Урок химии в 10 классе ".Состав и свойства нефти. Первичная переработка нефти"
план-конспект урока по химии (10 класс)

Тема урока: Состав и свойства нефти. Первичная переработка нефти.

Обучающая: Изучить состав  и свойства нефти, способы ее переработки. Ознакомиться с составом и  применением нефтепродуктов.

Развивающая: Продолжить формирование умений анализировать, сопоставлять данные опыта с теоретическими знаниями. Продолжить формирование навыка работы с источниками информации.

Воспитательная: Развивать знания школьников о комплексном использовании сырья. Формировать черты социально-направленной личности учащихся, бережное отношение к окружающей среде. Воспитывать аккуратность и точность при работе в химической лаборатории.

Учебно-воспитательные задачи:  

Дать характеристику нефтяной промышленности и ее размещении на территории земного шара.

Познакомить учащихся с физическими свойствами и основными типами классификации нефти.

Рассмотреть схему и познакомить учащихся со способами переработки нефти.

В целях экологического воспитания показать влияние нефтедобычи и нефтепереработки на окружающую среду.

Продолжить формировать умения работы с атласом, таблицами, схемами и статистическим материалом.

Оборудование: карты «Топливная промышленность мира», «Полезные ископаемые мира»,   раздаточный материал «Перегонка нефти»,  колбы, пипетки, образцы нефти, стакан с водой.

Тип урока: изучение нового материала.

Ход урока:

Сегодня урок  я хотела бы начать стихотворением:

«Плещет тайги прибой,

И ощущают ноздри

Запах её огневой

Нефть – это ярость света,

Ветра напор у виска.

Нефть – голубая ракета,

Рвущаяся в облака»

Какая тема урока? Каковы цели урока?

(Учащиеся составляют план урока)

1.Нефть - «чёрное золото».

2. Основные месторождения нефти в мире.

3.Состав и физические свойства нефти.

4.Перегонка нефти.

5.Нефтепродукты и их использование.

Как же человек познакомился с этим важнейшим полезным ископаемым?

Работа в группах с текстом

Группа №1

Слово «нефть» появилось в русском языке в XYII в. И происходит от арабского «нафта» - извергать. Так называли в IY -III в. до н.э. жители Месопотамии - древнего очага цивилизации - легковоспламеняющуюся, маслянистую, тяжёлую жидкость, которая действительно иногда извергалась на поверхность земли в виде фонтана. Этот благодатный край в среднем и нижнем течении рек Тигр и Ефрат сказочно богат нефтью. Жители, населяющие эту территорию, использовали её как вяжущее и уплотняющее вещество в строительном деле для изготовления кирпича. В Вавилоне и

Египте применяли нефть для лекарственных целей в качестве мазей, а длительными ваннами в нефтяных лужах лечили болезни суставов, также использовали как бальзамирующее средство. Народы Ближнего Востока применяли нефть в светильниках вместо масла. А византийцы обстреливали вражеские корабли горшками, наполненными смесью нефти и серы, как зажигательными снарядами. Это грозное оружие вошло в историю под названием «греческий огонь».

Группа №2

Человек по достоинству оценил полезные свойства этого уникального природного продукта. На более позднем этапе развития цивилизации, благодаря нефти произошла настоящая промышленная революция. Так в XIX веке нефть добывалась в 19 странах, в основном с помощью колодцев. Главными районами нефтедобычи были Баку (Российская империя), Пенсильвания (США), Индонезия. С появлением буровых установок значительно расширился круг нефтедобывающих стран. В настоящее время это около 80 стран. В природе, нефть и газ распределены крайне неравномерно. В мире открыто более 27 тыс. нефтяных месторождений/но лишь 1% из них содержит 3\4 мировых запасов.

Группа №3

(Работа с картой) Нефть сосредоточена в Азии: на Ближнем и Среднем Востоке. Это главная кладовая нефти с начала XX века и до сих пор, являющаяся ареной «великой битвы» за нефть, где столкнулись политические и экономические интересы ведущих мировых держав, прежде всего Великобритании и США. В настоящее время американские компании контролируют более 60% месторождений нефти на Ближнем и Среднем Востоке. Первое место в мире занимает Саудовская Аравия, Ирак, Иран, Кувейт, ОАЭ. А также в Азии добыча ведётся в Китае, Индонезии, Малайзии (о. Калимантан), Индии. Северная Америка: Канада, США, Мексика. ДОжная Америка: Венесуэла. Африка: Ливия, Нигерия, Алжир, Египет.

Европа: Россия, мелководье Северного моря (Нидерланды и другие страны), Испания, Румыния, Венгрия.    

В нашей стране кроме величайшей нефтегазоносной провинции мира Западной Сибири, богаты нефтью Волго-Уральский район, Северный Прикаспий, Тимано-Печорский район, Восточная Сибирь и дальний Восток (Сахалин), Предкавказье и Северный Кавказ (Ставропольское месторождение).

Каждой группе нужно заполнить таблицу.

Учитель спрашивает каждую группу что нового они узнали, прочитав текст.

Вывод делают обучающиеся : в наши дни   нефть - богатейший экономический ресурс мирового значения.

Учитель .Что же такое нефть с точки зрения химии? Назовите формулу нефти?

Ответы обучающихся , работа с таблицей состав нефти различных месторождений.

Нефть – это  смесь углеводородов различного строения. В её состав входят свыше 1000 различных соединений. Но большую часть составляют парафины, нафтены, арены, а также кислородсодержащие соединения, соединения серы, азота, металлы. Если рассматривать элементарный состав, то С - 78 - 88%; Н - 11 - 14%. Содержание углеводородов в нефтях различно ( работа с таблицей).

Учитель.

Почему нефть различных месторождений имеет различный количественный состав углеводородов?   Учёные утверждают, что это зависит от происхождения нефти. А спор о происхождении нефти относится к числу «великих геологических споров», который не завершён. (Сообщение ученика)

1. Гипотеза органического происхождения , т.е. из останков животных и растений, живших много миллионов лет тому назад (нефть находится в толщах осадочных пород).
2. Гипотеза неорганического происхождения. Один из вариантов -карбидная теория. Исследования показали, что ацетилен при низких температурах может переходить в тяжёлые углеводороды.
3. Космическая теория (современная). Земля захватила водород из первичной газовой материи, после того как образовалась земная кора «космический водород» стал перемещаться по разломам из глубоких недр на поверхность Земли, вступая в реакцию с углеродом жидкой магмы, образуя нефтяные углеводороды.

Учитель.

Давайте подытожим, состав нефти можно выразить молекулярной формулой? Почему?

Ученики, в группах используя раздаточный материал, проводят опыты: (определение цвета, запаха нефти; взаимодействие нефти с водой; горение нефти; маслянистость)

Ученики оглашают полученные данные.

Дополняют информацию после просмотра мультимедиа : “Физические свойства нефти”.

g(H20) = 1000 кг\м3

              лёгкая        g(Hл) = 700-800 кг\м3

Нефть- средняя        g(Hc) = 871-910 кг\м3

              тяжёлая        g(Hт) = свыше 910 кг\м3

Qнефти > 42-47 МДж\кг  Нефть обладает наивысшей теплотворной способностью (уступая природному газу).

Вязкость - показатель тягучести сырой нефти. Как зависит вязкость от

плотности?

 Учитель .

Осторожно взболтайте стакан с водой. Что вы видите?

10л нефти покрывают 1км2 водяной поверхности, не пропускающей воздух

плёнкой, толщиной в микрон . Почему это опасно?

Ученики дают ответы на вопрос.

(Нарушается обмен теплом, влагой и газами между водной средой и атмосферой. Что губительно действует на обитателей морей и океанов, гибнут птицы) .

Вывод: Почему свойства нефти меняются? От чего это зависит?

(состав определяет свойства).

Прочитайте текст . Вставьте пропущенные слова: масла,  топливо, бензин, керосин. 

