金属钠的冶炼方法精选(九篇)

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第1篇：金属钠的冶炼方法范文

1．知识与技能目标

（1）知道钠是一种很活泼的金属，记住钠的物理性质。

（2）能描述钠与水、钠与氧气反应的实验现象，能写出相关的化学方程式。

（3）了解钠的工业制取方法和应用。

2．过程与方法

（1）学会科学、合理地运用观察方法，体会实验方法在化学研究中的重要作用。

（2）利用实验现象、生产实践活动引导学生发现问题、解决问题。

（3）运用探究活动，在不断发现问题的基础上，运用讨论交流，使学生不断获取新知。

3．情感态度与价值观

（1）通过学习，认识化学知识在处理公共危险事故中的重要作用。

（2）对学生进行素质教育，激发学生学习化学的兴趣，培养学生的探究能力。

二、教学重点、难点

金属钠的化学性质。

三、教学方法

实验探究、问题探究、诗歌总结。

四、教学媒体

实验、多媒体视频。

五、教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

［引入］ 在20世纪50年代末，我国出了个女英雄叫向秀丽，她所在的制药厂用钠作吸水剂。一天工厂不慎失火，从火海中冲出的向秀丽突然想到车间里有很多钠，这时消防车已经来了，她毅然冲进火海往外抢救钠。钠全部救出了，向秀丽由于重度烧伤，医治无效，壮烈牺牲。同学们，消防车来了，向秀丽为什么要去抢救钠？钠是什么物质？它有什么性质呢？今天我们学习金属钠的性质与应用后，大家就会知道女英雄向秀丽为什么要抢救钠了。

［板书］ 金属钠的性质与应用。

倾听、思考。

故事引入，创设问题情境，这样一段饱含深情的话语，必定会激发学生的学习兴趣。

［实验探究一］ 取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表层，观察表面的颜色；将其放置在空气中，观察表面颜色的变化。

一名学生动手实验，其他学生观察现象，并讨论、小结钠的物理性质。

观察要点：新切面的颜色和光泽的变化。

思考讨论：为何要放在煤油中？钠的硬度和颜色如何？

培养学生动手能力、观察思维能力和概括能力。

［投影］

一、物理性质

颜色、状态

银白色固体

硬度

小，质软

密度

小于水而大于煤油

熔点

低

导电性

电和热的良导体

看投影、思考。

［实验探究二］ 取一小块钠放在铝制易拉罐底部上加热［1］。

（实验改进：金属钠燃烧后无黑色物质生成，实验效果非常好）

观察要点：固体形状的变化，火焰颜色，燃烧后产物的颜色。

思考讨论：生成了何物质？方程式？

培养学生观察思维能力和概括能力。

［板书］二、化学性质

1.与O2反应

常温下 4Na + O2＝2Na2O (白色)

燃烧时 2Na + O2＝Na2O2 (淡黄色)

让学生对比记忆化学方程式，知道反应条件不同，生成物亦不同。

［实验探究三］ 向一只盛有水的小烧杯中滴加几滴酚酞试液，然后取一小块金属钠（约绿豆粒般大小）投入烧杯中。

观察要点：

1.钠是浮在水面上，还是沉于水底？

2.钠块的状态是否改变？

3.钠在水中的运动情况如何？

4.有无声响？

5.溶液颜色有无变化？

思考讨论：钠的密度，熔点，与水反应的产物，反应是吸热反应还是放热反应。

培养学生观察思维能力和概括能力。

［分析］ 生成的气体是O2还是H2？

［方法一］提示学生：氧化还原反应的特征是化合价的升降，而且化合价有升必有降……

［方法二］通过实验改进验证［2］。

学生通过化合价的变化分析，得出生成的气体是H2。

提高学生分析问题的能力，引导学生得出正确的结论。

谐音记忆：“芙蓉又想红”。

大笑并记忆。

活跃课堂气氛，并使学生深刻记住钠与水反应的现象。

［板书］

2.与H2O反应

2Na + 2H2O＝2NaOH + H2

学生根据钠与水反应的现象，写出正确的化学方程式。

［问题探究1］ 消防车来了，女英雄向秀丽为什么要去抢救钠？

学生回答：由于金属钠的化学性质非常活泼，与自然界的很多物质会发生反应，尤其是当它遇到水的时候，会释放出氢气，氢气的着火点相当低，大量的金属钠在水里迅速发生化学反应会产生剧烈的爆炸。

回答引入的问题，使学生认识钠的危险性，向女英雄向秀丽致敬！

［问题探究2］ 钠为什么要保存在煤油中？

学生回答：钠保存在煤油中是为了防止钠与氧气、水等物质接触而发生反应。所以必须用煤油覆盖住，以隔绝空气。

学以致用，巩固钠与氧气、钠与水反应的知识。

钠除了和氧气、水反应，还可以与氯气、与硫发生反应。（视频）

思考讨论：钠的化学性质真活泼呀！

让学生知道钠的化学性质活泼，能与多种物质反应。

［问题探究3］ 应用原子结构知识加以解释，钠的化学性质为什么很活泼？

［教师总结］ 结构决定性质。

思考讨论：钠最外层只有1个电子，极易失去最外层的1个电子。

让学生理解结构决定性质。

金属钠的用途（视频）

［投影］

三、钠的用途

1.制Na2O2与O2反应

2.冶炼贵重金属性质活泼

TiCl4+4Na =Ti+4NaCl

3.快中子堆热交换剂钠钾合金常温下是液体，且导热性能好

4.高压钠灯黄光射程远，透雾力强

［教师总结］ 性质决定用途。

看投影、思考。

让学生理解性质决定用途。

［拓展视野］

英国化学家戴维（1778―1829），29岁用电解法制出了钠，被称为世界上最神奇的金属！

工业制法：电解熔融的氯化钠

拓展学生知识面，使学生从科学家身上学习勇于探索的科学精神。

散文诗――为钠奏曲［3］

你是Na儿，我是H2O（儿），我承载着你的躯体，我是你游动的舞台，水面上有你翻滚的英（银）姿。虽然你刚遭凌迟的酷刑，接着又受无情的揉搓，但你的激情仍化作闪亮的小球，发出“嗤嗤”的欢呼……你散逸出最后一缕气体，便销声匿迹。给你一滴单调无色的酚酞，你便又化作火红的喜庆。

你散发出黄光，穿透雾霭，指引航向。你使出你的杀手锏―强还原性，奋力将你的朋友――Ti（钛）等从牢笼中营救。你更是冒着酷暑，将你的长兄――K（钾）从集中营中释放。然后兄弟一起，又去给原子反应堆导热降温。一旦暴露，你便将氧化、水化、潮解、中和、风化尽收囊中。

好了，你不要太得意，更不能放荡不羁，静静地躺在煤油里，那儿才是你的自留地。

心灵震撼，感受到诗歌教学的魅力，感受到化学语言之美。

采用散文诗结束课，具有首尾呼应、浑然一体的效果。这种结课方式，既能巩固本节课所学到的化学知识，又照应了开头，因而使本节课的教学形成了一个相对完整独立的系统。

［教师总结］

1.本节课内容：钠的性质和应用。指导思想：结构决定性质，性质决定用途。

2.同学们，对于本节课是否还有疑问？

希望学生有问题，培养学生的质疑精神。

［课堂练习］

1.散文诗中“一旦暴露，你便将氧化、水化、潮解、中和、风化尽收囊中”。在这些过程中发生了哪些化学变化？

2.下列液体中，可以用来保存金属钠的是（ ）。

A.水 B.浓NaOH溶液

C.煤油 D.CCl4（d＞1g/cm3)

3.取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象中，描述正确的是 （ ）。

①钠先熔化；②在空气中燃烧，放出黄色火花；③燃烧后得到白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成淡黄色固体物质。

