Репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский. План Происхождение нефти
| Вид материала | Урок |
- Урок путешествие: «Непутевые заметки об Африке», 94.25kb.
- «Явление электромагнитной индукции», 114.8kb.
- Паршиной Елены Николаевны Балаково 2008 Тема урок, 143.39kb.
- Басюк Татьяна Ивановна, 1 квалификационная категория Тема урок, 128.51kb.
- Тесты (с дифференцированными заданиями) для каждого ученика. Карточки с ответами, 140.65kb.
- Физико математическийлицей №239 Происхождение и состав нефти, 137.42kb.
- Урок информатики Тема: Компьютерные, 114.86kb.
- Природные зоны Саратовской области, 92.48kb.
- Методическая разработка открытого учебного занятия по дисциплине «История», 169.98kb.
- Автор работы –учитель географии моу «Янтиковская сош» Янтиковского района чр павлова, 108.94kb.
ТЕМА УРОКА
Нефть, её переработка и применение продуктов её переработки
Тип урока: интегрированный семинар. Время: 80 минут. Форма проведения: урок-семинар. Цели урока:
- Формировать представление о нефти как о важнейшем сырье для производства многих органических веществ.
- Развивать познавательный интерес к предмету, внося элементы новизны.
- Обучать учащихся различным видам самостоятельной деятельности: работе с дополнительной литературой, выступлению с краткими сообщениями.
- Воспитывать чувство ответственности за природное богатство нашей страны.
Оборудование: диафильм «Добыча и переработка нефти», коллекция «Нефть и продукты её переработки», схема «Экологические последствия нефтяного загрязнения», карта «Полезные ископаемые мира», таблица «Разрез пласта земной коры», рисунок ректификационной колонны.
Методы работы: - объяснительно-иллюстрационный,
- репродуктивный,
- частично-поисковый,
- исследовательский.
План
- Происхождение нефти (доклад учеников).
- Нефтяные месторождения.
- Химический состав нефти.
- Физические свойства нефти.
- Промышленная переработка нефти.
- Применение нефти и продуктов её переработки.
7. Экологические последствия нефтяного загрязнения Ход семинара.
Вступительное слово учителя.
Из курса истории, географии, экологии, химии вы уже многое знаете о нефти. Что такое нефть?
Теплотехник на этот вопрос ответит: «Прекрасное, высококалорийное топливо».
Географ скажет: «Ценнейшее полезное ископаемое».
Химик возразит: «Нет! Это сырьё для получения множества химических продуктов».
Сегодня мы постараемся выяснить, кто из них прав и почему нефть называют « чёрным золотом».
Происхождение нефти.
Доклады учеников.
1 .Нефть известна давно. Археологи установили, что её добывали и использовали уже за 5-6 тысяч лет до н.э. Наиболее древние промыслы известны на берегах Ефрата, в Керчи, в китайской провинции Сычуань. Считают, что современный термин «нефть» произошёл от слова «нафата», что на языке народов Малой Азии означает просачиваться. Упоминание о нефти встречается во многих древних рукописях и книгах. В частности, уже в Библии говорится о смоляных ключах в окрестностях Мёртвого моря.
2.Вопросы об исходном веществе, из которого образовалась нефть, о процессах нефтеобразования и формирования нефти в концентрированную залежь, а отдельных залежей - в месторождения, до сего времени ещё не являются окончательно решёнными.
Одним из первых, кто высказал научно обоснованную концепцию о происхождении нефти, был М.В.Ломоносов. В своём трактате «О слоях земных» великий русский учёный писал: «Выгоняется подземным жаром из приготовляющихся каменных углей, она бурая и чёрная масляная материя... И се есть рождение жидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй, каковы суть каменное масло, смола, нефть, гагат и сим подобное». (Доклад ученика сопровождается демонстрацией таблицы «Разрез земного пласта».)
З.В настоящее время установили, что нефть органического происхождения, т.е. она, как и уголь, возникла в результате преобразования органических веществ. Осадочные бассейны - родина нефти. Любое море заселено множеством растений и животных. Из всей морской биомассы в
образовании нефти ведущая роль принадлежит микроорганизмам -планктону.
Месторождения нефти.
Беседа с демонстрацией карты « Полезные ископаемые мира».
Посмотрите на карту: на ней красными флажками отмечены государства с наиболее крупными месторождениями нефти, а цифрами указаны запасы нефти этих государств в процентном отношении к мировому запасу нефти, который составляет 148893 млн. тонн. Саудовская Аравия - 23,8 %; Россия-14,3%; Ирак-9,1 %; Кувейт -8,7%; ОАЭ-7,5%; Иран - 7,0 %; США-2,2%.
Как мы видим, основные нефтеносные бассейны находятся на Ближнем Востоке. Иран, Ирак, Кувейт, Саудовская Аравия владеют почти половиной мировых запасов нефти.
Вопрос учащимся: какие вам известны месторождения нефти в России?
(Предполагаемый ответ: в Западной Сибири, в Волго-Уральском бассейне).
Доклады учеников.
