课 外 拓 展

干电池的构造

  日常使用的干电池是一种锌锰电池,也叫碳锌电池。它的构造是:负极为锌做的圆筒,做成筒状的目的是用来储存电解液等化学药品。正极是一根碳棒,它的周围被二氧化锰、碳粉和氯化铵的混合剂所包围,总称为“碳包”。碳包和锌筒之间填充着氯化铵、氯化锌的水溶液和淀粉等组成的糊状物,称为电糊。电糊中的主要成分是氯化铵,它相当于伏打电池的稀硫酸溶液。电糊中的氯化锌的作用是增加溶液中的锌离子浓度,缓和氯化铵对锌筒的腐蚀,延长电池的使用时间。电池口上用沥青、松香等酿成的封口剂封牢。封口的目的是防止电池内部的水分散发和外部水分侵入,避免电解液外流,使干电池便于携带,以及防止碳包和锌筒短路。干电池工作时,由于锌和氯化铵发生化学反应而产生电。

怎样认识电流的产生

  物理课本中指出:电荷的定向移动形成电流。怎样理解电流的产生呢?

  (1)电流是否一定是电荷定向移动产生的。这里的“电荷”可以是正电荷,也可以是负电荷;可以是电子,也可以是其它带电粒子。“定向移动”是指电荷向一定方向的运动,而不是象分子热运动那样杂乱无章地运动。因此,电子定向运动可以产生电流,其它带电粒子定向运动也可以产生电流,甚至正、负电荷同时向相反方向定向运动同样能产生电流。如酸、碱、盐的水溶液中,正、负离子同时向相反方向定向移动形成电流。

  (2)电流的方向不一定是电荷运动的方向。由于电流是自由电荷的定向移动形成的,定向移动的电荷可以是正电荷,也可以是负电荷。所以,按理说,电流 的方向可以规定为正电荷定向移动的方向,也可以规定为负电荷定向移动的方向。但是,不管按哪种规定,对于正、负电荷同时定向移动的情况,总会出现某种电荷的定向移动方向与电流方向相反的情况。因此,我们仍采用当初人们对电流方向的规定,即:把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。

  按照这个规定:正电荷定向运动形成的电流,电流方向与电荷运动方向一致;负电荷定向运动形成的电流,电流方向与电荷运动方向相反。因此,电荷定向移动 的方向不一定是电流的方向。

  (3)通过电灯的电流是来自发电机中的电子吗。从发电厂通往电灯的金属导体中间不是“空”的,而是有着大量无规则运动的自由电子,一旦电路接通,自由电子立刻接到“指令”同时定向移动,此时导体中才有电流,电灯发光。这好象许多同学列队排成“长蛇阵”,听到“全体向前齐步走”的指令,于是整个队伍就象一道“人流”向前流动了。

  所以,发电厂供电的指令,虽然以极快的速度(光速 )发出,但电灯中定向移动的电子并不是立即从发电厂运动而来,实际上,电子在导线中定向移动的速度比蜗牛爬行的速度还要小。

小小废电池 环保大问题

  目前,我国电池生产企业有1400多家,每年生产电池140亿节,而且多数在国内消耗。与世界不少国内相比,我国废电池回收率极低。据统计,北京市每年产生的4.5亿节、约6000吨废电池,仅有不足1%被回收处理。

  据有关环保专家介绍,电池的主要成份是镉、铬、镍、锰、汞等化学元素。这些重金属对环境的破坏性很大:废电池无论裸露在大气中或是深埋在地下,其重金属成分都会随渗液溢出,造成地下水和土壤的污染,日积月累,会严重危害人类健康。一粒纽扣电池能污染60万公升水体;一节一号电池烂在地里会使一立方米左右的土壤无法利用。这些重金属渗入水土后,如经饮食途径摄入人体,还会危害健康。有资料表明,如长期食用被镉污染的米和水,会发生骨质改变和贫血;铬会引起胃肠道溃疡和肾损伤;镍有致癌倾向,还可导致心肌损伤;汞可通过血脑屏障进入中枢神经,造成植物神经紊乱甚至性格改变;铅被摄入后不易排泄,高血铅会导致儿童行为异常和低智商;锰虽为人体所需的微量元素,但吸收过多也会引起中毒。

  因此,回收旧电池,需要我们全社会的参与。