методическая разработка интегрированного урока по химии и географии "Мировая топливная промышленность. Нефть и ее переработка"
методическая разработка по химии (10 класс)

Потапова Елена Константиновна

Потапова Елена Константиновна, учитель химии, Гончарова Елена Александровна, учитель географии

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя школа № 68 города Липецка.

Методическая разработка интегрированного урока на основе технологий системно – деятельностного подхода, направленного на формирование УУД и функциональной грамотности.

Интегрированный урок по химии и географии в 10 классе «Мировая топливная промышленность. Нефть и ее переработка»;

УМК : География. 10-11 классы. Базовый уровень,  под редакцией Домогацких Е.М., М.: Русское слово, 2009, 1 часть, учебник химии Еремин В.В.Химия.10 класс: учебник: углубленный уровень/ В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко, В.И. Теренин, А.А. Дроздов, В.В. Лунин; под ред. В.В. Лунина-М.: Просвещение,2021.

 

Скачать:

Предварительный просмотр:


Подписи к слайдам:

Слайд 1

Черный ящик

Слайд 2

Интегрированный урок по химии и географии

Слайд 4

Предложите варианты обоснованных ответов на вопросы: Отразите формулой состав нефти. Используют ли нефть в сыром виде? Какие продукты получают при переработке нефти? Почему большая часть стран, добывающих нефть, ее не перерабатывают?

Слайд 5

Интегрированный урок по химии и географии «Мировая топливная промышленность. Нефть и ее переработка»

Слайд 6

Что называют природными источниками углеводородов? Что собой представляет нефть? Можно ли состав нефти выразить химической формулой? Как возникает нефть в недрах Земли? Основные месторождения нефти? Как мы используем природные источники углеводородов? Как из природных ресурсов получить конечный продукт? Какими негативными экологическими последствиями могут сопровождаться использование нефти и нефтепродуктов? Причины, по которым необходимо кардинально менять пути использования природных источников углеводородов?

Слайд 7

Источники углеводородов Природный газ Попутный нефтяной газ Нефть Каменный уголь

Слайд 8

Слово геологам! Гипотезы происхождения нефти

Слайд 11

Нефть Нефть- смесь углеводородов , в основном, алканов, циклоаоканов и аренов, содержащих в молекулах от 5 до 50 атомов углерода Нефть - маслянистая жидкость, темного цвета с характерным запахом, нерастворимая в воде

Слайд 12

Слово географам! Кто владеет нефтью, будет владеть миром… (Анри Беранже, французский дипломат)

Слайд 14

Запасы нефти и газа и добыча нефти страны Нефть, млн. т запасы Газ, млрд. м ³ запасы Добыча нефти (1995) млн.т/год Норвегия 1153,8 1352,7 139,1 Великобритания 588,1 659,6 128,2 Россия 7809 55949,1 356 Кувейт 12878 1482,9 89,6 Алжир 1260,4 3622,4 38,2 Мексика 6819,2 1936,1 136,1 США 3076,6 4636,6 328 Венесуэла 8833,3 3959,2 130,4 Ближний и Средний Восток 90359,1 45201,2 942,4 Всего в мире 138024 139624,9 3092,8

Слайд 16

Слово физикам-технологам! В сыром виде нефть не используется, применение находят продукты ее переработки

Слайд 18

Фракционная перегонка нефти Ректификация - физический способ разделения смеси на фракции с различной температурой кипения

Слайд 20

Слово химикам-технологам! “… сжигать нефть – это то же, что топить печь ассигнациями” (Д.И. Менделеев) В каждой капле нефти содержится более 900 различных химических соединений

Слайд 21

Виды крекинга Термический – расщепление углеводородов происходит при высокой температуре (470-550 градусов) Каталитический – происходит в присутствии катализатора и при более низкой температуре. В результате получается бензин с более высоким октановым числом. Октановое число – характеризует детонационную стойкость бензина .