1 .В Среднем Приобье добывается 2/3 российской нефти, в основном на территории Ханты-Мансийского автономного округа, частично в Ямало-Ненецком округе и в Томской области. Это относительно молодой район нефтедобычи. Второй крупный район - Волго-Уральский. Здесь нефть начала добываться с 50-х годов прошлого столетия.
2. С 1964 года СССР, а теперь Россия, экспортирует нефть в европейские страны. Один из крупнейших в мире нефтепроводов (общая длина около 5 тысяч километров) построен в 1963-64 г.г. совместно с тогдашними СССР, Польшей, ГДР, Чехословакией, Венгрией на территории этих стран и берёт начало в городе Альметьевске (Татарстан). На карте нефтепровод отмечен красной нитью.
3.Нефтедобыча на территории России достигла своего максимума (560 млн. тонн) в 1987 году, и с тех пор началось её снижение, вызванное отработкой наиболее богатых месторождений, а также недостатком капиталовложений в эту отрасль.
последним свойством нефти мы ещё встретимся при рассмотрении вопроса об экологических последствиях нефтяного загрязнения).
Вопрос учащимся. Может ли быть у нефти определённая температура кипения?
Учащийся. Так как нефть - природная смесь различных углеводородов, у неё нет определённой температуры кипения.
Пояснения учителя. Отсутствие определённой температуры кипения у нефти является основой для промышленной перегонки нефти.
Промышленная переработка нефти.
Беседа с демонстрацией фрагментов д/ф, рисунка ректификационной колонны.
Промышленная переработка нефти состоит в разделении её на фракции -группы веществ с близкими температурами кипения.
Словарная работа. Фракция (от лат. «разламывание») - часть сыпучего или кускового твёрдого материала либо жидкой смеси, выделенной по определённому признаку.
Фрагменты д/ф №2,3. «Схема промышленной установки перегонки нефти».
Цель просмотра фрагментов д/ф:
- рассмотреть схему промышленной установки перегонки нефти;
- ответить на вопрос. Как осуществляется перегонка нефти в промышленных условиях?
Сообщение ученика. Перегонка нефти осуществляется в установке, которая состоит из трубчатой печи, ректификационной колонны и холодильника. В печи находится змеевик (трубопровод). По трубопроводу непрерывно подаётся нефть, где она нагревается до 320-350'С и в виде смеси паров и жидкости направляется в ректификационную колонну для разделения на фракции.
Рассказ учителя сопровождается демонстрацией рисунка ректификационной колонны.
Словарная работа. Ректификация (от лат. - «простой») - разделение многокомпонентных жидких смесей на отдельные компоненты. В промышленности осуществляется в ректификационных колоннах. Ректификационная колонна представляет из себя стальной цилиндрический аппарат высотой 40 метров. Внутри колонна имеет горизонтальные перегородки с отверстиями - тарелки. Пары нефти подаются в колонну и через отверстия поднимаются вверх, при этом постепенно охлаждаются и сжижаются. Менее летучие углеводороды (температура кипения веществ зависит от их молекулярной массы, чем выше масса молекулы, тем выше температура кипения) конденсируются уже на первых тарелках:
- газойль более 275"С;
- керосин 180-275'С; -лигроин 150-250'С;
- бензин 40-200'С .
Наиболее летучие углеводороды выходят в виде паров из колонны и сжижаются в холодильнике. Часть бензина подаётся обратно в колонну для орошения поднимающихся паров. Это способствует охлаждению и конденсации соответствующих углеводородов.
Вопрос учащимся. На чём основана перегонка нефти?
Учащийся. Перегонка нефти основана на разности температур кипения углеводородов, входящих в её состав.
Рассказ учителя.
Перегонка нефти имеет недостаток - маленький выход бензина (не более 20%). Выход бензина из нефти можно значительно увеличить (до 65-70%) с помощью крекинга нефтепродуктов.
Словарная работа .Крекинг (от англ. «расщепление») - процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются вещества с меньшим числом атомов углерода в молекуле. Промышленный метод крекинга был изобретён русским инженером В.Г.Шуховым в 1891 году.
Трудно переоценить вклад, внесённый учёным в дело транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов. Нефтепроводы, по которым нефть перекачивается на дальние расстояния, рассчитываются по формулам В.Г.Шухова. Резервуары для хранения бензина и нефти возводятся по образцам, впервые построенным В.Г.Шуховым. Если вы
увидите где-либо нефтеналивные баржи, почти до самой палубы погруженные в воду, вспомните В.Г.Шухова - они построены по расчётам этого замечательного русского инженера.
Различают два основных вида крекинга: термический и каталитический. Каталитический крекинг разработал русский химик -органик Н.Д.Зелинский.
Самостоятельная работа с учебником. Инструктаж по учебнику.
- Прочитайте текст учебника.
- Сделайте сравнительный анализ термического и каталитического крекинга.
