金屬鈉的冶煉方法精選(九篇)

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第1篇：金屬鈉的冶煉方法范文

1．知識與技能目標

（1）知道鈉是一種很活潑的金屬，記住鈉的物理性質。

（2）能描述鈉與水、鈉與氧氣反應的實驗現象，能寫出相關的化學方程式。

（3）了解鈉的工業制取方法和應用。

2．過程與方法

（1）學會科學、合理地運用觀察方法，體會實驗方法在化學研究中的重要作用。

（2）利用實驗現象、生產實踐活動引導學生發現問題、解決問題。

（3）運用探究活動，在不斷發現問題的基礎上，運用討論交流，使學生不斷獲取新知。

3．情感態度與價值觀

（1）通過學習，認識化學知識在處理公共危險事故中的重要作用。

（2）對學生進行素質教育，激發學生學習化學的興趣，培養學生的探究能力。

二、教學重點、難點

金屬鈉的化學性質。

三、教學方法

實驗探究、問題探究、詩歌總結。

四、教學媒體

實驗、多媒體視頻。

五、教學過程

教師活動

學生活動

設計意圖

［引入］ 在20世紀50年代末，我國出了個女英雄叫向秀麗，她所在的制藥廠用鈉作吸水劑。一天工廠不慎失火，從火海中沖出的向秀麗突然想到車間里有很多鈉，這時消防車已經來了，她毅然沖進火海往外搶救鈉。鈉全部救出了，向秀麗由于重度燒傷，醫治無效，壯烈犧牲。同學們，消防車來了，向秀麗為什么要去搶救鈉？鈉是什么物質？它有什么性質呢？今天我們學習金屬鈉的性質與應用后，大家就會知道女英雄向秀麗為什么要搶救鈉了。

［板書］ 金屬鈉的性質與應用。

傾聽、思考。

故事引入，創設問題情境，這樣一段飽含深情的話語，必定會激發學生的學習興趣。

［實驗探究一］ 取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表層，觀察表面的顏色；將其放置在空氣中，觀察表面顏色的變化。

一名學生動手實驗，其他學生觀察現象，并討論、小結鈉的物理性質。

觀察要點：新切面的顏色和光澤的變化。

思考討論：為何要放在煤油中？鈉的硬度和顏色如何？

培養學生動手能力、觀察思維能力和概括能力。

［投影］

一、物理性質

顏色、狀態

銀白色固體

硬度

小，質軟

密度

小于水而大于煤油

熔點

低

導電性

電和熱的良導體

看投影、思考。

［實驗探究二］ 取一小塊鈉放在鋁制易拉罐底部上加熱［1］。

（實驗改進：金屬鈉燃燒后無黑色物質生成，實驗效果非常好）

觀察要點：固體形狀的變化，火焰顏色，燃燒后產物的顏色。

思考討論：生成了何物質？方程式？

培養學生觀察思維能力和概括能力。

［板書］二、化學性質

1.與O2反應

常溫下 4Na + O2＝2Na2O (白色)

燃燒時 2Na + O2＝Na2O2 (淡黃色)

讓學生對比記憶化學方程式，知道反應條件不同，生成物亦不同。

［實驗探究三］ 向一只盛有水的小燒杯中滴加幾滴酚酞試液，然后取一小塊金屬鈉（約綠豆粒般大小）投入燒杯中。

觀察要點：

1.鈉是浮在水面上，還是沉于水底？

2.鈉塊的狀態是否改變？

3.鈉在水中的運動情況如何？

4.有無聲響？

5.溶液顏色有無變化？

思考討論：鈉的密度，熔點，與水反應的產物，反應是吸熱反應還是放熱反應。

培養學生觀察思維能力和概括能力。

［分析］ 生成的氣體是O2還是H2？

［方法一］提示學生：氧化還原反應的特征是化合價的升降，而且化合價有升必有降……

［方法二］通過實驗改進驗證［2］。

學生通過化合價的變化分析，得出生成的氣體是H2。

提高學生分析問題的能力，引導學生得出正確的結論。

諧音記憶：“芙蓉又想紅”。

大笑并記憶。

活躍課堂氣氛，并使學生深刻記住鈉與水反應的現象。

［板書］

2.與H2O反應

2Na + 2H2O＝2NaOH + H2

學生根據鈉與水反應的現象，寫出正確的化學方程式。

［問題探究1］ 消防車來了，女英雄向秀麗為什么要去搶救鈉？

學生回答：由于金屬鈉的化學性質非常活潑，與自然界的很多物質會發生反應，尤其是當它遇到水的時候，會釋放出氫氣，氫氣的著火點相當低，大量的金屬鈉在水里迅速發生化學反應會產生劇烈的爆炸。

回答引入的問題，使學生認識鈉的危險性，向女英雄向秀麗致敬！

［問題探究2］ 鈉為什么要保存在煤油中？

學生回答：鈉保存在煤油中是為了防止鈉與氧氣、水等物質接觸而發生反應。所以必須用煤油覆蓋住，以隔絕空氣。

學以致用，鞏固鈉與氧氣、鈉與水反應的知識。

鈉除了和氧氣、水反應，還可以與氯氣、與硫發生反應。（視頻）

思考討論：鈉的化學性質真活潑呀！

讓學生知道鈉的化學性質活潑，能與多種物質反應。

［問題探究3］ 應用原子結構知識加以解釋，鈉的化學性質為什么很活潑？

［教師總結］ 結構決定性質。

思考討論：鈉最外層只有1個電子，極易失去最外層的1個電子。

讓學生理解結構決定性質。

金屬鈉的用途（視頻）

［投影］

三、鈉的用途

1.制Na2O2與O2反應

2.冶煉貴重金屬性質活潑

TiCl4+4Na =Ti+4NaCl

3.快中子堆熱交換劑鈉鉀合金常溫下是液體，且導熱性能好

4.高壓鈉燈黃光射程遠，透霧力強

［教師總結］ 性質決定用途。

看投影、思考。

讓學生理解性質決定用途。

［拓展視野］

英國化學家戴維（1778―1829），29歲用電解法制出了鈉，被稱為世界上最神奇的金屬！

工業制法：電解熔融的氯化鈉

拓展學生知識面，使學生從科學家身上學習勇于探索的科學精神。

散文詩――為鈉奏曲［3］

你是Na兒，我是H2O（兒），我承載著你的軀體，我是你游動的舞臺，水面上有你翻滾的英（銀）姿。雖然你剛遭凌遲的酷刑，接著又受無情的揉搓，但你的激情仍化作閃亮的小球，發出“嗤嗤”的歡呼……你散逸出最后一縷氣體，便銷聲匿跡。給你一滴單調無色的酚酞，你便又化作火紅的喜慶。

你散發出黃光，穿透霧靄，指引航向。你使出你的殺手锏―強還原性，奮力將你的朋友――Ti（鈦）等從牢籠中營救。你更是冒著酷暑，將你的長兄――K（鉀）從集中營中釋放。然后兄弟一起，又去給原子反應堆導熱降溫。一旦暴露，你便將氧化、水化、潮解、中和、風化盡收囊中。

好了，你不要太得意，更不能放蕩不羈，靜靜地躺在煤油里，那兒才是你的自留地。

心靈震撼，感受到詩歌教學的魅力，感受到化學語言之美。

采用散文詩結束課，具有首尾呼應、渾然一體的效果。這種結課方式，既能鞏固本節課所學到的化學知識，又照應了開頭，因而使本節課的教學形成了一個相對完整獨立的系統。

［教師總結］

1.本節課內容：鈉的性質和應用。指導思想：結構決定性質，性質決定用途。

2.同學們，對于本節課是否還有疑問？

希望學生有問題，培養學生的質疑精神。

［課堂練習］

1.散文詩中“一旦暴露，你便將氧化、水化、潮解、中和、風化盡收囊中”。在這些過程中發生了哪些化學變化？

2.下列液體中，可以用來保存金屬鈉的是（ ）。

A.水 B.濃NaOH溶液

C.煤油 D.CCl4（d＞1g/cm3)

