Ученики на Учителя.com


Экологический проект "Сдай батарейку - спаси планету"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДЕТСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР»
Экологический проект
«Сдай батарейку – спаси планету»
Выполнили: Жулина Диана,
Гайдаржи Светлана,
Финагина Александра
Руководитель: Коптева Анна Анатольевна
городской округ Кашира
2017 г.
2
Содержание
Введение
Глава 1 Теоретическое исследование пальчиковой батарейки…………….4
Глава 2. Экспериментальная часть………….………………………………..6
Заключение
Литература
Приложение
3
Введение
В наши дни широкое распространение получили пальчиковые батарейки.
Каждый из нас, наверняка, пользовался в своей жизни батарейками. Пульт для
телевизора, часы, игрушки, телефоны, фотоаппараты, фонари — в доме, на
работе, в школе всегда есть предмет, который работает на батарейках. А ведь это
целая энергетическая станция, работающая на определенных химических
веществах по физическим законам. Жизнь человека постоянно находится в
движении, собственно, как и научно-технический прогресс. Огромное количество
современных изобретений нуждается в автономных источниках энергии –
аккумуляторах и батарейках. Но рано или поздно каждая батарейка выходит из
строя и ее нужно выбрасывать. И использованная батарейка незамедлительно
попадает в мусорное ведро… Мало кто знает, насколько силен эффект от этих
маленьких вещиц на окружающую среду и здоровье человека.
Актуальность данного исследования обусловлена повышенным вниманием
влияния человека на окружающую среду. В батарейках содержится множество
различных металлов — ртуть, никель, кадмий, свинец, литий, марганец и цинк,
которые имеют свойство накапливаться в живых организмах, в том числе и в
организме человека, и наносить существенный вред здоровью.
Ядовитые вещества из батареек, проникают в почву, в подземные воды,
попадают в реки и в водохранилища, из которых мы пьем воду, не думая, что
вредные химические соединения с кипячением не исчезают.
Кроме того, актуальность обусловлена недостаточным информированием
населения о действиях по сбору и утилизации отработанных батареек.
Цель работы: изучить факторы опасности неправильной утилизации батареек,
проинформировать детей и знакомых о правилах использования батареек.
Задачи исследования:
1. Изучить классификацию и состав батареек.
2. Описать влияние батареек на окружающую среду.
3. Систематизировать полученные материалы.
4. Провести опыты с батарейкой с целью проверки гипотезы.
5. Анализ, обобщение и систематизация опыта.
6. Изучить мнение участников образовательного процесса по вопросу
утилизации батареек.
Объектом исследования выступает пальчиковая батарейка.
Гипотеза: Действительно ли пальчиковая батарейка приносит вред?
Методы исследования: анализ материалов из электронных и печатных
источников по изучаемой проблеме, анкетирование учащихся, эксперименты по
выявлению вредных воздействий веществ, содержащихся в батарейке, на живую
природу; анализ, обобщение и систематизация результатов. Сбор использованных
батареек с целью правильной утилизации.
Практическая значимость состоит в возможности применения данных
материалов в ходе проведения уроков, внеклассных мероприятий с учащимися.
Сроки реализации проекта – октябрь 2016г. - март 2017г.
4
Глава I Теоретическое исследование пальчиковой батарейки
1.1 Общее представление о пальчиковых батарейках и история их
возникновения
Батарейка – автономный источник электричества для питания устройств.
Элементы питания могут быть разных размеров и типов. При этом они могут
быть одноразовыми и перезаряжаемыми.
Первый тип - солевые батарейки. Они имеют небольшой срок действия, так как
быстро теряют свой заряд.
Второй тип - батарейки алкалиновые или щелочные. Эти батарейки служат
дольше и имеют лучшее качество по сравнению с солевыми.
Третий тип - ртутные батарейки, заправлены ртутью. Эти батарейки имеют
большие размеры и более длительный срок своей службы. Но из-за вредности
ртути особой популярности не имеют.
Четвертый тип - батарейки литиевые, они имеют маленькие размеры и
сохраняют долго хорошее напряжение. Такие батарейки служат намного дольше
других, обладают повышенной стойкостью к перепадам температур и более
качественны в отличие от других. Но они очень редкие, применяются в крайних
особых случаях и достаточно дорогие, как для среднего покупателя. Поэтому в
бытовом применении не используются.
