二氧化碳制取的研究
《二氧化碳制取》的研究课例分析
二氧化碳制取的研究》课例研究人教版九年级化学第六单元课题2《二氧化碳制取的研究》课例研究一、研究背景新课改提出了“重视学生的发现学习、探究学习、研究学习”的观点，教师要让学生在学习过程中去实现自主学习、合作学习和探究学习。
本课题是在学生学习了氧气的实验室制法以后的另一种气体的实验室制法，学生在现有的知识基础上自主探索、自主设计、自主动手操作，制取出二氧化碳并检验其某些性质，强化学生的过程体验，丰富学习情景。
根据新课程标准的内容，激发学生学习化学的兴趣，帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学生科学探究的能力，使学生获得进一步发展所需要的化学基础知识和基本技能，通过学习培养学生的合作精神。
本节课的内容是让学生初步学习二氧化碳的制取，并在制取过程中体验化学实验的乐趣。
二、学情分析学生已经学习了氧气的实验室制法，有了一定的知识基础。
针对学生这些特点，我这一节课主要采用诱导、组织讨论、分组实验让学生完成学习任务。
三、教学的设计思想根据以上教材内容及教学对象的分析，我主要把机械、沉闷、程式化的课堂教学变得富有生气与乐趣，多方面刺激学生的好奇心，使教学目的能得到有效实现和促进学生的全面发展。
我对本课的设计主要体现在：1、通过分组实验让学生加深对实验室制取二氧化碳所用的药品的了解。
2、通过与氧气的性质、制取方法的对比，让学生了解实验室制取二氧化碳气体的装置及收集方法，从而了解实验室制取某种气体的一般思路。
3、通过学生的讨论分析、设计实验、动手操作培养学生分析问题、解决问题、动手操作等能力，也培养学生的合作精神。
四、教学目标1、知识与技能（1）实验室制取气体的一般方法和设计思路。
（2）培养学生的实验操作能力和观察能力。
2、过程与方法培养学生观察-分析、讨论-归纳、总结-理解的过程和方法。
3、情感态度与价值观让学生养成细致观察、认真辨别、耐心操作的习惯和一丝不苟的精神，形成实事求是、严肃认真的科学态度。
培养创新能力和合作精神。
二氧化碳制取的研究的核心素养
二氧化碳制取的研究的核心素养二氧化碳制取是一项重要的研究领域，它涉及到许多核心素养。
在研究过程中，科学家们需要具备跨学科的知识和技能，包括化学、物理、环境科学等。
同时，一系列的科学方法和工具也需要被运用到研究中，以便收集、分析和解释数据。
下面将介绍一些与二氧化碳制取研究相关的核心素养。
首先，理解二氧化碳的特性是进行研究的基础。
二氧化碳是一种化学物质，具有一系列的物理和化学特性。
了解二氧化碳的溶解性、反应性以及在不同条件下的状态变化，有助于研究人员确定最佳的制取方法和工艺。
其次，熟悉二氧化碳制取的各种方法和技术是不可或缺的。
二氧化碳可以通过多种途径制取，例如从燃煤、柴油等化石燃料燃烧产生的废气中提取，或者通过化学反应从石灰石等化合物中释放。
研究人员需要了解和掌握这些方法的原理和操作技巧，以确保制取过程的稳定和高效。
在进行二氧化碳制取实验过程中，科学家们需要具备实验设计和实验操作的能力。
实验设计涉及到确定研究目标、选择合适的实验条件和测试参数等。
而实验操作则包括准备样品、设备校准和数据记录等过程。
通过严谨的实验设计和操作，可以获得可靠的结果，并提高研究的可重复性。
研究人员还需要具备数据处理和分析的能力。
在二氧化碳制取的研究中，大量的数据需要被收集和分析。
这些数据可能包括温度、压力、反应速率等参数的记录。
科学家们需要运用统计学和数值分析等方法，从数据中发现规律、推断关系，并验证研究假设。
此外，研究人员还需要关注实验过程中的安全性和环境保护。
二氧化碳是一种温室气体，过量的排放会导致地球气候变化。
因此，在二氧化碳制取研究中，科学家们需要确保实验过程中二氧化碳的排放量受到控制，以减少对环境的不良影响。
除了以上的核心素养，二氧化碳制取的研究还需要研究人员具备创新思维和问题解决的能力。
面对二氧化碳排放的全球问题，科学家们需要思考和探索创新的制取方法和工艺，以实现二氧化碳的高效利用和资源化。
总的来说，二氧化碳制取的研究需要研究人员具备丰富的知识和技能，包括对二氧化碳特性的理解、制取方法和技术的熟悉、实验设计和实验操作的能力、数据处理和分析的能力，以及对安全性和环境保护的关注。