A.①② B.①②③

C.①④⑤ D.④⑤

4.钠与水反应时产生的各种现象如下：

①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球；④小球迅速游动逐渐减小，最后消失；⑤发出嘶嘶的声音；⑥滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是（ ）。

A.①③④⑤⑥ B.①②③④⑤

C.①②③⑤⑥ D.全部

自主构建知识：

NaNa2ONaOHNa2CO3Na2CO3・10H2ONa2CO3

［抢答］

2.C

3.C

4.A

知识的迁移：钠在空气中如何变为碳酸钠？巩固初三化学“潮解”、“风化”等概念。

及时反馈本节课重点知识，学生反馈情况良好。

六、教学反思

本节课设计有以下几点可取：

1．从故事引入新课，有利于激发学生的学习兴趣，结合化学家戴维29岁制出钠的化学史，使学生从科学家身上学习勇于探索的科学精神。

2．改进了钠与氧气反应的实验、钠与水反应的实验，实验效果好。

3．诗歌结束课，新颖，具有首尾呼应、浑然一体的效果，同时引导学生自发地改换一种思维形式、变换一种理解方式，帮助学生学习化学。

4．通过实验探究和问题探究引导学生学习，使学生的学习能力得到培养和提高。

5．教学重点突出、难度适中，学生在轻松愉快的氛围中接受化学基础知识，较好地完成了教学任务。

参考文献

［1］ 方陈结. 对高一化学两个实验的改进［J］. 中学化学教学参考, 2009 (3).

第2篇：金属钠的冶炼方法范文

关键词： 建构主义；随机进入;化学教学

文章编号：1005－6629(2008)07－0017－03中图分类号：G633.8 文献标识码：B

随机进入化学教学的理论依据是美国学者斯皮罗等人提出的“认知弹性理论”（Cognitive Flexibility Theory），该理论是建构主义学习理论的一个新分支。所谓认知弹性，是指学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习， 从而获得对同一事物或同一问题的多方面认识与理解[1]。该理论的宗旨是要提高学习者对知识的理解能力和迁移能力，它强调教师既要提供给学生理解知识所需的基础，又要留给学生自由广阔的建构空间。斯皮罗将学习分为初级学习和高级学习。这里的初级学习，依据斯皮罗的观点就是指学生只要掌握一些结构良好领域的问题，如最基本的化学原理概念和事实内容知识，并能够将其运用于测验中的一种学习方式；高级学习方式要求学生掌握概念、规则等的复杂性、联系性，能把所学的知识广泛而又灵活地运用到具体的情境中去。“随机进入化学教学”（Random access instruction）正是斯皮罗等人在探讨了高级学习的基础上提出的适合高级学习的教学方法。

1随机进入化学教学的实质

随机进入化学教学可以被界定为学习者伴随着新知识的建构，根据自己的实际情况随意通过不同渠道，不同学习方式从多个不同角度和不同问题侧面，在不同的时间多次进入同一化学教学内容，从而达到对化学专题知识全面而又深入的掌握。随机进入教学以其自身鲜明的认知性、多元性及灵活性等特点[2]，迎合了化学模块教学的需要，有利于学生自主学习能力和探究能力的培养。在这种模式下，通过创设隐含不同目的、不同侧重点的问题情境，要求学生围绕事物的多面性特征，主动建构合理的知识结构，对概念获得新的理解。

例如，在关于二氧化碳性质探讨的化学教学中，首先教师可以口头介绍或图片展示二氧化碳与生活密切相关的具体事例，如碳酸饮料、温室效应、植物光合作用、灭火器及人工降雨等方面有实际意义的事实，激发学生的学习动机和兴趣，拉近学生与化学学习的情感距离。接着，从以下四个教学实验展开关于二氧化碳性质的探究学习，每一个实验都在不同的情景中进行。

实验（1）将带火星的木棒插入装满CO2气体的集气瓶，火星熄灭了，让学生通过直观的视觉观察了解CO2气体不支持燃烧的现实。实验（2）充满CO2气体的密闭容器中四处乱窜的苍蝇渐渐停止活动。该实验以CO2气体不能供给呼吸为设计要点，同时从侧面让学生加深CO2气体化学性质的印象。实验（3）通入CO2气体的紫色石蕊试液颜色变红，引起学生的好奇心，启发他们积极主动思考，进一步挖掘CO2气体溶于水显酸性的化学性质。实验（4）通入CO2气体的澄清石灰水溶液变混浊，由此现象引起学生认知结构上的不平衡，增加学生的心理悬念，使其产生透过现象看本质的探究意识，最后使学生通过查找资料或与他人交流逐渐清晰的得到问题解决。这四个实验在实际教学过程中从不同侧面展开关于CO2气体性质的教与学，包含了以基本知识传授为基础的教与学。由此可见，随机进入化学教学模式，在于凭借化学基础，从问题的不同侧面和角度，将学生的学习从低级向高级进行引导，帮助学生形成良好的知识结构。

2 随机进入化学教学的环节

随机进入化学教学由以下五个环节组成。

2.1创设情境

创设当前学习主题所依托的情境，激发学生的学习兴趣和探索动机，引起学生的认知冲突，唤起求知欲望，使学生明确认知目标，启发学生发现和提出问题，为引导学生随机进入化学教学做好准备[3]。创设化学教学情境的常用方式有：

2.1.1以图片、实物模型带入真实情景

把看得见摸得着的实体带入课堂，能让学生由心理和情感上感到“贴切”而容易理解情境中蕴含的知识内容。

2.1.2利用现代教育技术，如录像带、投影仪、VCD等手段创设问题情境

在“硅的化合物”的教学中，利用能实现三维空间的动画展示晶体硅的空间网状结构、二氧化硅的晶体结构等，把这些看不见摸不着的东西，结合画面变换，把学生带入一个形象生动直观的认知情境。

2.1.3利用课堂小实验创设问题情境

例如，在学习“溶液的酸碱性”时，让学生测定身边物质如食醋、酸奶、果汁等的酸碱性，通过实验中物质颜色、状态、气味等的变化，引导他们认识酸和碱及与其相关的概念，培养实验探究技能。

2.1.4介绍化学史创设问题情境

例如，讲有机化合物中的苯时，联系化学家凯库勒梦见“蛇咬尾巴”发现苯环结构式的科学想象方法；在有关氨的教学中，谈谈哈博在合成氨研究中屡屡受挫，知难而进，最终取得重大突破的精神。让化学史走进化学课堂，利用化学家在发现和发明过程中体现的真、善、美，使学生学到科学方法的同时树立远大的志向和奋斗目标。

2.1.5联系生产社会实际，利用贴近生活的常见现象创设问题情境

例如在学习“分子无规则运动”知识时，就可以从水的常温蒸发和受热蒸发这样的日常现象入手，引发学生关注、检索、提取、运用已有的知识经验。

2.1.6由旧知识的拓展引出新问题创设问题情境

研究表明[4]： 在“新旧知识的结合点”上产生的问题情境，最能激发学生的认知冲突。例如，在学习氢气的实验室制法时，教师提问实验室制氧气的反应原理、装置、收集方法、检验方法等，使学生通过对新旧知识关系的认识，主动建构新知识。

2.2 随机进入学习

学生根据教师当前提供的不同侧面相关联的问题情境，结合自身所选择的角度和方式，置身于认知弹性超文本环境随机进入学习。在此过程中，教师要把学习的主动权和监控权逐步交给学生，发展他们的自主学习能力和反思判断能力。例如：教师在开展“金属钠的性质”内容的教学时，给学生演示观察钠在水中反应的实验现象，引导开展随机进入教学，学生从物质的状态、能量、性质等不同方面，以不同途径、不同方式进入主题内容，自主地获得不同的结论：“钠放入水里浮在水面，说明钠的密度比水小”“钠与水反应立即熔化成光亮的小球，说明反应放热，钠的熔点低”“钠球在水面四处游动，说明有气体产生并推动钠球游动”“钠球很快与水反应并消失，可以看出反应非常剧烈”等等，从而促使学生的高级学习产生连贯性与类推性，帮助学生对同一概念的多维度理解，达到对金属钠的性质内容较全面而又深入的掌握

