廢舊電池的回收與利用

1、【研究性學(xué)習(xí)案例】 廢舊電池的回收與利用【研究性學(xué)習(xí)案例】廢舊電池的回收與利用韓城市象山中學(xué)2006級(jí)2班組 長(zhǎng)：馮佳維 組 員：潘文婷 陳 潔 李小娟 吳 楠 周艷華指導(dǎo)教師：廉敬立 強(qiáng)瑞軍2004年4月目 錄一、課題由來 2二、研究機(jī)構(gòu) 2三、活動(dòng)目標(biāo) 2四、研究方法 2五、研究計(jì)劃 3六、研究過程 31、資料收集 32、問題調(diào)查103、實(shí)驗(yàn)探究124、日記摘錄18七、研究成果21八、研究體會(huì)24一、課題由來：近段時(shí)間，常有一些關(guān)于廢舊電池污染環(huán)境的報(bào)導(dǎo)，國(guó)內(nèi)的呼聲特別強(qiáng)烈，似乎已與治理“白色”污染和汽車尾氣等相提并論，從光明日?qǐng)?bào)、科技日?qǐng)?bào)、中國(guó)環(huán)境報(bào)等中央報(bào)紙到陜西日?qǐng)?bào)、華商報(bào)等地方報(bào)紙

2、，電臺(tái)、電視臺(tái)、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)，幾乎所有的媒體都參與了電池污染和回收的大討論。一節(jié)小小的廢舊電池果真有那么大的危害嗎？其危害究竟有多大？這些危害是如何產(chǎn)生的？聯(lián)想高一化學(xué)課本后面的研究性學(xué)習(xí)課題固體廢棄物的回收與利用，作為一名高中生，我們又能為社會(huì)做些什么呢？針對(duì)這一系列的問題，我們確定了廢舊電池的回收與利用這個(gè)課題。指導(dǎo)教師點(diǎn)評(píng)：這個(gè)選題比較好，圍繞“廢舊電池與環(huán)?！边@一主題研究，激發(fā)學(xué)生探究欲望、興趣以及培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。二、研究機(jī)構(gòu)：項(xiàng)目對(duì)象主要負(fù)責(zé)事項(xiàng)組長(zhǎng)馮佳維撰寫論文、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、研究計(jì)劃等實(shí)驗(yàn)全體組員實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作、實(shí)驗(yàn)記錄搜集潘文婷 陳潔 李小娟收集材料、資料記錄吳楠 周艷華制定問卷、

3、做好實(shí)驗(yàn)記錄。三、活動(dòng)目標(biāo)：1、了解電池的主要成分及其對(duì)環(huán)境的危害性,使人們認(rèn)識(shí)到回收廢舊電池的必要性。2、通過實(shí)驗(yàn)，探索處理廢舊電池的辦法。四、研究方法：1、資料分析法：收集各種資料，學(xué)習(xí)了解有關(guān)電池知識(shí)。2、調(diào)查法：實(shí)地考察采訪，了解廢舊電池的回收與處理現(xiàn)狀。3、實(shí)驗(yàn)法：通過實(shí)驗(yàn)，研究廢舊電池的處理方法。4、列表法：利用列表對(duì)所研究的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查。五、研究計(jì)劃：第一階段：通過上網(wǎng)、查閱書籍，了解電池的歷史，弄清電池的種類與成分，了解廢電池的危害性。第二階段：通過問卷調(diào)查、采訪等方式，了解人們對(duì)廢舊電池的認(rèn)識(shí)情況。第三階段：根據(jù)電池成分，設(shè)計(jì)完成廢舊電池的處理方法，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索。第四階段：

4、整理所有資料，制作課件，完成研究性學(xué)習(xí)報(bào)告。六、研究過程：1、資料收集：資料A：干電池發(fā)明簡(jiǎn)史原電池的發(fā)明可追溯至18世紀(jì)末期，當(dāng)時(shí)意大利生物學(xué)家伽伐尼在進(jìn)行著名的青蛙實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用金屬手術(shù)刀接觸蛙腿時(shí)，發(fā)現(xiàn)蛙腿會(huì)發(fā)生抽搐。大名鼎鼎的伏打認(rèn)為這是金屬與蛙腿組織液（電解質(zhì)溶液）之間產(chǎn)生的電流刺激造成的。1799年，伏打據(jù)此設(shè)計(jì)出了現(xiàn)在被稱為伏打電池的裝置，鋅為負(fù)極，銀為正極，用鹽水作電解質(zhì)溶液。1836年，丹尼發(fā)明了世界上第一個(gè)實(shí)用電池. 現(xiàn)代干電池的發(fā)明則應(yīng)歸功于電化學(xué)家勒克朗謝。1866年，他以鋅為負(fù)極，二氧化錳為正極，氯化銨溶液作電解質(zhì)，這是電池發(fā)展的重大轉(zhuǎn)折。以后，蓋斯南將淀粉加入氯化銨中制

