化学在生活中的应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化学在生活中的应用,电池与环境,制作者徐丽瑾,周次,任务目的,负责人,57,准备开题报告规划进度,810,调查、试验、查找资料了解电池的构造和原理,1113,访问专家，调查并整理数据了解人们处理电池的现状,活动计划表,研究性学习第一奏章o!,拟定开题报告,number one!,常用的电池有哪些呢？分为哪几类？,电池的组成？,电池的制作原理又是什么呢？,电池对环境的影响？,第二奏章咯！,分配任务 查找关于电池的关系,look ！,化学电池，电化学上也称之为电化学池（简称电池），是指通过氧化还原反应，把正极、负极活性物质的化学能，转化为电能的一类装置。与普通氧化还原反应不同的是氧化和还原反应是分开进行的，氧化在正极，还原在负极，而电子得失是通过外部线路进行的，所以形成了电流。这是所有电池的本质特点。经过长期的研究、发展，化学电池迎来了品种繁多，应用广泛的局面。大到一座建筑方能容纳得下的巨大装置，小到以毫米计的品种。无时无刻不在为我们的美好生活服务。现代电子技术的发展，对化学电池提出了很高的要求。每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。现代社会的人们，每天的日常生活中，越来越离不开化学电池了。现在世界上很多电化学科学家，把兴趣集中在做为电动汽车动力的化学电池领域。电化学上也,称,之为电化学池（简称电池），是指通过氧化还原反应，把正极、负极活性物质的化学能，转化为电能的一类装置。,化学电池,与普通氧化还原反应不同的是氧化和还原反应是分开进行的，氧化在正极，还原在负极，而电子得失是通过外部线路进行的，所以形成了电流。这是所有电池的本质特点。经过长期的研究、发展，化学电池迎来了品种繁多，应用广泛的局面。大到一座建筑方能容纳得下的巨大装置，小到以毫米计的品种。无时无刻不在为我们的美好生活服务。现代电子技术的发展，对化学电池提出了很高的要求。每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。现代社会的人们，每天的日常生活中，越来越离不开化学电池了。现在世界上很多电化学科学家，把兴趣集中在做为电动汽车动力的化学电池领域。,化学电池,干电池和液体电池,干电池和液体电池的区分仅限于早期电池发展的那段时期。最早的电池由装满电解液的,玻璃,容器和两个电极组成。后来推出了以糊状,电解液,为基础的电池，也称做干电池。,现在仍然有“液体”电池。一般是体积非常庞大的品种。如那些做为不间断电源的大型固定型,铅酸蓄电池,或与,太阳能电池,配套使用的铅酸蓄电池。对于移动设备，有些使用的是全密封，免维护的铅酸蓄电池，这类电池已经成功使用了许多年，其中的电解液,硫酸,是由硅凝胶固定或被玻璃纤维隔板吸付的。,一次性电池和可充电电池,一次性电池俗称“用完即弃”电池，因为它们的电量耗尽后，无法再充电使用，只能丢弃。常见的一次性电池包括碱锰电池、锌锰电池、,锂电池,、锌电池、,锌空电池,、锌汞电池、,水银电池,、,氢氧电池,和镁锰电池。,可充电电池按制作材料和工艺上的不同,常见的有,铅酸电池,、,镍镉电池,、,镍铁电池,、,镍氢电池,、,锂离子电池,。其优点是循环寿命长，它们可全充放电,200,多次，有些可充电电池的负荷力要比大部分一次性电池高。普通镍镉、镍氢电池使用中，特有的,记忆效应,，造成使用上的不便，常常引起提前失效。,不同的电池,燃料电池,燃料电池是一种将燃料的化学能透过电化学反应直接转化成电能的装置 燃料电池是利用氢气在阳极进行的是氧化反应，将氢气氧化成氢离子，而氧气在阴极进行还原反应，与由阳极传来的氢离子结合生成水。氧化还原反应过程中就可以产生电流。 燃料电池的技术包括了出现碱性燃料电池（,AFC,）、磷酸燃料电池（,PAFC,）、,质子交换膜燃料电池,（,PEMFC,）、熔融碳酸盐燃料电池（,MCFC,）、固态氧化物燃料电池（,SOFC,），以及直接甲醇燃料电池（,DMFC,）等，而其中，利用甲醇氧化反应作为正极反应的燃料电池技术，更是被业界所看好而积极发展。,台湾地区的电池设计,电池的种类繁多，有湿电池、干电池之分。湿电池即铅酸电池，汽车、电动车便用的多是这种电池。干电池又分为一次性电池和二次性电池。一次性电池主要有锌碳电池、碱锰电池和氧化汞、氧化银纽扣电池。二次干电池分为镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。常用的干电池又分为低汞电池,(,汞含量在,0.025%,以下,),和无汞电池,(,汞含量是,0.0001%,以下,),。,湿电池,干电池,电池的组成？,电池的构成,一般电池的组成：干电池、充电电池的组成成分：锌皮,(,铁皮,),、碳棒、汞、硫酸化物、铜帽；蓄电池以铅的化合物为主。