2.3 思维发展训练

在复杂的学习情境中，教师要把握学生的思维特点，引导学生从不同角度对同一个问题进行逐步深化的推理假设，培养他们的发散思维能力，使学生借助原有的认知结构，形成问题的不同解决思路和答案。同时教师应适时创设师生互动空间，对学生的认知活动做出必要的控制、反馈和调节。

例如，在有关炼铁的教学中，可以引导学生从以下不同角度切入思考。（1）历史角度：人类早在6000年前就开始利用铁，2000年前人类发明了从矿石里冶炼铁的方法，那么人类最早利用的单质铁与现代生活中的铁制品的来源相同吗？（2）化学分析的角度：生铁中含有哪些元素？不同的元素质量百分比对铁的硬度、熔点等物理性质、化学性质有什么影响？（3）地矿、冶金的角度：工业上冶炼铁的原料是什么？冶炼场地、工具、设备是什么，有什么要求，冶炼过程所需的温度、化学反应原理？（4）环保的角度：工业上冶炼铁的最终副产物是什么，该如何处理？（5）艺术审美的角度：生铁硬而脆，可铸不可锻吗？学生通过对问题的不同看法和了解，全面而深刻地掌握炼铁的有关化学方程式，及其在高温下用还原剂（CO）从铁矿石里把铁还原出来的原理等等有关方面的知识。

2.4小组协作学习

根据美国心理学家加德纳的多元智能理论的观点，每个学生都有自己的智力强项，如在化学学习中，有的学生擅长记忆概念原理知识；有的具有较强的观察分析推理能力；有的偏向于自我认知探索反省能力；有的则在动手实验操作方面突出等等，可谓各有所长。小组协作学习，可以让每个学生有机会各施其能，扬长避短，体验多元思维，让每一个学习者的个人学习成果与小组成员交流共享，在各自的小组中做出贡献，形成一个相互尊重、相互促进的学习共同体（Learning community）。例如，为了保证小组成员异质互补，教学中可以采取混合编组形式将5-8名各具特色的学生组织起来编为一组，并给每组一个口号或标志，激发小组成员对所在小组的归属感，增强小组凝聚力。学习中，让组内成员各承担一部分学习任务，并在组内产生一名组长负责学习活动分工、维持良好的学习氛围、汇报学习结果等任务。

2.5 学习效果评价

包括自我评价、小组评价和教师评价三种评价方式。评价内容包括：学习态度、与队友合作意识、讨论交流表达能力、任务完成情况、对小组所做出的贡献。评价等级设置：A-典范、B-较好、C-一般、D-合格。开展多渠道和多样化的评价方式，一方面可以使教师反思教学过程和效果，从而采取措施提高教学质量；另一方面让学习者在评价中看到自己的进步和不足，以此促进学生的自我监督、调节和提高。

与传统的化学教学模式相比，随机进入化学教学模式更符合我国化学新课程教学的要求。这种教学模式强调以学生为中心，把学生作为知识的主动建构者，以掌握基础知识和基木技能作为学生发展的支撑点，培养学生的科学素养和探究能力。

参考文献：

[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．教育心理学［M］．广州：广东高等教育出版社，2002．

第3篇：金属钠的冶炼方法范文

《普通高中化学课程标准》中明确提出，高中化学教学不仅要对学生进行知识的灌输，同时还要努力培养学生的创新精神与实践能力。这就要求高中化学教师要对以往的传统教学模式做一下改变，以适应现代教学目标，提高学生的全面发展。

1.高中化学实验探究过程中出现的问题

1.1过分重视学生的主体作用。新课改要求教师在对学生灌输知识的同时，应注重对学生创新精神与实践能力的提高。部分老师在进行教学活动时，充分认识到这一点，于是在进行实验探究的过程中，教师过分重视学生的主体作用，将大部分时间教给学生，没有给予学生及时的点拨与指导，使学生在进行实验过程中容易出现问题，不利于学生的学习。例如在进行??碳酸钠的性质与应用??的教学时，教师一上来就让学生自己动手进行实验操作。学生由于没有制定实际的操作方案，无从下手，只能胡乱操作，整个实验画面变得十分混乱，实现操作步骤错误百出。当教师发现达不到实验效果时，只能自己动手操作，学生观察。教师操作完以后，让学生按照刚才自己的操作步骤继续完成实验，但由于时间有限，学生根本无法继续完成实验，只能无果而终。

1.2忽视问题探究的意义与价值。新课改以后，部分化学教师在进行课堂教学时，经常使用"探究"二字，并单纯的认为，如果化学教学不采用探究式教学，就代表新课改没有真正的实施。但并不是所有的化学问题都需要采用实验探究的方法进行探讨。例如，某高中化学教师在进行《电解饱和食盐水》教学时说"下面就让我们来了解一下怎样电解饱和食盐水"，然后就带领学生做实验，学生在听到实验任务后，不知道怎样进行实验，所以没有任何反应。

1.3教师过分依赖教学设计。很多教师在组织学生进行实验探究之前，并没有亲自做过实验，只能通过教材中所提示的实验结果来了解分析。所以，在实验探究过程中，当学生的实验结果与正确的实验结果有所差距时，教师根本无法给予正确的解释与回答。例如，教师带领学生进行实验探究时，往试管中的氯水中加入石蕊试液，由于氯水呈酸性，所以氯水应先变成红色，继而变成无色。但部分学生在将石蕊试液加入到氯水中后，溶液迅速褪色，并没有产生教材中所描述的现象，当学生询问原因时，教师更是尴尬。

1.4教师过于注重实验探究结果。在进行实验探究过程中，并不是每一位学生都能正确完成实验探究任务，部分同学会由于操作失误等原因导致实验探究失败。此时，很多教师会认为实验探究失败的原因是由于学生上课没有认真听讲，从而对学生的态度就会有所偏差。例如，教师在带领学生学习《金属的冶炼》时，教师组织学生进行实验，观察将Na放入氯化镁中是否有反应。当第一组学生进行实验后，回答不反应时，教师没有给予学生任何评价，更没有对实验失败的原因进行分析，而当后面同学回答有反应时，教师给予了肯定的评价。

2.新课改背景下高中化学如何正确运用实验探究模式

2.1正确发挥学生的主体性。在进行实验探究的过程中，教师应该注意，学生是实验探究教学的主体，应当给学生充分的发挥空间，又不能过于强调学生的主体性，如果缺少教师正确的指导，学生的主体性也不会得到很好的发挥。例如，在进行《金属冶炼》教学过程中，教师可带领学生进行实验探究，将学生平均分成多个小组，每一个小组都分有各种实验器具。然后，学生在教师的带领下，使用K、Ca、Na、Fe等金属物质分别与氯化镁进行反应，观察是否能将金属镁置换出来。最初学生对实验无从下手，教师就可以选取其中的一种金属物质，为学生演示一遍。学生明白了操作步骤后进行实验探究，发现，K、Ca、Na等金属物质都能把金属镁置换出来，而Fe放入氯化镁中并没有反应，在教师的指导下，学生总结出金属具有不同的活动性。

2.2创设情境，引入问题。兴趣是最好的老师，所以在实验探究过程中教师要注意激发学生的兴趣，使学生对本次的实验探究产生强烈的好奇心，在好奇心的驱使下，学生会主动参与到实验探究活动中来。教师可以创造问题情境，使学生主动寻求答案，以提高学生的思维能力。例如，教师在带领学生学习金属钠的时候，就可以使用多媒体，播发烟花绽放的画面，学生在惊叹烟花绚烂的时候，教师就可以说："同学们，烟花其实在古代的时候人们就可以制作了，烟花到底是用什么制作的呢？答案就在我们今天所学的内容当中。"这时候，同学们就会进行积极讨论，课堂气氛非常活跃，激起了学生们强烈的探究欲望。所以，在接下来的实验探究中，学生会更加积极踊跃，这就会使教学效果得到有效提高。