5、成糊狀電解質(zhì)，從此，鋅錳電池成了“干電池”，進(jìn)入到廣大民眾的生活之中。干電池的缺點(diǎn)是：體積較大，電容量較小，且不能反復(fù)使用。曾有報(bào)道，這種電池會(huì)被高性能的或可充電的電池代替。然而，干電池的市場(chǎng)需求量卻持續(xù)上升。目前我國(guó)年產(chǎn)量已達(dá)140億只，其原因是價(jià)格便宜。產(chǎn)生相同的電量，其成本是一般蓄電池的1/20，鎳鎘電池的1/50。因此干電池仍然受到消費(fèi)者的青睞。（摘自高等教育出版社物理化學(xué)）資料B各種類型的電池電池的種類是從最早的原電池-伏打電池發(fā)展到鉛蓄電池、鎘鎳電池，直至新型的氫鎳電池、鋰電池?，F(xiàn)在我們就為大家介紹一下龐大的電池家族。一、原電池（一次電池）所謂一次電池，就是指放電后不能充電使其復(fù)原

6、的電池。通常由正極、負(fù)極、電解質(zhì)和容器、隔膜組成。現(xiàn)在所用的一次電池主要有三種：1、鋅錳電池該種電池表達(dá)式，為：Zn|NH4Cl,ZnCl2|MnO2(C)實(shí)際制造時(shí)，鋅皮做負(fù)極同時(shí)兼作容器外皮，正極二氧化錳為粉末，依靠碳棒導(dǎo)電。兩層隔膜中的電解液制成糊狀以限制其流電又可讓離子發(fā)生遷移。此種電池適用于間歇式放電場(chǎng)合，如手電筒、收音機(jī)等。由于外皮由鋅組成，所以電池用完時(shí)，鋅皮易被蝕穿而使電解液（NH4Cl）滲出，所以電池用完后應(yīng)取出以免腐蝕電器。2堿性鋅錳電池該種電池表達(dá)式為：這種電池性能優(yōu)于傳統(tǒng)干電池，該電池電解液為堿性，有良好的導(dǎo)電性能，負(fù)極為鋅池，反應(yīng)面積增大，所以可以連續(xù)大容量放電，外殼

7、為鐵皮封閉，可防電解液滲漏。3鋅銀扣式電池該電池表達(dá)式為：Zn|KOH|Ag2O這種電池體積小，但有優(yōu)越的大電池放電性能，放電電壓平穩(wěn)，被廣泛用于電子表、石英鐘、計(jì)算機(jī)CMOS電池等。二、蓄電池二次電池二次電池，就是利用化學(xué)反應(yīng)的可逆性，在電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能后，用外加電能使電池中化學(xué)體系復(fù)原，重新利用的電池。該類電池主要有：1、鉛蓄電池該電池表達(dá)式為：Pb|H2SO4|PbO2這是最常用的二次電池，硫酸在電池中不僅可傳達(dá)電流，且參加電池反應(yīng)，隨放電進(jìn)行，硫酸逐漸減少，且有水生成，所以硫酸濃度不斷下降；充電時(shí)，硫酸不斷生成，硫酸濃度不斷增加，所以可用電池中硫酸濃度估計(jì)蓄電池荷電狀態(tài)。2堿式鎳

8、鎘電池該電池表達(dá)式為：Cd|KOH(或NaOH)|NiOOH這種電池使用壽命長(zhǎng)，可循環(huán)充放電，機(jī)械性能好，耐沖擊，耐振動(dòng)，自放電小，額定電壓為1.2V。例如我們用的隨身聽等小電器均可用該種充電電池。3氫鎳電池氫鎳電池的電解液為1.3g/cm3的氫氧化鉀水溶液。這種電池的突出優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，現(xiàn)已逐步在航天領(lǐng)域取代鎘鎳電池?，F(xiàn)在的筆記本電池也有部分使用氫鎳電池。三、新型電池隨著科技發(fā)展，一些新型高性能電池不斷出現(xiàn)，并已在社會(huì)生產(chǎn)生活各方面廣泛應(yīng)用，最突出的例子就是鋰電池和燃料電池。1、鋰電池鋰做負(fù)極，用非水電解液，正極常用MnO2或CuO等。日本三洋公司最早推出的就是Li/MnO2電池。鋰電