人教版化学-九年级上册-《二氧化碳制取的研究》知识梳理
考查角度 1
2
（3）下图是小明实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是（填字母 标号，下同） cabde ，其中操作有误的是 d 。
考查角度 1
2
解析 （1）根据实验步骤加入固体药品可知，缺少的仪器是镊子；根
据使用的两种药品知，缺少稀盐酸。（2）实验制取二氧化碳的反应原 理是碳酸钙和盐酸反应，生成氯化钙、水、二氧化碳。（3）实验室制 取二氧化碳的步骤：①检查装置气密性，②加入药品，③收集气体， ④验满，⑤清洗仪器、整理桌面，所以顺序为：cabde．验满时应把燃 着的小木条平放在瓶口，不能伸入瓶中，从上图看出此处错误。
②排空气法可分为：
a. 向上排空气法：气体密度大于空气的密度
（相对分子质量>29），如：O2、CO2； b. 向下排空气法：气体密度小于空气的
密度（相对分子质量<29），如：H2。 操作时注意事项：
向上排空气法 向下排空气法
a.用排空气收集时，导管要伸入试管或集气瓶底部；
b. 用向下排空气法收集满的集气瓶，要盖上玻璃片倒置于桌上。
要高温，条件较高，不适合在实验室内进行；D、大理石（碳酸钙）
跟稀硫酸反应产生硫酸钙，硫酸钙是微溶于水的，会附着在大理石表
面，影响进一步的反应进行。
所以应该选C。
考查角度 1
2
3
4
5
6
考查角度2： 二氧化碳的发生装置选取
某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使 反应随时发生或停止的装置为（ B ）
验证：把制得的气体通入澄清石灰水
中，若澄清石灰水变浑浊，证明这种
无色气体是CO2。
检验二氧化碳
（6）注意：实验室制取CO2不能用碳酸钠代替大理石（或石灰石），
《二氧化碳的制取研究》知识点
《二氧化碳制取的研究》必记知识点知识点一实验室制取二氧化碳的原理在实验室里，二氧化碳常用__稀盐酸__与__大理石__(或石灰石，主要成分都是碳酸钙)反应来制取。
反应的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。
难点点拨：制取二氧化碳时选择的药品是稀盐酸和大理石(或石灰石)，为什么不能选用浓盐酸或稀硫酸？大理石(或石灰石)能不能换为碳酸钠？答：浓盐酸具有挥发性，会挥发出HCl气体，混入制取的二氧化碳中，使气体不纯；稀硫酸与大理石(或石灰石)反应后会生成微溶于水的物质硫酸钙，覆盖在大理石(或石灰石)表面，阻止反应的继续进行。
碳酸钠与稀盐酸的反应很剧烈，放出气体很快，不利于气体的收集，而大理石(或石灰石)与稀盐酸反应速率适中，廉价易得。
知识点二实验室制取二氧化碳的实验装置与操作1．实验室制取二氧化碳和氧气的比较二氧化碳氧气原理稀盐酸与大理石(或石灰石)加热高锰酸钾加热氯酸钾分解过氧化氢反应物状态稀盐酸：液体；大理石(或石灰石)：固体高锰酸钾：固体氯酸钾：固体过氧化氢溶液：液体反应条件常温加热加热，二氧化锰作催化剂常温，二氧化锰作催化剂气体密度比空气的大比空气的大溶解性能溶于水不易溶于水2.实验室制取二氧化碳的实验装置根据制取二氧化碳所用的反应物的__状态__(稀盐酸是液体，大理石或石灰石是固体)、__反应条件__(常温)和二氧化碳的__密度__(比空气大)及__溶解性__(能溶于水)，选择下图所示装置来制取二氧化碳。
3．实验室制取二氧化碳的步骤(1)查：组装仪器，检查装置的__气密性__。
(2)装：装入大理石或石灰石，塞紧橡胶塞。
(3)定：固定好反应装置。
(4)加：从长颈漏斗加入稀盐酸至__浸没长颈漏斗下端管口__。
(5)收：收集气体。
(6)验：检验气体是否收集满。
4．二氧化碳的检验和验满二氧化碳的检验二氧化碳的验满方法将收集到的气体通入__澄清石灰水__中，如果澄清石灰水变浑浊，则证明气体是二氧化碳把燃着的木条放在__集气瓶口__，如果木条火焰立即熄灭，证明二氧化碳已收集满图示(1)选择反应原理。
《二氧化碳制取的研究》 学习任务单