Первую батарейку изобрел итальянский ученый граф Алессандро Вольта в 1800
году. Он поочередно уложил в столбик серебряные и цинковые кружки,
изолированные фетровыми прокладками, элемент так и называется: вольтов
столб. С тех пор экспериментаторы получили в свое распоряжение источник
электрического тока, тогда как до этого изобретения им приходилось
пользоваться лишь статическим электричеством, действующим всего в течение
нескольких секунд за один опыт. Единице измерения тока тоже присвоили имя
Вольта – вольт. Любая батарейка это не что иное, как две металлические
пластины, помещенные в специальное химическое вещество – электролит. Одна
пластина подключена к выводу « + », а другая к выводу « — ». Батарейки
зачастую малы, но довольно сложно устроены. Это высокотехнологичные
элементы, в которых в результате химических реакций выделяется электрическая
энергия. Данный процесс происходит между тремя главными элементами
батарейки: анодом, катодом и электролитом. В зависимости от типа батарейки для
перечисленных элементов используются различные материалы. Материал
выбирается по принципу максимизации эффекта при их взаимодействии. Анод
часто делают из металла, катод — из оксида различных металлов. В качестве
электролита используется соль, в щелочных батарейках — двуокись марганца.
Электрические батарейки - очень полезная вещь. Многие игрушки работают от
батареек, и это очень удобно. А то пришлось бы включать их в розетку, путаться в
длинных проводах. К тому же электрический ток из сети не подходит для
игрушек, понадобилась бы ещё специальная коробочка для его исправления.
Батарейки дают игрушкам и другим полезным вещам независимость и
самостоятельность, и это так приятно!
5
Батарейка делает электрический ток: крутятся колёса у машинки, ходят часы,
играет магнитофончик. А батарейка "садится". Что значит "садится"? Такое слово
используют, чтобы показать, что батарейка расходует свою энергию. Так человек,
когда начинает уставать, стремится куда-нибудь присесть. Когда всю энергию
батарейка истратит, то перестанет работать, больше не сможет электрический ток
делать. Что же в ней происходит?
Мы расскажем про пальчиковую батарейку. Её так назвали, потому что она
похожа на пальчик. Внутри у неё - два цилиндрика, вставленные один в другой.
Между цилиндриками - специальный раствор или паста. От одного цилиндрика к
другому и течёт электрический ток. Например, от одного цилиндрика по проводу
ток идёт в моторчик машинки, крутит колёса, и дальше по проводу подходит к
другому цилиндрику. Электрический ток в проводах - это движение электронов, а
в растворе между цилиндриками - это движение ионов. Всё самое интересное
происходит на этих цилиндриках, где движение электронов превращается в
движение ионов.
Цилиндрики сделаны из разных веществ. Один из них сделан из металла.
Например, цинка. В металле много электронов гуляет свободно. Это значит, что
атомы металла превратились в ионы. Ионы в несколько тысяч раз тяжелее
электронов, их трудно сдвинуть с места, и в электрическом токе в самом металле
они не участвуют. Ток по металлам переносится электронами. А в батарейке этот
металл одним боком мокнет в растворе. В результате часть ионов из металла
попадает в раствор. И в металле остаются "лишние" свободные электроны. Общий
заряд электронов становится больше, чем у ионов. Такой беспорядок в природе
долго существовать не может. Электроны отправляются на поиски
положительных ионов. Но через раствор-то они пройти не могут, у них один путь
- через провода, через моторчик, покрутив колёса, электроны попадают на другой
цилиндрик батарейки. А второй цилиндрик батарейки сделан из другого
вещества. Это такое вещество (например, соединение марганца с кислородом),
которое охотно выхватывает ионы из раствора, и с помощью электронов,
пришедших по проводам, образует с ними какое-то новое вещество, соединяя
электроны с ионами и со своими атомами.
Вот так и поддерживается электрический ток. Один цилиндрик батарейки
отдаёт положительные ионы в раствор, а электроны в провода, а другой хватает
ионы из раствора, а электроны из проводов и соединяет их в новое вещество. И по
мере работы батарейки портятся оба цилиндрика и раствор между ними. А когда
окончательно испортятся, то и говорят, что батарейка "села".
Самое сложное в создании батареек - это подобрать материал для цилиндриков
и раствора между ними. Обычно это редкие металлы. Поэтому во многих странах
"севшие" батарейки не выкидывают в общий мусор, а собирают и на специальных
заводах восстанавливают материалы, из которых они были сделаны, чтобы
использовать их ещё раз.
