Ковшуля Светлана Владимировна, учитель химии моу сош №9 г. Боровичи, первая квалификационная категория 2006г. Природные источники и углеводородов и их переработка Главная задача
| Вид материала | Задача |
СодержаниеПриродный и попутный нефтяной газы Состав приходного и попутного нефтяного газов в процентах (объемных) |
- Гусева Ольга Владимировна, учитель химии и биологии, высшая квалификационная категория, 158.84kb.
- Маклакова Елена Владимировна, первая квалификационная категория, моу «Первомайская, 260.98kb.
- Ганеева Зиля Абдрахимовна пояснительная записка, 438.13kb.
- Векшина Светлана Павловна, учитель начальных классов нр моу «Каркатеевская сош», первая, 78.7kb.
- Урока английского языка и изобразительного искусства по теме: «наши выходные», 218.23kb.
- План урока химии в 10 классе по теме «Природные источники углеводородов», 36.76kb.
- Анализ работы районного методического объединения учителей химии, 435.17kb.
- Анализ работы районного методического объединения учителей химии, 634.61kb.
- Маркина Нина Николаевна, учитель химии моу сош №31, г. Новочеркасск, Ростовская область., 92.63kb.
- Жукова Светлана Анатольевна, учитель начальных классов нр моу «Каркатеевская сош»,, 299.33kb.
Методическая разработка
Выполнила:
Ковшуля Светлана Владимировна,
учитель химии МОУ СОШ №9
г. Боровичи, первая квалификационная категория
2006г.
Природные источники и углеводородов и их переработка
Главная задача изучения темы – ознакомление учащихся со способами переработки и составом природного и попутного газов, нефти и каменного угля. Содержание темы тем самым направлено на развитие политехнических знаний о главных отраслях производства, о технологии применении химической науки.
Тему изучают после того, как в курсе органической химии рассмотрены общие понятия и теории науки, охарактеризованы строение и свойства различных групп углеводородов. Это придает ей обобщенный характер и позволяет повторить пройденное в новых взаимосвязях.
В итоге изучения данного раздела учащимися необходимо усвоить:
а) общее и различное в составе природного и попутного нефтяного газов и их применении; б) характеристику основных продуктов, получаемых при первичной переработке (перегонке) нефти; в) назначение процессов вторичной переработки нефти, сущность каталитического крекинга и риформинга, характеристику получаемых продуктов; г) причины, побуждающие сокращать долю нефти в топливно - энергетическом балансе страны, перспективы использования газов в качестве моторного топлива и получения синтетического жидкого горючего из твердого топлива; д) сущность процесса коксования каменного угля, основные продукты, необходимость разработки непрерывного процесса коксования.
Учащиеся должны уметь не только высказывать суждения по изучаемым вопросам, но и выражать их на языке химии: приводить формулы веществ, составлять уравнения химических реакций (например, возможных синтезов на основе природного и попутного газов, превращений углеводородов при крекинг – процессе, риформинге и др.).
Поскольку содержание темы раскрывают используя ранее пройденный материал, изучение ее не вызывает особых трудностей у учащихся. Некоторую сложность предоставляет фактологический состав темы, требующей названия и характеристики нефтепродуктов, указания областей их применения. Очевидно, строгих требований к усвоению этого материала предъявлять не следует.
Иногда учащиеся путают перегонку нефти с крекинг – процессом, не разграничивают термический и каталитический крекинги по характеру образующихся продуктов. Первую ошибку легко преодолеть, если принципиальное различие процессов перегонки и крекинга выяснять сами учащиеся, и оно будет далее не раз подчеркнуто при изучении темы. Что касается второго недостатка, то поскольку программа непосредственно не указывает на знание того и другого вида крекинга, можно не требовать от учащихся характеристики этих различий и основным предметом изучения сделать лишь каталитических крекинг как наиболее распространенный в промышленности.
При изучении темы встречается трудность логического порядка. Когда в начале ее дается характеристика состава и практического использования природного и попутного нефтяного газов, возникает, казалось бы, необходимость широкого обсуждения проблемы перевода автомобильного парка страны на газовое топливо, приобретающей сейчас большое народнохозяйственное значение. Однако более глубоко проблема может быть раскрыта в конце темы, когда учащиеся узнают о приближающемся исчерпании мировых запасов нефти, возрастающих трудностях ее извлечения из земных недр, смогут сравнивать различные виды моторного топлива по октановому числу, экологическим последствиям и др. В таком случае в начальной части темы данный аспект практического использования газов, может быть, затронут лишь кратко.