Слайд 22

Крекинг нефтепродуктов Получаемое количество бензина из нефти путём перегонки не может удовлетворить всё возрастающий спрос на него. Выход бензина из нефти (до 60-75%) увеличивают путём крекинга. Крекинг - термическое разложение нефтепродуктов на углеводороды с меньшим числом атомов углерода. Крекингу подвергается лигроин.

Слайд 23

Продукты крекинга Бензин высокого качества Газообразные углеводороды – сырьё для химической промышленности

Слайд 24

Слово экономистам! « Кто владеет нефтью, будет владеть миром, потому что благодаря мазуту он будет господствовать на море, благодаря авиационному топливу- в воздухе, благодаря автомобильному бензину – на суше, он будет править и в экономическом отношении, обладая фантастическим богатством, которое извлечет из нефти - веществами, которые гораздо ценнее, чем само золото». (Анри Беранже)

Слайд 28

Слово экологам! Добыча, транпортировка и переработка нефти, использование нефтепродуктов создают серьезные экологические проблемы

Слайд 29

Имитационный опыт по устранению загрязнения водоема пролитой нефтью

Слайд 30

Составьте 3-4 структурные формулы углеводородов, принадлежащих к разным классам и содержащих 7 атомов углерода, которые могут находиться в нефти и продуктах ее крекинга. Назовите вещества

Слайд 31

толуол метилциклогексан гептан 2 – метилгексан 2,2 – диметилпентан (могут быть и другие изомеры - алканы)

Слайд 32

На контурной карте мира с помощью цветного синего карандаша отметьте основные районы добычи нефти, зеленого – районы потребления нефти, стрелками красного цвета покажите главные международные грузопотоки нефти

Слайд 34

Одно из крупнейших предприятий нефтепереработки России, расположенное в городе Омске и принадлежащее компании «Газпром нефть» - Омский нефтеперерабатывающий завод. Его установленная мощность около 22 млн тонн нефти в год. Из нефти получают бензин (массовая доля выхода 25 %) и мазут (массовая доля выхода 55 %). При дальнейшей переработке мазута получают еще некоторое количество бензина (массовая доля выхода 60% от массы мазута). Рассчитайте массу бензина, которая может быть получена из нефти ежедневно на Омском НПЗ.

Слайд 35

Что называют природными источниками углеводородов? Что собой представляет нефть? Можно ли состав нефти выразить химической формулой? Как возникает нефть в недрах Земли? Основные месторождения нефти? Как мы используем природные источники углеводородов? Как из природных ресурсов получить конечный продукт? Какими негативными экологическими последствиями могут сопровождаться использование нефти и нефтепродуктов? Причины, по которым необходимо кардинально менять пути использования природных источников углеводородов?

Слайд 36

Поделитесь своими впечатлениями. Продолжите предложения: Сегодня я узнал…. Я удивился…. Теперь я умею…. Я хотел бы….

Слайд 37

Домашнее задание (одно из предложенных) 1 . Ежедневная добыча нефти в мире составляет примерно 84 млн. баррелей в год . Около 90% добываемой нефти сжигается в виде топлива. Считая плотность нефти 0, 83 т/ кубометр, а средний состав нефти отразив формулой (СН 2 ) n определите массу углекислого газа в тоннах, который образуется ежедневно при сжигании нефтепродуктов. 2. Используя материал учебника ил Интернет, составьте схему «Изделия, получаемые из нефти» (в тетради, или на листе А 4, или слайд презентации)



Предварительный просмотр:

ИНТЕГРИРОВАННЫЙ УРОК ПО ХИМИИ И ГЕОГРАФИИ

«МИРОВАЯ ТОПЛИВНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. НЕФТЬ И ЕЕ ПЕРЕРАБОТКА», 10 КЛАСС, 90 МИНУТ

Гончарова Елена Александровна, учитель географии,

Потапова Елена Константиновна, учитель химии,

МБОУ СШ № 68 города Липецка

Тип урока: открытие нового знания.