6
Устройство элемента питания
Глава 2.Экспериментальная часть.
Взглянув на обычную пальчиковую батарейку, вы практически всегда увидите
на ней этот знак:
Это означает: «Не выбрасывать, необходимо сдать в спецпункт утилизации».
И этот знак на батарейке стоит неспроста!
Подсчитано, что одна пальчиковая батарейка, беспечно выброшенная в
мусорное ведро, может загрязнить тяжёлыми металлами 400 литров воды или
около 20 квадратных метров земли. 400 литров –это 80 бутылок по 5 литров –
этой воды хватит семье из 4 человек на 2 года, а в лесной зоне это
территория обитания двух деревьев, двух кротов, одного ёжика и
нескольких тысяч дождевых червей!
В батарейках содержится множество различных металлов — ртуть, никель,
кадмий, свинец, литий, марганец и цинк, которые имеют свойство накапливаться
в живых организмах, в том числе и в организме человека, и наносить
существенный вред здоровью.
2.1. Экспериментальное исследование батареек, подтверждающих наличие
в них вредных веществ
Эксперимент 1. Влияние воды на металлическую оболочку батарейки
В первом эксперименте мы решил проверить, что произойдет с водой, если
положить батарейку в воду. В первой банке – чистая вода для контроля. Во
7
второй - целая батарейка, а в третьей - разобранная батарейка. Мы плотно
закрыли все 3 банки и оставили для наблюдения. Через 3 дня заметили, что в
третьей банке вода помутнела, а через 10 дней вода стала ржавая. (Приложение №
1).
Вывод: металлическая оболочка батарейки под действием воды разрушается, а
вредные вещества, находящиеся в батарейке, попадают в воду.
Эксперимент 2. Влияние загрязненной воды на растения.
Во втором эксперименте мы решили проверить влияние загрязненной воды на
растения. Взяли три гвоздики и поставили в экспериментальные банки с водой.
Через три дня стало заметно, что лепестки цветов, стоящих в банках с
загрязненной водой завяли. А цветок, стоящий в стакане с чистой водой, не
изменился и остался в прежнем состоянии. Следовательно, можно сделать вывод,
что вода, загрязненная вредными веществами батарейки, отрицательно влияет на
растения. (Приложение № 2).
Эксперимент 3. Влияние щелочной среды на корпус батарейки.
Почвы могут иметь кислую или щелочную среду. Как же будет вести себя
батарейка, попав в подобные условия?
Для опыта мы поместили пальчиковую батарейку в раствор медного купороса
(щелочная среда). Помещенная в раствор батарейка начала темнеть, а затем
ржаветь. В химических реакциях с солями других металлов медный купорос
имеет свойство обмениваться ионами. Это произошло и в нашем опыте,
образовались соли тяжелых металлов. Также происходит и в естественных
условиях. Образовавшиеся соли тяжелых металлов попадают в почву и в
грунтовые воды. Происходит это намного быстрее, чем в простой воде.
(Приложение №3).
Но что же делать? Ведь совсем отказаться от батареек в повседневной жизни
мы не можем. Вывод один: надо правильно утилизировать отработанные
батарейки.
Вывод: Наша гипотеза подтвердилась. Основываясь на научную литературу,
используя свои собственные наблюдения, опыт, можно утверждать, что
выбрасываемые батарейки в мусорные баки, опасны для человека и окружающей
среды.
2.2. Утилизация батареек в городском округе Кашира.
Что мы можем сделать, чтобы привлечь внимание к данной проблеме детей
городского округа Кашира и жителей нашего района.
Чем мы можем помочь экологии?
Мы провели анкетирование участников образовательных учреждений (130
человек) и выяснили, что за год в каждой семье, приблизительно, выходят из
строя- 8-10 батареек (Приложение № 4).
На вопрос, можно ли, батарейки выкидывать в мусор, 95% респондентов
ответили, что выбрасывать нельзя, 5% считают, что можно.
8
На вопрос, сколько, в среднем, батареек выбрасывается в вашей семье в год?
67% опрашиваемых выбрасывает до 10 шт. в год, 25% - от 10 до 20 шт. в год,
свыше 20 шт. – 8 %.
На вопрос, будете ли вы сдавать батарейки, если в школе установят
специальный контейнер? 97 % респондентов ответили, что будут сдавать, 3% -
нет.