3.取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實驗現象中，描述正確的是 （ ）。

①鈉先熔化；②在空氣中燃燒，放出黃色火花；③燃燒后得到白色固體；④燃燒時火焰為黃色；⑤燃燒后生成淡黃色固體物質。

A.①② B.①②③

C.①④⑤ D.④⑤

4.鈉與水反應時產生的各種現象如下：

①鈉浮在水面上；②鈉沉在水底；③鈉熔化成小球；④小球迅速游動逐漸減小，最后消失；⑤發出嘶嘶的聲音；⑥滴入酚酞后溶液顯紅色。其中正確的一組是（ ）。

A.①③④⑤⑥ B.①②③④⑤

C.①②③⑤⑥ D.全部

自主構建知識：

NaNa2ONaOHNa2CO3Na2CO3?10H2ONa2CO3

［搶答］

2.C

3.C

4.A

知識的遷移：鈉在空氣中如何變為碳酸鈉？鞏固初三化學“潮解”、“風化”等概念。

及時反饋本節課重點知識，學生反饋情況良好。

六、教學反思

本節課設計有以下幾點可取：

1．從故事引入新課，有利于激發學生的學習興趣，結合化學家戴維29歲制出鈉的化學史，使學生從科學家身上學習勇于探索的科學精神。

2．改進了鈉與氧氣反應的實驗、鈉與水反應的實驗，實驗效果好。

3．詩歌結束課，新穎，具有首尾呼應、渾然一體的效果，同時引導學生自發地改換一種思維形式、變換一種理解方式，幫助學生學習化學。

4．通過實驗探究和問題探究引導學生學習，使學生的學習能力得到培養和提高。

5．教學重點突出、難度適中，學生在輕松愉快的氛圍中接受化學基礎知識，較好地完成了教學任務。

參考文獻

［1］ 方陳結. 對高一化學兩個實驗的改進［J］. 中學化學教學參考, 2009 (3).

第2篇：金屬鈉的冶煉方法范文

關鍵詞： 建構主義；隨機進入;化學教學

文章編號：1005－6629(2008)07－0017－03中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

隨機進入化學教學的理論依據是美國學者斯皮羅等人提出的“認知彈性理論”（Cognitive Flexibility Theory），該理論是建構主義學習理論的一個新分支。所謂認知彈性，是指學習者可以隨意通過不同途徑、不同方式進入同樣教學內容的學習， 從而獲得對同一事物或同一問題的多方面認識與理解[1]。該理論的宗旨是要提高學習者對知識的理解能力和遷移能力，它強調教師既要提供給學生理解知識所需的基礎，又要留給學生自由廣闊的建構空間。斯皮羅將學習分為初級學習和高級學習。這里的初級學習，依據斯皮羅的觀點就是指學生只要掌握一些結構良好領域的問題，如最基本的化學原理概念和事實內容知識，并能夠將其運用于測驗中的一種學習方式；高級學習方式要求學生掌握概念、規則等的復雜性、聯系性，能把所學的知識廣泛而又靈活地運用到具體的情境中去。“隨機進入化學教學”（Random access instruction）正是斯皮羅等人在探討了高級學習的基礎上提出的適合高級學習的教學方法。

1隨機進入化學教學的實質

隨機進入化學教學可以被界定為學習者伴隨著新知識的建構，根據自己的實際情況隨意通過不同渠道，不同學習方式從多個不同角度和不同問題側面，在不同的時間多次進入同一化學教學內容，從而達到對化學專題知識全面而又深入的掌握。隨機進入教學以其自身鮮明的認知性、多元性及靈活性等特點[2]，迎合了化學模塊教學的需要，有利于學生自主學習能力和探究能力的培養。在這種模式下，通過創設隱含不同目的、不同側重點的問題情境，要求學生圍繞事物的多面性特征，主動建構合理的知識結構，對概念獲得新的理解。

例如，在關于二氧化碳性質探討的化學教學中，首先教師可以口頭介紹或圖片展示二氧化碳與生活密切相關的具體事例，如碳酸飲料、溫室效應、植物光合作用、滅火器及人工降雨等方面有實際意義的事實，激發學生的學習動機和興趣，拉近學生與化學學習的情感距離。接著，從以下四個教學實驗展開關于二氧化碳性質的探究學習，每一個實驗都在不同的情景中進行。

實驗（1）將帶火星的木棒插入裝滿CO2氣體的集氣瓶，火星熄滅了，讓學生通過直觀的視覺觀察了解CO2氣體不支持燃燒的現實。實驗（2）充滿CO2氣體的密閉容器中四處亂竄的蒼蠅漸漸停止活動。該實驗以CO2氣體不能供給呼吸為設計要點，同時從側面讓學生加深CO2氣體化學性質的印象。實驗（3）通入CO2氣體的紫色石蕊試液顏色變紅，引起學生的好奇心，啟發他們積極主動思考，進一步挖掘CO2氣體溶于水顯酸性的化學性質。實驗（4）通入CO2氣體的澄清石灰水溶液變混濁，由此現象引起學生認知結構上的不平衡，增加學生的心理懸念，使其產生透過現象看本質的探究意識，最后使學生通過查找資料或與他人交流逐漸清晰的得到問題解決。這四個實驗在實際教學過程中從不同側面展開關于CO2氣體性質的教與學，包含了以基本知識傳授為基礎的教與學。由此可見，隨機進入化學教學模式，在于憑借化學基礎，從問題的不同側面和角度，將學生的學習從低級向高級進行引導，幫助學生形成良好的知識結構。

2 隨機進入化學教學的環節

隨機進入化學教學由以下五個環節組成。

2.1創設情境

創設當前學習主題所依托的情境，激發學生的學習興趣和探索動機，引起學生的認知沖突，喚起求知欲望，使學生明確認知目標，啟發學生發現和提出問題，為引導學生隨機進入化學教學做好準備[3]。創設化學教學情境的常用方式有：

2.1.1以圖片、實物模型帶入真實情景

把看得見摸得著的實體帶入課堂，能讓學生由心理和情感上感到“貼切”而容易理解情境中蘊含的知識內容。

2.1.2利用現代教育技術，如錄像帶、投影儀、VCD等手段創設問題情境

在“硅的化合物”的教學中，利用能實現三維空間的動畫展示晶體硅的空間網狀結構、二氧化硅的晶體結構等，把這些看不見摸不著的東西，結合畫面變換，把學生帶入一個形象生動直觀的認知情境。

2.1.3利用課堂小實驗創設問題情境

例如，在學習“溶液的酸堿性”時，讓學生測定身邊物質如食醋、酸奶、果汁等的酸堿性，通過實驗中物質顏色、狀態、氣味等的變化，引導他們認識酸和堿及與其相關的概念，培養實驗探究技能。

2.1.4介紹化學史創設問題情境

例如，講有機化合物中的苯時，聯系化學家凱庫勒夢見“蛇咬尾巴”發現苯環結構式的科學想象方法；在有關氨的教學中，談談哈博在合成氨研究中屢屢受挫，知難而進，最終取得重大突破的精神。讓化學史走進化學課堂，利用化學家在發現和發明過程中體現的真、善、美，使學生學到科學方法的同時樹立遠大的志向和奮斗目標。

2.1.5聯系生產社會實際，利用貼近生活的常見現象創設問題情境

例如在學習“分子無規則運動”知識時，就可以從水的常溫蒸發和受熱蒸發這樣的日常現象入手，引發學生關注、檢索、提取、運用已有的知識經驗。

2.1.6由舊知識的拓展引出新問題創設問題情境

研究表明[4]： 在“新舊知識的結合點”上產生的問題情境，最能激發學生的認知沖突。例如，在學習氫氣的實驗室制法時，教師提問實驗室制氧氣的反應原理、裝置、收集方法、檢驗方法等，使學生通過對新舊知識關系的認識，主動建構新知識。

2.2 隨機進入學習

學生根據教師當前提供的不同側面相關聯的問題情境，結合自身所選擇的角度和方式，置身于認知彈性超文本環境隨機進入學習。在此過程中，教師要把學習的主動權和監控權逐步交給學生，發展他們的自主學習能力和反思判斷能力。例如：教師在開展“金屬鈉的性質”內容的教學時，給學生演示觀察鈉在水中反應的實驗現象，引導開展隨機進入教學，學生從物質的狀態、能量、性質等不同方面，以不同途徑、不同方式進入主題內容，自主地獲得不同的結論：“鈉放入水里浮在水面，說明鈉的密度比水小”“鈉與水反應立即熔化成光亮的小球，說明反應放熱，鈉的熔點低”“鈉球在水面四處游動，說明有氣體產生并推動鈉球游動”“鈉球很快與水反應并消失，可以看出反應非常劇烈”等等，從而促使學生的高級學習產生連貫性與類推性，幫助學生對同一概念的多維度理解，達到對金屬鈉的性質內容較全面而又深入的掌握