9、池作為一種新型電池，既可做成一次電池，也可制成二次電池，其有極優(yōu)異的性能，主要有很高的的質(zhì)量比能量，有寬廣的溫度使用范圍，放電電壓平坦，體積小，無電解液滲漏，并且電壓隨放電時(shí)間緩慢下降，可預(yù)示電池使用壽命。該電池特別適于做為心臟起搏器電源。鋰電池也可用做高性能的手機(jī)電池，筆記本電腦電池等。2燃料電池燃料電池原理仍是利用氧化還原反應(yīng)，燃料和氧化劑不斷分別輸至電池兩極，確保電池連續(xù)穩(wěn)定工作，常用的燃料電池燃料可用H2、CH4等。燃料電池特別適宜航天事業(yè)，首先燃料電池有很高的質(zhì)量比能量，可減輕重量以降低發(fā)射費(fèi)用。其次燃料電池產(chǎn)物多為水，經(jīng)處理后為供宇航員食用，可減少攜帶重量。以上只是眾多電池中的一部

10、分，并且更新的電池正不斷出現(xiàn)，小小的電池中竟有如此多的學(xué)問，這就是化學(xué)的神妙。（摘自人民教育網(wǎng)）資料C：我國(guó)廢棄電池的回收和處理狀況國(guó)內(nèi)有關(guān)部門曾對(duì)廢棄電池的回收、處理做過嘗試和探討。環(huán)保志愿者和一些廠家、商家的回收嘗試全國(guó)各地比比皆是。研究人員也曾提出過好多處理再生方法，但收效甚微。這是我們從網(wǎng)上下載的一組圖片，它道出了國(guó)內(nèi)回收利用電池的尷尬局面。為什么會(huì)出現(xiàn)如此局面呢？究其原因有四：一是回收難，目前大多數(shù)公民還不具備自覺回收廢舊電池的環(huán)保意識(shí)。二是沒有處理和再利用的措施，僅僅是將污染搬個(gè)家集中起來。從治理污染本身來說并無太大意義。而且集中堆放會(huì)加劇腐蝕（行話稱為傳染），造成電解液泄露。同時(shí)

11、容易短路，引起劇烈反應(yīng)，甚至爆炸。再者露天堆放，日曬雨淋很容易造成土壤和水流污染，甚至造成局部嚴(yán)重污染。三是廢舊電池的處理技術(shù)有限。這也是一個(gè)世界難題，特別是一次性電池，原材料品種太多，增加了處理難度。四是廢棄電池回收處理作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，除了在技術(shù)上和管理上可行外，還必須在經(jīng)濟(jì)上可取。廢棄電池處理再利用成本，除鉛蓄電池外都很高。（摘自2003年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)）資料D：廢電池的污染及危害廢舊電池的危害性：廢舊電池的危害主要集中在其中所含的少量的重金屬上，如鉛、汞、鎘等。這些有毒物質(zhì)通過各種途徑進(jìn)入人體內(nèi)，長(zhǎng)期積蓄難以排除，損害神經(jīng)系統(tǒng)、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。鉛：神經(jīng)系

12、統(tǒng)（神經(jīng)衰弱、手足麻木）、消化系統(tǒng)（消化不良、腹部絞痛）、血液中毒和其他的病變。汞：精神狀態(tài)改變是汞中毒的一大癥狀。脈搏加快，肌肉顫動(dòng)，口腔和消化系統(tǒng)病變。鎘、錳：主要危害神經(jīng)系統(tǒng)。廢舊電池污染環(huán)境的途徑：電池的組成物質(zhì)在使用過程中，被封存在電池殼內(nèi)部，并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。但經(jīng)過長(zhǎng)期機(jī)械磨損和腐蝕，使得內(nèi)部的重金屬和酸堿等泄露出來，進(jìn)入土壤或水源，就會(huì)通過各種途徑進(jìn)入人的食物鏈。生物從環(huán)境中攝取的重金屬可以經(jīng)過食物鏈的生物放大作用，逐級(jí)在較高級(jí)的生物中成千上萬地富積，然后經(jīng)過食物進(jìn)入人的身體，在某些器官中積蓄造成慢性中毒。廢舊電池危害的其它表現(xiàn)：目前世界上生活垃圾處理主要是衛(wèi)生填埋、堆肥和焚

13、燒三種方式，混入生活垃圾的廢舊電池在這三個(gè)過程中的污染作用體現(xiàn)在：填埋: 廢舊電池的重金屬通過滲濾作用污染水體和土壤。焚燒：廢舊電池在高溫下，腐蝕設(shè)備，某些重金屬在焚燒爐中揮發(fā)在飛灰中，造成大氣污染；焚燒爐底重金屬堆積，給產(chǎn)生的灰渣造成污染。堆肥：廢舊電池的重金屬含量較高，造成堆肥的質(zhì)量下降。再利用：一般采用反射爐火冶金法，工藝雖然容易掌握，但是回收率只有82%，其余的鉛以氣體和粉塵的形態(tài)出現(xiàn)，同時(shí)冶煉過程中的二氧化硫會(huì)進(jìn)入空氣中，造成二次污染，直接危害操作工人的健康。（摘自中國(guó)環(huán)境報(bào)）2、問題調(diào)查：A、問卷調(diào)查調(diào)查對(duì)象：2006級(jí)學(xué)生。調(diào)查目的：了解我們的同齡人對(duì)廢舊電池的認(rèn)識(shí)和處理方式。調(diào)

14、查人數(shù)：100人調(diào)查內(nèi)容：項(xiàng)目?jī)?nèi)容選擇使用電池情況經(jīng)常用83有時(shí)用17不用0電池是否有毒性有19無32不清楚49購(gòu)買電池時(shí)選擇的電池質(zhì)量高檔8中檔58低檔34對(duì)使用完的電池如何處理回收保存2混入垃圾43隨便丟棄55調(diào)查結(jié)果：同學(xué)中幾乎全部都在使用電池，其中83%經(jīng)常使用電池，但對(duì)電池里含有汞等重金屬了解甚少，其中19%的人知道有毒性。購(gòu)買電池以中、低檔居多，中檔58%，低檔34%。而中、低檔電池中絕大多數(shù)含有汞等有毒物質(zhì)。同學(xué)們使用完后能回收保存的人為2%。這對(duì)環(huán)境造成了巨大的危害。調(diào)查結(jié)論：加強(qiáng)對(duì)電池危害的宣傳，提倡使用環(huán)保型電池。保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境。指導(dǎo)教師點(diǎn)評(píng)：調(diào)查項(xiàng)目具體，有代表性

15、，能反映出調(diào)查的最終目的。特別是從得出的結(jié)論可以看出，通過研究探討，研究小組成員的環(huán)保意識(shí)明顯增強(qiáng)。不足之處是：調(diào)查的范圍小，應(yīng)該走出校門，到社會(huì)上了解人們對(duì)電池的認(rèn)識(shí)情況。B、采訪調(diào)查：采訪對(duì)象：社會(huì)上不同年齡、不同職業(yè)的人采訪內(nèi)容：了解人們是如何認(rèn)識(shí)電池的采訪人數(shù)：10人采訪問題：1、你對(duì)于廢舊電池是怎樣處理的？2、你知道廢舊電池有什么危害？（請(qǐng)看采訪實(shí)況）采訪結(jié)論：幾位市民對(duì)廢舊電池的處理回答如出一轍：直接丟到垃圾堆里就是了。對(duì)于廢舊電池的污染和危害一無所知?？梢姡蠖鄶?shù)消費(fèi)者對(duì)廢電池污染的了解不是太多，購(gòu)買電池時(shí)往往有很大的隨意性，并沒有把符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)放在第一位。指導(dǎo)教師點(diǎn)評(píng)：通過深入

16、社會(huì)調(diào)查采訪，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用調(diào)查、訪問獲取信息的能力，并在實(shí)踐中增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作能力和人際交往能力。3、實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)一：燃料的制作與燃燒通過查閱資料，我們了解到電池中主要含有石墨、鋅、銅等單質(zhì)，汞、錳等重金屬化合物，以及氯化銨、氯化鋅等電解質(zhì)，為了回收汞、錳等重金屬化合物，同時(shí)除去石墨、氯化銨、氯化鋅，根據(jù)汞易揮發(fā)，錳等重金屬化合物不易熔化，而石墨易燃燒，氯化銨易分解，氯化鋅易溶于水的性質(zhì)，我們?cè)囍鴮U舊電池中的黑色物質(zhì)制成燃料。這其實(shí)是我們的第一次實(shí)驗(yàn)，當(dāng)我們高高興興的把制成的燃料放在爐中加熱時(shí)，卻怎么也燒不著。請(qǐng)教老師后我們不禁恍然大悟，原來石墨在廢舊電池中的含量不是太多，而其它物質(zhì)不易燃燒，

17、于是我們又在中間加入了一些煤粉。這時(shí)老師又給我們提了個(gè)建議可以在燃料中加入一定量的生石灰，因?yàn)槊褐泻辛蛄?，氯化銨分解的物質(zhì)中有酸性氣體，加入生石灰可以除去硫磷，吸收酸性氣體，減少二次污染。經(jīng)過一番改進(jìn)之后，就有了我們最終的這個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟：拆剝：將干電池剝下的鋅皮、無損石墨棒和塑料等回收。制燃料：1、原料：含汞廢舊電池里的黑色粉末及折壞的石墨棒、煤粉、石灰粉2、操作：l 先將原料分別磨碎，按比例混合均勻l 加水拌成糊狀l 打入模具，制成蜂窩型燃料使用：1、 制得的燃料放入爐中燃燒，熱能可充分利用。2、 燃放出的氣體，可冷凝回收汞（無汞電池可不操作）3、 燃燒后的固體殘?jiān)?jīng)水洗提取金屬氧化物

