二氧化碳氣體分析精選(九篇)
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第1篇：二氧化碳氣體分析范文
關鍵詞：低碳發展；生態-公平-效率模型；二氧化碳排放空間
中圖分類號：F205 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3758（2012）02-0119-06
全球氣候變化是人類迄今所遇最重大的生態環境問題，已經成為人類社會發展嚴重的制約，低碳發展已經成為人類發展的必然選擇。全球主要國際組織和國家重視低碳發展研究，現有應對氣候變化的理論研究主要從以全球氣候變化為主題的生態環境研究和各國低碳經濟的技術實現研究兩個角度進行，對低碳發展的理論研究和指標分析還比較缺乏，本文主要在生態經濟學的構架下建立生態-公平-效率（ecology-equity-efficiency，簡稱3E）模型，以二氧化碳排放空間作為主要指標，分析全球主要國家的低碳發展現狀和前景。
一、生態-公平-效率（3E）模型的建立及指標的選取
1.低碳發展的生態-公平-效率（3E）模型
氣候變化和化石能源供給瓶頸已經成為人類社會發展的嚴重制約，低碳發展是對要求經濟增長、社會公平和環境保護三者兼顧的人類可持續發展的延伸和具體化。以規模、公平和效率為維度的生態經濟學作為低碳發展的理論基礎，從本質上來說符合可持續發展的目標。低碳發展要實現生態環境、社會公平及經濟增長等目標，須要把生態規模、社會公平與經濟效率三個要素統一起來，并從獨立發展到整合的三維要素，見圖1。
在環境維度，溫室氣體的大量排放已經引起了全球性的氣候變化，以生態規模為代表的地球環境接納二氧化碳等溫室氣體的能力應該是低碳發展要考慮的最基本的條件，主要指標為全球二氧化碳排放總量。在社會維度，在生態規模的基礎上，要考慮社會發展權利和福利的合理配置，這是社會發展的第二層需求，主要指標為人均年二氧化碳排放量。在經濟維度，社會的經濟發展需要考慮效率因素，主要體現在溫室氣體排放空間這一稀缺資源是否得到有效配置。
2.現有溫室氣體排放權分配指標
20世紀90年代起，作為發展中國家代表，中國學者開始關注國際氣候制度中的公平問題，徐玉高等從二氧化碳排放權的交易和激勵機制角度論述了碳權的分配；徐嵩齡從國際環境法的角度探討碳減排的公平與效率；徐玉高等提出了氣候變化的公平準則，特別指出發展中國家應該擁有更多的發展空間；何建坤等就氣候變化問題的公平性進行了分析；潘家華等提出了“碳預算”概念，從理論框架和減排策略上進行了廣泛的探討。國外學者也在研究人均二氧化碳排放量的基礎上，提出了修正方案――溫室氣體排放權（GDR）方案，引起國內外的關注。其中人均二氧化碳排放量和溫室氣體排放權作為主要的二氧化碳排放公平分配指標在一定程度上體現了公平理念但均有缺陷：
（1）人均二氧化碳排放量作為較早出現的二氧化碳排放公平分配指標具有現實意義，但該指標是對當年排放情況的考慮，而缺少對歷史責任的分析。從二氧化碳排放權的人際公平原則看，以人均二氧化碳排放量為主要指標的“緊縮與趨同”方法，對于發展中國家來說仍然是不公平的。
（2）溫室氣體排放權（GDR）是由瑞典斯德哥爾摩環境研究所（SEI）提出，設計了以國內生產總值（GDP）和累積歷史排放為核心指標的“責任一能力指數（RCI）”。RCI指數法通過累計二氧化碳排放量和達到世界收入水平線的人口比例等指標，試圖融合發展中國家的發展需求和發達國家的能力要求。該方法也有其自身的局限性，主要問題集中于歷史責任與未來要求的協同考慮和全球收入水平線等取值問題。
二、二氧化碳排放空間研究假設與計算方法
二氧化碳排放空間是指在一定時限內為達到生態目標可排放的二氧化碳的總量，這一指標為全球二氧化碳排放量與生態容量之間的平衡設置了一個閾值。在人均累計二氧化碳排放量的指標基礎上，人均二氧化碳排放空間可以作為重要指標對全球和各國的二氧化碳排放進行合理的分配，通過二氧化碳排放效率的指標來實施。本文選擇在1990-2005年二氧化碳累計排放量均超過全球總排放量1%的主要國家進行分析。具體研究假設和計算方法如圖2所示。
1.研究時限
全球二氧化碳累計排放量統計和計算是以1990年和2050年為起點和終點的。1990年作為起點的選擇依據是當年召開的第二次世界氣候大會明確指出必須限制溫室氣體排放以遏制全球性氣候惡化，《京都議定書》也以1990年作為排放總量的基準線。隨著全球經濟的不斷發展，二氧化碳等溫室氣體的排放量還將不斷升高，到2050年全球二氧化碳累計排放量將直接影響全球經濟發展與氣候變化的長期趨勢。
2.分配指標
本文以全球二氧化碳排放公平原則下的在研究時限內人均年二氧化碳排放量作為分配指標。以全球氣候變化在“臨界點”之內為目標，在全球二氧化碳排放總量確定的情況下，人類應該具有平等的發展權利和二氧化碳排放權利。1990-2050年全球人均年二氧化碳排放量應該成為全球對二氧化碳累計排放量進行分配的重要指標。
3.人口數據來源
未來人口估算依據聯合國經濟和社會事務部的《世界人口展望（2006年修訂版）》的人口數據，1990-2005年全球及各國人口數據為確定數據，2006-2050年人口數據均為基于歷史趨勢根據各國生育、死亡、移民速率進行推算的結果。在全球及各國進行二氧化碳排放空間分析過程中，全球及各國的人口和人均年二氧化碳排放量共同決定各國二氧化碳排放空間的分配。
三、基于3E模型的主要國家二氧化碳排放空間實證分析
以到2050年不引發全球氣候急劇變化的“臨界點”為目標，以1990-2050年為期限，對全球及各國以人口數據為依據進行二氧化碳排放量的分配，減去1990-2005年已經排放的二氧化碳總量，即可計算出2006-2050年全球及各國二氧化碳排放空間和人均年二氧化碳排放量。
1.基于生態規模的全球二氧化碳排放總量的預測
經過大量科學預測和分析，將全球溫升控制在2℃、大氣中溫室氣體濃度控制在450～550ppm作為全球應對氣候變化的長期目標，經過計算，從1990年至2050年共有13 530億噸二氧化碳排放的累計排放量。全球二氧化碳年排放量需要盡早得到較好地控制，有研究顯示，若峰值出現在2020年以后，那么就必須采取更為激進的減排手段（甚至是排放的負增長），否則就無法在未來實現450 ppm的排放路徑。
根據1990-2050年間全球總人年對全球二氧化碳累計排放總量進行國家間分配，可以得到表1中1990-2050年各國二氧化碳累計排放量。其中表1中所列出的各國1990-2005年二氧化碳排放量數據來自世界能源研究所，由此可以計算得出2006-2050年各國二氧化碳排放空間。
如表1所示，2006-2050年全球尚有9806.26億噸二氧化碳的排放空間，其中美國、俄羅斯、澳大利亞和加拿大等國在1990-2005年期間已經耗盡本國在1990-2050年期間的二氧化碳排放空間，需要通過更加嚴厲的減排手段達到二氧化碳凈排放為負值的要求。巴西、印度、中國、墨西哥等國由于1990-2005年的累計二氧化碳排放量比較小，所以還有比較充裕的二氧化碳排放空間。
2.基于公平分配的人均年二氧化碳排放量的分析
（1）1990-2050年全球人均年二氧化碳排放量的確定
根據本文對不引發全球氣候變化“臨界點”的分析，1990-2050年全球二氧化碳的累計排放總量約為13530億噸，這期間全球總人年為4585.33億人年，全球二氧化碳累計排放量與全球總人年的比值即為全球人均年二氧化碳排放量。經計算1990―2050年全球人均年二氧化碳排放量為2.95噸/人年。
（2）2006-2050年各國排放空間的確定
按照1990-2050年期間全球及各國的人年統計，可以計算出在時限內全球及各國的二氧化碳排放量。由于1990-2005年全球二氧化碳的排放已經發生，因此可以查出全球及各國的事實排放量值；2006-2050年全球及各國可排放的二氧化碳的空間應該在1990-2050年各國二氧化碳排放空間中減去1990-2005年各國的事實排放量值。
（3）人均年二氧化碳排放量的確定及分析
人均年二氧化碳排放量即為對應年限的累計二氧化碳排放量或者排放空間與統計人口與年限直接的比值，它代表了在一定時限內各國二氧化碳排放的權利，也體現了二氧化碳減排的難度。本文把1990-2050年分為兩個時間段，分別是已經發生的1990-2005年和需要分析與計算的2006-2050年。經過對累計二氧化碳排放量和二氧化碳排放空間的計算，在各國歷年人口數據統計的支撐下，可以計算出1990-2005年和2006-2050年的人均年二氧化碳排放量，如圖3所示。