Методы обучения: реализация системно-деятельностного подхода на основе технологии деятельностного метода обучения

Цель урока: развитие учебных знаний о нефти, гипотезах ее происхождения, распространении месторождений в мире, добыче и основных международных грузопотоках нефти, ресурсообеспеченности стран нефтью, свойствах, способах переработки, направлениях использования  нефтепродуктов в качестве топлива и химического сырья, экологических проблемах, связанных с использованием нефти и нефтепродуктов.

Формирование УУД:

Личностные УУД: самоопределение, смыслообразование.

Познавательные УУД: постановка и формулирование проблемы; анализ, синтез, сравнение, обобщение, аналогия, классификация; извлечение необходимой информации из текстов; осознание и произвольное построение речевого высказывания; подведение под понятие;

Регулятивные УУД: выполнение пробного учебного действия; фиксирование индивидуального затруднения в пробном действии; целеполагание; волевая саморегуляция в ситуации затруднения;

Коммуникативные УУД: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками; выражение своих мыслей с достаточной полнотой и точностью; аргументация своего мнения и позиции в коммуникации; учёт разных мнений; использование критериев для обоснования своего суждения; разрешение конфликтов.

Основные понятия: (География) Топливно-энергетическая промышленность. Ресурсообеспеченность. Рациональное и нерациональное природопользование. Геоэкология. Техногенные и иные изменения окружающей среды. Пути решения экологических проблем.

(Химия): Химия и энергетика. Состав нефти и ее переработка. Нефтепродукты. Октановое число бензина. Охрана окружающей среды при нефтепереработке и транспортировке нефтепродуктов. Альтернативные источники энергии.

Ресурсы (оборудование): презентация к уроку,  коллекция образцов нефти и продуктов нефтепереработки,  географическая карта  Минеральные ресурсы мира, Маршрутные листы для работы на каждого ученика - Приложение 1, задания для работы в группах – Приложения 2. 1 – 2.6,  оборудование  для  лабораторному опыту «Изучение физических свойств нефти» - Приложение 3, оборудование для  имитационного опыта по устранению загрязнений водоема пролитой нефтью – Приложение 4, карандаши синего, красного  и зеленого цвета – 6 комплектов по числу групп, бейджи на столы учащихся для обозначения групп «геологи», «географы», «экономисты», «экологи», «физики - технологи», «химики - технологи»,  бумага светлых зеленого и красного цветов, на каждую группу по два, магнитики для доски, учебник географии: География. 10-11 классы. Базовый уровень,  под редакцией Домогацких Е.М., М.: Русское слово, 2009, 1 часть, учебник химии Еремин В.В.Химия.10 класс: учебник: углубленный уровень/ В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко, В.И. Теренин, А.А. Дроздов, В.В. Лунин; под ред. В.В. Лунина-М.: Просвещение,2021.

Логическая основа урока

1. Новое знание. Ресурсообеспеченность. Состав нефти и ее переработка. Нефтепродукты. Охрана окружающей среды при нефтепереработке и транспортировке нефтепродуктов.

2. Задание на пробное действие.

Задание.   Предложите варианты обоснованных ответов на вопросы:

1. Отразите формулой состав нефти. Используют ли нефть  в сыром виде? Какие продукты получают при переработке нефти?

2. Почему  большая часть стран, добывающих нефть, ее не перерабатывают?

3. Фиксация затруднения.

«Я  не могу   назвать страны,  добывающие и перерабатывающие нефть».

«Я не могу назвать причины, по которым страны, добывающие нефть, ее не перерабатывают».

«Я не знаю состава и свойств сырой нефти»

«Я не знаю способов разделения нефти и не могу перечислить продукты нефтепереработки, обосновать их использование».

4. Фиксация причины затруднения.

«Я не знаю основных месторождений нефти, а также  страны – лидеры по добыче и переработке нефти»

«Я не понимаю, какие факторы определяют развитие нефтеперерабатывающей промышленности»

«Я не владею алгоритмами составления уравнений, лежащих в основе  процессов нефтепереработки»

5. Цель деятельности.