- Ответьте на вопросы:
A) при какой температуре протекают процессы термического и
каталитического крекинга;
Б)в процессе термического или каталитического крекинга получается бензин с большей детонационной стойкостью;
B) в процессе термического или каталитического крекинга получается
бензин более высокого качества.
Ответы учащихся. Из текста учебника видно, что бензин каталитического крекинга обладает более высоким качеством. Процесс его получения протекает значительно быстрее, с меньшим расходом тепловой энергии. При каталитическом крекинге образуется относительно много углеводородов с разветвлённой цепью (изосоединений), представляющих большую ценность для органического синтеза.
Учитель. При температуре 700'С и выше происходит пиролиз.
Словарная работа. Пиролиз (от греч. «разложение огнём») - разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре. При пиролизе нефти основными продуктами разложения являются непредельные газообразные углеводороды (этилен, ацетилен) и ароматические углеводороды - бензол, толуол, и другие. Так как пиролиз нефти является одним из важнейших путей получения ароматических углеводородов, этот процесс называется ароматизацией нефти.
Вывод делает учитель. При переработке нефти различными промышленными способами (перегонкой, крекингом, пиролизом) получают множество ценных продуктов для органического синтеза.
Применение продуктов переработки нефти.
Самостоятельная работа с коллекциями «Нефть и продукты её переработки», учебником.
Инструктаж.
- Прочитайте текст учебника.
- Рассмотрите образцы нефтепродуктов коллекции.
- В тетрадях запишите продукты, получаемые из нефти.
- Ответьте на вопрос. Почему Д.И.Менделеев сказал: «Нефть - не топливо, топить можно и ассигнациями»?
Ответ учащегося. Д.И.Менделеев считал, что нефть является ценным сырьём для производства многих органических продуктов. Именно поэтому использовать нефть как топливо - это расточительство.
Экологические последствия нефтяного загрязнения.
Беседа. Доклад ученика с демонстрацией схемы «Экологические последствия нефтяного загрязнения».
Говоря о нефти, о её значении для народного хозяйства, нельзя не сказать об издержках транспортировки. Нефть попадает в моря и океаны в результате аварий танкеров, а также потому, что возвращаясь за нефтью, танкеры заполняются водой для приобретения устойчивости. Затем на подходе к порту эта вода сбрасывается в море или океан, а с нею и остатки нефти.
Нефть является самым стойким загрязнителем океанических вод. Ежегодно в моря и океаны попадает от 6 до 10 млн. тонн нефти. Известно, что одна тонна нефти, растекаясь, образует на поверхности (вспомните,что нефть легче воды) пятно в 12 кв.км. В нефтяных плёнках, где аккумулируются пестициды, ионы тяжёлых металлов, как бы складируются токсиканты, представляющие большую опасность для жизнедеятельности живых организмов.
Вопрос учащимся. Насколько опасно нефтяное загрязнение, какие экологические последствия оно имеет?
Доклад ученика «Экологические последствия нефтяного загрязнения» (см. схему).
Рассказ учителя. Существуют разные способы борьбы с нефтяным загрязнением. Один из них заключается в том, что корабли-нефтесборщики < помощью поверхностно-активных веществ собирают с поверхности воды нефтяную плёнку. Существуют бактерии, способные использовать компоненты нефти в качестве пищи, преобразуя её в безвредные продукты своей жизнедеятельности. Понятно, что именно использование культур этих бактерий - наиболее экологически безопасный и перспективный путь борьбь: с загрязнением окружающей среды нефтью в процессе её добычи, транспортировки и переработки.
Закрепление. Викторина (см. приложение).
Основной вывод. В настоящее время нефтехимия даёт почти четверть всей химической продукции. «Чёрное золото» раскрыло перед человеком все свои изумительные возможности «химического перевоплощения».
Нефть - богатство мира, она играет огромную роль как в экономике государств, так и в мировой политике. И скорее всего, в обозримом будущем нефть по-прежнему будет занимать лидирующее место среди полезных ископаемых.
Подведение итогов. Обсуждение лучших докладов. Оценка деятельности учащихся в ходе урока. Оценка самостоятельной деятельности при работе с текстом учебника.
приложение
ВИКТОРИНА
Вопросы викторины.
- Разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре.
- Фракция, выделенная в процессе перегонки при температуре 70-120'С
- Расщепление углеводородов, содержащихся в нефти.
- Основной продукт пиролиза нефти.
- Один из продуктов крекинга нефти.
- Маслянистая жидкость от светло-бурого до чёрного цвета с характерным запахом.
- Фракция, выделяемая в процессе перегонки нефти при температуре 150-200*С.
- Наука об отношениях растительных и животных организмов между собой и окружающей средой.
9. Остаток после перегонки нефти.
10.Отдельные части нефти.
11. Фракция, выделяемая в процессе перегонки нефти при температуре
более 275'С.
12.Как ещё называют пиролиз нефти?
Ответы.
- Пиролиз.
- Бензин.
- Крекинг.
- Этилен.
- Антифриз.
- Нефть.
- Лигроин.
- Экология.
- Мазут.
- Фракция. 11 .Газойль.
12. Ароматизация.