從全球的角度來看，1990-2005年的人均年二氧化碳排放量略高于2006-2050年，相差1.24噸/人年。澳大利亞、加拿大和美國的1990-2005年的人均年二氧化碳排量超過15噸/人年，德國和俄羅斯超過10噸/人年，日本、韓國、英國、波蘭、烏克蘭等國也接近10噸/人年，這些國家在2006-2050年間的人均年二氧化碳排放量都非常有限。澳大利亞、加拿大、俄羅斯和美國均需要大幅下降人均年二氧化碳排放量才能滿足已經透支的各國二氧化碳排放空間的要求。其中美國作為全球最發達的國家，在二氧化碳排放的問題上有著最重的責任，為達到美國的二氧化碳排放空間，美國需要大大降低人均年二氧化碳排放量，只有從19.55噸/人年降低到凈吸收二氧化碳1.62噸/人年才能實現。這就要求發達國家不僅要做好本國的二氧化碳等溫室氣體的減排工作，也需要為其他國家的減排提供更多的技術和資金支持，才能實現本國的排放目標。在圖3中，巴西、中國、印度、印度尼西亞等國的2006-2050年人均年二氧化碳排放量較1990-2005年還有提高，這說明在1990-2005年這些國家的二氧化碳排放量沒有達到全球人均年二氧化碳排放水平，這些國家的發展還存在一定的排放空間。但需要看到，這些國家多為發展中國家，在發展過程中也要經歷工業化和城市化的進程，二氧化碳排放量還將有比較大的提高。關注這些國家的二氧化碳排放水平，是控制全球氣候變化的關鍵因素之一。
3.基于效率考量的各國二氧化碳排放效率分析
以人均二氧化碳排放量和人均GDP為橫軸和縱軸，以主要國家2006年的人均GDP和人均二氧化碳排放量做圖，可以比較直觀地分析主要國家二氧化碳排放效率，具體數值見圖4。
圖4中回歸線顯示了主要國家二氧化碳排放效率的平均值，位于回歸線上方國家的二氧化碳排放效率高于平均水平，位于回歸線下方國家的二氧化碳排放效率低于平均水平。從圖4中數據分布情況可以看出，在主要國家中法國是二氧化碳排放效率最高的國家之一；英國、日本、德國及西班牙等發達國家用相對較少的二氧化碳排放達到了較高的經濟發展水平；澳大利亞、加拿大及美國等屬于處于高收入、高排放的二氧化碳排放效率較低的發達國家，需要在二氧化碳減排的相關領域作出更多貢獻；印度、印度尼西亞、巴西等國家作為發展中國家經濟水平尚較低，但是二氧化碳排放效率高于平均水平。
二氧化碳排放效率分析對中國發展有著現實意義。作為發展中大國，隨著中國經濟增長，二氧化碳排放量的增速加快，2006年中國的二氧化碳排放效率已經低于主要國家平均水平。中國必須堅持科學發展觀，在提高經濟水平的同時重視二氧化碳排放的控制。走低碳發展道路、不斷提高二氧化碳排放效率，將是中國發展的必然路徑。
四、結語
第2篇：二氧化碳氣體分析范文
關鍵詞：二氧化碳氣體；保護焊；雙面成型焊接技術；現場施工；焊接作業 文獻標識碼：A
中圖分類號：TH131 文章編號：1009-2374（2016）31-0051-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.31.026
一般情況下，現場施工中的焊接工作大多可由傳統雙面焊接技術完成。但這種焊接技術存在的局限性比較多，在進行小直徑、大長度撐管焊接作業時，我們之前所用的傳統焊接技術順利完成焊接任務就很難，有時雖然完成了焊接工作，但往往實際焊接質量很難得到保障。在焊接過程中，不但焊接者工作強度大，而且焊接工作效率往往也不高，這種現狀已很難滿足現代工業安裝施工。基于此，我們必須研究新型雙面成型焊接
技術。
1 二氧化碳氣體保護焊雙面成型焊接技術優點
二氧化碳氣體保護焊雙面成型焊接技術與傳統雙面成型焊接技術相比：（1）具有較好熔深；（2）焊縫成型美觀；（3）單面焊接雙面成型性較好；（4）具有優質的外觀質量；（5）可快速施工；（6）焊接施工用料少；（7）焊接完成后，很少有質量缺陷；（8）焊后力學性能好，容易滿足技術要求。
2 影響二氧化碳氣體保護焊應用效果的因素
在實際應用二氧化碳氣體保護焊的過程中，發現下列五個方面對其應用效果有嚴重影響：（1）待焊構件的具體物理性能；（2）焊接時坡口的選擇情況；（3）需焊接長度；（4）焊接時選擇的焊接方法；（5）焊接時依據的具體焊接規范等。
利用二氧化碳氣體保護焊進行焊接作業時，電弧熱量通常都是集中產生的，焊接時采用的是小面積加熱，這樣焊接液體具有很小的熔池，這對焊接過程中的雙面成型十分有利，可有效控制焊接池。
采用二氧化碳氣體保護焊進行焊接時，具有較密集的焊接電流，這樣焊接時的實際熔深便能得到更好的保障，加之焊接采用的是小熔池，在快速焊接的情況下，能更加深入地焊接，可使焊接過程充分焊透。
選用二氧化碳氣體保護焊進行焊接，與其他焊接方法相比，具有較少焊渣。這樣焊接作業時，操作者的可見度更高，對焊接實施中外觀形狀的控制十分有利，同時可有效控制內部焊接質量，有利于提高焊接工作效率，把焊接時間縮短，有效減輕焊接工人工作負擔。
3 二氧化碳氣體保護焊的主要焊接技術參數
對于二氧化碳氣體保護焊而言，在實際實施焊接時，應重點掌握以下焊接技術參數：科學合理地選擇二氧化碳保護焊中的坡口形式、焊接電流、焊接電壓、焊接速度。下文就從這些方面對二氧化碳氣體保護焊的主要技術參數進行詳細闡述：
3.1 選擇二氧化碳氣體保護焊中的坡口形式
在實施二氧化碳氣體保護焊時，要嚴格要求焊接件的工藝坡口，具體應從坡口形式、大小、角度、裝配間隙等方面進行嚴格控制，焊接時的坡口形式與大小是影響焊接電弧焊接待焊構件根部的主要因素，只有焊接到焊接根部，整個焊接過程才能透徹，實際焊接質量才能得到更好保障。通過有效控制焊接坡口角度可使焊接中的電弧質量得到有效保障，坡口角度預留的越小，實際焊接質量會越好。鈍邊的實際坡口角度對焊接的具體深度與透徹度會造成嚴重影響，縱觀以往的焊接工作，我們發現，隨著焊件坡度角的增大，其實際焊接質量也會逐漸變差，在實施二氧化碳氣體保護焊作業時應格外注意這一點。
3.2 選擇二氧化碳氣體保護焊中的焊接電流
焊接電流的大小會直接影響二氧化碳保護焊中的實際熔深，若焊接過程中的焊接電流過大，被焊接件很可能會被穿透，焊瘤與咬邊現象極易出現在焊接件中，會對焊接質量造成嚴重影響，若施焊過程中的焊接電流過小，被焊接件有很多都不能實現全部融化，這樣對焊接實際質量也會造成嚴重影響，焊接電流選擇的不正確，甚至有時會引發焊接安全生產事故。
3.3 選擇二氧化碳氣體保護焊中的焊接電壓
在實際焊接時，焊接電壓會影響到焊接電弧情況，若選用的焊接電壓過低，電弧會不穩定，造成焊絲不能完全融化，若選擇的焊接電壓過高，產生的電弧又會非常強，焊絲融化過快，也會影響到實際焊接質量。總之，在實施二氧化碳保護焊時，必須根據實際焊接情況，科學、合理地選擇焊接電壓。
3.4 選擇二氧化碳氣體保護焊中的焊接速度
在實施焊接作業時，在確定好焊絲的直徑、焊接所需的電流、電壓的情況下，焊接速度便成了影響焊接質量的主要因素，若設置過快的焊接速度，會在某種程度上破壞二氧化碳氣體，影響焊縫成型。
4 應用二氧化碳保護焊時應注意的問題
在應用二氧化碳保護焊進行焊接作業時，應注意的問題大致有焊絲干伸長長度的控制、焊接接頭的處理、重視打底焊的技術細節、做好焊接收弧工作。下文就圍繞這些方面進行簡單論述：
4.1 控制焊接過程中的焊絲干伸長長度
焊絲干伸長長度會嚴重影響到實際焊接過程的穩定性，隨著焊絲干伸長長度的增長，焊絲具備的電阻值也會越來越大，焊絲在過熱情況下有可能出現成段融化，這樣焊接過程就很難穩定，會出現嚴重的金屬飛濺現象。
4.2 在焊接過程中要注意焊接接頭
焊接接頭應盡量少出現在打底焊中，若打底焊中必須要接頭，應先借助砂輪對弧坑部位做緩坡形處理，在進行打磨時，為防止焊管間隙發生局部變寬，影響打底焊，打磨時應小心謹慎，不要對坡口的邊緣造成破壞。
4.3 應重視打底焊的技術細節
影響焊接接頭質量的一個很關鍵的因素就是打底焊，把熔接時的接頭做好，可有效避免產生焊接缺陷。在具體焊接時，應參照坡口角度的實際大小對焊接電流進行適當調整，當遇到待焊部位的坡口角度比較大時，由于這樣的坡口散熱面積小，不容易散熱，應把焊接電流調小一些，若不調小，極易引發一系列缺陷，如塌陷或反面咬邊等。
4.4 注意焊接過程中的收弧方式
在進行二氧化碳陶瓷襯墊單面焊打底焊收弧時，會有縮孔出現在收弧處背面中央，之所以會形成縮孔主要是由于陶瓷襯墊的導熱性要遠遠小于母料，位于熔池上部的熔融金屬由于具有很好的散熱條件，會發生先行凝固，而位于熔池下部的融化金屬實際散熱條件相對較差，凝固會稍微滯后些。
5 結語
總之，二氧化碳氣體保護焊具有很多優點，但在實際焊接時也有很多事項需要注意，要想使這種焊接技術得到更好的推廣與應用，還必須掌握二氧化碳氣體保護焊的實際焊接技術參數。希望通過本文的簡單論述，相關人員能對二氧化碳氣體保護焊雙面成型焊接技術能有一個更深入的了解，明確該項焊接技術的實際應用與施工技術，使這項焊接技術的效能得到充分發揮。
參考文獻
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[3] 霍曉敏，唐清山.二氧化碳氣體保護焊在薄板焊接中 的應用[J].四川建筑科學研究，2009，（6）.
