浅谈化学自主探究实验——《化学反应与能量转化》一章的学生课外活动

◆梁 伟

(东营市胜利第一中学)

浅谈化学自主探究实验
——《化学反应与能量转化》一章的学生课外活动

◆梁 伟

(东营市胜利第一中学)

结合高中化学选修《化学反应原理》中《化学反应与能量转化》的原电池以及电解池的相关知识，结合现实生活中的废旧电池的回收再利用问题使学生对绿色化学有了更为深入的认识，不仅使学生对课本知识有了更深入的理解体会，也更好的提高了大家的环保意识。

化学反应与能量转化 废旧电池回收 自主探究实验

一、选题实际，激发兴趣

自从学习了化学反应原理的电化学内容后，学生通过日常生活观察可以发现很多使用电池的地方，介于学生对现实生活的体会以及对课本知识的应用我们进行了一次关于废旧电池回收和再利用的课题研究。通过此课题，可以使学生更好的明确电化学知识和生活的密切联系以及使学生更好的了解绿色环保化学对于生活生产的重要作用。

二、探究明确，步骤合理

第一阶段：学生自主活动，可以通过网上查阅，借助图书馆藏书等方式收集相关信息，这样可以使学生更好的了解废旧电池的危害以及一些现有的处理方法，现整理如下：

1.废旧电池的危害

废旧电池中含有汞、铅、锌等金属，而其中的重金属是对环境危害最大的。废旧电池被抛弃后，随着时间的推移，外壳逐渐被腐蚀，里面的内容物会随之泄露造成污染。

2.废电池废中有宝

废旧电池尽管会造成污染，但是学生会想到其中的资源也是可以利用的，锰、锌等都可以再回收，而且回收价值很高。

第二阶段：学校团委组织学生进行实地考察，了解现在废旧电池的去向和一些现有的处理方法。

现在不仅中国，国际上其他国家也是对废旧电池的处理十分重视，主要的处理方法有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。

第三阶段：在学校领导的支持下，我们在校内先组织了一次宣传活动，在活动后同学们又自发组织了一次废旧电池的回收，并且将回收的废旧电池进行了归类划分，根据我校实验室的具体情况设计了一套回收利用方案。

第四阶段：学生利用回收回来的废电池，根据课上讲过的电化学知识，进行了深入的思考后根据学校的实际，利用校实验室一套废电池再利用的回收实验，回收方案如下：

[实验仪器及药品]回收的干电池若干、H2O2溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液、剪刀、烧杯、坩埚、铁架台、滤纸、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯等。

[实验过程及步骤]

1. MnO2的回收

将回收的废旧电池用剪刀小心剪开，取出黑色内容物，用蒸馏水洗涤，干燥后在坩埚中加热使其上附着的炭粒等燃烧，冷却后即可回收MnO2，MnO2可用做实验室制Cl2和制O2的原料，这样既回收了废旧电池，也为实验室提供了新的药品，一举多得。

2. 提取NH4Cl

将回收的废电池中的内容物放在烧杯中加蒸馏水溶解，并用玻璃棒搅拌加速溶解过程，后过滤，将滤液置于蒸发皿中小心蒸发，得白色固体，后利用高中课本上的升华装置进行提纯NH4Cl。

3. 制取Zn

将干电池的锌筒小心剪碎，将剪碎的锌片放在坩埚中加强热，熔化后小心地将其倒入冷水中，制得锌粒。

4．验证MnO2

在两个试管中分别加入H2O2溶液，在其中的一个试管里加入少量的制取的黑色固体，若反应相对于另一个试管反应速度迅速加快，则黑色固体为MnO2，MnO2对H2O2的分解起到催化作用。

5．验证NH4Cl

分成两部分检验，分别是NH4+和Cl-，其中NH4+的检验，取小试管装入由回收实验制得的白色固体配成的浓溶液，加入浓NaOH溶液加热，产生的气体可以是湿润的红色石蕊试纸变蓝，则里面含NH4+。其中Cl-的检验，另配相同溶液，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明有Cl-。通过这两个试验可以证明制得的白色固体是NH4Cl。

第五阶段：根据实验结果组织学生进行结题，汇总资料，撰写论文。而后结合学生将书本知识用于实践的愿望，我们组织学生进行了关于废旧电池回收的宣传，让人们更能体会化学的魅力和用途，真正使知识学以致用。

[1]普通高中课程实验标准实验教科书.化学必修一.山东科学技术出版社.

[2]普通高中课程实验标准实验教科书.化学反应原理.山东科学技术出版社