Узнать, что такое нефть, в каких странах ее добывают и перерабатывают, как ее перерабатывают и используют в народном хозяйстве.

6. Фиксация нового знания.

1.  Нефть – смесь углеводородов, в основном предельных и ароматических, содержащих в молекулах от 5 до 50 атомов углерода..

2. Существуют две принципиально разные теории происхождения нефти – биогенная и абиогенная

3. Страны лидеры по запасам нефти не являются лидерами по ее добыче и переработке. Также не  совпадают районы добычи нефти и ее экспорта.  Из стран Персидского залива, Северной и Западной Африки, России, Латинской Америки нефть транспортируют в США, Японию, Европу.

4. Сырая нефть практически не используется. Проходит первичную переработку – ректификацию – физический способ разделения, основанный на различной температуре кипения фракций: углеводородный газ, бензин, лигроин, керосин, мазут.

5. К способам вторичной переработки нефти относятся крекинг и риформинг – термическое расщепление молекул углеводородов, их изомеризация и ароматизация .

6. Добыча, переработка, транспортировка, использование нефти и нефтепродуктов вызывают  экологические  проблемы.

Ход урока

1. Мотивация к учебной деятельности. 

Учителя организуют актуализацию требований к ученику со стороны учебной деятельности, а также по установке тематических рамок и создают условия для возникновения внутренней потребности включения в учебную деятельность.

 Прием «Черный ящик». (Слайд 1)Эта смесь известна человеку с глубокой древности. Ее добывали 6 – 7 тысяч лет до н.э. Использовалась она для освещения жилищ, для приготовления строительных растворов, в качестве лекарств и мазей, при бальзамировании. В древнем мире она была грозным оружием, являясь составной частью зажигательного средства, вошедшего в историю род названием «греческого огня», римляне называли ее «каменное масло» и тоже использовали в военных целях. В средние века она использовалась , главным образом, для освещения улиц. В начале 19 века в России из нее путем перегонки был получен керосин. Тогда же в связи с ростом промышленности и использования паровых машин стал возрастать спрос на эту смесь как источник смазочных масел. На рубеже 19 -  20 веков были изобретены бензиновый и дизельный двигатели. Это привело к бурному развитию добычи смеси из черного ящика и ее переработке.  Что в черном ящике?

 Сегодня у нас необычный урок. Его проведут два учителя – Елена Александровна, учитель географии, и Елена Константиновна, учитель химии. И мы будем обсуждать объект из черного ящика – нефть – с точек зрения химии, географии, геологии, физики, экономики и экологии, определяя точки соприкосновения наук о природе (Слайд 2).

Сегодня у нас урок открытия нового знания. Вы узнаете что-то новое. Как вы будете действовать на уроке? (Во-первых, определю, что я не знаю, во-вторых, сам найду способ получить знания).

2. Актуализация знаний и фиксирование индивидуального затруднения в пробном действии.

Но некоторые знания для постижения нового у нас есть.  Мы с вами повторим то, что пригодится сегодня для открытия нового знания. Итак, что вам известно о нефти?  Фронтальная беседа. Составляем кластер на доске (можно сделать заранее заготовки, предполагая ответы учащихся, можно составлять его, записывая ответы на доске – Слайд 3).

Учитель мотивирует пробное учебное действие.

 А теперь  я  предложу вам выполнение пробного действия. С какой целью?  (Чтобы мы поняли, что пока не знаем).

А теперь  задание на пробное действие.  (Слайд 4) Предложите варианты обоснованных ответов на вопросы:

1. Отразите формулой состав нефти. Используют ли нефть  в сыром виде? Какие продукты получают при переработке нефти?

2. Почему  большая часть стран, добывающих нефть, ее не перерабатывают?

Каких знаний вам пока не хватает для ответов на эти вопросы?

3. Выявление места и причины затруднения. Фронтальная беседа.

Фиксация затруднения.

«Я  не могу   назвать страны,  добывающие и перерабатывающие нефть».

«Я не могу назвать причины, по которым страны, добывающие нефть, ее не перерабатывают».

«Я не знаю состава и свойств сырой нефти»

«Я не знаю способов разделения нефти и не могу перечислить продукты нефтепереработки, обосновать их использование».

 Фиксация причины затруднения.

«Я не знаю основных месторождений нефти, а также  страны – лидеры по добыче и переработке нефти»

«Я не понимаю, какие факторы определяют развитие нефтеперерабатывающей промышленности»

«Я не владею алгоритмами составления уравнений, лежащих в основе  процессов нефтепереработки».

4. Построение проекта выхода из затруднения

Учитель подводит к формулированию темы урока (Слайд 5) - записываем в Маршрутный лист) и

 Цели деятельности:

Узнать, что такое нефть, в каких странах ее добывают и перерабатывают, как ее перерабатывают и используют в народном хозяйстве.

По какому плану будем работать?

Учащиеся предлагают шаги плана открытия новых знаний. Полученный в ходе подводящего диалога план может быть следующим (слайд 6):

Выяснить:

- Что собой представляет нефть?

- Как возникает нефть в недрах Земли?

- Основные месторождения нефти

- Как мы используем природные источники углеводородов?

- Как из природных ресурсов получить конечный продукт?

- Что ожидает природные источники углеводородов, в том числе, нефть, в будущем?

- Причины, по которым необходимо кардинально менять пути использования природных  источников углеводородов?

- Какими негативными экологическими  последствиями  могут сопровождаться использование нефти и нефтепродуктов?

Этот план работы представлен в ваших Маршрутных листах.

5. Реализация построенного проекта.

Учитель организует реализацию построенного проекта в соответствии с планом: работу в группах по 3-4  человека  для выполнения заданий:

Основную часть работы над темой вы проведете самостоятельно, работая в группах под условными названиями «геологи», «географы», «физики - технологи», «химики - технологи», «экологи», «экономисты». Потом каждая группа представит результат своей работы, выступит, поможет всем заполнить Маршрутный лист, который у каждого из вас на столе, и который представляет собой конспект урока.

Время работы в группах – 12 – 15 минут. Учителя наблюдают за работой ребят, при необходимости направляют, помогают, таким образом, в группе создается эталон выполненного задания.

6. Первичное закрепление во внешней речи

Представление результатов работы групп. Отчет каждой группы занимает примерно 5 минут. Учителя организуют в ходе выполнения заданий из Маршрутного листа проговаривание выполненных шагов и их обоснование с помощью эталона.

Учитель географии (слайд 7) : залегает нефть в недрах Земли на различной глубине, где заполняет пространство между породами. Залежи сырой нефти образовались 100 – 200 миллионов лет назад в толще Земли.

Происхождение нефти – одна из сокровенных тайн природы. Существуют разные гипотезы происхождения нефти. Группа «геологи», вам слово (слайды 8 - 10).

Учитель химии: Итак, много лет назад нефть сформировалась в недрах Земли. Что она собой представляет? (Слайд 11).

 Фронтальная работа. Лабораторный опыт по изучению физических свойств нефти.  Перед началом лабораторной работы повторяем Правила охраны труда при работе в кабинете химии, в частности, со стеклянной посудой.

Задание для фронтальной лабораторной работы «Физические свойства нефти» в Маршрутном листе . Выводы по итогам лабораторной работы : нефть – маслянистая жидкость , легче воды и не растворяется в ней, растекается по поверхности воды тонкой пленкой, темно – бурого цвета.

Учитель географии. Нефть – это «сгусток энергии». С помощью лишь 1 мл (демонстрация в пробирке) ее можно нагреть на 1 градус Цельсия целое ведро воды, а для того, чтобы его вскипятить, нужно менее половины стакана нефти. По концентрации энергии в единице объема нефть занимает первое место среди природных ископаемых. Даже радиоактивные руды не могут с ней конкурировать в этом отношении, так как содержание в них радиоактивных веществ настолько малы, что для извлечения 1 миллиграмм топлива надо переработать тонны горных пород. Поэтому человек испокон веков борется за нефть, ищет, добывает, чтобы использовать в качестве энергоносителя . Где и как? Слово группе «географов» (слайды 12 - 15).

Учитель химии : в сыром виде нефть сегодня практически не используется, применение находят продукты ее переработки. Как происходит этот процесс, нам расскажет группа «физиков - технологов» (Слайды 16 -19).

Учитель химии: нефть – это не только основа топливно – энергетического комплекса любого государства. Еще Д.И.Менделеев говорил, что «сжигать нефть – это то же, что топить печь ассигнациями». Ведь в каждой капле нефти содержится более 900 различных химических соединений. Это действительно чудо природы, основа нефтехимической промышленности. 90% добываемой нефти используется в качестве топлива, но 10% в нефтехимическом синтезе  обеспечивает получение тысяч органических соединений, которые удовлетворяют насущные потребности современного общества.  О  получении некоторых из них нам расскажут «химики - технологи»(Слайды 20 - 23).

Учитель географии: экономисту Анри Беранже принадлежат слова: «Кто владеет нефтью, будет владеть миром, потому что благодаря мазуту он будет господствовать на море, благодаря авиационному топливу – в воздухе, благодаря автомобильному бензину – на суше, он будет править и в экономическом отношении, обладая фантастическим богатством, которое извлечет из нефти – веществами, которые гораздо ценнее, чем само золото». Об экономической мощи страны судят по количеству добываемой и, особенно, потребляемой, перерабатываемой нефти. Слово группе «экономистов» (Слайды 24 - 27).

Учитель географии: при все возрастающих масштабах добычи нефти большое значение приобретает охрана окружающей среды от загрязнения нефтепродуктами. Причины загрязнения могут быть различными – утечка нефти при перевозке различными видами транспорта, поступление нефтепродуктов со сточными водами предприятий в водоемы и др. Еще более опасно загрязнение воздушного бассейна вредными продуктами сгорания нефтепродуктов на промышленных энергоустановках, тепловых электростанциях, автомобильном транспорте.

Слово группе «экологов» (Слайды 28 - 29).

Учитель химии. Проведем имитационный эксперимент по устранению загрязнения водоема пролитой нефтью. Задание и описание опыта содержится в Маршрутном листе.

7. Самостоятельная работа с самопроверкой.

Итак, мы проделали огромную работу по «добыче» знаний. Самостоятельно теперь их примените для выполнения заданий. Самопроверка  пройдет по образцу на слайде

Для самостоятельной работы выполняют два задания в Маршрутном листе:

1. Составьте  3-4 структурные формулы углеводородов, принадлежащих к разным классам и содержащих 7 атомов углерода, которые могут находиться в нефти и продуктах ее крекинга. Назовите вещества (Слайды 30 -31).

2. На контурной карте мира с помощью цветного синего карандаша отметьте основные районы добычи нефти, зеленого – районы потребления нефти, стрелками красного цвета покажите главные международные грузопотоки нефти (Слайды 32 - 33).

8. Включение в систему знаний и повторение.

 И еще одно задание. Решите задачу.

Одно из крупнейших предприятий нефтепереработки России, расположенное в городе Омске и принадлежащее компании «Газпром нефть» -  Омский нефтеперерабатывающий завод. Его установленная мощность  около  22 млн тонн нефти в год.  Из нефти получают бензин (массовая доля выхода  25 %) и мазут (массовая доля выхода 55 %). При дальнейшей переработке мазута получают еще некоторое количество бензина (массовая доля выхода 60% от массы мазута). Рассчитайте массу бензина, которая может быть получена из нефти ежедневно на Омском НПЗ (Слайд 34). ( Ответ - примерно 35 тысяч тонн).