Построение темы может быть различное, оно существенно меняется в зависимости от производственного окружения школы и методической системы учителя.
Например, если в районе школы имеется нефте- или газоперерабатывающий завод, учитель, несомненно, подробнее остановится на переработке этих видов сырья, а возможно, и ознакомит учащихся с другими доступными технологическими процессами, не обсуждаемыми в учебнике; в этом случае можно кратко ознакомить учащихся с коксохимическим производством. В других условиях может оказаться целесообразным более обстоятельное обсуждения технологии коксохимического производства без расширения сведений о нефтепереработке.
В подобных случаях, естественно, возникает проблема «выхода» за пределы отведенного на тему учебного времени. Оно может быть взято из того резерва, который предусмотрен теперь программой для каждого класса, или изыскано за счет смещения акцентов в изучаемом материале.
Еще большая вариантность возможна в выборе организованных форм проведения занятий. Назовем здесь два варианта. Первый реализует рекомендации предложенного планирования, когда каждый урок посвящается изучению нового раздела темы с последующим обобщением материала на заключительном уроке; занятия ведут методом беседы с лекционным изложением лишь принципиально новых сведений. Согласно второму изучение начинается вступительной лекцией учителя, раскрывающей основное, опорное в содержании темы, затем идет самостоятельная проработка материала учащимися; завершается тема проведением обобщающего занятия в вопросно-ответной форме или в виде семинара. В том и другом варианте возможно проведение конференции или ролевой игры, что находит сейчас все большее распространение в опыте работы передовых учителей.
Рассмотрим более подробно первый вариант изучения темы в последовательности, предусмотренной программой. Отдельные фрагменты излагаемого могут быть использованы и при построении учебного процесса в другом варианте, по лекционно-семинарскому типу.
Природный и попутный нефтяной газы
Наличие у учащихся предварительных знаний об этих газах позволяет изучать их не только в той последовательности, как изложено в учебнике, но и одновременно, постоянно сопоставляя газы по составу, свойствам, практическому использованию.
Объяснив, почему газы получили такое название, следует выяснить, что знают учащиеся о месторождения должны быть указаны на географической карте (см. учебник географии для 8 класса). Как наиболее богатые и перспективные характеризуются залежи Западной Сибири и Крайнего Севера.
Сопоставительному обсуждению состава и возможностей практического использования газов поможет обращение к демонстрационной таблице примерно следующего содержания:
Таблица. Состав приходного и попутного нефтяного газов в процентах (объемных)
| Компонент | Природный газ Уренгойского месторождения | Попутный газ Туймазинского месторождения |
| CH4 C2H6 C3H8 H-C4H10 И-С4H10 C5H12 и выше N2 и редкие газы СО2 | 95,16 1,00 0,33 0  ,070,03 3,009 0,40 | 63,4 10,5 11,1 2,8 1,2 2,0 9,0 - |
Приводимые цифры имеют среднее значение, так как состав газов может колебаться даже в одном и том же месторождении.
Характеристику применения природного газа начинают, естественно, с использования его как топлива (в этих целях используются до 90% добываемого природного газа).
В настоящее время возрастает использование природного газа в качестве химического сырья. Учащиеся могут составить уравнения реакции получения из метана водорода, сажи, ацетилена. Дополнительно может быть указано на возможность получения этилена из этана, если последнего содержится не менее 3 % в природном газе. В стране действует этанопровод из Оренбурга в Казань, где из этана природного газа получают этилен для органических синтезов.
Обсуждению состава попутного газа помогает следующее табличное выражение его основных компонентов:
| Углеводороды | CH4,C2H6 | C3H8,C4H10 | C5H12,C6H14 и др. |
| Выделяемые смеси | Сухой газ | Пропан - бутановая смесь | Газовый бензин |
Такая группировка позволяет говорить, прежде всего, об энергетическом использовании выделяемых смесей в качестве топлива. Но значительно большую ценность углеводороды попутного газа предоставляют как химическое сырье, поскольку здесь гомологов метана по массе больше, чем в природном газе, и потому возможности разнообразных химических превращений более широкие. Какие именно вещества из этих углеводородов могут быть получены и посредством, каких реакций, пусть сперва назовут учащиеся. Прежде всего, будет отмечено, очевидно, образование непредельных (этиленовых) углеводородов для последующих органических синтезов, затем может быть названо получение ацетилена, бутадиена, бензола, углеводородов изостроения. Составление уравнений возможных реакций поможет закреплению знаний по химии углеводородов и явится подготовкой к усвоению последующих разделов темы, где основное внимание придется уделять не химическим, а опирающимся на них технологическим процессам.