2.3设计实验探究的实施方案。教师在带领学生进行实验探究之前，一定要带领学生设计完整的实验方案，避免在实验探究过程中，学生由于不清楚实验探究的目的、步骤及最终的实验结果，而导致学生在进行实验探究过程中出现操作失误等现象。实验探究方案一般包括实验名称、实验目的、实验用品、实验步骤、实验现象、实验结果等，或者还有问题及讨论。教师在带领学生设计实验方案时，特别注意对实验步骤的设计，这是实验探究的关键，决定着实验能否成功。当学生将实验方案设计好以后，教师应仔细检查学生的实验方案，对出现错误的地方应及时修改。同时，在进行实验之前，教师应提醒学生注意安全。

2.4教师应注重实验过程。在进行实验探究过程中，部分学生会由于操作失误，会使实验结果出现偏差，教师应向学生解释出现这种现象的原因，而不是置之不理。例如，当学生在观察氯水与石蕊试液进行反应时，部分学生观察到溶液变红后，在短之间内变为了无色，而小部分学生观察到将石蕊试液加入到氯水中，容易直接变为了无色。教师应当针对这种现象给出合理的解释，使学生明白，试剂加量过多，导致溶液直接变为了无色。

第4篇：金属钠的冶炼方法范文

现代教学认为，课堂教学的重点应放在促进受教育者全面发展和综合素质的全面提高以及注重人的创新精神和创新能力的培养上，那么，如何把现代教学的观点、理论及措施传授给受教育者，使受教育者心理得到有效升华？培养学生积极性作为一种教学原则，受到也应当受到广大教育者的普遍重视。近年来，我对如何“培养学生积极性的教育”这一课题做了初步探索，感慨颇深。

一、师生关系融洽是培养学生积极性的前提

马卡连柯曾说：“我确信，我们的教育目的并不是仅仅在于培养能够有效地来参加国家建设的那种具有创造性的公民，我们还要把我们所教育的人变成幸福的人。”人非草木，熟能无情？哪里有成功的教育，哪里就有爱的火焰在燃烧，炽热的情感在升华，教学既是知识技能的传授，又是师生情感交流的过程，其中蕴含着来自师生双方的极其丰富复杂的情感因素。作为教学对象的学生，他们有着自己丰富的内心世界。教学过程中，教师对学生充满尊重、关心和期待，以一颗爱心去包容学生，积极的情感回报，当这种情感达到一定程度时，会产生情感的迁移，从而“亲其师，信其道，乐其学”，促进情感的健康发展和健全人格的形成。

只有师生关系融洽，学生才能主动的接受教师的讲授的知识且能积极学习。

二、尊重学生的主体地位是培养学生积极性的保证

“施教之法，重在启导。”发挥学生的主体作用，离不开教师的教学指导，而激发学生的学习兴趣则是“导”的关键。

1.巧妙质疑，激发兴趣

化学是一门初中应用性较强的实验科学，科学家为之奋斗的故事不胜枚举。根据教材实际巧妙设计实验质疑、实验应用质疑、科普故事质疑等提纲，有利于激发学生学习兴趣，如学习“钠”一节时，就要观察钠与水的反应，当学生看到一系列实验现象后，产生了强烈的求知欲，抓住时机，及时投影，并提出问题：（1）金属钠为什么会浮在水面上，而且熔成光亮小球？（2）小球为什么会在水面上不停地四处游动，还会发出“嘶嘶”的声音？（3）滴人酚酞溶液后“水”又为什么变红？此时，学生脑子里充满了好奇，从而驱使他们自觉、主动地去探究知识。

2.语言要生动、形象，富于感染力，具有启发性

教师生动形象的语言，会使学生有“身临其境，如见其物”的感觉，给学生以美的享受。富有启发性的语言不能引起学生的积极思维，激发学生探求知识的欲望。如讲《铝》时，我是这样导人新课的：“铝是地壳中含量最多的金属，有人说铝是20世纪的金属，它确实当之无愧。然而你可知道仅仅在100年前，铝是多么昂贵？门捷列夫因发现元素周期律的卓越成就而获得了一个铝制的奖杯，拿破仑在宫廷盛宴中一人独享使用铝制餐具的殊荣。几十年后，铝的身价暴跌，一下子涌入寻常百姓家，这一令人瞠目的变化归于一位年仅22岁的大学生霍尔。他因发明了电解法冶炼铝的可行性工艺而受到赞誉，至今，霍尔的母校仍耸立着他的全身塑像，激励着后人去奋斗探索。为什么铝的藏量在金属中首屈一指，而广泛使用的时期却姗姗来迟呢？这正是铝的化学性质决定的。我们今天就讨论使霍尔大伤脑筋的问题是什么。”这段趣味性的语言引起了学生的极大的兴趣，激发了学生的求知欲，同时也使学生了解了学习的内容和任务，从而自然地在教师设计的思路上开始了思维活动。

三、生动形象的化学实验和电化教学的恰当使用是培养学生积极性的手段

化学实验中各种生动、鲜明的变化现象，可以引起学生对化学直接兴趣，使他们积极主动地观察实验，获得丰富的感性知识。学生亲自动手进行实验操作，使化学变化重现出来，这有助于培养他们的实验操作兴趣，进而对化学实验现象产生原因的探究，更有利于培养学生稳定性兴趣和概括性兴趣，从而调动学生学习的主动性和积极性。

不断发展和丰富的电教媒体参与课堂教学活动，有效地改进了教和学的活动方式，使教学信息传递更加生动活泼。学生或在提供的事实、过程中积极讨论思维；或在创设的情境中受到陶冶、净化。这样，可使教学重点、难点易于突破，教学方法变得灵活多样，教学环境轻松和谐，教学气氛民主、活跃，教学目标便容易实现。例如，讲授“电镀”内容时，采用了“二个阶段”教学法。第一，预习准备阶段。提前发给学生实验用品。第二，知识传授阶段。

第5篇：金属钠的冶炼方法范文

关键词：高中化学；学生；培养；学习方法；能力

中图分类号：G633.8 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）01-095-01

化学是一门基础的自然学科，它同农业、能源、材料、资源开发、国防建设以及环境保护等方面有着密切的关系，它对实现我国“四化”建设起着重要的作用，高中化学不仅能为学生以后学习有关专业奠定基础，也能为毕业生参加工作解决处理一些实际问题打下基础。

想要提高化学教学质量，必须从培养学生学习化学的兴趣，激发他们的求知欲入手，提高课堂教学效率，突破高中化学课时少、任务重、内容分散及有些概念极易混淆等矛盾，帮助他们过好基本概念关，实验操作关等，使他们更好地掌握基础知识和基本技能，开发智力，培养学生灵活应用化学知识独立解决问题的能力。

一、指导学生科学的预习

课前预习对提高学生的听课效率起着重要作用，同时也是培养学生自学能力的途径。但高中学生的自学能力较差，认为自己看一遍书就是预习了，常常不能抓住重点，也不能发现问题。因此，上课时，仍然是“漫无目的”不能起到预习的作用。首先教给他们几种读书的方式。①眼看，②脑想，③笔写，④卡片，也就是经常说的“眼读书”，“笔读书”，“脑读书”，读书后把不会的记录在卡片上；把知识的网络记录在卡片上；把必会的知识记录在卡片上，就可以在复习时有的放矢。笔者让学生把记录的不会的知识内容随时反馈回来，在讲课时有老师统一解决，这样课时也节省了，重点也突出，学生反映也好。其次要使预习有效果，根据高中学生的实际情况，笔者在上课时，一般都会花5～10分钟来指导学生预习。在预习前，笔者给学生列出本节课的预习提纲和要求，使学生有目的去预习，这样可以大大激发他们的求知欲，调动他们学习的主动性和积极性。在预习中，学生能自我解决一部分问题，即学生自学能力得到了肯定，对未能解决的问题能有针对性地通过听老师讲课来解决，减少了听课的盲目性，提高学习积极性。若长期坚持，学生不仅养成良好的预习习惯和预习方法，同时还能提高读书能力，自学能力也得到培养。