2.3 思維發展訓練

在復雜的學習情境中，教師要把握學生的思維特點，引導學生從不同角度對同一個問題進行逐步深化的推理假設，培養他們的發散思維能力，使學生借助原有的認知結構，形成問題的不同解決思路和答案。同時教師應適時創設師生互動空間，對學生的認知活動做出必要的控制、反饋和調節。

例如，在有關煉鐵的教學中，可以引導學生從以下不同角度切入思考。（1）歷史角度：人類早在6000年前就開始利用鐵，2000年前人類發明了從礦石里冶煉鐵的方法，那么人類最早利用的單質鐵與現代生活中的鐵制品的來源相同嗎？（2）化學分析的角度：生鐵中含有哪些元素？不同的元素質量百分比對鐵的硬度、熔點等物理性質、化學性質有什么影響？（3）地礦、冶金的角度：工業上冶煉鐵的原料是什么？冶煉場地、工具、設備是什么，有什么要求，冶煉過程所需的溫度、化學反應原理？（4）環保的角度：工業上冶煉鐵的最終副產物是什么，該如何處理？（5）藝術審美的角度：生鐵硬而脆，可鑄不可鍛嗎？學生通過對問題的不同看法和了解，全面而深刻地掌握煉鐵的有關化學方程式，及其在高溫下用還原劑（CO）從鐵礦石里把鐵還原出來的原理等等有關方面的知識。

2.4小組協作學習

根據美國心理學家加德納的多元智能理論的觀點，每個學生都有自己的智力強項，如在化學學習中，有的學生擅長記憶概念原理知識；有的具有較強的觀察分析推理能力；有的偏向于自我認知探索反省能力；有的則在動手實驗操作方面突出等等，可謂各有所長。小組協作學習，可以讓每個學生有機會各施其能，揚長避短，體驗多元思維，讓每一個學習者的個人學習成果與小組成員交流共享，在各自的小組中做出貢獻，形成一個相互尊重、相互促進的學習共同體（Learning community）。例如，為了保證小組成員異質互補，教學中可以采取混合編組形式將5-8名各具特色的學生組織起來編為一組，并給每組一個口號或標志，激發小組成員對所在小組的歸屬感，增強小組凝聚力。學習中，讓組內成員各承擔一部分學習任務，并在組內產生一名組長負責學習活動分工、維持良好的學習氛圍、匯報學習結果等任務。

2.5 學習效果評價

包括自我評價、小組評價和教師評價三種評價方式。評價內容包括：學習態度、與隊友合作意識、討論交流表達能力、任務完成情況、對小組所做出的貢獻。評價等級設置：A-典范、B-較好、C-一般、D-合格。開展多渠道和多樣化的評價方式，一方面可以使教師反思教學過程和效果，從而采取措施提高教學質量；另一方面讓學習者在評價中看到自己的進步和不足，以此促進學生的自我監督、調節和提高。

與傳統的化學教學模式相比，隨機進入化學教學模式更符合我國化學新課程教學的要求。這種教學模式強調以學生為中心，把學生作為知識的主動建構者，以掌握基礎知識和基木技能作為學生發展的支撐點，培養學生的科學素養和探究能力。

參考文獻：

[1]Spiro R .J.Jehng,, J. & Cognitive flexibility and hypertext: Theory and technology for the nonlinear and multidimensional traversal of complies subject matter[A]. D. Nix & R. J. Spiro.Cognition,education and multimedia:Exploring ideas in high technology [C].Erlbaum ,1990.

[2]莫雷．教育心理學［M］．廣州：廣東高等教育出版社，2002．

第3篇：金屬鈉的冶煉方法范文

《普通高中化學課程標準》中明確提出，高中化學教學不僅要對學生進行知識的灌輸，同時還要努力培養學生的創新精神與實踐能力。這就要求高中化學教師要對以往的傳統教學模式做一下改變，以適應現代教學目標，提高學生的全面發展。

1.高中化學實驗探究過程中出現的問題

1.1過分重視學生的主體作用。新課改要求教師在對學生灌輸知識的同時，應注重對學生創新精神與實踐能力的提高。部分老師在進行教學活動時，充分認識到這一點，于是在進行實驗探究的過程中，教師過分重視學生的主體作用，將大部分時間教給學生，沒有給予學生及時的點撥與指導，使學生在進行實驗過程中容易出現問題，不利于學生的學習。例如在進行??碳酸鈉的性質與應用??的教學時，教師一上來就讓學生自己動手進行實驗操作。學生由于沒有制定實際的操作方案，無從下手，只能胡亂操作，整個實驗畫面變得十分混亂，實現操作步驟錯誤百出。當教師發現達不到實驗效果時，只能自己動手操作，學生觀察。教師操作完以后，讓學生按照剛才自己的操作步驟繼續完成實驗，但由于時間有限，學生根本無法繼續完成實驗，只能無果而終。

1.2忽視問題探究的意義與價值。新課改以后，部分化學教師在進行課堂教學時，經常使用"探究"二字，并單純的認為，如果化學教學不采用探究式教學，就代表新課改沒有真正的實施。但并不是所有的化學問題都需要采用實驗探究的方法進行探討。例如，某高中化學教師在進行《電解飽和食鹽水》教學時說"下面就讓我們來了解一下怎樣電解飽和食鹽水"，然后就帶領學生做實驗，學生在聽到實驗任務后，不知道怎樣進行實驗，所以沒有任何反應。

1.3教師過分依賴教學設計。很多教師在組織學生進行實驗探究之前，并沒有親自做過實驗，只能通過教材中所提示的實驗結果來了解分析。所以，在實驗探究過程中，當學生的實驗結果與正確的實驗結果有所差距時，教師根本無法給予正確的解釋與回答。例如，教師帶領學生進行實驗探究時，往試管中的氯水中加入石蕊試液，由于氯水呈酸性，所以氯水應先變成紅色，繼而變成無色。但部分學生在將石蕊試液加入到氯水中后，溶液迅速褪色，并沒有產生教材中所描述的現象，當學生詢問原因時，教師更是尷尬。

1.4教師過于注重實驗探究結果。在進行實驗探究過程中，并不是每一位學生都能正確完成實驗探究任務，部分同學會由于操作失誤等原因導致實驗探究失敗。此時，很多教師會認為實驗探究失敗的原因是由于學生上課沒有認真聽講，從而對學生的態度就會有所偏差。例如，教師在帶領學生學習《金屬的冶煉》時，教師組織學生進行實驗，觀察將Na放入氯化鎂中是否有反應。當第一組學生進行實驗后，回答不反應時，教師沒有給予學生任何評價，更沒有對實驗失敗的原因進行分析，而當后面同學回答有反應時，教師給予了肯定的評價。

2.新課改背景下高中化學如何正確運用實驗探究模式

2.1正確發揮學生的主體性。在進行實驗探究的過程中，教師應該注意，學生是實驗探究教學的主體，應當給學生充分的發揮空間，又不能過于強調學生的主體性，如果缺少教師正確的指導，學生的主體性也不會得到很好的發揮。例如，在進行《金屬冶煉》教學過程中，教師可帶領學生進行實驗探究，將學生平均分成多個小組，每一個小組都分有各種實驗器具。然后，學生在教師的帶領下，使用K、Ca、Na、Fe等金屬物質分別與氯化鎂進行反應，觀察是否能將金屬鎂置換出來。最初學生對實驗無從下手，教師就可以選取其中的一種金屬物質，為學生演示一遍。學生明白了操作步驟后進行實驗探究，發現，K、Ca、Na等金屬物質都能把金屬鎂置換出來，而Fe放入氯化鎂中并沒有反應，在教師的指導下，學生總結出金屬具有不同的活動性。

