化学研究性学习 电池的原理、种类、 用途、性能、对人体 和环境的危害及其回 收利用 高二（B4）刘雯 化学电池中的主要成分 锌 锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子 序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸 点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜 等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自 然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、 银、镉等共存成为多金属矿。 锰 锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量 的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰 色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94， 比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的 重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然 界中主要以软锰矿形式存在。 汞 汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白 色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点 38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人 体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用 于科学测量仪器中。 镍 镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度 8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与 铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都 得到广泛利用。 镉 镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子 量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度， 沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石 中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性 能，在工业上用途极广。 锂 锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量 6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存 在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。 可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。 原电池的工作原理 如图的装置就是一个 原电池，由于用锌片和钢 片做电极，因而叫Cu－Zn 原电池。 可以看到，锌片在不 断溶解，铜片上有小气泡 产生。同时观察到电流表 的指针发生偏转，这说明 导线中产生了电流。 原电池的工作原理 Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋ （氧化反应） Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑ （还原反应） 总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋ H2↑（氧化还原反应） 负极锌失去的电子，经过电流 表（或用电器）流向正极铜。 因此，产生电流的原因是电池 内部电极上发生了氧化和还原 反应。 从电化学角度看，一个自发进 行的氧化还原反应都可以设计 成电池装置。 电池的构成 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。 电池的种类 化学电池按工作性质可分为： 一次电池（原电池）；二次电 池（可充电电池）铅酸蓄电池。 其中：一次电池可分为：糊式 锌锰电池、纸板锌锰电池、碱 性锌锰电池、扣式锌银电池、 扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、 锌空气电池、一次锂锰电池等。 二次电池可分为：镉镍电池、 氢镍电池、锂离子电池、二次 碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池 可分为：开口式铅酸蓄电池、 全密闭铅酸蓄电池。 锌-锰干电池 锌-锰电池又称勒兰社电池，是 法国科学家勒兰社于1868年发明 的由锌（Zn）作负极，二氧化锰 （MnO2）为正极，电解质溶液采 用中性氯化铵（NH4C1）、氧化 锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉 或浆层纸作隔离层制成的电池称 锌锰电池，由于其电解质溶液通 常制成凝胶状或被吸附在其它载 体上而呈现不流动状态，故又称 锌锰干电池。按使用隔离层区分 为糊式和板式电池两种，板式又 按电解质液不同分铵型和锌型电 池纸板电池两种。 碱性锌锰电池 指20世纪中期在锌锰电池基础 上发展起来的，是锌锰电池的 改进型。电池使用氢氧化钾 （KOH）或氢氧化钠（NaOH） 的水溶液做电解质液，采用了 与锌锰电池相反的负极结构， 负极在内为膏状胶体，用铜钉 做集流体，正极在外，活性物 质和导电材料压成环状与电池 外壳连接，正、负极用专用隔 膜隔开制成的电池。 绿色环保电池 指近年来已投入使用和正 在研制的一类高性能、无 污染电池，包括目前已投 入使用的金属氢化物镍蓄 电池、锂离子蓄电池，正 在推广使用的无汞碱性锌 锰原电池，及燃料电池、 太阳能电池（光伏电池） 等。 太阳能电池 铅酸蓄电池 1859年法国普兰特发现， 由正极板、负极板、电解 液、隔板、容器（电池槽） 等5个基本部分组成。用 二氧化铅作正极活性物质， 铅作负极活性物质，硫酸 作电解液，微孔橡胶、烧 结式聚氯乙烯、玻璃纤维、 聚丙烯等作隔板制成的电 池。 镉镍电池和金属氢化物电池 二者均采用氧化镍或氢氧 化镍作正极，以氢氧化钾 或氢氧化钠的水溶液作电 解质溶液，金属镉或金属 氢化物作负极。金属氢化 物电池为20世纪80年代末， 利用吸氢合金和释放氢反 应的电化学可逆性发明制 成，是小型二次电池主导 产品。 锂电池和锂离子电池 指以金属锂或锂的化合物 作活性物质的电池通称锂 电池，分为一次锂电池和 二次锂电池。 指能使锂离子嵌入和脱嵌 的碳材料代替纯锂作负极， 锂的化合物作正极，混合 电解液作电解质液制成的 电池。 燃料电池 指一种利用燃料（如氢气或 含氢燃料）和氧化剂（如纯 氧或空气中的氧）直接连接 发电的装置。它具有效率高、 电化学反应转换效率可达 40%以上，且无污染气体排 出的特点。 环保的氢氧燃料电池 燃料电池车 电池的主要用途 家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、 手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办 公用品等 废旧电池与人体健康 人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲 就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重 金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混 在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会 慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进 入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排 除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够 致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散 污染；短时使用，长期污染。 废旧电池与人体健康 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。以1号废旧锌 锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危 害环境和人体健康的罪魁祸首。 锌—锰电池构造 电池主要元素对人体健康的影响 镉 人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经 呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为 肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期 食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨 痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全 身直至卧床不起。 铬 铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期 接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻 度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人 肺癌发病率较其他职业的人高。 电池主要元素对人体健康的影响 镍 通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌， 国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍 中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷， 并发心肌损害。 