《二氧化碳制取的研究》学习任务单一、学习目标1、了解实验室制取二氧化碳的反应原理。
2、掌握实验室制取二氧化碳的实验装置和操作方法。
3、理解选择制取二氧化碳实验装置的依据。
4、培养观察能力、实验操作能力和分析解决问题的能力。
二、学习重难点1、重点（1）实验室制取二氧化碳的反应原理。
（2）实验室制取二氧化碳的实验装置。
2、难点（1）探究实验室制取二氧化碳的装置。
（2）理解制取气体时装置的选择依据。
三、知识讲解（一）二氧化碳的性质1、物理性质二氧化碳是一种无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。
在一定条件下，二氧化碳会变成固体，俗称“干冰”。
2、化学性质（1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。
（2）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红。
（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，这是检验二氧化碳的常用方法。
（二）实验室制取二氧化碳的反应原理实验室制取二氧化碳常用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，化学方程式为：CaCO₃＋ 2HCl ＝ CaCl₂＋ H₂O ＋ CO₂↑（三）实验室制取二氧化碳的实验装置1、发生装置实验室制取二氧化碳的发生装置通常选择“固液不加热型”。
原因是大理石（或石灰石）是固体，稀盐酸是液体，反应不需要加热。
常见的发生装置有以下几种：（1）简易装置：长颈漏斗和锥形瓶组合。
长颈漏斗的下端要伸入液面以下，形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出。
（2）启普发生器：能随时控制反应的发生和停止。
但使用启普发生器制取二氧化碳时，要求块状固体药品不能太小，酸液不能太稀，否则反应可能无法控制。
2、收集装置二氧化碳能溶于水，且密度比空气大，所以通常采用向上排空气法收集二氧化碳。
收集装置一般使用集气瓶，导管要伸到集气瓶的底部，以排尽集气瓶中的空气，使收集到的二氧化碳更纯净。
（四）实验室制取二氧化碳的操作步骤1、检查装置的气密性连接好装置，将导管的一端放入水中，用手握住试管或锥形瓶，如果导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好。
第六单元课题2二氧化碳制取的研究九年级化学人教版上册
分液漏斗 不用液封
二氧化碳检验和验满
1.检验
将气体通入__澄__清__的__石__灰__水__中，若__石__灰__水__变__浑__浊___， 则是CO2。
思考：利用了CO2什么性质？ 2.验满
将__燃＿烧＿的__木__条___放在__集__气__瓶__口___，若木__条_＿熄＿灭， 则收集满。
4
Na2CO3粉末和稀硫酸
有大量气泡产生， 反应剧烈
反应速率太快， 不易收集
5
CaCO3粉末和稀硫酸
有大量气泡产生， 反应剧烈
6
石灰石和稀硫酸
开始反应有气泡，
一会儿就无气泡产生
反应速率太快， 不易收集
反应一会儿就停止
【结论3】用粉末状Na2CO3 、CaCO3 ,反应太快，不易收集
一、实验室制取CO2的药品和反应原理
浓盐酸 和石灰石
实验室 制取二 氧化碳
1.实验药品 大理石（或石灰石）和稀盐酸 2.反应原理 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 3.制取装置
归纳小结
实验室制取二氧化碳的反应原理：
1.药品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸
2.反应原理：CaCO3 + 2HCl
CaCl2 + H2CO3
H2CO3
H2O + CO2↑
总反应为：CaCO3 + 2HCl
CaCl2 + H2O + CO2↑
二、制取CO2的实验装置
思考1
回顾实验室制取氧气的发生装置，分析制取气体时发生装置的选 择依据是什么？
人教版九年级化学上册
第六单元 碳和碳的氧化物