18、，可作為含金屬原料出售。實(shí)驗(yàn)流程圖：錄像演示燃料的簡(jiǎn)易制作過程（實(shí)驗(yàn)室內(nèi)）化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單1班級(jí)高一（2）班實(shí)驗(yàn)日期2004年3月17日實(shí)驗(yàn)名稱燃料的制作與燃燒實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簭U舊電池中的黑色物質(zhì)可制成燃料；通過燃燒石墨利用其熱能；同時(shí)回收汞、得到重金屬化合物。實(shí)驗(yàn)儀器燒杯、玻璃棒、天平、模具、鉗子、藥匙實(shí)驗(yàn)藥品含汞廢舊電池、煤粉、石灰粉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟觀察到現(xiàn)象結(jié)論、解釋、化學(xué)方程式1、 廢舊電池的拆剝用鑷子拆剝電池，將廢舊電池中的石墨棒、鋅皮、塑料等剝開并分類放在制定的容器中。2、 燃料的制作(1) 用天平稱一質(zhì)量的廢舊電池中的黑色物質(zhì)。稱好之后，倒入研缽中進(jìn)行研磨，磨碎后倒入燒杯中。(2) 用天平

19、稱量一定量煤粉，將稱好的煤粉倒入研缽中進(jìn)行研磨，磨碎后倒入燒杯中。(3) 用天平稱量一定量的石灰粉，將稱好的石灰粉倒入燒杯中(4) 往燒杯里的黑色物質(zhì)、石灰粉和煤粉混合物中加入一定量的水，并用玻璃棒不斷的攪拌，拌成糊狀即可。(5) 把攪拌好的物質(zhì)打入模具，并用玻璃棒扎幾個(gè)孔。這樣蜂窩型燃料制好了。(6) 將蜂窩型燃料放入特制爐中燃燒，燃?xì)庥脽煿軐?dǎo)出，并從煙管外冷卻回收汞，殘?jiān)盟疀_洗，所得不溶物為含錳等重金屬化合物，可作為重金屬原料出售。實(shí)驗(yàn)二：制取漂白粉和氯化銨有了第一個(gè)實(shí)驗(yàn)所積累的經(jīng)驗(yàn)和信心，我們研究小組的研究積極性更高了，我們想著能不能把我們的研究更進(jìn)一步。經(jīng)過仔細(xì)分析廢舊干電池的化學(xué)成

20、分后，我們有了一個(gè)新想法，能不能把廢舊電池中的某種物質(zhì)提取出來后再加工出一種新的產(chǎn)品。我們?cè)O(shè)想將二氧化錳與濃硝酸反應(yīng)，然后得到金屬錳。結(jié)果實(shí)驗(yàn)失敗了，當(dāng)我們請(qǐng)教指導(dǎo)老師時(shí)，他告訴我們，二氧化錳與濃硝酸在常溫下就不反應(yīng)。這時(shí)，有同學(xué)就提出，可以把廢舊電池中的二氧化錳提取出來制漂白粉，（鋅錳電池的表達(dá)式為：Zn|NH4Cl,ZnCl2|MnO2(C)，其中含有二氧化錳和氯化銨）。這個(gè)主意不錯(cuò)，我們?cè)诨瘜W(xué)課中剛學(xué)過的。根據(jù)電池中錳等重金屬氧化物難溶于水，而電解質(zhì)氯化銨等易溶液于水的性質(zhì)，將廢電池中的二氧化錳與氯化銨分離，然后分別回收，再用二氧化錳與濃鹽酸加熱制取氯氣，氯氣通入石灰乳中就制得了漂白粉

21、。過濾后的濾液經(jīng)過蒸發(fā)就得到了氯化銨，它是一種重要的氮肥，還常用作印染和金屬的焊接等。通過這樣一番處理，我們使廢電池的回收利用率得到了提高。實(shí)驗(yàn)過程：制取鋅粒：取若干個(gè)電池，將鋅殼剝下洗刷干凈、剪碎。將鋅片放在坩堝中用酒精噴燈加熱，鋅片熔融成液體，除去上面的浮渣，用小鐵勺舀鋅液，一滴一滴地滴入水中，便得到圓粒狀的鋅粒。制取漂白粉和氯化銨：將廢舊干電池的黑色填充物取出，除去紙屑、棉紗等雜物，放入燒杯里，再加水并攪拌幾分鐘，用過濾器過濾。將濾渣放在鐵坩堝內(nèi)灼熱至不冒火星為止，以除去有機(jī)物和炭，得到的黑色殘?jiān)闶嵌趸i。將濾液放到蒸發(fā)皿中蒸發(fā)，可得氯化銨晶體。然后用二氧化錳同濃鹽酸加熱反應(yīng)制取氯氣