汞 具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。 汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内 第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主 要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰 弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭 等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力 减退。 电池主要元素对人体健康的影响 铅 主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为， 人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应 增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系 统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发 作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转 地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和 精力难以集中。 锰 为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒， 锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主 要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积， 其排出较其他器官为慢。 电池的回收与利用价值 电池中的重金属虽然对环 境和人体有危害，但他们 又是较为稀缺的工业原料。 据粗略统计，目前天津市 每年要消费电池五到六千 万节，大约有 1000 多吨。 因此，无论从消除污染的 角度，还是从资源回收再 利用的角度，回收废电池 都是非常有意义的事情。 废旧电池的简单回收方法 废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步： 分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和 石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物， 将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其 石墨棒经水洗、烘干再用作电极。 制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小 时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。 回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸 煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收 氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时， 使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液； 在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯 化铵晶体，母液循环利用。 废旧电池的简单回收方法 回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸 煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收 氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时， 使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液； 在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯 化铵晶体，母液循环利用。 回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸 干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤， 将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰. 警示！ 一粒钮扣电池可污 染60万升水，等于 一个人一生的饮水 量。一节一号电池 烂在地里，能使一 平方米的土地失去 利用价值。
Download ReportTranscript 化学研究性学习 电池的原理、种类、 用途、性能、对人体 和环境的危害及其回 收利用 高二（B4）刘雯 化学电池中的主要成分 锌 锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子 序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸 点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜 等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自 然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、 银、镉等共存成为多金属矿。 锰 锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量 的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰 色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94， 比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的 重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然 界中主要以软锰矿形式存在。 汞 汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白 色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点 38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人 体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用 于科学测量仪器中。 镍 镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度 8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与 铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都 得到广泛利用。 镉 镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子 量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度， 沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石 中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性 能，在工业上用途极广。 锂 锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量 6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存 在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。 可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。 原电池的工作原理 如图的装置就是一个 原电池，由于用锌片和钢 片做电极，因而叫Cu－Zn 原电池。 可以看到，锌片在不 断溶解，铜片上有小气泡 产生。同时观察到电流表 的指针发生偏转，这说明 导线中产生了电流。 原电池的工作原理 Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋ （氧化反应） Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑ （还原反应） 总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋ H2↑（氧化还原反应） 负极锌失去的电子，经过电流 表（或用电器）流向正极铜。 因此，产生电流的原因是电池 内部电极上发生了氧化和还原 反应。 从电化学角度看，一个自发进 行的氧化还原反应都可以设计 成电池装置。 电池的构成 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。 电池的种类 化学电池按工作性质可分为： 一次电池（原电池）；二次电 池（可充电电池）铅酸蓄电池。 其中：一次电池可分为：糊式 锌锰电池、纸板锌锰电池、碱 性锌锰电池、扣式锌银电池、 扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、 锌空气电池、一次锂锰电池等。 二次电池可分为：镉镍电池、 氢镍电池、锂离子电池、二次 碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池 可分为：开口式铅酸蓄电池、 全密闭铅酸蓄电池。 