Цели урока.
Обучающие: Познакомить обучающихся с природными источниками нефти, её составом, свойствами, способами и продуктами нефтепереработки.
Развивающие: 1) Создание условий для активной самостоятельной работы обучающихся; 2) Формирование представлений об исчерпаемых ресурсах (природном газе, угле, нефти) и рациональных путях их использования; 3) Продолжить формирование элементов компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности обучающихся; 4) Продолжить формирование элементов химической и экологической грамотности обучающихся.
Воспитательные: 1) Формирование гуманного отношения к биосфере в целом и человечеству в частности; 2) Формирование активной жизненной позиции обучающихся при оценке глобальных проблем человечества;
Оборудование и дидактические материалы: компьютер, видеопроектор, видеоматериалы, географическая карта, мультимедийные презентации обучающихся, коллекция “Нефть и продукты ее переработки”, нефть, пробирки, вода.
Ход урока
Вступительное слово учителя: Мы рождаемся и живем в мире продуктов и вещей, полученных из нефти. В истории человечества были каменный и железный периоды. Как знать, может быть историки назовут нефтяным или пластмассовым наш период. Нефть – является наиболее титулованным видом полезных ископаемых. Ее величают и “королевой энергетики” и “царицей плодородия”. А ее королевский сан в органической химии – “черное золото”. Нефть создала новую отрасль промышленности – нефтехимию, она же породила ряд экологических проблем. Презентация 1 слайд 2, 3
1. Постановка основополагающего вопроса.
Учитель: Как вы думаете, что необходимо живому организму для жизни?
Учитель: Для чего организму нужна пища, вода и воздух?
Учитель: Энергию, которая необходима для протекания биохимических процессов, для поддержания определенной температуры организма.
Учитель: А как человек создает себе среду, в которой живет, чтобы сохранять свое внутреннее тепло? Как работают обогреватели? А что является причиной работы остальных?
Учитель: Что может выступать в качестве природного топлива?
Из нефти можно получить много различных веществ, это ценное химическое сырьё.
Учитель: Из курса естествознания вспомните: “Что собой внешне представляет нефть и есть ли у этой жидкости температура кипения?”. Презентация 1, слайд 2
Учитель: Можно ли выразить состав нефти одной формулой?
Учитель: Одинаковыми ли физическими свойствами обладает нефть разных месторождений?
Учитель: Еще Д.И. Менделеев говорил, что топить нефтью – это значит, топить денежными ассигнациями.
Учитель: Почему он так говорил? Из нефти получают много полезных органических соединений. (Демонстрируется коллекция “Нефть и продукты ее переработки”). Обучающиеся рассматривают продукты переработки нефти и их применение.
Учитель: Какое возникает противоречие? С одной стороны, нефть – эффективное топливо, с другой – из нее можно получить много ценных продуктов.
Учитель: Проблема использования нефти очень актуальна сейчас в мире. В рамках нашего урока мы постараемся высказать свое видение, свое отношение к данной проблеме.
Учитель: Какова роль нефти в современном мире?
Сообщение обучающегося: “Роль нефти в современном мире”.
Проблемный вопрос: Что в природе называют “чёрным золотом” и почему? (Нефть: блестит, как золото; такая же дорогая, как золото).
Учитель: А сейчас познакомимся с физическими свойствами нефти.
Изучение физических свойств нефти. Презентация 1, слайд 7
(На столах обучающихся находятся пробирки с нефтью.)
Учитель: Возьмите пробирку с нефтью, какие физические свойства характерны для нефти?
(Масленичная жидкость, темно-бурого цвета, почти черного с характерным запахом.)
Учитель: Растворите нефть в воде. Что наблюдаете? (Не растворяется, на поверхности образуется пленка). Плотность нефтяной пленки меньше плотности воды, поэтому она находится на поверхности.
Учитель: Нефть природная смесь углеводородов различной молекулярной массы, содержащих от 5 до 50 атомов углерода. В состав нефти входят следующие классы органических соединений: Алканы; циклопарафины; ароматические углеводороды. Презентация 1, слайд 4, 5
Учитель: Что содержит нефть кроме углеродов? (Ответ найдите на странице 56 учебника)
Учитель: Как распределяются основные запасы нефти в мире? Презентация 1, слайд 6, 7, 8, 9
Сообщение обучающегося: “Как распределяются основные запасы нефти в мире”.
Обучающийся: Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие большое практическое значение.
Учитель: Какие? Бензин, солярка, мазут и т.д.
Учитель: Это далеко не полный перечень продуктов нефтепереработки, поэтому какой вопрос целесообразно будет исследовать? Какие ценные продукты еще можно получить из нефти? Где перерабатывается нефть?
Нефть перерабатывают на нефтеперерабатывающих заводах. Презентация 1, слайд 16-18
Существуют следующие способы переработки нефти:
Физический метод (первичная переработка самой нефти и химический метод (вторичная переработка, т.к. перерабатывается не сама нефть, а фракции, полученные в процессе первичной переработки)
Физический метод. Перегонку нефти осуществляют в установке, которая состоит из трубчатой печи и ректификационной колонны. Презентация 1, слайд 10, 11
По трубопроводу подается нефть, где она нагревается до t=320-3500 и в виде смеси жидкости и паров поступает в колонну. Внутри она имеет горизонтальные перегородки с отверстиями, так называемые тарелки. Пары нефти подаются в колонну через отверстия, поднимаются вверх, при этом они постепенно охлаждаются и сжижаются. Менее летучие получаются на первых тарелках, боле летучие поднимаются вверх. При этом выделяют следующие фракции (заполнить таблицу). Презентация 1, слайд 12
Учитель: Остаток после перегонки (мазут) также подвергают вакуумной перегонке (при пониженном давлении) и получают: солярные масла (дизельное топливо), смазочные масла (машинные, цилиндровые), оставшаяся часть гудрон. Недостаток перегонки малый выход бензина (20%). Презентация 1, слайд 14.