第3篇：二氧化碳氣體分析范文
關鍵詞：化學實驗；問題引領；二氧化碳制備；教學重構；拓展創新
文章編號：1008-0546（2017）05-0055-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.05.017
二氧化碳是初中化學學習的重要氣體之一，對于二氧化碳實驗室制取的教學，部分教師往往是給出現成的實驗藥品、實驗儀器、實驗原理、實驗裝置及實驗步驟，指導學生利用給出的實驗用品、結合實驗步驟，按部就班進行實驗，得出結論，就完事大吉了。這種做法淡化了過程與方法目標落實，禁錮了學生的思維、學生始終被動接受知識。針對這一教學現狀，我們做了認真分析和深刻思考，重新審視了“過程與方法”目標在初中化學實驗教學中的落實，一改上述教學模式，重視活動設計，重構教學過程，變被動接受為主動參與，使知識的形成水到渠成、順理成章。
一、問題引路，明晰原理
學氧化碳氣體的實驗室制備時，教師并沒有將制備二氧化碳的原理直接陳述給學生，讓學生機械記憶。而是通過設計問題、對比分析、實驗探究等方式，引領學生思考，獲得二氧化碳的制備原理，經歷知識的學習過程，弄清知識的來龍去脈，水到渠成。
教師設問：到目前為止，你所了解的產生二氧化碳氣體的方法有哪些？
學生回顧已學知識，書寫相關反應的化學方程式：（1）木炭燃燒（C+O2CO2）；（2）化石燃料的燃燒（如甲烷燃燒：CH4+2O2CO2+2H2O）；（3）一氧化碳燃燒（2CO+O22CO2）；（4）碳酸鈣高溫分解（CaCO3CaO+CO2）；（5）木炭還原氧化銅（C+2CuO2Cu+CO2）；（6）一氧化碳還原金屬氧化物（如一氧化碳還原氧化鐵（Fe2O3+ 3CO2Fe+3CO2）。
針對學生提出的方案教師再次進行引導：在實驗室制備氣體時，要求原理科學、裝置簡單、操作簡便、藥品價格低廉、經濟環保、氣體便于收集、制得的氣體純度高。上述方案可行嗎？請同學們思考、討論、評價。
學生交流：方案（1）、（2）、（3）氣體不純、不易收集；方案（4）、（5）、（6）因為反應的溫度太高、條件高、設備要求高、操作不簡便，產物難以收集。
得出結論：上述方案不適合在實驗室制取二氧化碳。
教師給出信息：石灰石的主要成分是碳酸鈣
（CaCO3），查閱資料得知：含有碳酸根（CO32-）的物質（如碳酸鈣、碳酸鈉等）跟鹽酸反應一般都有二氧化碳生成。
學生實驗探究：用碳酸鈉粉末、粒狀大理石、稀鹽酸、稀硫酸進行如下實驗：
學生觀察實驗現象并思考：A劇烈反應，迅速放出大量氣泡反應速率過快，氣體不便收集，B雖然產生氣泡，速率迅速p慢，反應幾乎停止，無法持續產生CO2，C產生氣泡，反應速率適中，并能持續得到二氧化碳，由此確定：在實驗室中可選用石灰石跟稀鹽酸反應制取二氧化碳，并寫出該反應的化學方程式：CaCO3+2HCl CaCl2+ H2O+ CO2。學生經歷探究過程得出結論，自己解決了一些實際問題，從中獲得一些新知識而得到滿足感和成就感。
二、對比原理，確定裝置
實驗室制備氣體，發生裝置是由反應物的狀態及反應條件所決定的。在學氧化碳的制備之前，學生已經學習了氧氣的實驗室制法，此時教師引導學生回顧實驗室制取氧氣所需藥品的狀態、反應條件及發生裝置，對比制取二氧化碳所需藥品的狀態及反應條件，確定制取二氧化碳氣體的發生裝置。
實驗室用過氧化氫溶液與二氧化錳的混合物制取氧氣，屬于“固體-液體”之間反應，反應在常溫下進行，這與實驗室制取二氧化碳所需反應物的狀態及反應條件完全相同，因此，可選用制取氧氣的裝置來制取二氧化碳，學生利用給出的儀器，組裝了四套制取二氧化碳的簡易裝置。
在確定了實驗的發生裝置后，教師給出二氧化碳的部分物理性質：通常情況下，二氧化碳是無色無味的氣體，能溶于水，密度比空氣大；值此提出問題：在實驗室中，如何收集二氧化碳？學生普遍認為：氣體的收集方法與氣體的密度及其在水中的溶解性關系密切。二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集；二氧化碳的密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，如圖3所示。
三、選擇裝置，分組實驗
學生在確定了實驗用品、反應原理、實驗裝置后，教師可以給學生充分選擇的空間，讓學生自主選擇實驗儀器組裝一套完整的實驗裝置，分組進行實驗，并收集一瓶二氧化碳氣體，親歷實驗過程，體驗學習快樂。同時，教師應引導學生經歷實驗過程，總結實驗步驟：選擇儀器組裝裝置檢驗裝置氣密性加入藥品（先加入固體藥品，再加入液體藥品）固定裝置收集氣體。提醒學生化學實驗應按照實驗步驟規范、有序進行操作。
四、反思評價，加深理解
學生實驗結束，教師要給予學生反思的機會，引導學生重新審視所選實驗裝置的優點與不足，加深對知識的理解。如：裝置②與裝置①相比較，裝置②的優點是什么？（與裝置①相比，可以制取較多量的二氧化碳）；使用裝置②制取氣體時，液體藥品反應消耗完畢，不能隨時添加液體藥品，為此對該裝置做如何改進？（可通過長頸漏斗向試管或錐形瓶中添加液體試劑，如圖③、④所示裝置）；使用裝置③或裝置④制取二氧化碳氣體時，為確保收集到氣體，應注意什么？（應使長頸漏斗的下端浸在液面以下）。通過一步步設問，一次次引發學生思考，提高對各實驗裝置優缺點的認識。
五、創新拓展，開發資源
為了開闊學生的知識面，拓寬學生的知識視野，我們在尊重教材和學情的基礎上，可以適度開發教材資源、豐富教學資源，實現教學資源共享。
教師提出問題：我們都能成功地得到二氧化碳。但到現在我們交流結束，我還發現好多裝置中還在冒氣泡。這是不是又有一個新問題，它不由我們控制、不需要時它還繼續發生反應，怎么辦[1]？怎樣才能做到節約、安全、隨時控制反應發生或停止呢？
學生討論：
學生甲：我們少加一點藥品。
學生乙：這樣好像不行， 可能會導致氣體還不夠時， 藥品就沒有啦。
學生丙：是不是可以從裝置上想辦法，如果可以控制藥品的接觸與不接觸就可以。因為如果要發生反應，藥品要接觸；如果不接觸，反應自然會停止……[1]。
學生經過思考、討論，給出如下實驗裝置。
教學并不是刻板給予，而是在教師的引導下學生自主獲取知識。本課注重“過程與方法”教學目標的活動設計，學生親歷知識的形成過程，他們進行自主、協作學習，互相取長補短，共享學習成果，感受和體驗探究的過程和樂趣。學生的積極性受到了充分的調動，下課時仍意猶未盡，自然也就收到較好的教學效果[2]。
參考文獻
第4篇：二氧化碳氣體分析范文
關鍵詞：探究；深度；廣度；精度
化學是一門以實驗為基礎的自然科學，新課程以實驗探究為載體，培養學生的思維能力、實踐操作能力和合作交流的能力。然而，教材提供的探究實驗僅僅是師生開展科學探究的素材，在探究教學中，教師應該關注實驗細節，增強實驗“三度”。具體說就是：改變實驗步驟，增進探究的深度；設計實驗漏洞，增加探究的廣度；開展對比實驗，增強探究的精度。
一、 改變實驗步驟，增進探究的深度
實驗是化學研究的重要方法，有的實驗操作順序不同，可能會導致實驗現象大相徑庭，有的實驗盡管步驟不同，但實驗現象卻是相同的，對于異途同歸的探究實驗，如果改變操作順序，就能增加實驗探究的深度。
1．二氧化碳與水反應
課本關于二氧化碳與水反應的探究實驗步驟一般是這樣的：
（1）取兩支試管a和b，在a、b兩支試管中分別加入2ml蒸餾水，滴入2滴紫色石蕊試液。向a試管中通入二氧化碳氣體，b試管用于對比，觀察記錄實驗現象。
（2）取下試管a，加熱液體至沸騰，觀察顏色是否變化。