二、培养学生的观察、思维能力

在学习高中化学实验时，许多同学往往是看热闹，觉得好玩而已，他们也不会观察实验，不会利用实验操作和实验现象获得知识。在教学中，笔者注重教会学生掌握将实验作为研究物质性质的方法。例如：讲到金属钠的物理性质和化学性质时，一边演示，一边教会学生观察实验操作过程及现象，从物质的物理性质颜色、状态等到化学性质钠与非金属反应的现象，让学生注意观察实验，引导学生从实验现象总结出实验结论。经过这样的引导，学生可基本掌握研究物质性质的方法而非死记硬背，为今后学习化学知识打下基础。

三、教会学生记忆的方法，提高学生的记忆能力

记忆能力是人类的基本素质，也是学生解决问题的关键环节。在教学中，笔者常常教学生运用对比、归纳、总结的方法，以培养学生的记忆能力。比较也是学生学习化学的重要方法之一，它能揭示事物的本质特点，使学生获得准确深刻的印象，有利于知识的记忆和灵活运用。在比较中，要特别注意找到相似物的差异以及不同物质的共同性。为了使学生所学知识有系统性，教师在教学中还要帮助学生形成一定的归纳、总结能力。

四、培养学生正确科学的解题能力

要提高学生解决问题的能力，当然离不开解题。因此，在教学中，要培养学生掌握正确、科学的解题方法。首先，审题是关键。审题时要注意把题干中的已知条件、隐含条件和题目的所求解用简洁直观的化学语言转化成图示符号，排除与题目无关的干扰信息。其次，解题时还要反复理解推敲题意，学会从条件到问题和从问题到条件的正、逆两种分析方法，明确解题过程中运用的知识点、公式或规律，逐步提高分析问题的灵活性。第三，验证解题结果，反思解题过程，向自己提出解题结果是否正确，能否验证，如何验证？同时还可以多角度地思考本题的不同解法，从而使学生逐步掌握分析和解决问题的方法，不断增强其辩证能力和创造能力。

五、采取多种形式，激发学习兴趣

第6篇：金属钠的冶炼方法范文

【关键词】初中化学 启发式教学 思维 效率

新课程改革倡导的学习方式是自主，探究，合作的学习方式，我们从化学实验教科书中也体会到这种学习方式，从教科书随地可看到”活动与探究”的字样，给出活动形式，探究的问题。与学生的互动式、启发式、探究式的教学成为我的主要教学方式，在这种有活力、愉快的氛围中，学生不论是在知识的记忆方面还是在理论的运用方面，都比原来提高了效率。

达维多夫说：“要解决现代学校教育的根本任务，归根结底要通过教学目标、教学内容和教学方式的设计而改变思维类型。”近几年来，我在化学教学实践中为全面提高、培养学生的思维能力，实现素质教育的目标，在课堂教学中进行了启发式教学模式的整体实验，取得了良好的效果，现就我的教学实践谈谈对新课改的一些认识。

一、贴近生活，激发兴趣。

新课程所提供的内容是与人类群体的生活经历， 以及学生个体的“生活经验”和“亲历情境”相关的内容。这些内容往往不能通过灌输而获得， 而需要通过反思人类的生存状态， 以及个体生活方式来理解。因此， 我在平时的教学中不把课程仅仅理解为有关教育内容的东西或文本， 而是把课程动态地理解为学生反思性和创造性实践来探寻人生意义的活动及其过程。例如， 通过对燃烧条件和燃烧现象的探究， 学生学习化学的兴趣浓了，对化学知识的理解和应用更深刻了，懂得了如何让可燃物充分燃烧，如何安全用火和灭火，大大提升了学习化学知识的品位。

在平时的化学教学中我们不把学生视为书本知识的接受者， 而是关注学生与课程之间的关系，注意理解、体验、反思、探究和创造等基本的活动方式。例如，学生通过社会调查和走访， 了解了当地近三十年来水资源的变化情况， 获得当地水资源从“很好—被工业化生产所污染—正在被综合治理”的第一手资料，反思人与自然如何和谐相处，反思人类的生存状态， 自觉地做水资源的保护者和宣传员。”为了每个学生的发展”“让每一个学生个性获得充分发展”这是当前十分重要的课程理念，是一名化学，教师进行课堂设计和实施课堂教学的根本落脚点。如果教师通过导课能够创设一种有趣的思维意境，从而刺激学生强烈的好奇心，无疑会使教学事半功倍，例如，在讲氢氧化钠的性质时，可以设计几个非常有趣的实验：（1）将氢氧化钠固体放入热水中，水会沸腾起来，为什么？（2）向盛氢氧化钠溶液的两支试管中分别滴加紫色的石蕊试液和无色的酚酞试液，观察显示的颜色。同学们带着一些问题自己去认识、分析、概括评价一下，这样一定能激发学生的思维主动性。

二、发现问题，精讲精练。

教师必须把主要的精力放在捕捉学生学习的障碍和思维的灵感方面，并及时开导启发。激发学生学习动机，让学生沿着思维的阶梯，在教师有效的引导下，自觉地发现、掌握知识，从而调动他们潜在的勇气、胆识，培养他们的能力。在教学结构上，该阶段表现为通过教师的非定性讲述，勾勒出知识结构的模糊概况。化学习题浩如烟海，教师在习题教学中应有目的有计划地去精选习题，善于分析题目中的因果关系，由表及里，指导学生从不同角度，不同方向去考虑化学问题，从而使学生获得解决化学问题的正确思路。课堂练习，是化学课堂教学的重要组成部分，它主要是指化学教学过程中所进行的例题讲解、习题处理和作业题、试题评讲等教学活动。课堂练习是课堂教学中的一个重要环节，它不但可以帮助学生及时巩固在课堂上所学的知识和技能，而且对于教师来说也是检查学生学习知识和应用知识等具体情况的有效方法。课堂练习是沟通教与学的桥梁，也是师生之间进行信息交流的重要渠道。通过课堂练习能够及时提供教学的反馈信息，帮助教师对教学目标的达成程度加以准确定位，以便及时调整教学策略，促进教学质量的提高。所以，对于教师来说，如何在有限的课堂时间里提供高质量的练习就显得极其重要。

三、巧设疑问，启发思维。

化学是一门初中应用性较强的实验科学，科学家为之奋斗的故事不胜枚举。根据教材实际巧妙设计实验质疑、实验应用质疑、科普故事质疑等提纲，有利于激发学生学习兴趣，如学习“钠”一节时，就要观察钠与水的反应，当学生看到一系列实验现象后，产生了强烈的求知欲，抓住时机，及时投影，并提出问题：（1）金属钠为什么会浮在水面上，而且熔成光亮小球？（2）小球为什么会在水面上不停地四处游动，还会发出“嘶嘶”的声音？（3）滴人酚酞溶液后“水”又为什么变红？此时，学生脑子里充满了好奇，从而驱使他们自觉、主动地去探究知识。