2.2創設情境，引入問題。興趣是最好的老師，所以在實驗探究過程中教師要注意激發學生的興趣，使學生對本次的實驗探究產生強烈的好奇心，在好奇心的驅使下，學生會主動參與到實驗探究活動中來。教師可以創造問題情境，使學生主動尋求答案，以提高學生的思維能力。例如，教師在帶領學生學習金屬鈉的時候，就可以使用多媒體，播發煙花綻放的畫面，學生在驚嘆煙花絢爛的時候，教師就可以說："同學們，煙花其實在古代的時候人們就可以制作了，煙花到底是用什么制作的呢？答案就在我們今天所學的內容當中。"這時候，同學們就會進行積極討論，課堂氣氛非常活躍，激起了學生們強烈的探究欲望。所以，在接下來的實驗探究中，學生會更加積極踴躍，這就會使教學效果得到有效提高。

2.3設計實驗探究的實施方案。教師在帶領學生進行實驗探究之前，一定要帶領學生設計完整的實驗方案，避免在實驗探究過程中，學生由于不清楚實驗探究的目的、步驟及最終的實驗結果，而導致學生在進行實驗探究過程中出現操作失誤等現象。實驗探究方案一般包括實驗名稱、實驗目的、實驗用品、實驗步驟、實驗現象、實驗結果等，或者還有問題及討論。教師在帶領學生設計實驗方案時，特別注意對實驗步驟的設計，這是實驗探究的關鍵，決定著實驗能否成功。當學生將實驗方案設計好以后，教師應仔細檢查學生的實驗方案，對出現錯誤的地方應及時修改。同時，在進行實驗之前，教師應提醒學生注意安全。

2.4教師應注重實驗過程。在進行實驗探究過程中，部分學生會由于操作失誤，會使實驗結果出現偏差，教師應向學生解釋出現這種現象的原因，而不是置之不理。例如，當學生在觀察氯水與石蕊試液進行反應時，部分學生觀察到溶液變紅后，在短之間內變為了無色，而小部分學生觀察到將石蕊試液加入到氯水中，容易直接變為了無色。教師應當針對這種現象給出合理的解釋，使學生明白，試劑加量過多，導致溶液直接變為了無色。

第4篇：金屬鈉的冶煉方法范文

現代教學認為，課堂教學的重點應放在促進受教育者全面發展和綜合素質的全面提高以及注重人的創新精神和創新能力的培養上，那么，如何把現代教學的觀點、理論及措施傳授給受教育者，使受教育者心理得到有效升華？培養學生積極性作為一種教學原則，受到也應當受到廣大教育者的普遍重視。近年來，我對如何“培養學生積極性的教育”這一課題做了初步探索，感慨頗深。

一、師生關系融洽是培養學生積極性的前提

馬卡連柯曾說：“我確信，我們的教育目的并不是僅僅在于培養能夠有效地來參加國家建設的那種具有創造性的公民，我們還要把我們所教育的人變成幸福的人。”人非草木，熟能無情？哪里有成功的教育，哪里就有愛的火焰在燃燒，熾熱的情感在升華，教學既是知識技能的傳授，又是師生情感交流的過程，其中蘊含著來自師生雙方的極其豐富復雜的情感因素。作為教學對象的學生，他們有著自己豐富的內心世界。教學過程中，教師對學生充滿尊重、關心和期待，以一顆愛心去包容學生，積極的情感回報，當這種情感達到一定程度時，會產生情感的遷移，從而“親其師，信其道，樂其學”，促進情感的健康發展和健全人格的形成。

只有師生關系融洽，學生才能主動的接受教師的講授的知識且能積極學習。

二、尊重學生的主體地位是培養學生積極性的保證

“施教之法，重在啟導。”發揮學生的主體作用，離不開教師的教學指導，而激發學生的學習興趣則是“導”的關鍵。

1.巧妙質疑，激發興趣

化學是一門初中應用性較強的實驗科學，科學家為之奮斗的故事不勝枚舉。根據教材實際巧妙設計實驗質疑、實驗應用質疑、科普故事質疑等提綱，有利于激發學生學習興趣，如學習“鈉”一節時，就要觀察鈉與水的反應，當學生看到一系列實驗現象后，產生了強烈的求知欲，抓住時機，及時投影，并提出問題：（1）金屬鈉為什么會浮在水面上，而且熔成光亮小球？（2）小球為什么會在水面上不停地四處游動，還會發出“嘶嘶”的聲音？（3）滴人酚酞溶液后“水”又為什么變紅？此時，學生腦子里充滿了好奇，從而驅使他們自覺、主動地去探究知識。

2.語言要生動、形象，富于感染力，具有啟發性

教師生動形象的語言，會使學生有“身臨其境，如見其物”的感覺，給學生以美的享受。富有啟發性的語言不能引起學生的積極思維，激發學生探求知識的欲望。如講《鋁》時，我是這樣導人新課的：“鋁是地殼中含量最多的金屬，有人說鋁是20世紀的金屬，它確實當之無愧。然而你可知道僅僅在100年前，鋁是多么昂貴？門捷列夫因發現元素周期律的卓越成就而獲得了一個鋁制的獎杯，拿破侖在宮廷盛宴中一人獨享使用鋁制餐具的殊榮。幾十年后，鋁的身價暴跌，一下子涌入尋常百姓家，這一令人瞠目的變化歸于一位年僅22歲的大學生霍爾。他因發明了電解法冶煉鋁的可行性工藝而受到贊譽，至今，霍爾的母校仍聳立著他的全身塑像，激勵著后人去奮斗探索。為什么鋁的藏量在金屬中首屈一指，而廣泛使用的時期卻姍姍來遲呢？這正是鋁的化學性質決定的。我們今天就討論使霍爾大傷腦筋的問題是什么。”這段趣味性的語言引起了學生的極大的興趣，激發了學生的求知欲，同時也使學生了解了學習的內容和任務，從而自然地在教師設計的思路上開始了思維活動。

三、生動形象的化學實驗和電化教學的恰當使用是培養學生積極性的手段

化學實驗中各種生動、鮮明的變化現象，可以引起學生對化學直接興趣，使他們積極主動地觀察實驗，獲得豐富的感性知識。學生親自動手進行實驗操作，使化學變化重現出來，這有助于培養他們的實驗操作興趣，進而對化學實驗現象產生原因的探究，更有利于培養學生穩定性興趣和概括性興趣，從而調動學生學習的主動性和積極性。

不斷發展和豐富的電教媒體參與課堂教學活動，有效地改進了教和學的活動方式，使教學信息傳遞更加生動活潑。學生或在提供的事實、過程中積極討論思維；或在創設的情境中受到陶冶、凈化。這樣，可使教學重點、難點易于突破，教學方法變得靈活多樣，教學環境輕松和諧，教學氣氛民主、活躍，教學目標便容易實現。例如，講授“電鍍”內容時，采用了“二個階段”教學法。第一，預習準備階段。提前發給學生實驗用品。第二，知識傳授階段。

第5篇：金屬鈉的冶煉方法范文

關鍵詞：高中化學；學生；培養；學習方法；能力

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）01-095-01

化學是一門基礎的自然學科，它同農業、能源、材料、資源開發、國防建設以及環境保護等方面有著密切的關系，它對實現我國“四化”建設起著重要的作用，高中化學不僅能為學生以后學習有關專業奠定基礎，也能為畢業生參加工作解決處理一些實際問題打下基礎。

想要提高化學教學質量，必須從培養學生學習化學的興趣，激發他們的求知欲入手，提高課堂教學效率，突破高中化學課時少、任務重、內容分散及有些概念極易混淆等矛盾，幫助他們過好基本概念關，實驗操作關等，使他們更好地掌握基礎知識和基本技能，開發智力，培養學生靈活應用化學知識獨立解決問題的能力。