按照這樣的實驗步驟操作，探究的深度略顯不足。不妨將實驗步驟（1）做如下改進：①取兩支試管a和b，在a、b兩支試管中內分別加入2ml蒸餾水，向a試管中通入二氧化碳氣體，b試管用于對比，觀察到a、b試管內還是無色液體，沒有任何變化，不能確定二氧化碳是否與水是否發生了化學反應。要檢驗二氧化碳與水發生了化學反應還需要借助紫色石蕊試液（它遇到酸性物質會變為紅色）。②向a、b兩支試管內分別滴入2滴紫色石蕊試液、振蕩，觀察到a試管內石蕊試液呈現紅色，b試管內石蕊試液呈現紫色。證明a試管內水已經和二氧化碳發生了反應生成了酸性物質（碳酸）。③將紅色的石蕊試液加熱至沸騰，發現紅色石蕊試液又變為紫色，從而得出二氧化碳的兩個化學性質：
co2＋h2o＝h2co3h2co3＝co2＋h2o
2．將二氧化碳倒入階梯狀蠟燭的燒杯中
一般實驗步驟如圖1所示，觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，得出二氧化碳密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒的性質。如果在此實驗的基礎上再增加一個探究實驗，如圖2所示，改變二氧化碳的傾倒方向，觀察到上層蠟燭先熄滅，下層蠟燭后熄滅。兩個截然相反的實驗現象給學生強烈的視覺沖擊和思維震撼，看似相異的現象卻反映了二氧化碳相同的性質。
二、設計實驗漏洞，增加探究的廣度
為了強調實驗細節，教師不妨設計一些教學漏洞，讓學生在辨錯、析錯、糾正的過程中關注實驗細節。例如，二氧化碳的制備實驗可以設計三個操作漏洞，增加實驗探究的廣度。
漏洞1．長頸漏斗未形成液封
如圖3所示，實驗前檢查裝置的氣密性良好，向錐形瓶內加入石灰石或大理石，從長頸漏斗加入稀鹽酸（量比較少，未浸沒長頸漏斗的導管形成液封），錐形瓶內有大量的氣泡，但是一段時間后用燃著的木條檢驗，木條并不熄滅。組織學生查找原因：氣體從長頸漏斗內逸出，因而收集不到二氧化碳氣體。改進措施：繼續添加稀鹽酸，浸沒長頸漏斗的導管形成液封，如圖4所示，很快就能收集滿二氧化碳氣體。這樣從反面強調了使用長頸漏斗制備氣體時，長頸漏斗一定要形成液封，否則氣體將從長頸漏斗內逸出，無法收集到氣體。
漏洞2．膠塞未旋緊，裝置漏氣
用圖5所示的裝置制備二氧化碳氣體并探究二氧化碳的性質。若制備二氧化碳前，經檢驗得知該裝置的氣密性良好，但向燒瓶內加過大理石或石灰石，蓋上膠塞后，滴下稀鹽酸，試管內卻無氣泡出現。學生分析試管內無氣泡出現的原因是：膠塞未旋緊，裝置漏氣。在維持原裝置和試劑都不變的基礎上，改進措施：旋緊膠塞。該實驗漏洞從反面強化了學生實驗經常容易忽略實驗細節：未旋緊膠塞，裝置漏氣。
漏洞3．未打開分液漏斗蓋子；難以滴加液體
如圖5所示，制備所需二氧化碳前，經檢驗得知該裝置的氣密性良好。但加過大理石或石灰石，旋緊膠塞后，打開分液漏斗的活塞，沒有稀鹽酸滴下。學生分析異常的原因是：分液漏斗蓋子未打開，難以滴加液體藥品。改進措施：打開分液漏斗的蓋子。
三、開展對比實驗，增強探究的精度
不少課本和教輔用書上關于二氧化碳的收集方法的表述是：只能用向上排空氣法收集，因為二氧化碳的密度比空氣大，不與空氣發生化學反應。不能用排水法收集，因為二氧化碳能溶于水。在探究二氧化碳的實驗室制法時，教師可以組織學生開展對比實驗，探究用排水法和向上排空氣法收集二氧化碳氣體的速度以及收集到的二氧化碳的純度，增強實驗探究的精度。
1． 比較用兩種方法收集二氧化碳的耗時長短
在大試管中加入5粒石灰石、傾倒約試管1／3的稀鹽酸，取一支試管a，用排空氣法收集二氧化碳，驗滿后，再用膠塞塞緊，備用。取另一支容積相同的試管b，用排水法收集一試管二氧化碳，收集滿后，用膠塞旋緊，備用。分別記錄兩種方法收集滿二氧化碳所用的時間。實驗發現：收集等體積的二氧化碳時，用排水法收集比用排空氣法收集所需的時間短。因而，用排水法收集二氧化碳的速度更快。
2． 比較用兩種方法收集二氧化碳的純度
第5篇：二氧化碳氣體分析范文
小蘇打和白醋的變化
一、教學目標
1．知道小蘇打和白醋會發生化學反應，產生新的物質。
2．知道二氧化碳是具有特殊性質的一種氣體。（本課要知道的性質是：①不支持燃燒；②比空氣重）
3．通過觀察、實驗、分析和閱讀資料得出正確結論。
4．懂得只有足夠的證據才能做出正確的判斷，得出科學結論需要嚴密的邏輯推理。
二、教學重點、難點
重點：小蘇打和白醋的混合實驗以及產生氣體的判斷。
難點：1．倒氣體熄滅蠟燭火焰的實驗操作；
2．對于實驗的合理推想和論證。
三、教學用具
學生準備：小蘇打、白醋、玻璃片、玻璃瓶、火柴、蠟燭。
教師準備：教學課件。
四、相關資源
【教學實驗】觀察小蘇打、白醋及產生的氣體。
五、教學過程
【新課導入】
【展示】展示小蘇打。
【提問】請同學們仔細觀察小蘇打，并說一說小蘇打有什么特點？并進行記錄。
【預設】小蘇打是白色粉末狀物質。
【展示】展示白醋。
【提問】請同學們仔細觀察白醋，并說一說白醋有什么特點？并進行記錄。
【預設】白醋沒有顏色，而且聞起來酸酸的。
【過渡】如果我們將小蘇打和白醋進行混合，會有什么現象發生呢？會發生怎樣的變化呢？這節課我們就來學習白醋和小蘇打的變化。
【新知講解】
知識點一：小蘇打和白醋混合后的變化
【展示】展示工具。
【講述】做這個實驗還需要的工具有小勺、毛玻璃片和玻璃杯。
【展示】展示步驟：
1．用勺子取3勺白醋放入玻璃瓶中；
2．用勺子取1平勺小蘇打放入玻璃瓶中，立即蓋上毛玻璃片；
3．仔細觀察，看到了什么？聽到了什么？用手觸摸玻璃瓶的外壁，有什么感覺？并記錄。
【組織活動】請同學們按照步驟自己進行實驗。
【學生活動】按照步驟進行實驗。
【教師活動】教師巡回指導。
【師生交流】小蘇打和白醋反應的實驗現象是什么呢？
【總結】
【提問】燒杯中的白色液體還是白醋嗎？
【預測】可能不是了。
【提問】我們如何來驗證呢？。
【預設】往白色液體中再加入小蘇打，如果還能有氣體產生，說明是白醋，如果沒有現象，說明不是了。
【組織活動】請同學們自己動手試試。
【學生活動】往反應后產生的液體中加入小蘇打。
【總結】玻璃杯中的無色液體不是白醋了，是一種新的物質醋酸鈉。
知識點二：產生了什么氣體
【過渡】小蘇打和白醋混合后還產生了大量的氣體，這是什么氣體？這種氣體有什么性質呢？
【講述】我們可以通過兩種方法來驗證這種氣體有哪些性質。
【展示】展示方法。
方法一：往杯子里插入正在燃燒的細木條。
方法二：把玻璃杯中的氣體倒在蠟燭的火焰上。
【組織活動】現在請同學們按照老師所述方法進行實驗。
【學生活動】學生按照步驟進行實驗。
【提問】往杯子里插入正在燃燒的細木條和把玻璃杯中的氣體倒在蠟燭的火焰上分別有什么現象呢？
【預設】蠟燭都熄滅。
【講述】科學家經過大量的研究，已經確定這種氣體是二氧化碳。二氧化碳是空氣的組成部分，它能使燃著的火焰熄滅。小蘇打和白醋產生了二氧化碳，蠟燭燃燒也有二氧化碳氣體產生，我們呼吸時呼出的氣體中也含有二氧化碳。我們喝的一些飲料中，就含有二氧化碳氣體，當打開汽水瓶蓋時，冒出的氣泡就是二氧化碳。
【展示】展示【教學實驗】觀察小蘇打、白醋及產生的氣體。
【教學實驗】觀察小蘇打、白醋及產生的氣體。
【展示】展示二氧化碳的性質。
【講述】請同學們課下觀看視頻【知識解析】二氧化碳的性質—滅火；二氧化碳的性質—能使澄清石灰水變渾濁。
六、課堂小結
通過這一節課的學習，我們知道了小蘇打和白醋會發生反應生成醋酸鈉和二氧化碳氣體，這一變化是化學變化；二氧化碳氣體密度比空氣大，它不助燃，能使燃著的蠟燭熄滅。
七、板書設計
4
小蘇打和白醋的變化
白醋+小蘇打
二氧化碳+醋酸鈉
密度比空氣大
第6篇：二氧化碳氣體分析范文