教师生动形象的语言，会使学生有“身临其境，如见其物”的感觉，给学生以美的享受。富有启发性的语言不能引起学生的积极思维，激发学生探求知识的欲望。如讲《铝》时，我是这样导人新课的：“铝是地壳中含量最多的金属，有人说铝是20世纪的金属，它确实当之无愧。然而你可知道仅仅在100年前，铝是多么昂贵？门捷列夫因发现元素周期律的卓着成就而获得了一个铝制的奖杯，拿破仑在宫廷盛宴中一人独享使用铝制餐具的殊荣。几十年后，铝的身价暴跌，一下子涌入寻常百姓家，这一令人膛目的变化归于一位年仅22岁的大学生霍尔。他因发明了电解法冶炼铝的可行性工艺而受到赞誉，至今，霍尔的母校仍耸立着他的全身塑像，激励着后人去奋斗探索。为什么铝的藏量在金属中首屈一指，而广泛使用的时期却姗姗来迟呢？这正是铝的化学性质决定的。我们今天就讨论使霍尔大伤脑筋的问题是什么？”这段趣味性的语言引起了学生的极大的兴趣，激发了学生的求知欲，同时也使学生了解了学习的内容和任务，从而自然地在教师设计的思路上开始了思维活动。

四、加强实验，强化兴趣。

化学实验是最直观的教学手段，它模拟人类认识事物的实践过程，符合人类认识客观事物的自然规律，因而最大限度地利用实验教学是化学教学最成功的教学手段。另一方面，让学生自己动手做实验则是培养学生能力的最有效的途径。为了更有效地加强实验教学，我把教材规定的实验做了如下的改进和变通。

第7篇：金属钠的冶炼方法范文

发展核能发电受到世界各国的高度重视，因为它确实具有许多优越性。

第一，它的能量巨大，而且非常集中。根据计算，1克铀－235原子核裂变时所发出的能量相当于2.5盹标准煤完全燃烧时所释放的热能，或相当于1吨石油完全燃烧时所释放的热能。

第二，运输方便，适应性强。有人把核电站与火电站作了个形象的比较：一座20万千瓦的火电站，一天要烧掉3000吨煤，这些煤需要用1DO个火车皮来运送；而一座发电能力与此相当的核电站，一天只需要消耗1公斤铀，而1公斤铀的体积大约只有3个火柴盒摞起来那么大。

第三，核资源储量丰富，可以说是取之不尽，用之不竭。尽管现已探明的陆地上的铀资源很有限，但海水中的铀资源极为丰富，每1000吨海水中大约含铀3克，世界各大洋中铀的总含量可达40多亿吨。不过，从海水中提取铀在技术上还有一些难题需要一步研究解决。

第四，核电成本低，一般比火力发电低20％－50％。

一、原子核内藏巨能

在第二次世界大战的后期，在日本侵略者行将彻底崩溃的前夕，也就是在1945年的8月6日和9日这两天，美国通过它的B－29型轰炸机，分别把两颗称作“小男孩”和“胖子”的原子弹投在日本的广岛市和长崎市，给这两个城市造成了空前的浩劫。当时世界各国都大为震惊，因为原子弹的威力是普通炸弹无法比拟的。这种威力来源于金属铀的原子核在“裂变”时所释放出来的巨大能量。

1公斤铀－235全部“裂变”时所释放出来的能量，相当于2万吨TNT炸药爆炸时所放出的全部能量。原子核内的能量为什么如此巨大?这还得从原子的构造说起。

我们知道，世界上的一切物质都是由原子构成的。原子由原子核和围绕核旋转的电子组成。原子本身就够小的了，而原子核更是小得多，原子核的直径仅仅是原子直径的十万分之一。可是叫人难以想象的是，如此微小的原子核却集中了几乎整个原子的质量。

原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的。质子和中子统称为“核子”。由于质子带一个单位的正电荷，中子不带电，而质子和中子的质量又几乎相等，都等于一个质量单位，所以原子核的电荷数等于它的质子数，而原子核的质量数则等于质子数与中子数二者之和。

具有相同质子数的原子，它们原子核周围的电子数也是相同的，因而它们有着相同的化学性质，并且是属于同一种元素。但是，它们的中子数也可以不相同。化学家把这类质子数相同而中子数不相同的原子，叫做“同位素”。毫无疑问，原子核的半径是非常之小的。而在那样空间极其狭小的原子核内，却拥挤着许多核子――包括带正电的质子和不带电的中子。而电的基本特性是同性相斥异性相吸，因此原子核内各个质子之间必然会存在相互排斥的静电力。然而在通常情况下，原子核内的质子和中子却都能彼此“同舟共济”，表现得相当稳定。这是为什么呢?原来，在原子核内的各个核子(包括质子和中子)之间存在着极其强大的吸引力，化学家们称之为“核力”。这核力要比核内各个质子之间相互排斥的静电力大得多，因而足以使原子核本身保持稳定。

然而，这种核力只在极短的距离即2×10.13厘米以内才起作用，一旦超出了这个距离核力便迅速地下降到零。质子和中子的直径大约是2×10.13厘米，所以每一个质子和中子都只同与它相邻的质子或中子之间存在着核力。正由于原子核内的核子之间存在着强大的核力，因此如果在某种条件下原子核内的核子发生了变化，那么核子之间存在的核力也会相应地发生变化，同时释放出大量的能量。这种能量就是所谓的“原子能”或“核能”。

为使原子核内蕴藏的巨大能量释放出来，目前主要采取两种方法。

第一种方法是“核裂变”。就是将较重的原子核打碎，使其分裂成两部分，同时释放出巨大的能量，这种能量叫做裂变核能。用于军事上的原子弹爆炸，就是核裂变产生的结果；目前世界各国所建造的核电站，也都是利用核裂变反应来行工作的。

第二种方法是“核聚变”。就是把两种较轻的原子核聚合成一个较重的原子核，同时释放更加巨大的能量。用于军事上的氢弹爆炸，就是核聚变产生的结果。不过，氢弹爆炸这种核聚变反应是在极短一瞬完成的，从技术上说目前还无法行控制。近些年来，关于“受控核聚变反应”的研究已经有所展，这就为和平利用核聚变的能量带来了希望。

二、关于原子能理论的创立

科技界把原子能理论、计算机技术和激光技术，视为本世纪科学技术上的三项伟大成就。

早在1934年居里夫妇发现人工放射性元素镭时，意大利罗马大学的青年物理学家费米就决定做关于如何改变原子核的实验。他通过复杂的仪器，用刚刚发现不久的中子作为“炮弹”，来攻击作为“靶子”的铀原子核，结果得到了一些无法精确分析的放射性物质。

在这以后，德国柏林威廉研究所的放射化学家哈恩等人也做了类似的实验。他们通过实验发现：获得的生成物并不是质量和铀靠近的元素，而是和铀相差很远的元素钡。对于这种现象，科学家们都百思不得其解。

1个中子打碎1个铂原子核，便放出2个中子来，同时释放出大量的能量；再由这2个中子去打碎另外2个铀原子核，便放出4个中子来，并且同时释放出2倍于前者的能量；然后再由这4个中子去打碎另外4个铀原子核……以此类推，这就是所谓的“链式反应”(也称“连锁反应”)。通过这种反应所获得的能量，比相同质量的化学反应所获得的能量要大几百万倍。

从此，这种“原子能的火花”给世界带来了新的光明。人类从此获得了一种新的能量――原子能。原子能的发现，大大缓和了世界的能源危机。

科学上的发现，人们往往在开始时只知其然而不知其所以然，对于原子能也是如此。原子核里为什么蕴藏了如此巨大的能量?起初，连科学家们也说不清楚。到后来，著名科学家爱因斯坦提出了质量和能量的关系式。打这以后，这个问题才得到了较为圆满的解释。

原来，由分散的核子(质子和中子)集合起来而形成原子核时，人们总是看到这样的现象：原子核的质量小于核内所含质子及中子质量的总和。例如，氦元素的原子核是由两个质子和两个中子组成的，这些质子和中子的质量加在一起应该是

