一 模型第二课时教案

教学设计

教学课题

高中通用技术必修1《技术与设计1》

“设计的模型”

教学目标

1，知识目标——掌握设计的基本理论

2，能力目标——科学处理设计过程的理想与现实

3，情感、态度与价值观目标

通过本次设计，融合绿色环保的现代理念，激发学生参与设计、运用设计、改进设计的内在潜能。

教学思路

根据有关资料显示，一节一号电池烂在地里，能使1平方米的土壤失去耕种价值；一粒纽扣电池可以使600吨水受到污染，而600吨水相当于一个人一生的用水量。随手丢弃的废旧电池渗出的汞等重金属物质会渗入土壤，污染地下水，影响与人类息息相关的动物和植物，破坏人类的生存环境，并最终危害人类健康。

问卷：1，你知道怎样回收电池吗？

2，你认为回收电池最好的方式是什么？请提出宝贵意见

3，电池体积比较小，如果集中回收，可能效果比较好，请你为本班的电池回收箱设计样板。

教学过程

1，设计是基于一定设想、有目的的规划及创造活动。

2，设计中的人机关系——高效、健康、舒适、安全

普通人群与特殊人群，静态的人与动态的人

人的生理需求与人的心理需求，信息的交互性

3，设计的过程

（1）发现与明确问题 （2）制定设计方案（3）制作模型或原型

（4）测试、评估及优化（5）编写产品说明书

4，设计的一般原则

（1）创新（2）实用 （3）经济 （4）美观

（5）道德（6）技术规范（7）可持续发展

5，设计的评价

（1）能根据设计要求对设计过程和最终产品进行多方面的评价，并写出设计总结报告

（2）能在设计过程中和设计完成后，用恰当方式与他人交流设计想法和成果，并能在交流中提炼出有价值的信息。

6，“让电池走好最后一里路”班级电池回收箱设计活动

（1）分析下列设计案例，谈谈你的感受

（2）动起来！一起做电池回收志愿者

①工具：白纸，铅笔，橡皮，尺子

②形式：小组合作

③要求：A用于回收废旧电池，主要是5号、7号等常见电池

B使用于学校室场环境使用，注意设计对象的大小。

C方便电池的投放、保管和集中回收时的便利性。

（3）展示你（学生）的设计

作业布置

继续完成并优化电池回收箱的设计，考虑颜色的搭配，思考放置

的方式方法

教学反思

本课教学立足于工业（工具）的设计讲授，通过对废旧电池回收箱的设计，融合了绿色环保的现代理念，生活化的教学观念，发挥教师主导、学生主体的新课程要求。在落实“工业设计”的一系列基础理论的前提下，充分发挥学生的自主研发精神，让“废旧电池走好最好一里路”作出贡献。

教学资源

电池是一种能量转化与储存的装置它通过反应将化学能或物理能转化为电能。电池即一种化学电源，它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供能。

电池的种类很多，常用电池主要是干电池、蓄电池，以及体积小的微型电池。此外，还有金属-空气电池、燃料电池以及其他能量转换电池如太阳电池、温差电池、核电池等。一般分为：1、2、3、5、7号，其中5号和7号尤为常用，所谓的AA电池就是5号电池，而AAA电池就是7号电池！AA、AAA都是说明电池型号的。

废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。我国是世界上头号干电池生产和消费大国，有资料表明，我国目前有1400多家电池生产企业，1980年干电池的生产量已超过美国而跃居世界第一。1998年我国干电池的生产量达到140亿只，而同年世界干电池的总产量约为300亿只。

如此庞大的电池数量，使得一个极大的问题暴露出来，那就是如何让这么多的电池不去破坏污染我们生存的环境。据我们调查，废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如果随意丢弃，腐败的电池会破坏我们的水源，侵蚀我们赖以生存的庄稼和土地，我们的生存环境面临着巨大的威胁。如果一节一号电池在地里腐烂，它的有毒物质能使一平方米的土地失去使用价值；扔一粒纽扣电池进水里，它其中所含的有毒物质会造成60万升水体的污染，相当于一个人一生的用水量；废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰等，其中镉、铅、汞是对人体危害较大的物质。而镍、锌等金属虽然在一定浓度范围内是有益物质，但在环境中超过极限，也将对人体造成危害。废旧电池渗出的重金属会造

成江、河、湖、海等水体的污染，危及水生物的生存和水资源的利用，间接威胁人类的健康。废酸、废碱等电解质溶液可能污染土地，使土地酸化和盐碱化，这就如同埋在我们身边的一颗定时炸弹。因此，对废旧电池的收集与处置非常重要，如果处置不当，可能对生态环境和人类健康造成严重危害。随意丢弃废旧电池不仅污染环境，也是一种资源浪费。有人算了一笔帐以全国每年生产100亿只电池计算，全年消耗15.6万吨锌，22.6万吨二氧化锰，2080吨铜，2.7万吨氯化锌，7.9万吨氯化铵，4.3万吨碳棒。尽管先进的科技已给了我们正确的指向，但我国的电池污染现象仍不容乐观。目前我国的大部分废旧电池混入生活垃圾被一并埋入地下，久而久之，经过转化使电池腐烂，重金属溶出，既可能污染地下水体，又可能污染土壤，最终通过各种途径进入人的食物链。生物从环境中摄取的重金属经过食物链的生物放大作用，逐级在较高级的生物中成千上万倍地富集，然后经过食物链进入人的身体，在某些器官中积蓄造成慢性中毒，日本的水俣病就是汞中毒的典型案例。

电池一般分为一次性电池和充电电池。主要的一次性电池包括锌锰电池(含锌及二氧化锰)、锌汞电池（含锌及氧化汞）及锂电池等几类。主要的充电电池则包括镉—镍、铁—镍、锌—银、锌—空气和锂—硫化铁及铅酸蓄电池等。我们日常生活中使用最多的是锌锰电池及锌汞电池，而使电池造成污染的主要是汞（Hg）和镉(Cd)。

长期以来，我国在生产干电池时，要加入一种有毒物质——汞或汞的化合物。我国的碱性干电池的汞含量达1%~5%，中性干电池为0.025%，全国每年用于生产干电池的汞就达几十吨之多。随着科技的进步，电池开始逐渐实行低汞化和无汞化，汞的代替品表面活性剂Forafac氟化聚合物，在防止锌的腐蚀上取得了良好的效果。

废电池虽小，危害却甚大。但是，由于废电池污染不象垃圾、空气和水污染那样可以凭感官感觉得到，具有很大的隐蔽性，所以没有得到应有的重视。目前，我国以成为电池生产和消费的大国，废电池污染是迫切需要解决的一个重大环境问题。

据环保专家介绍，在废电池中每回收1000克金属，其中就有82克汞、88克镉，可以说，回收处置废电池不仅处理了污染源，而且也实现了资源的回收再利用。国外发达国家对废电池的回收与利用极为重视。西欧许多国家不仅在商店，而且直接在大街上都设有专门的废电池回收箱，废电池中95％的物质均可以回收，尤其是重金属回收价值很高。如国外再生铅业发展迅速，现有铅生产量的55％均来自于再生铅。而再生铅业中，废铅蓄电池的再生处理占据了很大比例。100千克废铅蓄电池可以回收50～60千克铅。对于含镉废电池的再生处理，国外已有较成熟的技术，处理100千克含镉废电池可回收20千克左右的金属镉，

对于含汞电池则主要采用环境无害化处理手段防止其污染环境。而我国目前在这方面的管理相当薄弱。