一、指導學生科學的預習

課前預習對提高學生的聽課效率起著重要作用，同時也是培養學生自學能力的途徑。但高中學生的自學能力較差，認為自己看一遍書就是預習了，常常不能抓住重點，也不能發現問題。因此，上課時，仍然是“漫無目的”不能起到預習的作用。首先教給他們幾種讀書的方式。①眼看，②腦想，③筆寫，④卡片，也就是經常說的“眼讀書”，“筆讀書”，“腦讀書”，讀書后把不會的記錄在卡片上；把知識的網絡記錄在卡片上；把必會的知識記錄在卡片上，就可以在復習時有的放矢。筆者讓學生把記錄的不會的知識內容隨時反饋回來，在講課時有老師統一解決，這樣課時也節省了，重點也突出，學生反映也好。其次要使預習有效果，根據高中學生的實際情況，筆者在上課時，一般都會花5～10分鐘來指導學生預習。在預習前，筆者給學生列出本節課的預習提綱和要求，使學生有目的去預習，這樣可以大大激發他們的求知欲，調動他們學習的主動性和積極性。在預習中，學生能自我解決一部分問題，即學生自學能力得到了肯定，對未能解決的問題能有針對性地通過聽老師講課來解決，減少了聽課的盲目性，提高學習積極性。若長期堅持，學生不僅養成良好的預習習慣和預習方法，同時還能提高讀書能力，自學能力也得到培養。

二、培養學生的觀察、思維能力

在學習高中化學實驗時，許多同學往往是看熱鬧，覺得好玩而已，他們也不會觀察實驗，不會利用實驗操作和實驗現象獲得知識。在教學中，筆者注重教會學生掌握將實驗作為研究物質性質的方法。例如：講到金屬鈉的物理性質和化學性質時，一邊演示，一邊教會學生觀察實驗操作過程及現象，從物質的物理性質顏色、狀態等到化學性質鈉與非金屬反應的現象，讓學生注意觀察實驗，引導學生從實驗現象總結出實驗結論。經過這樣的引導，學生可基本掌握研究物質性質的方法而非死記硬背，為今后學習化學知識打下基礎。

三、教會學生記憶的方法，提高學生的記憶能力

記憶能力是人類的基本素質，也是學生解決問題的關鍵環節。在教學中，筆者常常教學生運用對比、歸納、總結的方法，以培養學生的記憶能力。比較也是學生學習化學的重要方法之一，它能揭示事物的本質特點，使學生獲得準確深刻的印象，有利于知識的記憶和靈活運用。在比較中，要特別注意找到相似物的差異以及不同物質的共同性。為了使學生所學知識有系統性，教師在教學中還要幫助學生形成一定的歸納、總結能力。

四、培養學生正確科學的解題能力

要提高學生解決問題的能力，當然離不開解題。因此，在教學中，要培養學生掌握正確、科學的解題方法。首先，審題是關鍵。審題時要注意把題干中的已知條件、隱含條件和題目的所求解用簡潔直觀的化學語言轉化成圖示符號，排除與題目無關的干擾信息。其次，解題時還要反復理解推敲題意，學會從條件到問題和從問題到條件的正、逆兩種分析方法，明確解題過程中運用的知識點、公式或規律，逐步提高分析問題的靈活性。第三，驗證解題結果，反思解題過程，向自己提出解題結果是否正確，能否驗證，如何驗證？同時還可以多角度地思考本題的不同解法，從而使學生逐步掌握分析和解決問題的方法，不斷增強其辯證能力和創造能力。

五、采取多種形式，激發學習興趣

第6篇：金屬鈉的冶煉方法范文

【關鍵詞】初中化學 啟發式教學 思維 效率

新課程改革倡導的學習方式是自主，探究，合作的學習方式，我們從化學實驗教科書中也體會到這種學習方式，從教科書隨地可看到”活動與探究”的字樣，給出活動形式，探究的問題。與學生的互動式、啟發式、探究式的教學成為我的主要教學方式，在這種有活力、愉快的氛圍中，學生不論是在知識的記憶方面還是在理論的運用方面，都比原來提高了效率。

達維多夫說：“要解決現代學校教育的根本任務，歸根結底要通過教學目標、教學內容和教學方式的設計而改變思維類型。”近幾年來，我在化學教學實踐中為全面提高、培養學生的思維能力，實現素質教育的目標，在課堂教學中進行了啟發式教學模式的整體實驗，取得了良好的效果，現就我的教學實踐談談對新課改的一些認識。

一、貼近生活，激發興趣。

新課程所提供的內容是與人類群體的生活經歷， 以及學生個體的“生活經驗”和“親歷情境”相關的內容。這些內容往往不能通過灌輸而獲得， 而需要通過反思人類的生存狀態， 以及個體生活方式來理解。因此， 我在平時的教學中不把課程僅僅理解為有關教育內容的東西或文本， 而是把課程動態地理解為學生反思性和創造性實踐來探尋人生意義的活動及其過程。例如， 通過對燃燒條件和燃燒現象的探究， 學生學習化學的興趣濃了，對化學知識的理解和應用更深刻了，懂得了如何讓可燃物充分燃燒，如何安全用火和滅火，大大提升了學習化學知識的品位。

在平時的化學教學中我們不把學生視為書本知識的接受者， 而是關注學生與課程之間的關系，注意理解、體驗、反思、探究和創造等基本的活動方式。例如，學生通過社會調查和走訪， 了解了當地近三十年來水資源的變化情況， 獲得當地水資源從“很好—被工業化生產所污染—正在被綜合治理”的第一手資料，反思人與自然如何和諧相處，反思人類的生存狀態， 自覺地做水資源的保護者和宣傳員。”為了每個學生的發展”“讓每一個學生個性獲得充分發展”這是當前十分重要的課程理念，是一名化學，教師進行課堂設計和實施課堂教學的根本落腳點。如果教師通過導課能夠創設一種有趣的思維意境，從而刺激學生強烈的好奇心，無疑會使教學事半功倍，例如，在講氫氧化鈉的性質時，可以設計幾個非常有趣的實驗：（1）將氫氧化鈉固體放入熱水中，水會沸騰起來，為什么？（2）向盛氫氧化鈉溶液的兩支試管中分別滴加紫色的石蕊試液和無色的酚酞試液，觀察顯示的顏色。同學們帶著一些問題自己去認識、分析、概括評價一下，這樣一定能激發學生的思維主動性。

二、發現問題，精講精練。

教師必須把主要的精力放在捕捉學生學習的障礙和思維的靈感方面，并及時開導啟發。激發學生學習動機，讓學生沿著思維的階梯，在教師有效的引導下，自覺地發現、掌握知識，從而調動他們潛在的勇氣、膽識，培養他們的能力。在教學結構上，該階段表現為通過教師的非定性講述，勾勒出知識結構的模糊概況。化學習題浩如煙海，教師在習題教學中應有目的有計劃地去精選習題，善于分析題目中的因果關系，由表及里，指導學生從不同角度，不同方向去考慮化學問題，從而使學生獲得解決化學問題的正確思路。課堂練習，是化學課堂教學的重要組成部分，它主要是指化學教學過程中所進行的例題講解、習題處理和作業題、試題評講等教學活動。課堂練習是課堂教學中的一個重要環節，它不但可以幫助學生及時鞏固在課堂上所學的知識和技能，而且對于教師來說也是檢查學生學習知識和應用知識等具體情況的有效方法。課堂練習是溝通教與學的橋梁，也是師生之間進行信息交流的重要渠道。通過課堂練習能夠及時提供教學的反饋信息，幫助教師對教學目標的達成程度加以準確定位，以便及時調整教學策略，促進教學質量的提高。所以，對于教師來說，如何在有限的課堂時間里提供高質量的練習就顯得極其重要。

三、巧設疑問，啟發思維。

化學是一門初中應用性較強的實驗科學，科學家為之奮斗的故事不勝枚舉。根據教材實際巧妙設計實驗質疑、實驗應用質疑、科普故事質疑等提綱，有利于激發學生學習興趣，如學習“鈉”一節時，就要觀察鈉與水的反應，當學生看到一系列實驗現象后，產生了強烈的求知欲，抓住時機，及時投影，并提出問題：（1）金屬鈉為什么會浮在水面上，而且熔成光亮小球？（2）小球為什么會在水面上不停地四處游動，還會發出“嘶嘶”的聲音？（3）滴人酚酞溶液后“水”又為什么變紅？此時，學生腦子里充滿了好奇，從而驅使他們自覺、主動地去探究知識。