浙教版《科學》八年級下第61頁《二氧化碳》中的活動：
4.用藍色石蕊試液測被壓扁的瓶中液體，顯 色，說明此液體呈 性。
二氧化碳是學生繼氧氣之后比較系統地研究的第二種物質。關于二氧化碳的教學，《科學八年級下教學參考書》建議采用實驗、閱讀、討論相結合的方式，重點放在課本安排的幾個實驗和組織學生討論上，讓學生通過自己動手實驗，從實驗現象的觀察、分析中，歸納總結得出二氧化碳的性質。開始教學時，可以先介紹二氧化碳的實驗室制法、收集方法（向上排空氣收集法）、檢驗氣體是否充滿集氣瓶的方法，再讓學生觀察教師的演示實驗，然后讓學生用課前收集準備好的二氧化碳進行實驗。
此探究活動的編寫意圖只是針對新授課的知識、技能等目標與要求，也符合初二學生的認知水平。筆者認為課本對上述活動的安排只考慮了讓學生認識二氧化碳的物理性質和化學性質，并沒有進一步探討實驗室制取二氧化碳的藥品選擇和確定氣體收集方法等充滿培養學生科學探究思想的相關知識。在初三復習課中，隨著學生知識的完善和能力的提升，科學教師可以增設這一目標，通過精選相應的變式練習，實現課本探究活動與中考試題的融合，以提升學生的科學素養。
一、實驗室制取二氧化碳為什么選用石灰石
變式1 （2013·嘉興中考）為研究實驗室制取二氧化碳的速度與什么因素有關，科學興趣小組的同學設計了如下實驗方案：室溫下在六個錐形瓶中分別加入A、B兩種大理石各50克，然后加入等量的不同溶質質量分數的稀鹽酸。記錄表如下：
（1）由實驗方案可知，他們除了在研究稀鹽酸質量分數的影響外，還在研究 的影響。
（2）查閱資料得知，化學反應的速度與反應物間的接觸面積有關。于是他們對上述方案進行了修改，使大理石的 也相同。
（3）為了準確比較CO2氣體的產生速度，理論上可以測量收集相同體積氣體所用的時間，也可以測量 。
【解析】 本題主要考查影響生成二氧化碳反應速度的因素，根據科學興趣小組同學的實驗方案，他們除了在研究稀鹽酸質量分數對其的影響外，還在研究大理石種類對其的影響，并且由資料得知，反應物間的接觸面積會影響化學反應的速度，所以要求大理石的顆粒大小（體積）也要保持相同；要準確比較CO2氣體的產生速度，理論上可以測量收集相同氣體所用的時間，也可以測量相同時間收集到的氣體體積。
答案：（1）大理石的種類 （2）顆粒大小（體積） （3）相同時間收集到的氣體體積
變式1主要探究稀鹽酸質量分數、大理石的種類對產生二氧化碳氣體速度的影響，其實該題還隱含了一個非常重要的知識，也是一個非常好的探究因素，即實驗室為什么選用石灰石（或大理石）制取二氧化碳？現在的科學課本，只通過圖2-55告訴學生實驗室用石灰石（或大理石）制取二氧化碳氣體，并沒有闡述其原因。石灰石（或大理石）的主要成分是碳酸鈣，碳酸鹽跟酸起反應，一般都有二氧化碳生成。若選用可溶性的碳酸鹽（如碳酸鈉等），與酸反應速度過快，難以控制；若選用不溶性碳酸鹽（如碳酸鎂等），則其來源一般較少。石灰石（或大理石）與酸反應速度適中，其在自然界中的含量也極其豐富，且價格低廉。[2]所以，變式1更有助于學生完善知識結構，不僅解決了實驗室為什么選用石灰石（或大理石）制取二氧化碳的問題，而且進一步探討了稀鹽酸質量分數等對制取二氧化碳速度的影響，不失為舉一反三的好題。
二、實驗室制取二氧化碳為什么最好選用稀鹽酸
變式2 （2007·杭州中考）雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣。教師在課堂上做了個趣味實驗，將雞蛋放入盛有100毫升稀鹽酸的燒杯中（雞蛋的密度大于稀鹽酸的密度），可以看到雞蛋先下沉，一會又上浮，到液面時又下沉，如此反復。該實驗中發生的化學反應方程式是 。浮力改變是雞蛋下沉后又上浮的直接原因，而造成浮力改變的主要原因是 。除此主要原因外，引起浮力改變的原因還有 （假設在反應的過程中，雞蛋、溶液體積和溫度不變）。
小明對該實驗很感興趣，他也將同樣的雞蛋，放入實驗室常見的酸溶液中，但見雞蛋下沉后卻并不上浮，你猜測這其中的原因可能是 ，或是 。
【解析】 本題主要從日常生活中的一個常見的現象入手，對浮力知識和化學方面的知識進行綜合考查。雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣，與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，而雞蛋浮力大小的改變主要與排開液體體積的改變有關，即碳酸鈣與鹽酸反應產生的小氣泡附在雞蛋殼表面，使雞蛋排開的液體體積增大，導致浮力增大，雞蛋上浮到液面，氣泡破裂，體積減小，浮力也減小，因而又下沉。此外，雞蛋浮力大小的改變也與溶液的密度改變有關，由鹽酸變為氯化鈣溶液，溶液密度增大。而小明的實驗，既然雞蛋放入酸中沒有上浮，也可以從上浮原因的反面進行分析，如果酸的濃度較小，與碳酸鈣反應產生的二氧化碳較少，雞蛋所受的浮力小于所受的重力；此外，如果酸是硫酸，與碳酸鈣反應生成微溶于水的硫酸鈣會阻礙繼續反應。
變式2通過小明實驗的不成功，巧妙地引出一個重要的科學問題，即實驗室制取二氧化碳時，為什么最好選用稀鹽酸，這與實驗室為什么選用石灰石制取二氧化碳一樣在課本中都沒有說明，這也是一個非常好的探究因素。如果用稀硫酸和石灰石（或大理石）反應，由于生成的微溶性固體硫酸鈣覆蓋在石灰石（或大理石）表面，使酸與石灰石（或大理石）脫離接觸，導致反應太緩慢或停止，若要讓反應能進行，則需考慮讓反應物之間的充分接觸，如選用石灰石（或大理石）粉末等。如果用硝酸與石灰石（或大理石）反應，由于硝酸不穩定，見光或受熱易分解，制得的CO2中混有NO2和O2等雜質；如果用濃鹽酸與其反應，由于濃鹽酸具有揮發性，制得的CO2中混有氯化氫氣體，選用稀鹽酸 制得CO2氣體則較為純凈。[2]
三、實驗室能否用排水法收集二氧化碳氣體
【解析】 本題主要考查二氧化碳的性質。在探究二氧化碳的溶解性時，為了避免雜質等影響，試劑瓶中加入的水應是蒸餾水；為了使二氧化碳充分溶解，應盡量緩慢地推動活塞；當向水中注入CO2氣體體積達到120毫升時，紅色油柱開始向上移動，說明200毫升水中最多能溶解120毫升二氧化碳，實驗表明在該條件下，1體積水中能溶解二氧化碳的體積是：120毫升/200毫升=0.6。
答案：（1）A （2）使二氧化碳充分溶解 （3）0.6
變式3通過定量的方式探究了二氧化碳在水中的溶解能力，回答了實驗室能否用排水法收集二氧化碳氣體的問題。課本通過圖2-57、2-56定性的說明二氧化碳溶于水、且二氧化碳的密度比空氣大，只能采用向上排空氣法的方式收集二氧化碳氣體。通過本實驗卻發現在該條件下，1體積水中能溶解二氧化碳的體積為0.6（在標準狀況下，1體積水也僅能溶解0.88體積的二氧化碳[3]），這個量并不大，此外還可通過二氧化碳在水中溶解快慢的實驗，得出二氧化碳在水中溶解速率并不大，所以在實驗室完全可以使用排水法收集二氧化碳，如果采用圖乙方式收集效果則更佳。我們知道能用排水法收集的氣體，一般不用排空氣法收集，因為排水法收集的氣體純度高，而且還可以觀察到氣體何時集滿。[4]
科學課本是課程專家、學科專家以及廣大一線優秀科學教師集體智慧的結晶，是科學教師教學的基本憑借，也是學生自學的主要對象。但是，我們絕不能把科學課本當成是“圣經”、唯一的科學課程資源。在初三復習“科學探究”時，科學教師以課本為基礎，通過創設新情境、新問題，臻善典型“探究”活動，開展有效性的變式教學，這不僅能使學生的學習“減負提質”，更能培養學生的求異創新能力。
參考文獻：
[1] 王鶴新. 挖掘教材例題，開展變式教學[J]. 中學物理教學參考，2013（4）.