《二氧化碳制取的研究》学情分析方案
《二氧化碳制取的研究》学情分析方案一、引言（200字）二氧化碳是目前全球面临的重要环境问题之一，对于缓解全球气候变化、减少温室气体排放具有重要意义。
因此，探索二氧化碳的有效制取方法对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
本文拟对《二氧化碳制取的研究》进行学情分析，以了解当前该领域的研究热点和趋势，并提出相应的研究方案。
二、学情分析（500字）1.文献综述通过对该领域的文献综述，发现二氧化碳制取研究的热点集中在以下几个方面：(1)二氧化碳的捕捉与封存技术研究。
(2)二氧化碳的转化利用技术研究。
(3)二氧化碳的利用价值与经济效益评估研究。
2.研究机构与团队通过网络和文献调研，发现国内外有多个研究机构和团队专注于二氧化碳制取的研究，如美国国家能源技术实验室、麻省理工学院等。
这些团队在相关研究领域有很强的实力和影响力，取得了一定的研究成果，并得到相关机构和基金的支持。
3.研究方法与技术二氧化碳制取的研究方法与技术相对多样，主要包括以下几个方面：(1)物理吸附技术：通过活性炭等吸附材料将二氧化碳从气体中捕捉出来。
(2)化学吸收技术：通过溶剂吸收、冷凝等手段将二氧化碳从气体中分离出来。
(3)催化还原技术：将二氧化碳与水或其他化合物进行反应，实现转化利用。
三、研究方案（500字）基于上述学情分析，制定如下研究方案：1.研究内容以二氧化碳的捕捉与封存技术为研究方向，探索新型吸附材料、吸附反应器的设计与优化，提高二氧化碳的捕捉效率和封存效果。
2.研究方法结合实验室研究和模拟计算分析，开展以下研究方法：(1)实验室研究：选取适合捕捉二氧化碳的吸附材料，开展批量实验，研究其吸附性能与循环稳定性。
(2)模拟计算分析：利用分子模拟等方法，研究吸附材料与二氧化碳分子之间的相互作用机理，推断最佳吸附条件。
3.预期结果通过本研究，预期可以获得如下结果：(1)发现新型吸附材料，提高二氧化碳的捕捉效率。
(2)优化吸附反应器设计，提高二氧化碳的封存效果。
课题2-二氧化碳制取的研究说课课件33张PPT.ppt
•
15、最终你相信什么就能成为什么。因为世界上最可怕的二个词，一个叫执着，一个叫认真，认真的人改变自己，执着的人改变命运。只要在路上，就没有到不了的地方。
•
16、你若坚持，定会发光，时间是所向披靡的武器，它能集腋成裘，也能聚沙成塔，将人生的不可能都变成可能。
•
17、人生，就要活得漂亮，走得铿锵。自己不奋斗，终归是摆设。无论你是谁，宁可做拼搏的失者，也不要做安于现状的平凡人。
二、实验室里制取气体的装置确定 1、发生装置：固液不加热 2、收集装置：向上排空气法
三、实验室制取二氧化碳的验证和 1、检验方法：把产生的气体通入盛有澄清的石灰水的试管
中，若澄清石灰水变浑浊，证明是二氧化碳，反之，则不是。 2、验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，若火焰熄灭，
说明已经收集满，反之，则未收集满。
二氧化碳制取的研究
教学目标
1、了解实验室
制取二氧化碳的反 应原理，探究实验 室制取二氧化碳的 装置，并设计装置
制取二氧化碳；
2、 通过制取氧 气和二氧化碳原理 和性质的比较，初 步确定实验室制取 气体的一般思路和
方法；
3、通过对二氧化 碳的理想药品的探 究，培养学生善于 合作、勤于思考、 严谨求实、勇于创 新、乐于实践的科 学精神，也发展其 学习化学的兴趣。
相信你会思考
●确定二氧化碳气体发生装置应考虑的因素？
反应物的状态 反应发生条件
固体—液体 不需要加热
●确定二氧化碳气体收集装置应考虑的因素？
二氧化碳的密度
密度比空气大
二氧化碳的溶解性
能溶于水
二氧化碳能否与水反应 能与水反应
二氧化碳制取的研究
环节二: 探究解疑
探究活动2：探究实验室制取CO2的装置
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排水集气法
向上排空气法
检 验
将带火星的木条伸入气体中，木条是否复燃
验
将带火星的木条伸到集气瓶口，木条是否复燃
满
操作步骤:
查、装、定、点、收、离、熄
实验室制取氧气的一般思路是什么？
1）药品
2）反应原理
3）仪器装置
4）操作步骤 5）验满方法
6）检验方法
〖引言〗：今天我们就以这个思路为基础， 来探究二氧化碳的制取
二氧化碳制取的研究
复习氧气实验室制法
制取氧气1
药
品 KClO3(MnO2) 或KMnO4
反原 应理
MnO2 2KClO3====2KCl+3O2
反条 应件
2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2
都要加热
发装 生置
制取氧气2 H2O2(MnO2) 2H2O2M==n=O=2 2H2O+O2
不需要加热
排水法（不易溶于水、不与水发生反应）
【探究】:实验室制取二氧 化碳收集装置的确定
向1上,密排度空比气空法气大； 2,能溶于水；能和
水发生反应
H(或I)、F
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
制取二氧化碳仪器装置
（四）实验步骤 1、连接仪器装置
2、检查装置气密性
3、加固体药品4、加液体药品
5 、收集气体
2021/1/7
A
B
练习2、
如图是某学生设计的实验室制取 并收集二氧化碳的装置图，
（1）指出图中的错误之处： ①_长__颈___漏___斗___插___入__锥___形___瓶___太__短 ②___导___管___插__入___锥___形___瓶___太__长_____
集气瓶口向下 ③ ____________________________
反 应 条 件 常温
【探究】:实验室制取二氧 化碳发生装置的确定
B(或C或E), I A, B(或C或E), I B(或C或E), G, H
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
2、收集方法
气体的溶解性 和密度
密度比空气大：向上排气法 排空气法
收集装置
密度比空气小：向下排气法
注意:无色有毒的气体一般不能用排空气法
固态： 大理石（或石灰石）
液态： 稀盐酸 【 实验 】 1、粉末状Na2CO3与盐酸反应 2、石灰石与H2SO4反应 3、石灰石与稀盐酸反应 4 、观察浓盐酸的挥发性
【通过实验讨论】： 1、实验室能用粉末状Na2CO3来制取CO2吗？ 答：不能，因为粉末状Na2CO3与盐酸反应的速率 太快，不容易控制。
（五）验满方法
将燃着的木条放在集气瓶口, 若木条熄灭,则收集满了
(六) 检验方法
将气体通入澄清的石灰水 中,若石灰水变浑浊,则是二 氧化碳
澄清石灰 水变浑浊
练一练：
❖ 常温下是H2S一种无色的气体，易溶于水。实验室 制取气体可用FeS固体和稀H2SO4在常温下进行。 如图A、B两个装置中可用来作为的发生装置的是 _____， H2S的收集方法是__向__上_排__空__气_法__。请写 出该反应的化学方程式_F_e_S_+_H_2_S_O_4_=_F_e_S_O_4+_H_2_S_
④
导管插入集气瓶太短
____________________________
（2）改正后可用来制取的气体是_氧__气___, 写出反应的 化学方程式__2_H_2_O_2=_M=_n=_O=2_=_2实验室能用H2SO4来制取CO2吗？ 答：不能，因为大理石或石灰石的主要成CaCO3 与硫酸反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在大 理石或石灰石的表面，阻止反应的进一步发生。 3、石灰石与稀盐酸反应 答：能，石灰石与稀盐酸反应适中,有利于收集.
4 、实验室能用浓盐酸来制取CO2吗？ 答：不能，因为浓盐酸有挥发性，会使制得的CO2 气体中混有HCl气体。
CaCO3 2HCl CaCl2 H2CO3
+) H2CO3 CO2 H2O
CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O
2021/1/7
常温下进行
（三）仪器装置 1、发生装置
根据反应物的状态 和反应条件确定
反应物的状态 固体与固体反应
反应条 件
加热
反应物的状态 固体与液体反应 或液体与液体反应