举例：,1,号废旧锌锰电池的组成，重量,70,克左右，其中碳棒,5.2,克，锌皮,7.0,克，锰粉,25,克，铜帽,0.5,克，其他,32,克。 成分,:,锌皮,(,铁皮,),、碳棒、汞、硫酸化物、铜帽；蓄电池以铅的化合物为主。 不同的电池成分不同,在化学电池中，化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果，这种反应分别在两个电极上进行。,首先要有活泼性不同的两个电极（金属或金属与非金属）。负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成，如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成，如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物，氧或空气，卤素及其盐类，含氧酸及其盐类等。,其次要有电解质溶液（一般与活泼性较强的电极发生氧化还原反应）。它是具有良好离子导电性的材料，如酸、碱、盐的水溶液，有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。,还有要形成闭合回路（接触或连接）。当外电路断开时，两极之间虽然有电位差,(,开路电压,),，但没有电流，存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时，在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部，由于电解质中不存在自由电子，电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质界面的氧化或还原反应，以及反应物和反应产物的物质迁移。,电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。因此，电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出电能的必要条件。,制作原理,电池工作原理,电池！,可在实验室内自制的电池,目前已知的全国第一个电池哦！,伏打电堆（,Voltaic pile,），又名伏打堆、伏打电池、伏特电池，是第一个,现代,的,化学,电池,，是在,1800,年,由,意大利,物理学家,亚历山卓,伏打,伯爵,（,Count Alessandro G.A.A. Volta,）,发明,。,教你怎样做一个柠檬电池,危害哦！,一粒纽扣电池可污染,60,万升水，等于一个人一生的饮水量。一节电池烂在地里，能够使一平方米的土地失去利用价值，所以把一节节的废旧电池说成是“污染小炸弹”一点也不过分。,电池的巨大危害,锰,过量的锰蓄积于体内引起神经性功能障碍，早期表现为综合性功能紊乱。较重者出现两腿发沉，语言单调，表情呆板，感情冷漠，常伴有精神症状。,锌,锌的盐类能使蛋白质沉淀,对皮膜粘膜有刺激作用。当在水中浓度超过,10-50,毫史,/,升时有致癌危险，可能引起化学性肺炎。铅：铅主要作用于神经系统、活血系统、消化系统和肝、肾等器官能抑制血红蛋白的合成代谢过程，还能直接作用于成熟红细胞，对婴幼儿影响甚大，它将导致儿童体格发育迟缓，慢性铅中毒可导致儿童的智力低下。,汞,它在这些重金属污染物中是最值得一提的，这种重金属，对人类的危害，确实不浅，长期以来，我国在生产干电池时，要加入一种有毒的物质,汞或汞的化合物，我国的碱性干电池中的汞的含量达到,1-5%,中性干电池为,0.025%,全国每年用于生产干电池的汞具有明显的神经毒性,此外对内分泌系统、免疫系统等也有不良影响，,1953,年，发生在日本九州岛的震惊世界的水俣病事件，给人类敲响了汞污染的警钟。,镍,镍粉溶解于血液，参加体内循环，有较强的毒性，能损害中枢神经，引起血管变异，严重者导致癌症。,我们日常所用的普通干电池，主要有酸性锌锰电池和碱性锌锰电池两类，它们都含有汞、锰、镉、铅、锌等各种金属物质，废旧电池被遗弃后，电池的外壳会慢慢腐蚀，其中的重金属物质会逐渐渗入水体和土壤，造成污染。重金属污染的最大特点是它在自然界是不能降解，只能通过净化作用，将污染消除。 废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上,各种金属对我们身体的影响,Do you know？,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,据有关资料报道，全球的镉污染有,50,是来自废旧电池的污染，长期饮用被镉污染的水，会发生骨质改变和贫血，典型表现是全身骼酸痛。