教師生動形象的語言，會使學生有“身臨其境，如見其物”的感覺，給學生以美的享受。富有啟發性的語言不能引起學生的積極思維，激發學生探求知識的欲望。如講《鋁》時，我是這樣導人新課的：“鋁是地殼中含量最多的金屬，有人說鋁是20世紀的金屬，它確實當之無愧。然而你可知道僅僅在100年前，鋁是多么昂貴？門捷列夫因發現元素周期律的卓著成就而獲得了一個鋁制的獎杯，拿破侖在宮廷盛宴中一人獨享使用鋁制餐具的殊榮。幾十年后，鋁的身價暴跌，一下子涌入尋常百姓家，這一令人膛目的變化歸于一位年僅22歲的大學生霍爾。他因發明了電解法冶煉鋁的可行性工藝而受到贊譽，至今，霍爾的母校仍聳立著他的全身塑像，激勵著后人去奮斗探索。為什么鋁的藏量在金屬中首屈一指，而廣泛使用的時期卻姍姍來遲呢？這正是鋁的化學性質決定的。我們今天就討論使霍爾大傷腦筋的問題是什么？”這段趣味性的語言引起了學生的極大的興趣，激發了學生的求知欲，同時也使學生了解了學習的內容和任務，從而自然地在教師設計的思路上開始了思維活動。

四、加強實驗，強化興趣。

化學實驗是最直觀的教學手段，它模擬人類認識事物的實踐過程，符合人類認識客觀事物的自然規律，因而最大限度地利用實驗教學是化學教學最成功的教學手段。另一方面，讓學生自己動手做實驗則是培養學生能力的最有效的途徑。為了更有效地加強實驗教學，我把教材規定的實驗做了如下的改進和變通。

第7篇：金屬鈉的冶煉方法范文

發展核能發電受到世界各國的高度重視，因為它確實具有許多優越性。

第一，它的能量巨大，而且非常集中。根據計算，1克鈾－235原子核裂變時所發出的能量相當于2.5盹標準煤完全燃燒時所釋放的熱能，或相當于1噸石油完全燃燒時所釋放的熱能。

第二，運輸方便，適應性強。有人把核電站與火電站作了個形象的比較：一座20萬千瓦的火電站，一天要燒掉3000噸煤，這些煤需要用1DO個火車皮來運送；而一座發電能力與此相當的核電站，一天只需要消耗1公斤鈾，而1公斤鈾的體積大約只有3個火柴盒摞起來那么大。

第三，核資源儲量豐富，可以說是取之不盡，用之不竭。盡管現已探明的陸地上的鈾資源很有限，但海水中的鈾資源極為豐富，每1000噸海水中大約含鈾3克，世界各大洋中鈾的總含量可達40多億噸。不過，從海水中提取鈾在技術上還有一些難題需要一步研究解決。

第四，核電成本低，一般比火力發電低20％－50％。

一、原子核內藏巨能

在第二次世界大戰的后期，在日本侵略者行將徹底崩潰的前夕，也就是在1945年的8月6日和9日這兩天，美國通過它的B－29型轟炸機，分別把兩顆稱作“小男孩”和“胖子”的原子彈投在日本的廣島市和長崎市，給這兩個城市造成了空前的浩劫。當時世界各國都大為震驚，因為原子彈的威力是普通炸彈無法比擬的。這種威力來源于金屬鈾的原子核在“裂變”時所釋放出來的巨大能量。

1公斤鈾－235全部“裂變”時所釋放出來的能量，相當于2萬噸TNT炸藥爆炸時所放出的全部能量。原子核內的能量為什么如此巨大?這還得從原子的構造說起。

我們知道，世界上的一切物質都是由原子構成的。原子由原子核和圍繞核旋轉的電子組成。原子本身就夠小的了，而原子核更是小得多，原子核的直徑僅僅是原子直徑的十萬分之一。可是叫人難以想象的是，如此微小的原子核卻集中了幾乎整個原子的質量。

原子核是由帶正電的質子和不帶電的中子構成的。質子和中子統稱為“核子”。由于質子帶一個單位的正電荷，中子不帶電，而質子和中子的質量又幾乎相等，都等于一個質量單位，所以原子核的電荷數等于它的質子數，而原子核的質量數則等于質子數與中子數二者之和。

具有相同質子數的原子，它們原子核周圍的電子數也是相同的，因而它們有著相同的化學性質，并且是屬于同一種元素。但是，它們的中子數也可以不相同。化學家把這類質子數相同而中子數不相同的原子，叫做“同位素”。毫無疑問，原子核的半徑是非常之小的。而在那樣空間極其狹小的原子核內，卻擁擠著許多核子――包括帶正電的質子和不帶電的中子。而電的基本特性是同性相斥異性相吸，因此原子核內各個質子之間必然會存在相互排斥的靜電力。然而在通常情況下，原子核內的質子和中子卻都能彼此“同舟共濟”，表現得相當穩定。這是為什么呢?原來，在原子核內的各個核子(包括質子和中子)之間存在著極其強大的吸引力，化學家們稱之為“核力”。這核力要比核內各個質子之間相互排斥的靜電力大得多，因而足以使原子核本身保持穩定。

然而，這種核力只在極短的距離即2×10.13厘米以內才起作用，一旦超出了這個距離核力便迅速地下降到零。質子和中子的直徑大約是2×10.13厘米，所以每一個質子和中子都只同與它相鄰的質子或中子之間存在著核力。正由于原子核內的核子之間存在著強大的核力，因此如果在某種條件下原子核內的核子發生了變化，那么核子之間存在的核力也會相應地發生變化，同時釋放出大量的能量。這種能量就是所謂的“原子能”或“核能”。

為使原子核內蘊藏的巨大能量釋放出來，目前主要采取兩種方法。

第一種方法是“核裂變”。就是將較重的原子核打碎，使其分裂成兩部分，同時釋放出巨大的能量，這種能量叫做裂變核能。用于軍事上的原子彈爆炸，就是核裂變產生的結果；目前世界各國所建造的核電站，也都是利用核裂變反應來行工作的。

第二種方法是“核聚變”。就是把兩種較輕的原子核聚合成一個較重的原子核，同時釋放更加巨大的能量。用于軍事上的氫彈爆炸，就是核聚變產生的結果。不過，氫彈爆炸這種核聚變反應是在極短一瞬完成的，從技術上說目前還無法行控制。近些年來，關于“受控核聚變反應”的研究已經有所展，這就為和平利用核聚變的能量帶來了希望。

二、關于原子能理論的創立

科技界把原子能理論、計算機技術和激光技術，視為本世紀科學技術上的三項偉大成就。

早在1934年居里夫婦發現人工放射性元素鐳時，意大利羅馬大學的青年物理學家費米就決定做關于如何改變原子核的實驗。他通過復雜的儀器，用剛剛發現不久的中子作為“炮彈”，來攻擊作為“靶子”的鈾原子核，結果得到了一些無法精確分析的放射性物質。

在這以后，德國柏林威廉研究所的放射化學家哈恩等人也做了類似的實驗。他們通過實驗發現：獲得的生成物并不是質量和鈾靠近的元素，而是和鈾相差很遠的元素鋇。對于這種現象，科學家們都百思不得其解。

1個中子打碎1個鉑原子核，便放出2個中子來，同時釋放出大量的能量；再由這2個中子去打碎另外2個鈾原子核，便放出4個中子來，并且同時釋放出2倍于前者的能量；然后再由這4個中子去打碎另外4個鈾原子核……以此類推，這就是所謂的“鏈式反應”(也稱“連鎖反應”)。通過這種反應所獲得的能量，比相同質量的化學反應所獲得的能量要大幾百萬倍。

從此，這種“原子能的火花”給世界帶來了新的光明。人類從此獲得了一種新的能量――原子能。原子能的發現，大大緩和了世界的能源危機。

科學上的發現，人們往往在開始時只知其然而不知其所以然，對于原子能也是如此。原子核里為什么蘊藏了如此巨大的能量?起初，連科學家們也說不清楚。到后來，著名科學家愛因斯坦提出了質量和能量的關系式。打這以后，這個問題才得到了較為圓滿的解釋。

原來，由分散的核子(質子和中子)集合起來而形成原子核時，人們總是看到這樣的現象：原子核的質量小于核內所含質子及中子質量的總和。例如，氦元素的原子核是由兩個質子和兩個中子組成的，這些質子和中子的質量加在一起應該是