[2] 徐宜秋. 實驗室制取二氧化碳若干問題釋疑[J]. 數理化學習（初中版），2008（11）.
第7篇：二氧化碳氣體分析范文
關鍵詞：注射器；二氧化碳；實驗創新
文章編號：1008-0546（2014）03-0082-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
二氧化碳的制取及性質是初中化學學習的一個非常重要的環節，在上冊書中氧氣的實驗室制法及性質、二氧化碳的制法的教學完善了由藥品的狀態及反應的條件來選擇實驗裝置，由最簡單的普通試管加帶導管的橡皮塞（固液不加熱型），到擴大了容積的反應容器（錐形瓶、燒瓶等），再到可以隨時添加液體藥品的儀器及可以隨時控制反應開始和停止的裝置，這條思路也正是引導學生要用創新的思維來思考。而在課本提供裝置的基礎上讓學生利用生活中的物品來設計制作實驗裝置，正體現了這一思路。通過改進實驗裝置，更好地幫助學生理解實驗原理，認知反應類型及由反應的條件、反應物的狀態來如何選擇生活中的物品對課本上的實驗進行探究并改進，讓學生明白學化學并不等于學化學書。
一、設計意圖
教材中的二氧化碳的發生裝置不能隨時控制反應的發生或停止，實驗室雖有啟普發生器，但數量不多，不能普及到每一位學生。在一些課外資料上雖也有一些可以控制反應的發生和停止的裝置，但制作起來不是很方便，而且玻璃儀器攜帶時容易破損。
教材中對二氧化碳溶解性實驗是用飲料瓶來做的，實驗現象也很明顯，但因為飲料瓶本來就很軟，有的同學會有疑問說“老師是不是用手把飲料瓶捏扁了”。而且學生對于二氧化碳“能溶于水”這句話只是膚淺的印象，沒有能夠理解“能溶于水”的意思，在做一些相關的題目時容易出錯。用帶有刻度的注射器來做實驗更直觀，再加上石灰水和氫氧鈉溶液與水和二氧化碳的溶解進行對比，學生對二氧化碳溶解性的印象就更深了，同時還能直觀地比較二氧化碳與氫氧化鈉反應從“無現象”變為“有現象”。
教材中的二氧化碳滅火器原理示意圖用的是帶支嘴的錐形瓶與小試管，這套裝置藥品的用量較大，雖然噴射效果好，但容易在演示該實驗時把講臺邊弄得到處是泡沫，也不符合藥品的節約原則。
教材上已做過由傾倒二氧化碳先后將兩支不同高度的蠟燭熄滅的實驗來證明二氧化碳的密度比空氣大和二氧化碳既不能燃燒也不能支持燃燒的化學性質同時驗證，而通過改進又可以將二氧化碳密度比空氣大的實驗與二氧化碳與水反應的實驗同時驗證，開拓了學生的創新視角。
二、儀器藥品及材料
注射器（20mL）七支、注射器10mL、1mL各一支、帶導管的單孔橡皮塞、導管、小藥瓶、輸液管、輸液管上的止水夾四只、橡皮塞一只、小玻璃棒一根、玻璃直角導管二根、橡膠導管一根。
石灰石、稀鹽酸、蒸餾水、石灰水、氫氧化鈉溶液、 飽和碳酸鈉溶液、濃鹽酸、洗衣粉、用紫色石蕊試液浸泡過的濾紙若干（已烘干）。
三、實驗裝置
四、實驗過程及現象
1.可以控制反應的發生和停止的二氧化碳發生裝置
（1）檢查裝置的氣密性：將導管放入水中，再用手握住注射器，有氣泡出現，則氣密性良好。（注：不要用推拉活塞的方法判斷氣密性情況）
（2）裝藥品：注射器B中入裝稀鹽酸，注射器A中裝入石灰石，然后將裝置再次連接好。推動注射器B的活塞，將稀鹽酸從注射器B分幾次慢慢推入注射器A中，使固體藥品與液體藥品混合，產生二氧化碳氣體。
（3）將導管放入澄清石灰水中，石灰水變渾濁（圖5—圖6），把導管放入紫色石蕊試液中，紫色石蕊試液變紅（圖6—圖7），說明有二氧化碳氣體從裝置中產生。
（4）反應結束后，將導管先從石蕊試液中取出，再將注射器B的活塞拉出，使固體藥品與液體藥品分離，反應停止。
2.二氧化碳的吸收比較裝置
（1）先將三支注射器中分別吸入10mL蒸餾水、石灰水、氫氧化鈉溶液。
（2）再分別吸入10mL二氧化碳氣體（圖8）。
（3）吸入二氧化碳氣體后立即關緊止水夾，反復多次將裝置倒轉，使得注射器中的液體與氣體充分接觸。
（4）可明顯看到，由于二氧化碳在水中的溶解以及與氫氧化鈣、氫氧化鈉的反應而使得三支注射器的活塞處在不同的刻度處（圖9）。
3.微型二氧化碳滅火器裝置
（1）在10mL注射器中加入5mL左右飽和碳酸鈉溶液及少許洗衣粉，
（2）在1mL注射器中加入濃鹽酸，
（3）如圖，連接好裝置后將1mL注射器中的濃鹽酸推入10mL注射器，迅速反應，帶泡沫的二氧化碳由10mL的注射器向外噴射（圖10），將燃著的蠟燭撲滅（圖11）。
4.二氧化碳性質實驗裝置
（1）在一支20mL的注射器上的10mL處鉆一個孔。
（2）在一根比注射器略短的玻璃棒上卷上三段紫色石蕊試液浸泡過的濾紙條。
（3）然后在底部和20mL處的濾紙上滴上1滴水，10mL處的紙保持干燥，放入注射器中。
（4）用剛剛收集到的二氧化碳氣體從的小孔處慢慢注入。
（5）可觀察到，下面潮濕的濾紙先變紅了，上面潮濕的濾紙的后變紅，中間10mL處沒有滴水的濾紙不變色（圖12）。由此可以說明，①干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊變紅；②二氧化碳與水生成的碳酸可以使紫色石蕊變紅；③二氧化碳的密度比空氣大。
五、注意事項
（1）不要用推拉活塞的方法判斷氣密性情況。
（2）二氧化碳在水中的溶解性要用蒸餾水來做，防止水中已溶解部分空氣中的二氧化碳而影響實驗現象。
這個實驗中的二氧化碳氣體最好是用排水法收集，因為排水法收集的二氧化碳氣體較排空氣法更純凈，實驗現象也更明顯。
在這個實驗中二氧化碳的溶解度并不能與書上提及的1體積水中能溶解1體積的二氧化碳相同，而是溶得要少一些，因為教材上的數據是在標準狀況下測定的，而筆者的這個實驗是在室溫下進行的。
（3）10mL注射器上的針頭若不裝也可以噴出帶泡沫的二氧化碳，但噴射效果不及裝上針頭的噴射效果，實驗時把針頭前最尖端的部分要去除，以防受傷。
（4）推動注射器活塞時要慢，防止二氧化碳一下子裝滿放有濾紙的注射器，且這個實驗中用到的二氧化碳氣體不要用排水法收集，要收集干燥的二氧化碳氣體。
六、實驗改進后的優點
1.氣密性好，現象明顯
（1）注射器氣密性好，操作簡單。
（2）在二氧化碳的發生裝置中，隨著注射器B的活塞推進或拉出可以很方便地控制反應的開始或停止。推壓注射器添加稀鹽酸可以控制二氧化碳氣體產生的快慢，因此很好地控制實驗進程。
2.有刻度，便于數據分析
（1）由這組實驗可以更直觀地認識到二氧化碳在水中的溶解性， 用數據來幫助學生了解“能溶于水”這句話。
（2）可以將二氧化碳與氫氧化鈉的反應與二氧化碳溶于水進行比較，使得原本沒有現象的二氧化碳與氫氧化鈉的反應變為 “有現象”。
（3）二氧化碳與石灰水的反應現象明顯，但吸收二氧化碳的量卻不及氫氧化鈉溶液，由此現象可讓學生理解，為什么檢驗二氧化碳用澄清石灰水，而吸收二氧化碳卻要用氫氧化鈉溶液。
3.藥品用量少，環保節約
（1）教材上的裝置藥品用量較多，改進后用量較少，現象一樣很明顯。
（2）有利于學生進行創新精神和環境保護教育，彌補了部分中學實驗儀器的不足。
4.材料常見，易于推廣
取材方便，操作安全、簡便，適合學生人人動手實驗，提高學生學習的主動性，易于推廣。
七、實驗改進反思
新課程背景下的化學實驗在內容上趨向生活化、綠色化，在實驗設計上講求探究化、綠色化、微型化。[1]教材中的實驗設計不一定每個都是最好的，這需要我們教師在平時的工作中注意積累經驗、積極思考，把化學實驗與身邊的物質緊密聯系到一起，充分利用生活中常見到的材料用于改進化學實驗，同時也帶動了學生學習化學的積極性，引導學生一起用常見材料來完成化學實驗。
第8篇：二氧化碳氣體分析范文
Abstract： This article mainly investigates some technologies about carbon dioxide， just like carbon dioxide concentration， desulfurization by physical or chemical method before getting into the coke oven， high temperature hydrogenation desulfurization process in coking and the final desulfurization in coal gas for the sulfur recovery. This article focuses on the desulfurization in the process of Coking.