铬会引起胃肠道溃疡和损伤，镍有致癌倾向，还可导致心肌损伤，铅被摄入后不易排泄，高血，铅会导致儿童行为异常和低智商，锰虽为人体所需的微量元素，但吸收过多引起中毒，汞可通过血脑屏障进入中枢神经，造成神经紊乱甚至性格改变，曾在日本发生过“水侯病”,慢性汞中毒。,（,1,）热处理,瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂，巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎后送往炉内加热，这时可提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发，它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工,2000,吨废电池，可获得,780,吨锰铁合金，,400,吨锌合金及,3,吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素，并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过，热处理的方法花费较高，瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。,（,2,）“湿处理”,马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置，在这里除铅蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属，用这种方式获得的原料比热处理方法纯净，因此在市场上售价更高，而且电池中包含的各种物质有,95%,都能提取出来。湿处理可省去分拣环节（因为分拣是手工操作，会增加成本）。马格德堡这套装置年加工能力可达,7500,吨，其成本虽然比填埋方法略高，但贵重原料不致丢弃，也不会污染环境。,（,3,）真空热处理法,德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜，不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池，废电池在真空中加热，其中汞迅速蒸发，即可将其回收，然后将剩余原料磨碎，用磁体提取金属铁，再从余下粉末中提取镍和锰。这种加工一吨废电池的成本不到,1500,马克。,回收利用,为加强电池产品汞污染的防治工作，保护和改善我国生态环境，原中国轻工总会等,9,部门于,1997,年,12,月,31,日曾联合下发了,关于限制电池产品汞含量的规定,，要求从,2001,年,1,月,1,日起，进口电池将由国家出入境检验检疫部门实施强制性检验。根据,规定,要求，我国电池行业将分期实现对电池产品汞含量的限制，首先实现低汞，最终达到无汞。低汞的含义为电池中的汞含量小于电池重量的,0.025%,；无汞的含义为电池中的汞含量小于电池重量的,0.001%,。,规定,明确提出， 自,2001,年,1,月,1,日起，禁止在国内生产各类汞含量大于电池重量,0.025%,的电池； 从,2001,年,1,月,1,日起，凡进入国内市场销售的国内、外电池产品,(,含与用电器具配套的电池,),在单体电池上需标注汞含量,(,如：注明,低汞,或,无汞,),，未标注汞含量的电池不准进入市场销售； 自,2002,年,1,月,1,日起，禁止在国内市场经销汞含量大于电池重量,0.025%,的电池； 自,2005,年,1,月,1,日起，禁止在国内生产汞含量大于电池重量,0.001%,的碱性锌锰电池； 自,2006,年,1,月,1,日起，禁止在国内经销汞含量大于电池重量,0.001%,的碱性锌锰电池。为 保证对进口电池检验工作的如期开展，国家出入境检验检疫部门正抓紧做好开检前的准备工作。,我国对废旧电池的回收状况,当你的行动电话电池使用时间变短,(,记忆效应或老化,),时,你是否会再买一颗电池来更换 呢,?,下次当你碰到这种情况时请省下你的钱,告诉你一个很有效的方法不妨试试看,1.,把电池用报纸包起来再放进塑料袋裹包好放入冷冻库三天,(,报纸可吸收多余水份,) 2.,三天后取出常温下放二天,3.,二天后将电池充电,充饱后装进行动电话裹测试,(,预估可救回,80%-90%),本讯息由知名电池厂商工程师透露,根据测试过的朋友指出效果相当有效,.,至于有没有效果,反正电池快没用了,而且冰箱人人有,各位朋友不妨试试看吧,!,给你的手机做个,CPR,吧！ 你的手机是否常断电？或是明明充饱了电没多久就又没电了？ 你一定怀疑过是不是手机的寿命终了？ 别担心，它只是一时“心跳停止”，只要一块小小的橡皮擦就能起死回生了！ 把电池取出后用橡皮擦把电池上的接点（黄铜片）擦干净，再装回手机上，你会发现 真是太神奇了！它竟然活过来了！还像颗新的呢！ 真的很有用，提供大家做参考！,趣味话题,谢谢！,化学在生活中的应用研究小组,