等于4.031884原子质量单位，而实际上氦原子核的质量只有4.002604原子质量单位。在这里出现了一个差额：4.031884－4.02604＝0.02928。这个差额叫做氦原子核的“质量亏损”。

爱因斯坦认为，质量和能量都是物质存在的形式，而两者之的关系式为：

E＝mc2式中，E是能量，m是质量，c是光速。

从爱因斯坦的质量一能量关系式可以看出，原子的“质量亏损”是和维持原子核内各核子之间相互聚集的“结合能”相对应的，即：

E(结合能)＝m(质量亏损)×c2(光速平方)此式表明，原子核的一个微小的“质量亏损”，就可以带来一个巨大的“结合能”。这就不难解释原子核里的能量为何大得惊人了。

根据爱因斯坦的这个公式来行计算，那么，任何1克质量的物质都具有相当于2500万千瓦每小时的电能；任何1千克的物质，若能把它所含的能量全部释放出来，则相当于全美国两个星期的发电量总和。

三、核反应堆和核能发电

和平利用核能，首先是从研究核裂变开始的。铀原子核的裂变过程是雪崩式的，只要这种裂变过程一开始，就会连续行下去，像滚雪球那样，越滚越大，在极短的时间内就会有许许多多的原子核相继发生分裂。这就是“链式反应”的特点。为了使链式反应过程中释放出来的核能能够有效地得到利用，必须人为地控制链式反应的速度，使得核能按照人们的需要平缓地释放出来。于是，一种崭新的装置――核反应堆便应运而生。人们形象地把核反应堆戏称为“原子锅炉”。

核反应堆是可以行核裂变链式反应，并对其输出功率能够安全地行控制的装置；而核电站呢，它是将核反应堆内所产生的热能引到外部，并且高效率地将热能转换成电能的设备。

核电站的核燃料，大多是采用容易行核裂变的天然铀。而天然铀是铀－235和铀－238这两种同位素的混合物。这两种同位素的核内质子数是相同的，都是92个；但它们的中子数则不一样，铀－235原子核内的中子数是143个、而铀－238原子核内的中子数是146个。

另外，在天然铀中，铀－238占99.3％，而铀－235只占0.7％。换句话说，在天然铀里平均每140个原子中，只有一个原子是铀－235。

尽管铀－235与铀－238是如同“亲兄弟”一样关系密切的同位素，但它们对待中子的态度却大不相同。运动速度较慢的中子(也叫“热中子”)能够引起铀－235产生裂变反应，但不能引起铀－238产生裂变反应，同时也不会被铀－238吸收(也称“俘获”)。

但是，当铀－235产生裂变反应时，所产生的中子并不是“热中子”，而是运动速度很快的“快中子”，这快中子恰恰很容易被铀－238吸收而不发生裂变反应。当这些快中子被铀－238吸收掉以后，铀－235的裂变反应c链式反应)岂不就会宣告停止吗?

因此，必须设法降低“快中子”，的运动速度，使其变成运动速度较慢的“热中子”，这热中子不会被铀一238吸收掉，因而铀－235的裂变反应能够继续行下去。

为了降低“快中子”的运动速度，科学家想出了很好的办法，就是在反应堆中铀棒的周围装上原子量比较小而且不大吸收中子的物质石墨(也可用水、重水、铍、氧化铍等)作为慢化剂(也叫“中子减速剂”)。铀棒(铀燃料)插在石墨块的孔隙中。在铀－235裂变反应中产生的“快中子”入石墨以后，与石墨的原子核发生相互碰撞，于是其运动速度降低而变成“热中子”。由于铀－238并不吸收热中子，这样就能保证铀－235的裂变反应继续行下去。

当然，这“热中子”也并不是越多越好。如果热中子太多，又会使铀－235的裂变反应行得过于激烈，那么随着核能的大量释放，就会使得反应堆内部的温度升得过高，甚至有导致反应堆遭到破坏的危险。

为了解决这个问题，科学家们想出了一个很好的办法：就是给反应堆插入一些能吸收热中子的“控制棒”，以控制裂变反应的速度，使反应不致过于激烈。这种控制棒通常用镉或硼等材料来制作。镉吸收热中子的能力很强，当裂变反应过于激烈时，就把镉棒向反应堆内插入深一点，以便使其多吸收一些热中子，使核裂变的链式反应速度减慢一些；反之，就把镉棒一些。当然，这种控制并非通过手工操作来行，而是通过电脑来行自动控制，足以保证反应堆的运行安全可靠。

在核反应堆的建有厚厚的水泥防护层，用以屏蔽核反应过程中所产生的核辐射，以确保操作人员的人身安全。

在核裂变的链式反应过程中所释放出来的大量核能，在反应堆中大部分转变为热能，然后再通过一定的方法将这些热能转变为机械能和电能。

目前各核电站所采用的办法是：用二氧化碳气体、水、重水(D20，是氢的同位素氘和氧的化合物)或液态金属钠等作为“载热剂”(也叫“冷却剂”)，载热剂流过核反应堆被加热以后，再入热交换器中，使热交换器中的水变成高温高压的蒸汽而推动汽轮机运转，带动发电机行发电。高温蒸汽通过冷凝器以后变成水，然后再用泵将它送回反应堆中去吸热。如此循环不已，就能保证核电站源源不断地发出电来。

四、核电站的安全性

世界上第一台核电机组，于1954年4月在前苏联莫斯科市的奥勃宁斯克电站投入运行。现在，全世界建成和在建的核电站已近500座。而核电站的安全性，始终是人们普遍关注的一个敏感问题。特别是，1979年美国宾州三哩岛核电站的严重事故，以及1986年前苏联乌克兰的切尔诺贝利核电站大悲剧，更加剧了人们对核电站的恐惧心理。在切尔诺贝利事故以后，意大利政府于1987年11月作了一次公民投票，结果有多达80％的人反对兴建核电站。当年我国广东大亚湾核电站决定上马的消息传出以后，也曾一度使邻近的香港居民感到忧虑，并曾多次派代表到有关部门了解情况，实地调查，直到确认大亚湾核电站的安全性有保障之后大家才松了一口气。

固然，人们对核电站的疑虑和恐惧是有历史原因的，因为核能曾经首先被运用于军事领域，广岛、长崎20余万人丧生的浩劫至今令人记忆犹新。

实际上，核电站反应堆的结构和特性，完全不同于原子弹。原子弹所使用的核燃料是接近100％的高浓度铀－235，而核电站所使用的核燃料则是2％～4％的低浓度铀－235。并且核电站的核反应堆设有技术完备的安全控制装置，使能量的释放能够缓慢地行，并具有自动保持稳定的特性。因此，万一在核电站的核能意外地释放过快而使堆芯温度上升太高太快时，链式反应会自行暂停，乃至完全停止，不会发生爆炸。

目前各国核电站普遍采用的压水堆，是一种技术上成熟而安全性很

高的堆型。我国已经建成并投入使用的浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站，都是采用这种堆型。国际原子能机构通过对这两座核电站的严格检查，确认它们是安全可靠的高水平核电站。

关于核燃料的运输。储存、后处理和最终放射性废物的处置，各国多年来的经验已经证明，安全是有保障的。关于放射性问题，除了铀的冶炼、浓缩、反应堆等会产生放射性废物之外，后处理是放射性废物的主要来源。人们根据排出废物的放射性的高低，将排出废物分为高放废物、中放废物和低放废物。