22、。將氯氣通入石灰乳中制得漂白粉。錄像演示：漂白粉和氯化銨制作過程（實(shí)驗(yàn)室）回收銅片：將廢舊干電池中的石墨棒上的銅帽取下，將其錘成扁平，放入燒杯內(nèi)，加入稀硫酸后煮沸，可得到紫紅色銅片。實(shí)驗(yàn)流程圖：化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單2班級(jí)高一（2）班實(shí)驗(yàn)日期2004年3月22日實(shí)驗(yàn)名稱漂白粉與氯化銨的制備實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簭U舊電池中的黑色粉末處理后可制得氯化銨和二氧化錳。二氧化錳與濃硫酸加熱反應(yīng)生成Cl2，通入Ca(OH)2制得漂白粉。實(shí)驗(yàn)儀器燒杯、蒸發(fā)皿、玻璃棒、天平、鉗子、藥匙、酒精燈、導(dǎo)管、分液漏斗、普通漏斗、燒瓶、鐵架臺(tái)、集氣瓶、研缽實(shí)驗(yàn)藥品廢舊鋅錳電池、濃鹽酸、NaOH溶液、石灰水、紅布條、蒸餾水實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟觀察

23、到現(xiàn)象結(jié)論、解釋、化學(xué)方程式1、 二氧化錳和氯化銨的制?。?）、用鉗子把廢舊電池剝開，取出黑色填充物，除去紙屑、棉布等雜質(zhì)。（2）、在黑色物中添入水?dāng)嚢?，用過濾器過濾。（3）、將濾液倒入蒸發(fā)皿中蒸發(fā)，并用玻璃棒不斷攪拌，蒸發(fā)水分后的便是固體氯化銨。（4）、將過濾后的黑色物質(zhì)，加熱燒至不再冒火星為止，得到的黑色物質(zhì)為二氧化錳。待冷卻后，用研缽磨細(xì)供后面實(shí)驗(yàn)用。2、 漂白粉的制?。?）、把二氧化錳放入燒瓶中，通過分液漏斗向燒杯中加入適量濃鹽酸，緩慢加熱制取氯氣。有黃綠色氣體產(chǎn)生MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+Cl2（2）、氯氣通入裝有濕潤(rùn)的紅布條的集氣瓶。紅布條褪色氯氣遇水具有漂白

24、性（3）、把生成的氯氣通入Ca(OH)2溶液中，便制得漂白粉。2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O（4）、尾氣用NaOH溶液吸收，以免污染環(huán)境。2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O指導(dǎo)教師點(diǎn)評(píng)：課堂知識(shí)與實(shí)際問題相聯(lián)系，通過分析探討，找到了解決問題的辦法，使所學(xué)知識(shí)得到了升華。實(shí)驗(yàn)三：鉛的再生現(xiàn)在隨著鉛蓄電池的大量使用，廢舊的鉛蓄電池的處理也是一個(gè)值得注意的問題。由于鉛蓄電池渾身是寶，我們可以將它分類再生回收，得到鉛等物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)過程：解體：將鉛蓄電池中的硫酸放出后單獨(dú)回收，將機(jī)殼用粉碎機(jī)解體，用比重法選出塑料后，再分出極板、板柱、電池槽和蓋等。分類：將

25、除去塑料的含鉛部件破碎至（60mm的小塊后分為4類）：A、鉛粉，占重量的64%，含Pb占總量的約70%；B、鉛泥，占5%，含Pb約3%；C、小塊鉛合金，占7%，含Pb約26.5%；D、鉛渣，占14%，含Pb約0.5%。再生：將A和制鉛廠的煙塵一并處理，利用軟鉛再生，制成含銻1.7-1.9%的電池；將B供轉(zhuǎn)爐處理；將C作金屬配料；將D填埋處理。說明：由于這個(gè)實(shí)驗(yàn)有一定的危險(xiǎn)性，指導(dǎo)老師建議我們搞清楚實(shí)驗(yàn)原理及步驟即可。4、日記摘錄：2003年11月7日 星期五 晴昨天我開完會(huì)（關(guān)于研究性學(xué)習(xí)的）。晚上我們一起研究課題及有關(guān)的問題，大家眾說紛紜，有的建議來研究糧食浪費(fèi)的問題，有的建議來研究中學(xué)生上