锌-锰干电池 锌-锰电池又称勒兰社电池，是 法国科学家勒兰社于1868年发明 的由锌（Zn）作负极，二氧化锰 （MnO2）为正极，电解质溶液采 用中性氯化铵（NH4C1）、氧化 锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉 或浆层纸作隔离层制成的电池称 锌锰电池，由于其电解质溶液通 常制成凝胶状或被吸附在其它载 体上而呈现不流动状态，故又称 锌锰干电池。按使用隔离层区分 为糊式和板式电池两种，板式又 按电解质液不同分铵型和锌型电 池纸板电池两种。 碱性锌锰电池 指20世纪中期在锌锰电池基础 上发展起来的，是锌锰电池的 改进型。电池使用氢氧化钾 （KOH）或氢氧化钠（NaOH） 的水溶液做电解质液，采用了 与锌锰电池相反的负极结构， 负极在内为膏状胶体，用铜钉 做集流体，正极在外，活性物 质和导电材料压成环状与电池 外壳连接，正、负极用专用隔 膜隔开制成的电池。 绿色环保电池 指近年来已投入使用和正 在研制的一类高性能、无 污染电池，包括目前已投 入使用的金属氢化物镍蓄 电池、锂离子蓄电池，正 在推广使用的无汞碱性锌 锰原电池，及燃料电池、 太阳能电池（光伏电池） 等。 太阳能电池 铅酸蓄电池 1859年法国普兰特发现， 由正极板、负极板、电解 液、隔板、容器（电池槽） 等5个基本部分组成。用 二氧化铅作正极活性物质， 铅作负极活性物质，硫酸 作电解液，微孔橡胶、烧 结式聚氯乙烯、玻璃纤维、 聚丙烯等作隔板制成的电 池。 镉镍电池和金属氢化物电池 二者均采用氧化镍或氢氧 化镍作正极，以氢氧化钾 或氢氧化钠的水溶液作电 解质溶液，金属镉或金属 氢化物作负极。金属氢化 物电池为20世纪80年代末， 利用吸氢合金和释放氢反 应的电化学可逆性发明制 成，是小型二次电池主导 产品。 锂电池和锂离子电池 指以金属锂或锂的化合物 作活性物质的电池通称锂 电池，分为一次锂电池和 二次锂电池。 指能使锂离子嵌入和脱嵌 的碳材料代替纯锂作负极， 锂的化合物作正极，混合 电解液作电解质液制成的 电池。 燃料电池 指一种利用燃料（如氢气或 含氢燃料）和氧化剂（如纯 氧或空气中的氧）直接连接 发电的装置。它具有效率高、 电化学反应转换效率可达 40%以上，且无污染气体排 出的特点。 环保的氢氧燃料电池 燃料电池车 电池的主要用途 家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、 手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办 公用品等 废旧电池与人体健康 人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲 就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重 金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混 在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会 慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进 入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排 除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够 致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散 污染；短时使用，长期污染。 废旧电池与人体健康 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。以1号废旧锌 锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危 害环境和人体健康的罪魁祸首。 锌—锰电池构造 电池主要元素对人体健康的影响 镉 人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经 呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为 肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期 食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨 痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全 身直至卧床不起。 铬 铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期 接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻 度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人 肺癌发病率较其他职业的人高。 电池主要元素对人体健康的影响 镍 通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌， 国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍 中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷， 并发心肌损害。 汞 具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。 汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内 第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主 要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰 弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭 等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力 减退。 电池主要元素对人体健康的影响 铅 主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为， 人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应 增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系 统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发 作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转 地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和 精力难以集中。 锰 为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒， 锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主 要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积， 其排出较其他器官为慢。 电池的回收与利用价值 电池中的重金属虽然对环 境和人体有危害，但他们 又是较为稀缺的工业原料。 据粗略统计，目前天津市 每年要消费电池五到六千 万节，大约有 1000 多吨。 因此，无论从消除污染的 角度，还是从资源回收再 利用的角度，回收废电池 都是非常有意义的事情。 废旧电池的简单回收方法 废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步： 分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和 石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物， 将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其 石墨棒经水洗、烘干再用作电极。 制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小 时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。 回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸 煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收 氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时， 使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液； 在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯 化铵晶体，母液循环利用。 废旧电池的简单回收方法 回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸 煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收 氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时， 使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液； 在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯 化铵晶体，母液循环利用。 回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸 干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤， 将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰. 警示！ 一粒钮扣电池可污 染60万升水，等于 一个人一生的饮水 量。一节一号电池 烂在地里，能使一 平方米的土地失去 利用价值。
Slide 1