Мы выяснили, что процесс утилизации предусматривает 100% переработку:
батарейку физически разделяют на металлический кожух и внутреннее
наполнение. Внутренности же делятся на углерод, жидкие и твёрдые фракции,
затем методом электролиза последовательно выкристаллизовывают тяжелые
металлы.
Вопрос об утилизации батареек по-разному решается в разных странах мира.
Так, в Японии батарейки старательно собирают и хранят до тех времен, когда
будет изобретена оптимальная перерабатывающая технология. А в Европе во всех
супермаркетах стоят контейнеры для использованных батареек. Лидером является
Бельгия, в которой до 50% элементов питания направляется на переработку. В
городах США и Канады во многих присутственных местах установлены
контейнеры для батареек. Ввести такую практику хотят и в России.
Мы узнали, что магазин Эльдорадо принимает использованные батарейки.
Первая в России линия переработки батареек запущена в Челябинске компания
«Мегаполисресурс, сюда будут привозить отработанные элементы питания со всей
страны. Вещества, извлекаемые из батареек при переработке (графит, соли цинка
и марганца), в дальнейшем могут быть использованы как для создания новых
батареек, так и в других отраслях, в частности, в фармацевтике. В рамках проекта
мы провели акцию «Сдай батарейку – спаси Ежика». В акции приняли участие
школы № 4, 3 7, детские сады № 5 и 14.
В ходе акции было собрано 1232 батарейки, которые были сданы в магазин
Эльдорадо.
Параллельно мы проводили следующую работу:
Выступление на классном часу среди учащихся нашей школы на тему:
«Батарейки. Польза и вред».
Конкурс рисунков.
Обратились к жителям нашего города через социальные сети с призывом не
выбрасывать использованные батарейки.
9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Подводя итоги теоретического и экспериментального исследований можно
утверждать, что наша гипотеза подтвердилась. Батарейки действительно содержат
химические вещества, которые пагубно влияют на окружающую среду и в
частности на живую природу. Под воздействием щелочной среды почв, под
воздействием воды нарушается целостность корпуса батарейки, и содержащиеся в
ней вредные элементы попадают в почву, подземные воды, и естественно, в
организм человека и животных. Все это происходит из-за неправильной
утилизации элементов питания.
В связи свыше сказанным мы предлагаем жителям нашего города:
1. Выбирать технику, которая не требует использования батареек, т. е. работает
от ручного завода, от сети или с использованием световой энергии.
2. Использовать перезаряжающиеся аккумуляторные батарейки.
3. Покупать батарейки с маркировкой «без кадмия», «без ртути».
4. Стараться не выбрасывать батарейки вместе с остальным мусором,
использовать специальные ёмкости или сдавать их в специальные пункты сбора.
Можно собирать батарейки в пластиковые бутылки или обычные полиэтиленовые
пакеты.
5. Рационально использовать заряд батареек, чтобы продлить срок их службы.
Во всём мире отработанные батарейки собирают и утилизируют отдельно от
бытового мусора. Давайте же и мы поступать так же! Не забывайте, что
отравление тяжёлыми металлами, содержащимися в батарейках, приводит: к
сердечной недостаточности, поражению почек и печени, поражению центральной
нервной системы и даже к смерти!
Список использованной литературы
1.Акленова М.Д. «Энциклопедия для детей том 14 », М6Аванта+, 2001г
2. Володин В.А. «Энциклопедия для детей том 17», М6Аванта+, 2000г
3.Зубков. Б. В «Энциклопедический словарь юного техника», М:
Педагогика,1988г.
Материалы интернет-ресурсов:
1.crazymama.ru/childfaq_answer_list.php…
2.www.greenpatrol.ru/biblio/bibliounit/…
3.http://www.greenconsumerism.org/articles/43/c6/i8.html
10
Приложение № 1
Эксперимент «Влияние воды на металлическую оболочку батарейки»
13 февраля
25 февраля
11
Приложение № 2
25 февраля
6 марта
Приложение № 3
11 марта через 3 часа
12
через сутки
Приложение № 4
Анкета «Использованная батарейка»
Можно ли, батарейки выкидывать в мусор?
да
нет
2. Сколько, в среднем, батареек выбрасывается в вашей семье в год?
Количество -
3. Будете ли вы сдавать батарейки, если в школе установят специальный
контейнер?
да
нет
13
Будут сдавать
97%
нет
3%
Скачать материал

Педагогика - еще материалы к урокам: