Природные источники углеводородов
план-конспект урока по химии (10 класс) на тему

                                    ПРИРОДНЫЕ И ПОПУТНЫЕ НЕФТЯНЫЕ ГАЗЫ

Учитель: Природные   газы – смеси газообразных углеводородов различного строения, заполняющие поры и пустоты горных пород, рассеянные в почвах , растворенные в нефти и пластовых водах. Попутные нефтяные газы – смеси углеводородов, сопутствующие нефти и выделяющиеся при ее добыче на газонефтяных месторождениях. Эти газы растворены в нефти и выделяются из нее вследствие снижения давления при подъеме нефти на поверхность Земли. Состав природных и попутных газов разных месторождений различен.

Перечисляются основные месторождения. Сообщение учащегося. (карта мира). Использование.

? Сравните природные и попутные газы  по составу. ( попутные газы более разнообразны по составу, чем природные , поэтому их выгоднее использовать как химическое сырье).

Учитель: около 90% природных газов используют как топливо и лишь  10% - в качестве химического сырья. Из метана получают водород, сажу, ацетилен. Если в газе не менее 35 этана . то его используют для получения этилена, из этана получают этилен для органического синтеза.

                             НЕФТЬ

Учитель: Нефть- сложная смесь углеводородов различной молекулярной массы. Содержание парафинов, циклопарафинов и аренов в нефтях разных месторождений различно.

Нефть – маслянистая горючая жидкость обычно темного цвета со своеобразным запахом. Она немного легче воды (плотность 0,73-0,97 г\см3 ) , в воде не растворяется . В нефти имеются неорганические соединения , содержащие серу, азот и другие элементы . Всего нефть содержит более 100 различных соединений.

Сообщение учащихся : а) Месторождения  ( карта)  б)  Добыча  ( подземная , подводная) в ) транспортировка ( нефтепровод , танкер, транспортировка по железной дороге ) на нефтеперерабатывающий завод

                                                 Фрагменты  видеофильма ( создан учащимися)

                                                 Г) Киришский нефтеперерабатывающий завод ( рассказ о крупнейшем нефтеперерабатывающем комбинате в Ленинградской области ) видео фрагменты

Учитель :      Первичная переработка нефти. Перегонка нефти. Перегонка мазута. Устройство ректификационной колонны. Продукты переработки.

                         Коллекции « нефть»  ( раздаточный материал )

? Заполните табл. 1 , кратко охарактеризуйте продуктов первичной переработки ( ректификации при атмосферном давлении ), назовите области их применения.

Учитель: Количество бензина , получаемого при перегонке нефти,  низкое качества бензина . качество бензина определяется октановым числом

                    Октановая шкала.  Какие углеводороды  повышают качество бензина ? Детонационная стойкость.

Как изыскать возможности дополнительного получения бензина из нефти?

Учитель: Вторичная переработка нефти

А) Крекинг

Б) риформинг

 С этой целью проводят крекинг нефтепродуктов.

Сообщение учащегося о крекинге нефтепродуктов с использованием схемы ( каталитический и термический крекинг )

? Сравните крекинг –бензин и бензин, получаемый прямой перегонкой нефти. ( в крекинг-бензине больше непредельных углеводородов ).

? Исследуйте содержание непредельных углеводородов в бензине. Для этого к 2 мл бензина прилейте 2 мл раствора перманганата калия . Сделайте вывод о содержании в бензине непредельных углеводородов.

? Какими  свойствами обладает крекинг-бензин ? ( такой бензин малопригоден для использованиями в качестве моторного топлива , так как быстро осмоляется).

? Как предотвратить способность крекинг – бензина осмоляться на воздухе? ( уменьшить содержание непредельных углеводородов0.

Учитель: Решить эту проблему позволило использование каталитического крекинга, в результате которого получаются разветвленные углеводороды , а количество образующихся непредельных углеводородов уменьшается . Такой бензин более устойчив при хранении при хранении и имеет более высокое октановое число.

Учитель: Риформинг – это переработка бензиновой и лигроиновой фракции нефти  с  целью получения автомобильных бензинов. Его сущность заключается в превращении парафинов  и циклопарафинов в ароматические углеводороды, вследствие чего существенно повышается октановое число бензинов.

? На основании данных количественного анализа установите формулу углеводорода , входящего в состав печерской нефти.

Вариант1 Массовая доля углерода 92,3%. Водорода-7,7%, относительная плотность по водороду 39. (ответ- бензол)

Вариант2 Массовая доля углерода 85,7% , водорода-14,35, относительная плотность по водороду 43. ( ответ- циклогексан)

Выполнение заданий в группах ( деление на 6 групп ) Каждая группа предлагает варианты получения  из нефтепродуктов  а) каучука  б) полипропилена в) тринитротолуола. Составляются уравнения реакций.

                                                                                                                 Обсуждение.

Учитель:  Ученые – химики о нефти . Менделеев Д.И., Лермонтова Ю.В. Шухов , Летний А.А. ( рассказ , презентация 0

                                                                                  КАМЕННЫЙ УГОЛЬ

Учитель : Каменный уголь- сложная смесь высокомолекулярных соединений , в состав которых входит углерод, водород, азот, кислород, сера.

Сообщение учащегося о теориях происхождения угля.

Учитель: Основные месторождения

При коксовании угля ( нагревание его без доступа воздуха до высокой температуры) протекают физико-химические процессы, сопровождающиеся поглощением энергии. При этом происходит разложение высокомолекулярных соединений с образованием летучих веществ и твердого остатка-кокса.

Сообщение учащегося об устройстве коксовой печи и технологии производства кокса с использованием соответствующего рисунка.

? Почему коксовая печь состоит из множества камер, а не из одной ? Перечислите технологические недостатки процесса. ( периодичность и длительность процесса,использование дорогостоящих коксующихся углей).

Сообщение учащегося о применении продуктов коксования .

                                                               ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИМ И КОКСОХИМИЧЕСКИМ ПРОИЗВОДСТВАМИ.

Сообщение учащегося по данной теме.        

                                                              ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ КОНФЕРЕНЦИИ

? Какие химические процессы можно осуществить на основе использования природного и попутного нефтяных газов ? Составьте уравнения реакций.

? Приведите уравнения возможных химических превращений при крекинге октадекана.

? Сравните углеводороды различного строения по детонационной стойкости. Что способствует повышению октанового числа автомобильного горючего.

? Назовите возможные хим. синтезы на основе газов крекинга и коксования каменного угля , приведите соответствующие уравнения реакций.

УЧАЩИЕСЯ отвечают на вопросы .

УЧИТЕЛЬ оценивает работу учащихся на уроке.