26、網(wǎng)問題，有的建議校園環(huán)境的保護(hù)及白色污染的危害等等，最終都因范圍太大或難度太大被一一否決。大家決定明天再作決定。2003年11月8日 星期六 晴今天我們必須決定好我們的研究課題，大家早早吃完飯就坐在一起商量著怎么辦?可是仍像昨天討論的一樣，毫無結(jié)果。就在這時(shí)，同學(xué)給了我們一個(gè)很好的建議，自己走出去親自看看，大家都同意了，于是圍繞著教學(xué)區(qū)、生活區(qū)，帶著發(fā)現(xiàn)的目光尋求我們所希望的。但當(dāng)一圈走下來我們什么也沒發(fā)現(xiàn)，我們沒有灰心，繼續(xù)去尋求，在第二遍中我們似乎發(fā)現(xiàn)了什么，于是我再走了第三遍第四遍，最后我們找到了，看到隨地的固體廢棄物，我們聯(lián)想到了化學(xué)課本上的關(guān)于固體廢棄物的主要品種及回收利用，于是我們

27、的研究性課題想定為固體廢棄物的主要品種及回收利用，但指導(dǎo)老師認(rèn)為課題太大。我們又由固體廢棄物想到了廢電池，最后課題定為廢舊電池的回收與利用。2003年12月25日 星期四 多云 今天李小娟和陳潔去校微機(jī)室查找有關(guān)電池的資料。到了微機(jī)室她們說明來意，受到了管理員的歡迎，就在那里認(rèn)真的查找著資料，時(shí)而交換意見，時(shí)而又豎直腰，在那里她們搜索到很多關(guān)于電池的資料，也被累地直不起腰來。同時(shí)其他組員則在收集廢電池，人手有限，找到的并不多，正當(dāng)我們苦惱之際，指導(dǎo)老師如雪中送炭般地給我們意見，擁有廢舊電池最多的人是同學(xué)們，于是我們又號(hào)召同學(xué)們將自己用過的廢舊電池拿來給我們，這樣我們很快就收集到了很多。真是太謝

28、謝他們了。2004年1月11日 星期日 小雨新的一年開始了，但我們的任務(wù)并沒有完成，經(jīng)過一寒假的努力，我們總算完成了前序任務(wù)。經(jīng)過第四次開會(huì)以后，我們決定開始將前一段的工作做一總結(jié)并輸入電腦。可無奈我們中沒有一個(gè)打字速度快的，只好慢慢來了。可是這并不像我們所想象的那樣簡(jiǎn)單，對(duì)鍵盤的不熟悉和指法的不靈活讓我們磕磕碰碰簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的一個(gè)字總要花費(fèi)好長(zhǎng)時(shí)間?；蛟S指導(dǎo)老師真的是一個(gè)幸運(yùn)神，他又利用休息時(shí)間教我們打字方法和打字技巧，有時(shí)他的妻子也教我們更為快捷的打字方法。在我們的努力下及指導(dǎo)老師的幫助下，一篇一篇的文章終于出爐了?？粗约旱膭趧?dòng)成果我們非常高興。2004年2月15日 星期日 晴今天是周末，我

29、們又有了新的任務(wù)。為了解人們對(duì)廢電池的看法，我們幾個(gè)需要分別采訪不同年齡，不同職業(yè)的人，聽聽他們的想法。我們都十分高興，不過高興之余又略帶緊張，因?yàn)檫@是我們平生第一次采訪別人。我們一個(gè)一個(gè)輪流采訪，或許是由于緊張的緣故，采訪時(shí)我們出現(xiàn)了一些小問題，例如：說著說著突然間忘了詞，不知從何說起；有時(shí)說話十分結(jié)巴，總算我們都是大人了，面對(duì)這些小問題，我們也還應(yīng)付的過來。這真是一次鍛煉的好機(jī)會(huì)，能夠讓我們更加完善自己。2004年2月23日 星期一 多云上次的采訪本該告一段落，但因播放的效果，有幾處不好，所以我們決定進(jìn)行第二次采訪。有了第一次的經(jīng)驗(yàn)，我們已經(jīng)沒有了那么緊張。路上的行人很少，我們好不容易找到

