Цели:

• Определить роль нефтяной и газовой промышленности в мировом хозяйстве, а также роль нефти и газа в органическом синтезе.
• Познакомить учащихся с основными крупнейшими нефтегазоносными регионами мира; проблемами и перспективами развития нефтяной и газовой промышленностей.
• Показать значение природного и попутного нефтяного газов, нефти в органическом синтезе, их энергетическое значение.
• Развивать кругозор учащихся, логическое мышление, умение анализировать, аргументировано подтверждать выводы.
• Совершенствовать умение составлять картосхему.
• Активизировать познавательную деятельность, развивать интерес к предметам.

Оборудование:

• карта мира полезных ископаемых;
• карта мира "Энергетика";
• таблицы, контурные карты;
• таблицы "Получение и применение продуктов из нефти и газа";
• образец нефти;
• технологические схемы прямой перегонки нефти и каталитического крекинга.

Ход урока

I. Организационный момент

Мотивация учебной деятельности учащихся. Объявление темы и цели урока.

Запись учащимися в тетрадях темы и плана лекции.

II. Изучение нового материала

План

1. Значение нефтяной и газовой промышленности в мировом хозяйстве.
2. Из истории возникновения.
3. Переработка нефти и газа.
4. Мировые запасы нефти и газа. Основные нефтегазоносные регионы.
5. Проблемы и перспективы отрасли.
6. Практическая работа "Грузопотоки нефти и газа".

1. Нефть

Слово "нефть" появилось в русском языке в XVII веке и происходит от арабского "нафата", что означает "извергать". Так назвали в IV-III тыс. до н.э. жители Двуречья - древнего очага цивилизации - маслянистую через легковоспламеняющуюся жидкость, которая действительно иногда извергается на поверхность земли в виде фонтанов. Сейчас на его территории располагаются крупнейшие нефтеперерабатывающие страны Ирак и Кувейт.

Непременным спутником нефти является горючий природный газ. Древние люди поклонялись "священному огню". Как божеству, строили рядом храмы. Один из наиболее древних храмов находился близ города Баку в Азербайджане. Промышленное применение природный газ нашел лишь в 20 -30 г. ХХ столетия.

Нефтяная промышленность зародилась в середине ХIХ века. Из нефти получали осветительное масло, названое в России "фотогеном", а в Америке - "керосином". Добывалась нефть в небольших количествах в основном из неглубоких колодцев. Промышленная революция и широкое использование паровых машин потребовали более качественного горючего для освещения фабрик, а также смазочных веществ. В практику вошли буровые скважины.

В XX веке ни один другой вид первичных энергоресурсов не оказал столь большого влияния на экономическое и социальное развитие как нефть. Она определяет политику государств, особенно тех, которые природа обделила нефтяными местонахождениями.

Кроме того, что нефть и газ являются основой топливно-энергетического комплекса (ТЭК), это еще и основа сырья для органического синтеза.

2. Переработка нефти и газа.

Природный газ

• состав природного газа;
• применение метана и его соединений.

Нефть, состав нефти, физические свойства

Показать пробирку с нефтью.

Плотность = 700 кг/м³, темно-бурого цвета.

Нефть представляет собой сложную смесь веществ - преимущественно жидких углеводородов. Нефть бывает по составу парафиновая, нафтеновая, ароматическая.

Прямая перегонка нефти

• устройство ректификационной колонны (Н = 50 - 60 м, Д = 3 м);
• сущность перегонки нефти;
• продукты перегонки (фракции):

1. Бензиновая - С₅ - С₁₂, tє кипения = 40 - 200^о С - состав бензина

2. Лигроиновая - С₈ - С₁₄, tє кипения = 150 - 250^о С - горючее для тракторов

3. Керосиновая - С₁₂ - С₁₈, tє кипения = 180 - 300^оС - горючее для тракторов, ракет

4. Дизельная - С₁₂ - С₁₈, tє кипения = 180 - 350^оС - дизельное топливо

6. Гудрон - асфальт

Главный недостаток перегонки нефти - малый выход бензина (20 - 30%).

Крекинг термический - 470 - 550^о С, р = 2-6 Мпа

С₁₆Н₃₄ - С₈Н₁₈ + С₈Н₁₆

С₈Н₁₈ - С₄Н₁₀ + С₄Н₈

С₄Н₁₀ - С₂Н₆ - С₂Н₄

Состав бензина - разветвленные углеводороды, непредельные (но их меньше, чем в бензине термического Кретинга).

Пиролиз - высокотемпературный крекинг - 650 - 700^о С. Получают непредельные углеводороды.

Риформинг - получение ароматических углеводородов (ароматизация нефти)

Химическая переработка углеводородов нефти позволяет получать не только горюче смазочные материалы, но и целый ряд органических веществ (схема).

3. Мировая добыча нефти и ее распределение по регионам

В начале XIX века нефть добывалась в 19 странах, в основном с помощью колодцев. Главными районами нефтедобычи были Баку в Российской империи, Пенсильвания в США и Индонезия. В настоящее время насчитывается свыше 8о нефтедобывающих стран во всех частях света кроме Антарктиды.

Больше всего нефти сосредоточено в Азии, на Ближнем и Среднем Востоке, в Западной Сибири и Казахстане. Крупнейшее месторождения есть также в Северной и Южной Америке и Северном море у берегов Европы.

РФ

Мировые запасы нефти и газа

4. Нефть добывают в 80 странах мира. Но географию этой отрасли определяют страны "первой десятки", для большинства из которых нефтяная промышленность стала важной, а иногда и единственной отраслью международной специализации (Ирак, ОАЭ, Катар).

Одна из особенностей географии мировой нефтяной промышленности заключается в том, что более 4/5 запасов и около ? добычи нефти приходится на развивающиеся страны. Эти страны, в особенности страны - члены ОПЕК, выступают и в качестве ее главных экспортеров:

ОПЕК: Алжир, Венесуэла, Габон, Индонезия, Ирак, Ирак, Катар, Кувейт, Ливия, Нигерия, ОАЭ, Оман, Саудовская Аравия.

В международную торговлю поступает 40 % всей добываемой нефти. В мировом хозяйстве образовался огромный территориальный разрыв между регионами ее добычи и потребления. Для его преодоления возникли мощные - прежде всего океанские - грузопотоки.

Добыча газа также стала расти в развивающихся странах, которые увеличивают его экспорт как в сниженном виде (на спецтанкерах - метановозах при температуре 165?С), так и по межконтинентальным подводным газопроводам.

Главные из грузопотоков нефти начинаются от крупнейших нефтяных портов в Персидском заливе и идут к Западной Европе и Японии. Меньшие грузопотоки нефти идут от стран латинской Америки (Венесуэла, Мексика) к США и Западной Европе. В нефтеснабжении стран Восточной Европы главную роль играет Россия (нефтепровод "Дружба").

Больше всего нефти сосредоточено в Азии, на Ближнем и Среднем Востоке, в Западной Сибири и Казахстане. Крупнейшие месторождения есть также в Северной и Южной Америке и Северном море у берегов Европы.

Проблемы

Энергетическая проблема является одной из самых острых. Бурно развивающаяся экономика в ХХI веке требует все больше энергозатрат.

Наука предупреждает, что при современных объемах энергопотребления разведанных запасов органического топлива на Земле хватит примерно на 150 лет, в том числе нефти - на 35, газа - на 50.

Таким образом, ограниченность природных запасов углеводородного сырья составляет сегодня главный стержень глобальной энергопроблемы.

Наступает период энергосберегающих технологий и всемирной экономии энергии.

Пути энергосбережения:

• выпуск более экономичных автомашин;
• усовершенствование в коммунальном хозяйстве;
• структурные изменения в экономике (рост доли менее энергоемких отраслей);
• развитие атомной энергетики;
• использование неисчерпаемых природных ресурсов (солнечная радиация, тепло Земли).

Вторая проблема - негативные экологические последствия развития энергетики.

Роль природного газа в энергоснабжении будет возрастать, учитывая обширные запасы этого сырья. А также экологическую чистоту этого топлива.

Высокие мировые цены на нефть способствовали быстрому росту разведки и добычи ее в странах, не входящих, в ОПЕК. Поэтому долгосрочное прогнозирование энергетики в значительной степени зависит от прогнозов цен на нефть на мировом рынке.

Перспективы

В течение ближайших 30-40 лет, возможно, произойдут следующие изменения:

• стабилизируется рост потребления;
• увеличится доля новых технологий для производства энергии;
• увеличатся масштаб и стоимость транспортировки;
• возрастет эффективность использования;
• все большее значение будут приобретать трансконтинентальные газопроводы общей протяжностью 26 тыс.км;
• увеличится доля альтернативных источников энергии (атомная), нетрадиционных ресурсов (солнечная энергия, энергия ветра).

III. Подведение итогов урока:

Проблемные вопросы

1. В России, США, Канаде, главные магистральные трубопроводы большей частью связывают регионы добычи нефти и газа с районами их потребления, в Западной Европе - морские порты с районами потребления, а в развивающих странах, напротив, районы добычи - с морскими портами. Объяснить эти различия.

2. Где развита нефте- и газоперерабатывающая промышленность?

3. Известно, что отрасли ТЭК относятся к "грязным" производствам, но развитие мирового хозяйства обусловливает рост потребности в них. Следовательно, добыча нефти и газа будут расти. Однако условия добычи ухудшаются. Как решить эти противоречия?