關鍵詞： 焦煤入爐前脫硫；碳化過程加氫脫硫；回收煤氣脫硫
Key words： desulfurization before getting into the coke oven；hydrogenation desulfurization in carbonization；recovery gas desulfurization
中圖分類號：X5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）07-0293-02
0 引言
目前世界上約85%的商業能源需求都是靠化石燃料來滿足，要想迅速拋開化石燃料而不影響全球經濟發展恐怕是不可能的，目前已經認識到化石燃料燃燒所排放的二氧化碳，可以通過富集和地質儲存（CCS）而大大減少。本文主要從化石燃料利用的角度來闡述一下二氧化碳的減排、富集和儲存技術的研究進展，發展現狀和前景。
1 二氧化碳的減排
《京都議定書》大致從三個方面來促進二氧化碳的減排：一是應對全球變暖的政治策略，二是二氧化碳稅和排放權交易，三是清潔發展機制（CDM）。對二氧化碳為主的溫室氣體減排技術的研究，目前主要分為源頭控制和后續處理，包括減少溫室氣體排放技術、增加碳匯技術（陸地生態系統碳匯、海洋碳匯等），以及碳捕獲和封存技術。國外研究人員提出了“穩定楔”理論，即15種減緩氣候變化的溫室氣體減排技術，目的是在2050年前將全球大氣中CO2的濃度保持在500mL/m3。要達到該目標至少需要綜合運用15種技術中的任意7種。15種減排技術綜合歸納起來主要有以下5種：
①提高能源效率和加強管理。表現在提高燃料的使用效能、減少車輛的使用、降低建筑耗能、提高發電廠效能等方面；②燃料使用的轉換，以及CO2的捕獲與封存。以天然氣取代煤作燃料、捕獲并儲存發電廠CO2。③核能發電。用核能技術替代燃煤發電的技術。④可再生能源及燃料。如風能、太陽能、可再生燃料（生物質能）。⑤對CO2的吸收。森林和耕地對CO2的吸收作用。
國際能源局（IEA）指出，通過提高能效和增加可再生能源生產來減少CO2排放的潛力仍是有限的。CCS在10～20年內是可大大減少CO2排放有潛力的技術。因此，減少全球CO2排放的策略必須將以下幾種組合采用：提高能效；更多地生產可再生能源；較多地實施CCS。減少CO2排放幾大策略的潛力如圖1所示。
因此，CO2的捕獲和封存技術是當前該領域研究的熱點，被認為是最具應用前景的溫室氣體減排技術之一。下面就主要介紹一下CCS的研究現狀和進展。
2 二氧化碳的富集
目前，電廠和其他工業生產燃燒生成的二氧化碳主要以煙氣的形式排出，煙氣中二氧化碳的濃度在4-14%（V/V）左右，從原理上來說，這些煙氣可以通過壓縮至10MPa以上而被儲存起來，從而減少二氧化碳的排放，但如此大的煙氣量造成存儲源的浪費，同時壓縮煙氣的能量消耗巨大，因此生產利于運輸和儲存的高純度的二氧化碳就有利可圖，這個過程被稱為二氧化碳的富集。二氧化碳的富集與儲存對于大型固定的排放源來說是最實用的，它所需求的支持運輸網絡的相關設施最簡單并且構建起來最經濟。化石燃料燃燒工廠的二氧化碳富集一般有四種工藝路線：
①燃燒后富集；②燃燒前富集；③在燃料氧化燃燒過程中富集；④化學鏈燃燒技術。
2.1 燃燒后富集 燃燒后富集是從化石燃料燃燒后的含有NOx和SO2的煙氣中分離出二氧化碳的過程。圖2是燃燒后富集CO2的工藝流程示意圖。
由圖可知，燃燒后富集是從燃料燃燒產生的煙氣（CO2、NOx、SO2）中分離CO2，目前首選的技術是用化學溶劑（通常是用胺，如乙醇胺MEA）對煙氣進行洗滌，化學溶劑與二氧化碳發生化學反應后形成一種化合物，然后對溶劑進行加熱，化合物分解，分離出高純度的CO2，同時達到化學溶劑再生的目的。
2.2 燃燒前富集 燃燒前富集是指，燃料與氧氣或空氣亦或水蒸氣發生反應產生主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣體，這個過程被稱為氣化、部分氧化或重整。一氧化碳和氫氣的混合氣體通過催化轉化也即水煤氣變換反應使一氧化碳與水反應生成二氧化碳和氫氣，然后二氧化碳被分離出來，氫氣則作為燃氣輪機聯合循環系統的燃料，如整體煤氣化聯合循環系統（IGCC）。圖3是燃燒前富集CO2的工藝流程示意圖。
該工藝可以用于從天然氣、石油或煤為燃料的系統，但是以石油和煤作燃料時，需要加裝去除硫化物、氮氧化物和顆粒物等雜質的設備。和燃燒后分離相比，燃燒前分離需要處理的氣體較少，所處理氣體壓力較高，二氧化碳濃度較大，這就減小了二氧化碳分離設備的尺寸，從而降低了投資成本。
顯然，燃燒前富集工藝需要從根本上改變原有電廠設計的變化，但大多數燃燒前二氧化碳富集技術已經在制氨廠和其他工業過程中得到了證實，并且這些技術正在美國的Great Plains Synfuels電廠應用。另外對于一些不需要富集二氧化碳的電廠來說，此工藝還可以用來制造氫氣，如采用IGCC的電廠。
在燃燒前富集工藝中生產的氫氣可以作為燃料電池的替代燃料，雖然目前來說燃料電池和燃氣輪機相比不具競爭力，但是從長遠來看，隨著化石燃料的減少，特別是對于小型發電廠和運輸業而言，燃料電池的優勢是不言而喻的。
對于燃燒前二氧化碳富集工藝，通過新技術的開發，節約成本和提高能源效率的空間是巨大的。
2.3 富氧燃燒富集 富氧燃燒富集二氧化碳是指，燃料在氧氣和二氧化碳的混合氣體中燃燒，而不是在空氣中燃燒，因而產生的是一種富含二氧化碳的煙氣。通常，氧氣由空氣分離裝置提供，氧氣和二氧化碳混合氣體通過將部分煙氣回流到燃燒室里生成。圖4是在燃料氧化燃燒過程中富集CO2的工藝流程示意圖。
該工藝燃燒爐使用氧氣和二氧化碳混合氣的目的是為了控制火焰溫度，如果燃燒發生在純氧中，火焰溫度就會過高，不易控制，很可能會超出燃燒爐所承受的最高溫度，但如果在燃燒爐里回流部分含有高濃度二氧化碳的煙氣，就可以控制燃燒爐的溫度，改善燃燒速度，從而提高熱效率。這樣產生的煙氣富含二氧化碳，并且不含氮氧化物，部分回流到燃燒室，大部分被除去硫化物和顆粒物雜質后二氧化碳的濃度可接近90%，這樣就不需要對其進行分離就可以直接進行壓縮儲存或運輸。
這種工藝的優點在于不用任何除NOx的設備，還可以省去分離二氧化碳的設備和能耗，并且由于燃燒爐里氧氣的濃度較空氣燃燒來說高得多，這就可以大大減小燃燒爐的規模，進而后續如脫硫等工段的設備也相應減小，這樣就更進一步減少了設備投資。由于不需要對二氧化碳進行分離，就大大降低了分離二氧化碳帶來的能量消耗，節約了成本。
2.4 化學鏈燃燒技術富集 一些新的工藝方案試圖避開在上述工藝中使用空氣分離裝置，因為它的能量需求大。化學鏈燃燒技術利用金屬氧化反應來分離氧氣，隨著后來金屬氧化物的減少，為化石燃料燃燒提供了所需的氧氣。該技術把傳統的燃燒分解為兩個氣固化學反應，燃料與空氣不直接接觸，是一種無火焰的燃燒方式。
該系統含有兩個反應器：空氣反應器和燃料反應器。在燃料反應器內金屬氧化物與燃料氣體發生還原反應并吸收熱量，一般使用天然氣、氫氣等作為燃料氣體。其反應式為：
（m+4n）MeO+2CnHm+ΔHred（m+4n）Me+mH2O+2nCO2 （1）
在燃料反應器內被還原的金屬顆粒回到空氣反應器并與空氣中的氧氣發生氧化反應放出熱量，其反應式為：
Me+O2MeO+ΔHox （2）
式（1）與式（2）相加即為傳統燃燒反應
CnHm+O2nCO2+m/2H2O+ΔH （3）
通常情形下，反應（1）吸收熱量，反應（2）放出熱量，這兩部分熱量的代數和即為反應（3）中的ΔH，即燃料進行傳統燃燒時放出的熱量。但是由于該種燃燒形式把一步化學反應轉變成了兩步化學反應來完成，實現了能量的梯級利用，提高了能源利用率。特別是，從燃料反應器內排出的二氧化碳和水蒸氣可以直接通入冷凝器被冷卻，在不需要額外消耗能量的情況下，把水蒸氣冷凝成液態水，分離出高濃度的二氧化碳，便于進行下一步對二氧化碳的回收和處理。另外在燃燒過程中，燃料不與氧氣直接接觸，避免了燃料型NOx的生成。當燃燒溫度低于1500℃時，熱力型NOx生成極少，而空氣側反應溫度較低，因而可以控制熱力型NOx的生成。
化學鏈燃燒技術仍處于研究階段，目前主要采用熱重分析儀、流化床和固定床進行探索性研究，作為氧載體的金屬物質主要有Fe、Ni、Co、Mn、Cu、Cd等。
3 二氧化碳的分離技術
上述的四種工藝路線都包括從氣流中分離二氧化碳，目前有四種主要的二氧化碳分離方法[1-3]，選擇哪一種方法取決于要富集的二氧化碳的狀態（壓力、濃度和量），這四種二氧化碳的分離方法分別是：吸收分離法；吸附分離法；膜分離法。
參考文獻：
[1]裴克毅，孫紹增，黃麗坤.全球變暖與二氧化碳減排[J].節能技術，2005，23（03）：239-243.