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 2
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 3
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 4
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 5
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 6
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 7
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 8
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 9
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 10
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 11
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 12
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 13
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 14
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 15
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 16
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 17
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 18
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 19
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 20
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 21
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 22
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 23
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 24
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 25
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 26
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 27
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 28
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 29
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 2
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 3
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 4
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 5
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 6
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 7
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 8
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 9
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 10
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 11
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 12
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 13
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 14
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 15
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 16
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 17
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 18
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 19
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 20
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 21
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 22
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 23
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 24
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 25
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 26
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 27
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 28
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。
Slide 29
化学研究性学习
电池的原理、种类、
用途、性能、对人体
和环境的危害及其回
收利用
高二（B4）刘雯
化学电池中的主要成分
锌
锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号Zn，原子
序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.5摄氏度，沸
点907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜
等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自
然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、
银、镉等共存成为多金属矿。
锰
锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量
的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰
色金属，符号Mn，原子序数25，原子量54.94，
比重7.4g/cm3，熔点1250摄氏度，是一种难熔的
重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然
界中主要以软锰矿形式存在。
汞
汞俗称"水银"，符号Hg，原子量200.6，为银白
色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点
38.89摄氏度沸点356.95摄氏度，汞蒸气吸入人
体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用
于科学测量仪器中。
镍
镍为银白色金属，符号Ni，原子量58.69，密度
8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与
铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都
得到广泛利用。
镉
镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数48，原子
量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.9摄氏度，
沸点767.3摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石
中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性
能，在工业上用途极广。
锂
锂是银白色金属，符号Li，原子序数3，原子量
6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存
在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。
可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。
原电池的工作原理
如图的装置就是一个
原电池，由于用锌片和钢
片做电极，因而叫Cu－Zn
原电池。
可以看到，锌片在不
断溶解，铜片上有小气泡
产生。同时观察到电流表
的指针发生偏转，这说明