对于核电站产生的固体废物，一般是采取焚烧和压缩减容的办法以后，根据放射性水平的高低，在不同深度的地层中掩埋。对于放射性很弱的低放射性液体废物，则将其稀释到环境允许的水平以后，再排入江河湖海。对于中放射性液体废物，则要酌情经过蒸发处理后，再像处理高放射性的液体废物那样，先行固化而后再作最终处理。目前常用的固化方法，包括沥青固化、水泥固化和玻璃固化等。通过固化而使高放射性废液变成稳定而不易渗透的固体，再装入硅酸盐玻璃容器内，外面用金属桶密封，并与其他高放射性固体废物一起，放入地质结构比较稳定的废盐矿等岩层内，避免与地下水接触。即便有地下水也无妨，因为地下水腐蚀金属桶和硅酸盐玻璃容器需要历时9万年之久。万一要是金属桶和玻璃容器都已破裂，也不大要紧，因为固化的放射性废物的渗透率是很低的。这些高放射性废物在地下建筑物内与地下水隔离的情况下，大约经过500～1000年时间，就与普通铀矿的放射性强度差不多了，一般不会对人类造成有害的影响。

目前有许多国家都在加紧研究最终高效处置核废物的新方法。随着高科技成果不断向核电事业的渗透，核电站的安全性必将得到一步提高，未来的核电站将会越来越安全。

最近三四十年来正常运行的核电站，从未出现过使站内工作人员及附近居民受辐射而致命的不幸事故，这是因为核电站的设计制造标准比常规水火电厂要高得多，其管理措施也严密得多。有人担心核电站附近的居民容易患癌症，这种担心是完全不必要的。根据俄罗斯的统计资料，火电厂附近居民的致癌率，比核电站附近居民的致癌率高出30倍；根据美国的统计资料，核工业辐射致癌的危险还不到社会上其他因素致癌危险的10％。

在设计建造核电站时，就反复论证了安全性问题，建成之后还要反复行安全审查。其中也充分考虑到，在万一发生事故的情况下，如何采取有效措施，把周围居民所受的危害减少到最低程度。

对核电站安全性的考虑因素，包括厂址选择，核电站的设计、建造和运行，安全保护系统以及各种管理和行政措施等。总的要求是必须做到：稳妥可靠，万无一失。下面简略介绍一下20世纪七八十年代先后在美国和前苏联两国发生的两起核电站事故的情况。

1979年3月28日，美国宾夕法尼亚州三哩岛核电站二号反应堆，由于工作人员操作失误，将一个小小的故障演变成堆芯失水和放射性气体外逸的严重事故。这是世界核电站诞生以来所发生的第一次重大事故。

不过，好在这座核电站所采用的是压水堆，具有良好的防护设施，在事故发生后安全系统及时启动，结果核电站内员工无一伤亡，只有3人受到略高于允许值的辐射剂量。该核电站周围80千米范围内的216万居民，因这次事故而受到的辐射剂量，只相当于乘坐飞机4小时在高空接受宇宙射线拘辐射剂量。核电站周围的土壤、河水、植物以及牛奶制品等等，在这次事故后放射性水平均无明显增强。事岳美国总统任命的专门调查委员会郑重宣布：这次事故不会招致任何人的远期癌症或遗传缺陷。这次事故雄辩地表明，压水堆确实具有很强的抗御事故灾难的能力。

1986年4月26日，前苏联乌克兰的切尔诺贝利核电站发生了核电史上最大的事故。这座核电站所使用的是前苏联独有的“石墨沸水堆”，它用石墨作慢化剂，冷却水在反应堆内沸腾直接产生蒸汽以推动汽轮机组发电。这种反应堆是由生产军用核武器装料的反应堆演化而来的，其控制方式很陈旧，仍然是采用60年代的手动控制方式，大大落后于现代压水堆的自动控制方式。更主要的是，它的压力管是单层的，而反应堆又没有封闭的安全壳。这些，都给这座核电站的安全性留下了隐患。因此，当工作人员严重违章操作而造成反应堆损坏时，就会导致放射性物质的大量泄漏。我们可以这样说：切尔诺贝利核泄漏事故，是这种石墨沸水型反应堆所特有的，而压水堆不大可能出现这种事故。

切尔诺贝利事故造成31人死亡，对当地居民的心理伤害非常大。据当时专家们估计，在未来的70年中，将由于切尔诺贝利事故而在前苏联的欧洲部分引起2.4万人因癌症死亡。这个死亡数字乍看起来似乎很惊人，但实际上它在整个因癌症(主要是因自然原因而引起的癌症)而死亡的人数中所占的比例只有2.5％左右。

固然，核电具有潜在的危险性，但在科学技术高度发达的今天，通过安全的设计、科学的管理以及有关原子能安全机构(包括国际的和国内的)的严格检查和监督，是有可能把这种潜在危险降低到最小程度的。

美国科学家在对核电站有可能出现的事故行系统分析后认为，在美国，一个人死于核电站事故的概率，只有死于汽车车祸概率的1／76000：100座核电站给美国人带来的风险，只有闪电雷击带来风险的0.04％。可见，对核电站的安全性忧心忡忡是大可不必的。

五、未来的“快堆”核电站

前面所介绍的核电站，使用的反应堆都是“热中子反应堆”(简称“热堆”)，它所用的核燃料主要是铀－235。但是在天然铀中，铀－235只占0.7％，其余的99.3％全是铀－238。而在“热堆”核电站中，铀－238不能形成链式反应。于是，在核电站的工作过程中，那些不能燃烧使用的铀－238就会作为“核废料’而大量地堆积起来，久而久之，这种核废料越积越多，成为一个越背越重的“包袱”。据不完全统计，目前世界各国的核燃料库房里，堆放的核废料铀－238已多达近100万吨，仅美国就积存了核废料二三十万吨。如何处理这些核废料，已成为各国都感到十分棘手的一个问题。

如何处理核废料?科学家通过研究试验，已经找到了行之有效的办法。这就是用“快中子增殖反应堆”(简称“快堆”)来替代“热中子反应堆”(简称“热堆”)。能够在快堆中产生链式反应的核燃料，不限于铀－235，还包括铀－238和钚－239。这是为什么呢?我们还得从核裂变说起。

在“快堆”的核裂变反应中，一个铀－235原子一次能放出2.5个快中子。但是，只需要一个快中子就足以维持链式反应。那么，余下的1.5个快中子干什么呢?它们可被铀－238吸收。铀－238吸收一个快中子之后就变成了

钚－239。这样，每发生一次核裂变，就可能产生一个以上的新核燃料――钚－239。我们不难想象，当这种新产生的核燃料钚－239与所消耗的核燃料铀－235之比值大于1时，就意味着核燃料“增殖”了。换句话说，核燃料在“快堆”的炉膛里越烧越多。于是，“快中子增殖反应堆”也就由此而得名。

“快堆”的增殖通常都在1.1～1.4。对于一座用钚－239作初料的“快堆”，大约经过5.15年时间，增殖的核燃料在数量上就能达到与初料一般多，也就是说翻了一番。

钚－239也是一种优质核燃料，1克钚－239裂变时所释放出来的热量，相当于3吨标准煤的热量。如果利用“快堆”能将所有的铀－238都转变成钚－239，那么按全世界铀矿总储量为460万吨估算，就相当于13.8万亿吨标准煤，而这个数量约相当于目前全世界已探明煤储量(约6700亿吨)的20倍。

快中子增殖反应堆与热中子反应堆相比，其突出优点是：

第一，“快堆”不仅把铀资源的有效利用率增大了几十倍，而且也使铀资源本身扩大了几百倍。这是因为，在大量使用“快堆”的情况下，一些原来认为开采价值不大的铀矿便具备了开采价值，从而大大扩充了铀资源。

第二，“快堆”核电站的应用，为解决“热堆”核电站的遗留问题找到了切实可行的途径。目前世界各国“热堆”核电站所堆积的大量铀－238，被人们贬称为“贫铀”或“核废料”，但却是“快堆”核电站的上好燃料，而且还能“增殖”。因此当“热堆”核电站使用到一定程度时，及时引入“快堆”核电站，这完全是顺理成章的事情。

第三，正由于“快堆”核电站能“增殖”核燃料，因此它的发电成本较低，比“热堆”核电站及火电站的成本都低。