第9篇：二氧化碳氣體分析范文
1.學情分析
學生在前面學習過氧氣實驗室制法，已具備了氣體制備的一些基本實驗技能及實踐經驗。經過一段時間的學習，學習能力上分化較明顯，小組間合作學習既能形成競爭，小組內合作又能形成“優生幫差生”的共同提高，這些都為本課的順利進行提供了有利的課堂環境。
2.教材分析
本課主要是研究在實驗室中如何制取二氧化碳，首先探究了實驗室制二氧化碳的反應原理，然后提供了確定氣體發生裝置和收集裝置時應考慮的因素，并給出了一些儀器，讓學生采用活動探究的方式研究實驗室中制取二氧化碳的裝置，再利用設計的裝置制取、驗證二氧化碳，最后總結了實驗室中制取氣體的思路。對于學生在實驗室中制取某種氣體時的藥品的選擇、裝置的設計、實驗的方法等思路培養有著重要的作用。
基于上述梳理，可將知識點分為2課時進行講授：第一課時主要研究實驗室中制取二氧化碳的藥品原理裝置；第二課時主要利用設計的裝置制取二氧化碳、驗證二氧化碳。
3.教學目標
（1）了解實驗室制取二氧化碳的反應原理，探究實驗室制取二氧化碳的發生裝置、收集裝置的選取，明晰實驗室制取氣體的方法和設計思路。
（2）通過實驗室里制取氧氣的方法和設計思路，探索實驗室制取二氧化碳的藥品和實驗裝置，讓學生初步學會氣體制取的過程和方法，并通過討論、對比、設計實驗等探究式學習，逐漸形成科學的學習方法。
（3）通過實驗、問題討論、合作學習，進一步激發學生的探究欲望，逐步培養學生求實、創新、合作的科學品質。
4.教學重點與難點
教學重點：探究實驗室制取二氧化碳的藥品、反應原理和實驗裝置的選擇，并利用儀器設計裝置制取二氧化碳。教學難點：探究實驗室制取二氧化碳的實驗裝置。
二、主要教學環節
1.動畫設計，聯系生活
教育學家蘇霍姆林斯基說過：“教師如果不想方法設法使學生產生情緒高昂和智力振奮的內心狀態，而是不動情感的腦力勞動，就會帶來疲倦，處于疲倦狀態下的頭腦，是很難有效地吸取知識的。”課堂初始，教師通過動畫展示《我是誰？》，設置恰當的情境，從一開始就引起學生的關注，引導學生從化學的角度觀察生活中的化學現象，感悟其中蘊含的化學原理，拉近了化學與生活的距離。動畫《我是名偵探柯南》，很好地創設了情境，增強了趣味性，進一步加深了學生對二氧化碳物理性質的印象，從而較好地避免了單一枯燥記憶知識點的現象，激起了學生的學習熱情。
2.設計活動，動手探究
課堂中，教師活用了多感官教學法，以進一步提高學生學習化學的興趣。腦科學研究表明，調動越多的感官，就可以利用越多的大腦通路，從而建立起更多的神經連接。在學生學習中提供多種感官知覺的刺激和經驗，引導學生運用不同的感官知覺系統來探索、嘗試、學習新事物，可以使其潛能得到建立和開發。多感官教學法在課堂教學中不斷變化，交替使用，能夠幫助學生多途徑、多層次地得到訓練，激活有效思維。
本課主要設計了三項探究活動。
給出能生成二氧化碳的反應的資料，補充三個對比實驗，學生通過觀察實驗分析為什么不被選擇，從而得出實驗室制備氣體應考慮的相關因素：制得的氣體較純；反應速率適中等，然后得出實驗室制取二氧化碳的反應藥品及原理。教材中直接給出了實驗室制取二氧化碳的原理，這樣學生雖能一下子記住，但不一定能真正理解為什么要選擇石灰石和稀鹽酸，此后接觸到其它能夠產生二氧化碳的藥品時可能會混淆。筆者在設計教學時提供信息，學生實驗探究，體會實驗室制取氣體的一般要求。隨后補充介紹為什么不用碳酸鈉或稀硫酸代替制取二氧化碳，由此培養學生多角度多層次觀察和分析問題的意識。
先引導回顧制取氧氣兩種方法的相關知識，對比探究，然后進一步拓展延伸，引出實驗室制備氣體的思路和方法。而有關發生裝置、收集裝置的選擇則采用探究的方式進行。學生討論并思考如下問題：第一，實驗室制取氣體的裝置確定氣體發生裝置時應考慮哪些因素？第二，確定氣體收集裝置時應考慮哪些因素？將相關比較以表格形式列出，用多媒體展示，一邊引導學生回憶氧氣制取的裝置，一邊歸納出實驗室制取氣體的方法，從而初步確立實驗室制取氣體的一般思路與方法。
學生動手設計實驗制取二氧化碳，并進行實驗的評價，為更好地走進實驗室實踐做好充分的準備。
3.精美制作，簡便美觀
通過設計系列的探究活動，讓學生設計實驗方案并選擇相關儀器進行實驗。學生在體驗、反思和完善實驗設計的過程中，掌握基本技能，實行師生互動。學生預先手工制作的五顏六色的化學儀器圖片起到了事半功倍的效果，課堂上既避免了讓學生繪畫或直接拿儀器操作時的時間不易控制的尷尬，又便于小組匯報時展示，省時、安全又美觀。
通過本課學習，學生初步掌握了實驗室制取氣體的藥品選擇，裝置選擇，收集方法。“活”用教材，精心設計，使學生手腦結合，多元化思考，鍛煉了學生科學探究和自主學習的能力，激發了學生的求知欲，也進一步培養了學生的科學素養。
三、教學反思
本課在友善用腦和新課程理念的觀照下，真正把課堂還給學生，通過精心創設情景，設計活動探究，明確學習目標，在問題的引導下，適當點撥指導，引導學生在探、說、議、評中輕松愉快地完成學習任務。
1.恰當的視頻資料，在教學過程中起到了“畫龍點睛”的效果，教學設計層層深入，源于教材，但更高于教材，進一步提高了學生的學習力。如探究活動一，選擇哪組藥品更適用于實驗室制CO2？教材是直接給出藥品及反應原理，學生理解有難度。而本活動的設計，讓學生在探究體驗討論中得出結論，印象深刻，同時又很好地為酸堿鹽的學習作了鋪墊。探究活動三，設計制取CO2的裝置，手工制作的化學儀器圖打破了實驗室儀器的局限性，學生通過紙質的儀器進行操作，既簡便又安全，還可以在化學課的單元復習、總復習中重復利用，起到了很好的教學效果。
2.課堂教學注重聯系生活實際，讓學生感受到化學就在我們的身邊。如拓展性作業小調查“饅頭是怎樣做的？”等等，更好的培養了學生學習化學的興趣。
3.階段性的練習與課堂小測驗，在知識點的掌握上起到了及時強化鞏固的作用，提高了課堂教學的有效性。