等于4.031884原子質量單位，而實際上氦原子核的質量只有4.002604原子質量單位。在這里出現了一個差額：4.031884－4.02604＝0.02928。這個差額叫做氦原子核的“質量虧損”。

愛因斯坦認為，質量和能量都是物質存在的形式，而兩者之的關系式為：

E＝mc2式中，E是能量，m是質量，c是光速。

從愛因斯坦的質量一能量關系式可以看出，原子的“質量虧損”是和維持原子核內各核子之間相互聚集的“結合能”相對應的，即：

E(結合能)＝m(質量虧損)×c2(光速平方)此式表明，原子核的一個微小的“質量虧損”，就可以帶來一個巨大的“結合能”。這就不難解釋原子核里的能量為何大得驚人了。

根據愛因斯坦的這個公式來行計算，那么，任何1克質量的物質都具有相當于2500萬千瓦每小時的電能；任何1千克的物質，若能把它所含的能量全部釋放出來，則相當于全美國兩個星期的發電量總和。

三、核反應堆和核能發電

和平利用核能，首先是從研究核裂變開始的。鈾原子核的裂變過程是雪崩式的，只要這種裂變過程一開始，就會連續行下去，像滾雪球那樣，越滾越大，在極短的時間內就會有許許多多的原子核相繼發生分裂。這就是“鏈式反應”的特點。為了使鏈式反應過程中釋放出來的核能能夠有效地得到利用，必須人為地控制鏈式反應的速度，使得核能按照人們的需要平緩地釋放出來。于是，一種嶄新的裝置――核反應堆便應運而生。人們形象地把核反應堆戲稱為“原子鍋爐”。

核反應堆是可以行核裂變鏈式反應，并對其輸出功率能夠安全地行控制的裝置；而核電站呢，它是將核反應堆內所產生的熱能引到外部，并且高效率地將熱能轉換成電能的設備。

核電站的核燃料，大多是采用容易行核裂變的天然鈾。而天然鈾是鈾－235和鈾－238這兩種同位素的混合物。這兩種同位素的核內質子數是相同的，都是92個；但它們的中子數則不一樣，鈾－235原子核內的中子數是143個、而鈾－238原子核內的中子數是146個。

另外，在天然鈾中，鈾－238占99.3％，而鈾－235只占0.7％。換句話說，在天然鈾里平均每140個原子中，只有一個原子是鈾－235。

盡管鈾－235與鈾－238是如同“親兄弟”一樣關系密切的同位素，但它們對待中子的態度卻大不相同。運動速度較慢的中子(也叫“熱中子”)能夠引起鈾－235產生裂變反應，但不能引起鈾－238產生裂變反應，同時也不會被鈾－238吸收(也稱“俘獲”)。

但是，當鈾－235產生裂變反應時，所產生的中子并不是“熱中子”，而是運動速度很快的“快中子”，這快中子恰恰很容易被鈾－238吸收而不發生裂變反應。當這些快中子被鈾－238吸收掉以后，鈾－235的裂變反應c鏈式反應)豈不就會宣告停止嗎?

因此，必須設法降低“快中子”，的運動速度，使其變成運動速度較慢的“熱中子”，這熱中子不會被鈾一238吸收掉，因而鈾－235的裂變反應能夠繼續行下去。

為了降低“快中子”的運動速度，科學家想出了很好的辦法，就是在反應堆中鈾棒的周圍裝上原子量比較小而且不大吸收中子的物質石墨(也可用水、重水、鈹、氧化鈹等)作為慢化劑(也叫“中子減速劑”)。鈾棒(鈾燃料)插在石墨塊的孔隙中。在鈾－235裂變反應中產生的“快中子”入石墨以后，與石墨的原子核發生相互碰撞，于是其運動速度降低而變成“熱中子”。由于鈾－238并不吸收熱中子，這樣就能保證鈾－235的裂變反應繼續行下去。

當然，這“熱中子”也并不是越多越好。如果熱中子太多，又會使鈾－235的裂變反應行得過于激烈，那么隨著核能的大量釋放，就會使得反應堆內部的溫度升得過高，甚至有導致反應堆遭到破壞的危險。

為了解決這個問題，科學家們想出了一個很好的辦法：就是給反應堆插入一些能吸收熱中子的“控制棒”，以控制裂變反應的速度，使反應不致過于激烈。這種控制棒通常用鎘或硼等材料來制作。鎘吸收熱中子的能力很強，當裂變反應過于激烈時，就把鎘棒向反應堆內插入深一點，以便使其多吸收一些熱中子，使核裂變的鏈式反應速度減慢一些；反之，就把鎘棒一些。當然，這種控制并非通過手工操作來行，而是通過電腦來行自動控制，足以保證反應堆的運行安全可靠。

在核反應堆的建有厚厚的水泥防護層，用以屏蔽核反應過程中所產生的核輻射，以確保操作人員的人身安全。

在核裂變的鏈式反應過程中所釋放出來的大量核能，在反應堆中大部分轉變為熱能，然后再通過一定的方法將這些熱能轉變為機械能和電能。

目前各核電站所采用的辦法是：用二氧化碳氣體、水、重水(D20，是氫的同位素氘和氧的化合物)或液態金屬鈉等作為“載熱劑”(也叫“冷卻劑”)，載熱劑流過核反應堆被加熱以后，再入熱交換器中，使熱交換器中的水變成高溫高壓的蒸汽而推動汽輪機運轉，帶動發電機行發電。高溫蒸汽通過冷凝器以后變成水，然后再用泵將它送回反應堆中去吸熱。如此循環不已，就能保證核電站源源不斷地發出電來。

四、核電站的安全性

世界上第一臺核電機組，于1954年4月在前蘇聯莫斯科市的奧勃寧斯克電站投入運行。現在，全世界建成和在建的核電站已近500座。而核電站的安全性，始終是人們普遍關注的一個敏感問題。特別是，1979年美國賓州三哩島核電站的嚴重事故，以及1986年前蘇聯烏克蘭的切爾諾貝利核電站大悲劇，更加劇了人們對核電站的恐懼心理。在切爾諾貝利事故以后，意大利政府于1987年11月作了一次公民投票，結果有多達80％的人反對興建核電站。當年我國廣東大亞灣核電站決定上馬的消息傳出以后，也曾一度使鄰近的香港居民感到憂慮，并曾多次派代表到有關部門了解情況，實地調查，直到確認大亞灣核電站的安全性有保障之后大家才松了一口氣。

固然，人們對核電站的疑慮和恐懼是有歷史原因的，因為核能曾經首先被運用于軍事領域，廣島、長崎20余萬人喪生的浩劫至今令人記憶猶新。

實際上，核電站反應堆的結構和特性，完全不同于原子彈。原子彈所使用的核燃料是接近100％的高濃度鈾－235，而核電站所使用的核燃料則是2％～4％的低濃度鈾－235。并且核電站的核反應堆設有技術完備的安全控制裝置，使能量的釋放能夠緩慢地行，并具有自動保持穩定的特性。因此，萬一在核電站的核能意外地釋放過快而使堆芯溫度上升太高太快時，鏈式反應會自行暫停，乃至完全停止，不會發生爆炸。

目前各國核電站普遍采用的壓水堆，是一種技術上成熟而安全性很

高的堆型。我國已經建成并投入使用的浙江秦山核電站和廣東大亞灣核電站，都是采用這種堆型。國際原子能機構通過對這兩座核電站的嚴格檢查，確認它們是安全可靠的高水平核電站。

關于核燃料的運輸。儲存、后處理和最終放射性廢物的處置，各國多年來的經驗已經證明，安全是有保障的。關于放射性問題，除了鈾的冶煉、濃縮、反應堆等會產生放射性廢物之外，后處理是放射性廢物的主要來源。人們根據排出廢物的放射性的高低，將排出廢物分為高放廢物、中放廢物和低放廢物。

對于核電站產生的固體廢物，一般是采取焚燒和壓縮減容的辦法以后，根據放射性水平的高低，在不同深度的地層中掩埋。對于放射性很弱的低放射性液體廢物，則將其稀釋到環境允許的水平以后，再排入江河湖海。對于中放射性液體廢物，則要酌情經過蒸發處理后，再像處理高放射性的液體廢物那樣，先行固化而后再作最終處理。目前常用的固化方法，包括瀝青固化、水泥固化和玻璃固化等。通過固化而使高放射性廢液變成穩定而不易滲透的固體，再裝入硅酸鹽玻璃容器內，外面用金屬桶密封，并與其他高放射性固體廢物一起，放入地質結構比較穩定的廢鹽礦等巖層內，避免與地下水接觸。即便有地下水也無妨，因為地下水腐蝕金屬桶和硅酸鹽玻璃容器需要歷時9萬年之久。萬一要是金屬桶和玻璃容器都已破裂，也不大要緊，因為固化的放射性廢物的滲透率是很低的。這些高放射性廢物在地下建筑物內與地下水隔離的情況下，大約經過500～1000年時間，就與普通鈾礦的放射性強度差不多了，一般不會對人類造成有害的影響。

目前有許多國家都在加緊研究最終高效處置核廢物的新方法。隨著高科技成果不斷向核電事業的滲透，核電站的安全性必將得到一步提高，未來的核電站將會越來越安全。

最近三四十年來正常運行的核電站，從未出現過使站內工作人員及附近居民受輻射而致命的不幸事故，這是因為核電站的設計制造標準比常規水火電廠要高得多，其管理措施也嚴密得多。有人擔心核電站附近的居民容易患癌癥，這種擔心是完全不必要的。根據俄羅斯的統計資料，火電廠附近居民的致癌率，比核電站附近居民的致癌率高出30倍；根據美國的統計資料，核工業輻射致癌的危險還不到社會上其他因素致癌危險的10％。

在設計建造核電站時，就反復論證了安全性問題，建成之后還要反復行安全審查。其中也充分考慮到，在萬一發生事故的情況下，如何采取有效措施，把周圍居民所受的危害減少到最低程度。

對核電站安全性的考慮因素，包括廠址選擇，核電站的設計、建造和運行，安全保護系統以及各種管理和行政措施等。總的要求是必須做到：穩妥可靠，萬無一失。下面簡略介紹一下20世紀七八十年代先后在美國和前蘇聯兩國發生的兩起核電站事故的情況。

1979年3月28日，美國賓夕法尼亞州三哩島核電站二號反應堆，由于工作人員操作失誤，將一個小小的故障演變成堆芯失水和放射性氣體外逸的嚴重事故。這是世界核電站誕生以來所發生的第一次重大事故。

不過，好在這座核電站所采用的是壓水堆，具有良好的防護設施，在事故發生后安全系統及時啟動，結果核電站內員工無一傷亡，只有3人受到略高于允許值的輻射劑量。該核電站周圍80千米范圍內的216萬居民，因這次事故而受到的輻射劑量，只相當于乘坐飛機4小時在高空接受宇宙射線拘輻射劑量。核電站周圍的土壤、河水、植物以及牛奶制品等等，在這次事故后放射性水平均無明顯增強。事岳美國總統任命的專門調查委員會鄭重宣布：這次事故不會招致任何人的遠期癌癥或遺傳缺陷。這次事故雄辯地表明，壓水堆確實具有很強的抗御事故災難的能力。

1986年4月26日，前蘇聯烏克蘭的切爾諾貝利核電站發生了核電史上最大的事故。這座核電站所使用的是前蘇聯獨有的“石墨沸水堆”，它用石墨作慢化劑，冷卻水在反應堆內沸騰直接產生蒸汽以推動汽輪機組發電。這種反應堆是由生產軍用核武器裝料的反應堆演化而來的，其控制方式很陳舊，仍然是采用60年代的手動控制方式，大大落后于現代壓水堆的自動控制方式。更主要的是，它的壓力管是單層的，而反應堆又沒有封閉的安全殼。這些，都給這座核電站的安全性留下了隱患。因此，當工作人員嚴重違章操作而造成反應堆損壞時，就會導致放射性物質的大量泄漏。我們可以這樣說：切爾諾貝利核泄漏事故，是這種石墨沸水型反應堆所特有的，而壓水堆不大可能出現這種事故。

切爾諾貝利事故造成31人死亡，對當地居民的心理傷害非常大。據當時專家們估計，在未來的70年中，將由于切爾諾貝利事故而在前蘇聯的歐洲部分引起2.4萬人因癌癥死亡。這個死亡數字乍看起來似乎很驚人，但實際上它在整個因癌癥(主要是因自然原因而引起的癌癥)而死亡的人數中所占的比例只有2.5％左右。

固然，核電具有潛在的危險性，但在科學技術高度發達的今天，通過安全的設計、科學的管理以及有關原子能安全機構(包括國際的和國內的)的嚴格檢查和監督，是有可能把這種潛在危險降低到最小程度的。

美國科學家在對核電站有可能出現的事故行系統分析后認為，在美國，一個人死于核電站事故的概率，只有死于汽車車禍概率的1／76000：100座核電站給美國人帶來的風險，只有閃電雷擊帶來風險的0.04％。可見，對核電站的安全性憂心忡忡是大可不必的。

五、未來的“快堆”核電站

前面所介紹的核電站，使用的反應堆都是“熱中子反應堆”(簡稱“熱堆”)，它所用的核燃料主要是鈾－235。但是在天然鈾中，鈾－235只占0.7％，其余的99.3％全是鈾－238。而在“熱堆”核電站中，鈾－238不能形成鏈式反應。于是，在核電站的工作過程中，那些不能燃燒使用的鈾－238就會作為“核廢料’而大量地堆積起來，久而久之，這種核廢料越積越多，成為一個越背越重的“包袱”。據不完全統計，目前世界各國的核燃料庫房里，堆放的核廢料鈾－238已多達近100萬噸，僅美國就積存了核廢料二三十萬噸。如何處理這些核廢料，已成為各國都感到十分棘手的一個問題。

如何處理核廢料?科學家通過研究試驗，已經找到了行之有效的辦法。這就是用“快中子增殖反應堆”(簡稱“快堆”)來替代“熱中子反應堆”(簡稱“熱堆”)。能夠在快堆中產生鏈式反應的核燃料，不限于鈾－235，還包括鈾－238和钚－239。這是為什么呢?我們還得從核裂變說起。

在“快堆”的核裂變反應中，一個鈾－235原子一次能放出2.5個快中子。但是，只需要一個快中子就足以維持鏈式反應。那么，余下的1.5個快中子干什么呢?它們可被鈾－238吸收。鈾－238吸收一個快中子之后就變成了

钚－239。這樣，每發生一次核裂變，就可能產生一個以上的新核燃料――钚－239。我們不難想象，當這種新產生的核燃料钚－239與所消耗的核燃料鈾－235之比值大于1時，就意味著核燃料“增殖”了。換句話說，核燃料在“快堆”的爐膛里越燒越多。于是，“快中子增殖反應堆”也就由此而得名。

“快堆”的增殖通常都在1.1～1.4。對于一座用钚－239作初料的“快堆”，大約經過5.15年時間，增殖的核燃料在數量上就能達到與初料一般多，也就是說翻了一番。

钚－239也是一種優質核燃料，1克钚－239裂變時所釋放出來的熱量，相當于3噸標準煤的熱量。如果利用“快堆”能將所有的鈾－238都轉變成钚－239，那么按全世界鈾礦總儲量為460萬噸估算，就相當于13.8萬億噸標準煤，而這個數量約相當于目前全世界已探明煤儲量(約6700億噸)的20倍。

快中子增殖反應堆與熱中子反應堆相比，其突出優點是：

第一，“快堆”不僅把鈾資源的有效利用率增大了幾十倍，而且也使鈾資源本身擴大了幾百倍。這是因為，在大量使用“快堆”的情況下，一些原來認為開采價值不大的鈾礦便具備了開采價值，從而大大擴充了鈾資源。

第二，“快堆”核電站的應用，為解決“熱堆”核電站的遺留問題找到了切實可行的途徑。目前世界各國“熱堆”核電站所堆積的大量鈾－238，被人們貶稱為“貧鈾”或“核廢料”，但卻是“快堆”核電站的上好燃料，而且還能“增殖”。因此當“熱堆”核電站使用到一定程度時，及時引入“快堆”核電站，這完全是順理成章的事情。

第三，正由于“快堆”核電站能“增殖”核燃料，因此它的發電成本較低，比“熱堆”核電站及火電站的成本都低。