正巧，一名大二的男学生小王拎着满满一塑料袋旧电池来到现场。某著名食品公司北京分公司的工作人员将电池从袋子里倒出来统计数量。“一共是２６７个废旧电池，可以领取１４袋早餐派。”工作人员笑着说。
小王告诉记者，其实，学校早就开始进行废旧电池的统一收集了，主要在每个宿舍楼里放回收废旧电池的筒，筒里的废旧电池收集满了后，就由专人送到学校的爱委会。小王早上在宿舍里听说食堂门口有收集废旧电池的，就把自己和室友们的废旧电池都收集起来了。“废旧电池对环境的污染很大，现在，人们对回收废旧电池的意识还不是很强。相对来说，大学生们的环保意识还是比较明显的。如果能把整个社会回收废旧电池的积极性调动起来，就可以有效地控制环境污染了。”小王说。记者拎了拎装电池的塑料筒，里面大概已回收一百多斤了。“为这次回收活动，早上七点多钟，就有人在这里忙碌了。从九点钟回收活动正式开始到现在，已经回收了大概几千节废旧电池了。”这家分公司的宋主任说。
    “你们将这些回收的废旧电池送到哪里啊，怎么处理？前一阵我看过一个外地的报道，说是一农家妇女回收了一屋子的废旧电池后不知运到哪里去。不少回收废旧电池的行动都只重回收的过程，而很少有人好好思考一下如何将这些废旧电池进行资源的再生和利用。”推车路过回收现场的一位能源专业的博士生问。对此，这家分公司的戴经理说，国内对于废旧电池的回收暂时还没有形成一个比较完善的系统，公司和“绿色基金委员会”合作以后，推出了绿色行动，回收废旧电池的活动是其中的一部分。因年轻人的环保意识比较强，所以回收活动首先在北京六所大学进行。“我们准备把回收的废旧电池送到专门的回收站进行处理。清华大学是六所大学的第一站，回收电池的效果还不错。到下午三点多钟，共有六百多名学生把自己收集起来的一万多节电池送到了我们这里。环境的保护是需要大家一起努力的！”
活动共回收废旧电池万余节
天津一居委会开展“废旧电池回收”活动
　　电池中含有大量的锌、铅、锡、汞、锰等重金属。为减少环境污染，最近，大港区胜利街前进里第一居委会开展“废旧电池回收”活动，并长期设置废旧电池回收桶。
"走进校园保卫家园" 回收旧电池
北京百所院校联手回收废旧电池大型活动

三、我国对废旧电池处理技术研发成功
    废旧电池中含有大量的锌、铜、汞、镉、酸、碱等物质，这些物质会对环境造成不同程度的污染。而现存的一些垃圾处理方法，无法解决这个问题。通常的做法是将其与其他城市垃圾一起混烧，致使这些重金属元素和酸碱物质在焚烧时产生大量有害气体，而一些有用的物质又无法回收再利用，故而造成很大的浪费。

为了从根本上解决废旧电池处理存在的一系列问题，取代现有落后工艺，缩短工艺流程，降低能耗，提高其综合利用度，CECO北京中宜环能环保技术有限公司成功研发了“废旧电池处理技术”。该技术采用卧式焙烧炉技术对废旧电池进行回收处理，首先对废旧电池进行破碎处理，然后再对各种物质分别进行回收处理。整套技术日处理50T系统，设备全部达到国产化，大大节约了成本投入。采用计算机网络控制，利用系统功能模块数据传输技术对破碎后废旧电池进行分拣分类。将锌、锰、银、镍、汞、镉和铁等金属物质提取回收、炉渣还可以用来制作建筑材料，对不能利用的物质进行环境无害化处理，一改以前的工序繁复、工艺流程长、处理成本高的缺憾，从而实现了废旧电池处理的无害化、资源化、安定化的综合利用。

    这项环保技术，为使我们以往“生产、消费和废弃”型社会，向可持续发展型社会转变做出贡献。
学生讨论，我们该怎么办
自己不乱扔。
2、举办展览、制作网站，深入宣传。
3、国家相关部门要制定有关政策和法规。
１９９７年，国家９部委联合颁布了《关于限制电池产品汞含量的规定》，明确规定自２００６年１月１日起，禁止在国内市场经销汞含量大于电池重量０．０００１％的碱性锌锰电池。
学习发达国家的一些回收处理方法。
发倡议书。
6、设计一条保护环境的标语和口号或创作一幅保护环境的漫画。
奇思妙想：学生设计未来的电池
未来的电池是怎样的呢？请你设计一下吧。
六、活动总结。
通过活动，你懂得了什么？
2、活动总结。
       在课前，同学们进行了大量的调查，查找资料，动手实验，学会了搜集资料和处理资料的方法，懂得了环境保护的重要性，确实很有收获。
       电池与人类的生活有着密切的关系，但是，若不注意对废旧电池的管理，它会污染环境，造成无法弥补的损失，这是一个不争的事实。
        随着WTO的加入，中国经济国际化程度的加深，伴随着“绿色奥运”愈来愈近的脚步声，国人的环保意识越来越强，全社会要求回收废旧电池的呼声越来越高。实现废旧电池的回收、处理再利用已迫在眉睫、刻不容缓。
        地球是人类共同的家园，保护地球就是保护我们人类自己，让我们从小树立环保意识，从回收废旧电池开始，为环保尽一分力。