Изучив состав и свойства, для человечества открылись новые пути

применения этого незаменимого продукта.

Вернёмся к середине XIX века. Представьте. Прохладным летним вечером вы

идёте по мощёным улочкам Парижа, и удивительно изящные фонари

освещают вам дорогу. Источником света был …..

В те времена началась промышленная добыча нефти. Используемые

продукты её переработки был ……. - топливо для паровых котлов

(пароходы, паровозы), а также смазочные ….. Производство же …..

сводилось к min - его просто некуда было девать. Его не

использовали для освещения потому что…..

Лишь в небольших количествах …. использовали для чистки тканей.

Эра использования нефтепродуктов в качестве …… наступила

в конце XIX века, после того как три выдающихся немецких инженера

изобрели:  Николос Отто - двигатель внутреннего сгорания, Даймлер -

карбюраторный двигатель, Дизель - дизельный двигатель. Там же был

открыт и первый турбореактивный двигатель. Именно это вызвало быстрое

развитие добычи и переработки нефти.

Учитель

Технология переработки нефти совершенствуется и в

наши дни. При рассмотрении направлений использования нефти, прежде

всего, нужно отметить комплексную переработку. Её цель в максимальном

извлечении из нефти ценных компонентов.

При залежах нефти в верхних слоях обычно образуется «газовая шапка» -

попутный нефтяной газ. Часть попутного нефтяного газа растворено в нефти. Прежде этот газ не находил применения и тут же сжигался. В настоящее

время его улавливают, т.к. он представляет собой хорошее топливо и ценное

химическое сырьё.

Учитель.

Работа со схемой «Переработка нефти»

После отделение лёгких углеводородов, нефть поступает на обезвоживание и

обессоливание, а затем на дальнейшую переработку.

Разделение углеводородов, входящих в состав нефти основано на различных

температурах кипения - перегонка нефти.

Вопросы для закрепления:

1. Что такое фракции?
2. Что такое перегонка?
3. Перегонка нефти относится к химическим или физическим процессам?
4. Как расшифровать сокращение АВТ?

Учитель.

Получаемый при первичной перегонке нефти бензин не может удовлетворять

всё возрастающий спрос на него. Поэтому тяжёлые фракции углеводородов

идут на вторичную переработку, и выход бензина увеличивается.

Итак, мы проследили как комплексно перерабатывается нефть от самых

лёгких до тяжёлых углеводородов

Основными продуктами переработки нефти являются (работа по опорной

схеме):

1. бензины (Аи-92, Аи-95, Аи-98, Аи-100);
2. керосин - реактивное топливо;
3. дизельное топливо;
4. масла;
5. топочный мазут;
6. вазелин;
7. парафины; 
8.  битум.

Просмотр фрагмента мультимедиа “ Применение фракций нефти”

Вопрос  учителя.

На какие две группы можно разделить области применения продуктов, получаемых при переработки нефти?

90% - топливо; 10% - сырьё для химической промышленности. Рационально ли это?

Вывод делают обучающиеся.

Запасы нефти не столь уж и велики. В общем объёме углеводородного сырья (газ, нефть, каменный уголь, бурый уголь, антрацит, торф, древесина), «чёрное золото» занимает всего лишь 3%.

Поэтому в XXI веке перед химиками-технологами ставится задача -расширить применения нефти, как источника химического сырья, создание альтернативных видов топлива.

 «Кто владеет нефтью, будет владеть миром, потому что благодаря мазуту он будет господствовать на море, благодаря авиационному бензину - в воздухе, автомобильному - на суше. И в дополнении он будет править своими собратьями в экономическом отношении, обладая фантастическим богатством, которое он извлечёт из нефти..., которое гораздо ценнее, чем  само золото».

Анри Беранже

Подведение итогов.

Составить синквейн:

 -Нефть

-разная , необходимая

-обогащает, помогает, разобщает

-Нефть – это жизнь

- Богатство

Домашнее задание: написать  сообщение на тему «Альтернативные виды топлива»