Химические способы переработки. (Выход бензина до 70%). Цель - получение бензинов, непредельных углеводородов. Сырье - соляровые фракции. Условия- t=470-5500. Р=2-7 Мпа. Процесс крекинга заключается в расщеплении молекул углеводорода с длинной углеродной цепью на более короткие под действием высокой t.
При термическом крекинге образуется много микромолекул газообразных углеводородов, которые можно использовать как сырье для получения спиртов, карбоновых кислот, В.М.С. (Полиэтилен). Получают бензин низкого качества.
Каталитический крекинг, при нем расщепление углеводородов происходит при более низкой t (450-5000) с применением катализаторов, процесс происходит с большой скоростью. Бензин более высокого качества. Непредельных углеводородов содержится меньше, поэтому он более устойчив при хранении. Получают преимущественно авиационный бензин.
Пиролиз - наиболее жесткая форма термического крекинга, t больше 7000. Получают газообразные вещества (этилен, ацетилен). Используется сырье любое (от природного газа до нефти). Презентация 1, слайд 13
Риформинг - это процесс ароматизации бензина. Получают бензин высоких качеств, содержащий много ароматических углеводородов. Презентация 1, слайд 15
Учитель: Таким образом, мы познакомились с основными способами переработки нефти и продуктами переработки.
Проблемный вопрос: Как вы думаете, каковы перспективы развития нефтяной отрасли в России?
Сообщения обучающегося: “Перспективы развития нефтяной отрасли в России”.
Учитель: В повседневной жизни мы сталкиваемся с одним из продуктов переработки нефти – это бензин. Что мы можем сказать про бензин? Каковы характеристики бензина?
Сообщение обучающегося о бензине.
Учитель: Продукты переработки нефти широко используются, но они создали большие экологические проблемы. Презентация 2 слайд 2. Основные виды загрязнений Презентация 2, Слад 3, 4, 5
Большое количество аварий связано с транспортировкой нефти. Презентация 2, слайд 15-21
Сообщение обучающегося: “Средний состав отработанных газов”. Презентация 2, слайд 6, 7, 8
Учитель: Что такое “Нефтяная чума”? и как влияет нефть на живые организмы? (Учитель обмакивает перо в стакан с водой на поверхности которой пленка из нефти).
Сообщение обучающегося: “Нефтяная чума”. Презентация 2, слайд 9, 10, 11, 12, 13, 14
Учитель: Как добывают нефть? Презентация 1, слайд 8, 9
Сообщения обучающегося “Добыча нефти”
Учитель: Какие месторождения нефти и газа вы знаете на территории Иркутской области?
Обучающийся: На территории области расположены Ангаро-Илимское газовое месторождение, Ангаро-Ленское газовое месторождение, Ковыктинское газовое месторождение, Верхнечонское нефтяное месторождение, Савостьяновское нефтяное месторождение. Презентация 1, слайд 16, 17
Учитель: На сегодня Восточная Сибирь по величине прогнозных ресурсов нефти и газа относится к числу потенциально наиболее благоприятных геологических объектов в материковой части России.
Учитель: Каковы запасы нефти и газа в Иркутской области?
Общая оценка прогнозных извлекаемых ресурсов углеводородов только в пределах Иркутской области составляет: по нефти - 2050 млн. т., по газу - 7,5 трлн.м3. Разведанные запасы нефти и газа в пределах Сибирской платформы на сегодня позволяют рассматривать Восточную Сибирь, как один из перспективных регионов для создания нового центра добычи углеводородного сырья. В Иркутской области открыты крупные месторождения - Ковыктинское (газ), Верхнечонское, Ярактинское, Дулисьминское (нефть, газ). Презентация 1, слайд 17, 18
Верхнечонское нефтяное месторождение — крупное месторождение нефти в Иркутской области России. Доказанные запасы на конец 2007 года составляли 776 млн. баррелей нефтяного эквивалента; по российской классификации — 201,6 млн. т нефти (С1 + С2) и 95,5 млрд м? газа. Талаканское нефтяное месторождение — крупное нефтяное месторождение в Якутии. Расположено на юго-западе республики, в среднем течении реки Лена, в 300 км от города Киренска (Иркутская область).
Учитель: Что такое ВСТО?
Это нефтепровод Восточная Сибирь Тихий океан. Значение строящегося нефтепровода Восточная Сибирь – Тихий океан для укрепления экономической мощи нашей державы невозможно переоценить. Презентация 1, слайд 19, 20
Важно, что нефтепровод ВСТО способствует освоению территорий Восточной Сибири и Дальнего Востока. Презентация 1, слайд 21-27
Обучающийся: Огромный резонанс вызвало строительство ВСТО. Экологические организации провели огромное количество митингов против строительства нефтепровода. Презентация 1, слайд 28-30
Сообщения 3 обучающихся. “Экологическая ситуация при строительстве ВСТО”.
Домашняя работа: Параграф 8 стр. 55-62; Подготовить творческие задания.