导线中产生了电流。
原电池的工作原理
Zn（负极）：Zn－2e→Zn2＋
（氧化反应）
Cu（正极）：2H＋＋2e→H2↑
（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋→Zn2＋＋
H2↑（氧化还原反应）
负极锌失去的电子，经过电流
表（或用电器）流向正极铜。
因此，产生电流的原因是电池
内部电极上发生了氧化和还原
反应。
从电化学角度看，一个自发进
行的氧化还原反应都可以设计
成电池装置。
电池的构成
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。
电池的种类
化学电池按工作性质可分为：
一次电池（原电池）；二次电
池（可充电电池）铅酸蓄电池。
其中：一次电池可分为：糊式
锌锰电池、纸板锌锰电池、碱
性锌锰电池、扣式锌银电池、
扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、
锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为：镉镍电池、
氢镍电池、锂离子电池、二次
碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池
可分为：开口式铅酸蓄电池、
全密闭铅酸蓄电池。
锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社电池，是
法国科学家勒兰社于1868年发明
的由锌（Zn）作负极，二氧化锰
（MnO2）为正极，电解质溶液采
用中性氯化铵（NH4C1）、氧化
锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉
或浆层纸作隔离层制成的电池称
锌锰电池，由于其电解质溶液通
常制成凝胶状或被吸附在其它载
体上而呈现不流动状态，故又称
锌锰干电池。按使用隔离层区分
为糊式和板式电池两种，板式又
按电解质液不同分铵型和锌型电
池纸板电池两种。
碱性锌锰电池
指20世纪中期在锌锰电池基础
上发展起来的，是锌锰电池的
改进型。电池使用氢氧化钾
（KOH）或氢氧化钠（NaOH）
的水溶液做电解质液，采用了
与锌锰电池相反的负极结构，
负极在内为膏状胶体，用铜钉
做集流体，正极在外，活性物
质和导电材料压成环状与电池
外壳连接，正、负极用专用隔
膜隔开制成的电池。
绿色环保电池
指近年来已投入使用和正
在研制的一类高性能、无
污染电池，包括目前已投
入使用的金属氢化物镍蓄
电池、锂离子蓄电池，正
在推广使用的无汞碱性锌
锰原电池，及燃料电池、
太阳能电池（光伏电池）
等。
太阳能电池
铅酸蓄电池
1859年法国普兰特发现，
由正极板、负极板、电解
液、隔板、容器（电池槽）
等5个基本部分组成。用
二氧化铅作正极活性物质，
铅作负极活性物质，硫酸
作电解液，微孔橡胶、烧
结式聚氯乙烯、玻璃纤维、
聚丙烯等作隔板制成的电
池。
镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧
化镍作正极，以氢氧化钾
或氢氧化钠的水溶液作电
解质溶液，金属镉或金属
氢化物作负极。金属氢化
物电池为20世纪80年代末，
利用吸氢合金和释放氢反
应的电化学可逆性发明制
成，是小型二次电池主导
产品。
锂电池和锂离子电池
指以金属锂或锂的化合物
作活性物质的电池通称锂
电池，分为一次锂电池和
二次锂电池。
指能使锂离子嵌入和脱嵌
的碳材料代替纯锂作负极，
锂的化合物作正极，混合
电解液作电解质液制成的
电池。
燃料电池
指一种利用燃料（如氢气或
含氢燃料）和氧化剂（如纯
氧或空气中的氧）直接连接
发电的装置。它具有效率高、
电化学反应转换效率可达
40%以上，且无污染气体排
出的特点。
环保的氢氧燃料电池
燃料电池车
电池的主要用途
家庭中电池主要用于日常生活用品如：照相机、
手电、钟表、无绳电话、手持电话、玩具，办
公用品等
废旧电池与人体健康
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用，通俗地讲
就是靠腐蚀作用产生电能的，而其腐蚀物中含有大量的重
金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃，或者混
在一般生活垃圾中，堆放在自然界时，这些有毒物质便会
慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进
入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排
除，损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼，有的还能够
致癌。电池可以说是生产多少废弃多少；集中生产，分散
污染；短时使用，长期污染。
废旧电池与人体健康
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。以1号废旧锌
锰电池的组成为例：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。其中的重金属是危
害环境和人体健康的罪魁祸首。
锌—锰电池构造
电池主要元素对人体健康的影响
镉
人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经
呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为
肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期
食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨
痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全
身直至卧床不起。
铬
铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期
接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻
度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人
肺癌发病率较其他职业的人高。
电池主要元素对人体健康的影响
镍
通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，
国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为２７年。镍
中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，
并发心肌损害。
汞
具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。
汞分布于各组织器官，早期主要分布于肝脏，进入体内
第２周后，８５％～９０％存于肾脏，慢性汞中毒的主
要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰
弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭
等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力
减退。
电池主要元素对人体健康的影响
铅
主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，
人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应
增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系
统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发
作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转
地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和
精力难以集中。
锰
为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，
锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主
要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，
其排出较其他器官为慢。
电池的回收与利用价值
电池中的重金属虽然对环
境和人体有危害，但他们
又是较为稀缺的工业原料。
据粗略统计，目前天津市
每年要消费电池五到六千
万节，大约有 1000 多吨。
因此，无论从消除污染的
角度，还是从资源回收再
利用的角度，回收废电池
都是非常有意义的事情。
废旧电池的简单回收方法
废旧电池回收利用处理过程大致有以下几步：
分类：将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和
石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，
将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其
石墨棒经水洗、烘干再用作电极。
制锌粒：将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅中，加热熔化并保温2小
时，除去上层浮渣，倒出冷却，滴在铁板上，待凝固后即得锌粒。
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
废旧电池的简单回收方法
回收铜片：将铜帽展平后用热水洗净，再加入一定量的10%的硫酸
煮沸30分钟，以除去表面氧化层，捞出洗净、烘干即得铜片。回收
氯化铵。将黑色物质放入缸中，加入60摄氏度的温水搅拌1小时，
使氯化铵全部溶解于水中，静止、过滤、水洗滤渣2次，收集母液；
在将母液真空蒸馏至表面有白色晶体膜出现为止，冷却、过滤得氯
化铵晶体，母液循环利用。
回收二氧化锰：将过滤后的滤渣水洗3次，过滤，滤饼置入锅中蒸
干除去少许的碳和其它有机物，再放入水中充分搅拌30分钟，过滤，
将滤饼于100-110摄氏度烘干，即得黑色二氧化锰.
警示！
一粒钮扣电池可污
染60万升水，等于
一个人一生的饮水
量。一节一号电池
烂在地里，能使一
平方米的土地失去
利用价值。