淺談化學自主探究實驗

梁偉

結合高中化學選修《化學反應原理》中《化學反應與能量轉化》的原電池以及電解池的相關知識，結合現實生活中的廢舊電池的回收再利用問題使學生對綠色化學有了更為深入的認識，不僅使學生對課本知識有了更深入的理解體會，也更好的提高了大家的環保意識。

化學反應與能量轉化 廢舊電池回收 自主探究實驗一、選題實際，激發興趣

自從學習了化學反應原理的電化學內容后，學生通過日常生活觀察可以發現很多使用電池的地方，介于學生對現實生活的體會以及對課本知識的應用我們進行了一次關于廢舊電池回收和再利用的課題研究。通過此課題，可以使學生更好的明確電化學知識和生活的密切聯系以及使學生更好的了解綠色環保化學對于生活生產的重要作用。

二、探究明確，步驟合理

第一階段：學生自主活動，可以通過網上查閱，借助圖書館藏書等方式收集相關信息，這樣可以使學生更好的了解廢舊電池的危害以及一些現有的處理方法，現整理如下：

1.廢舊電池的危害

廢舊電池中含有汞、鉛、鋅等金屬，而其中的重金屬是對環境危害最大的。廢舊電池被拋棄后，隨著時間的推移，外殼逐漸被腐蝕，里面的內容物會隨之泄露造成污染。

2.廢電池廢中有寶

廢舊電池盡管會造成污染，但是學生會想到其中的資源也是可以利用的，錳、鋅等都可以再回收，而且回收價值很高。

第二階段：學校團委組織學生進行實地考察，了解現在廢舊電池的去向和一些現有的處理方法。

現在不僅中國，國際上其他國家也是對廢舊電池的處理十分重視，主要的處理方法有三種：固化深埋、存放于廢礦井、回收利用。

第三階段：在學校領導的支持下，我們在校內先組織了一次宣傳活動，在活動后同學們又自發組織了一次廢舊電池的回收，并且將回收的廢舊電池進行了歸類劃分，根據我校實驗室的具體情況設計了一套回收利用方案。

第四階段：學生利用回收回來的廢電池，根據課上講過的電化學知識，進行了深入的思考后根據學校的實際，利用校實驗室一套廢電池再利用的回收實驗，回收方案如下：

[實驗儀器及藥品]回收的干電池若干、H2O2溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液、剪刀、燒杯、坩堝、鐵架臺、濾紙、玻璃棒、蒸發皿、酒精燈等。

[實驗過程及步驟]

1. MnO2的回收

將回收的廢舊電池用剪刀小心剪開，取出黑色內容物，用蒸餾水洗滌，干燥后在坩堝中加熱使其上附著的炭粒等燃燒，冷卻后即可回收MnO2，MnO2可用做實驗室制Cl2和制O2的原料，這樣既回收了廢舊電池，也為實驗室提供了新的藥品，一舉多得。

2. 提取NH4Cl

將回收的廢電池中的內容物放在燒杯中加蒸餾水溶解，并用玻璃棒攪拌加速溶解過程，后過濾，將濾液置于蒸發皿中小心蒸發，得白色固體，后利用高中課本上的升華裝置進行提純NH4Cl。

3. 制取Zn

將干電池的鋅筒小心剪碎，將剪碎的鋅片放在坩堝中加強熱，熔化后小心地將其倒入冷水中，制得鋅粒。

4.驗證MnO2

在兩個試管中分別加入H2O2溶液，在其中的一個試管里加入少量的制取的黑色固體，若反應相對于另一個試管反應速度迅速加快，則黑色固體為MnO2，MnO2對H2O2的分解起到催化作用。

5.驗證NH4Cl

分成兩部分檢驗，分別是NH4+和Cl-，其中NH4+的檢驗，取小試管裝入由回收實驗制得的白色固體配成的濃溶液，加入濃NaOH溶液加熱，產生的氣體可以是濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則里面含NH4+。其中Cl-的檢驗，另配相同溶液，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若產生白色沉淀，則證明有Cl-。通過這兩個試驗可以證明制得的白色固體是NH4Cl。

第五階段：根據實驗結果組織學生進行結題，匯總資料，撰寫論文。而后結合學生將書本知識用于實踐的愿望，我們組織學生進行了關于廢舊電池回收的宣傳，讓人們更能體會化學的魅力和用途，真正使知識學以致用。

參考文獻：

[1]普通高中課程實驗標準實驗教科書.化學必修一.山東科學技術出版社.

[2]普通高中課程實驗標準實驗教科書.化學反應原理.山東科學技術出版社