30、一個(gè)人，但他卻不愿意接受采訪，便婉言拒絕了。我們碰了個(gè)釘子。我們又來到一家飯館前，當(dāng)我們說明來意是，又被老板娘給拒絕了。又是一次碰壁，但我們毫不放棄，不松懈，仍然一個(gè)一個(gè)的去問，終于有一位老大爺讓我們采訪，接下來又很順利的找到了一位阿姨，不久以后，我們完成了采訪任務(wù)。這一次，又鍛煉了我們的耐心與毅力。2004年3月17日 星期三 晴今天，我們收集了一些粉末狀的石灰和煤。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，我們又做起了蜂窩型燃料。首先我們用工具把收集到的廢電池一一撥開外皮，把里面的炭棒和黑色物質(zhì)取出來。把黑色物質(zhì)與煤粉、石灰粉按3：2：1的比例混合，加適量的水?dāng)嚢?，讓它在一個(gè)易拉罐中定形，然后，再扎幾個(gè)小孔。這

31、樣一個(gè)蜂窩型燃料就制成了。我們做它的目的是證明那種物質(zhì)可以利用。另外我們還做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，利用廢電池中黑色物質(zhì)（主要是MnO2）制錳鹽，電解錳鹽溶液制金屬錳，結(jié)果失敗了。2004年3月22日 星期一 晴今天我們又作了一個(gè)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的目的是利用廢電池中黑色物質(zhì)制二氧化錳，再用二氧化錳同濃鹽酸加熱反應(yīng)制取氯氣。將氯氣通入石灰乳中制得漂白粉。在老師的指導(dǎo)下我們的試驗(yàn)做得很成功。我們把做實(shí)驗(yàn)的過程記錄下來，做完后，心里有著說不出的高興。我們很榮幸參加了研究性小組的研究，它讓我們懂得很多的知識(shí)，是我們?cè)诟鞣矫娑加兴岣?。我們又非常感謝指導(dǎo)老師，是他，為我們的研究課題給予了關(guān)鍵性的指導(dǎo)。從而比較好的完成了研

32、究任務(wù)。七、研究成果：廢舊電池的回收與利用廢電池含有汞、鎘、鎳、鋅、鉻等重金屬及酸堿等電解質(zhì)溶液，對(duì)人體健康及生態(tài)環(huán)境有不同程度的危害。其中列入危險(xiǎn)廢物控制名單的有：1含汞電池（主要是氧化汞電池）、2鉛蓄電池、3含鎘電池（主要是鎳鎘電池）。一次性電池，每節(jié)中含有22%的鋅、26%的錳、17%的鐵。而我國(guó)干電池的生產(chǎn)量居世界首位，年產(chǎn)量140億只，國(guó)內(nèi)消費(fèi)量達(dá)70億只。如果回收，每年有幾千萬噸的有用原料可得到利用?？v觀韓城對(duì)廢舊電池的回收，真是令人擔(dān)憂。至今我們這個(gè)歷史文化名城還沒有設(shè)立廢舊電池回收箱。我們調(diào)查的情況是：對(duì)廢舊電池，大多數(shù)是同垃圾混裝，剩余的就是隨意丟棄。一顆紐扣大的電池就會(huì)污染

33、600噸的水，像我們韓城，電池的回收率不到2%，已經(jīng)丟棄的電池就足以危害我們的地下水資源，大家想象一下若干年以后，我們的子孫后代將如何面對(duì)他們的父輩給他們留下的污染！面對(duì)如此龐大的污染，如此深遠(yuǎn)的危害，走回收道路已經(jīng)勢(shì)在必行。我們認(rèn)為，要想從根本上解決廢舊電池污染難題，政府要加大回收處理廢舊電池的力度，可采取以下措施：1、廢舊電池實(shí)行以舊換新由政府的某個(gè)執(zhí)法部門（如環(huán)保局），對(duì)銷售電池的商業(yè)部門（包括工廠）發(fā)放銷售許可證，同時(shí)簽訂以舊換新的合同，對(duì)所有電池必須以舊換新。2、引導(dǎo)消費(fèi)“環(huán)保型”電池強(qiáng)制回收鎘鎳電池，使小型二次電池的消費(fèi)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向氫鎳、鋰離子電池等污染相對(duì)較小的 “環(huán)保型”電池。3、普通民用干電池重點(diǎn)落實(shí)無汞化一方面應(yīng)從電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)著手，重點(diǎn)抓好電池?zé)o汞化的實(shí)施; 另一方面，要抓緊開發(fā)環(huán)境無害化處理技術(shù)，廢舊電池收集后的出路在于環(huán)境無害化的處理，處理技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性直接影響治理污染的最終效果。4、 電池產(chǎn)品應(yīng)標(biāo)注回收標(biāo)識(shí)為提高全民的環(huán)保意識(shí)，使消費(fèi)者自覺養(yǎng)成分揀垃圾、回收電池的習(xí)慣，建議廠家在包裝物或單體電池上用文字標(biāo)注