9. Рефлексия учебной деятельности на уроке. Итоги

Учителя организуют фиксацию учащимися цели и содержания, изученного на уроке, соотнесение цели и результатов.  Возвращаемся к вопросам - задачам, поставленным в начале урока. (Слайд 35).  Выводы: мы ответили на все поставленные перед собой вопросы. Ребята делятся впечатлениями, эмоциями.  Какое задание оказалось   самым трудным? Над чем еще стоит поработать? (слайд 36)

Отразите свое отношение к проблемам нефтедобычи и нефтепереработке с помощью задания: каждая группа на бумаге зеленого цвета записывает положительные, а на бумаге красного цвета – отрицательные моменты использования человеком нефти. Время работы – 2-3 минуты. Зачитывают вслух, учителя размещают – группируют  на доске эти листки. Формулируют общий вывод: сегодня нефть по-прежнему является топливом № 1 в мире: доля ее потребления, но необходимы и альтернативные источники энергии; спрос на нефтехимию — то есть продукты нефтепереработки —  в ближайшие 20-30 лет вырастет до 2 раз; жесткий экологический контроль необходим на всех этапах нефтедобычи и нефтепереработки.

Учителя благодарят ребят за работу, оценивают их труд, озвучивают отметки и домашнее задание.

10. Домашнее задание.   ( Слайд 37)

  1.  Ежедневная добыча нефти в мире составляет примерно 84 млн.   баррелей в год .  Около 90% добываемой нефти сжигается в виде топлива. Считая плотность нефти 0, 83 т/ кубометр, а средний состав нефти отразив формулой (СН 2) n  определите   массу углекислого газа в тоннах, который образуется ежедневно при сжигании нефтепродуктов.  

    2.  Используя материал учебника или  Интернет, составьте схему «Изделия, получаемые из нефти»   (в тетради, или на листе А 4, или слайд презентации).                                                        



Предварительный просмотр:

Маршрутный лист интегрированного урока по химии и географии по теме

Ученика (цы) 10 – класса -----------------------------------------------------------------------------------

1. Группа «геологи».

Задание 1. Существует две гипотезы происхождения нефти. Назовите их, кратко сформулируйте суть каждой.

Задание 2. Лабораторный опыт. Изучение физических свойств нефти.

А) Рассмотрите нефть. Отметьте агрегатное  состояние , цвет, запах.

Б) В стакан с водой добавьте каплю нефти, размешайте стеклянной палочкой.  Отметьте растворимость нефти в воде.

В) Запишите свои наблюдения :

3. Группа «географы».

 Задание 3. Пользуясь разделом «Приложение. Статистические данные» стр. 191 учебника географии, таблица «Страны – лидеры по запасам нефти (2016 год)», определите первую пятерку стран мира по запасам (внесите данные в таблицу 1) и добыче нефти (внесите данные в таблицу 2).

Таблица 1

Страна

Запасы, млрд. тонн

Таблица 2

Страна

Добыча, млрд. тонн

Задание 4. Проанализируйте карту «Транспортировка нефти», выделите основные мировые грузопотоки нефти, данные внесите в таблицу 3.

C:\Users\Даша\Desktop\транспортировка нефти.jpeg

Таблица 3

Район экспорта

Район импорта

1.

1.

2.

2.

3.

3.

4.

4.

Какие выводы можно сделать о районах добычи и основного потребления нефти, совпадают ли они?

Вывод:_______________________________________________________________________

4. Группа «физики – технологи»

Первичная переработка нефти представляет собой __________________________________

Задание 5. Закончить заполнение таблицы 4.

Таблица 4

Нефтяные фракции

Название фракции

Содержание углеводородов

Температура кипения, 0 С

Применение

Углеводородный газ

С3  - С 4

20 - 40

Светлые нефтепродукты

Бензин

С5 – С11

40 – 200

Лигроин

С8 – С14

150 – 250

Керосин

С12 – С18

180 – 300

Газойль

С14 – С19

200 – 350

Темные нефтепродукты

Мазут

С 14 – С19

При нагревании разлагается

5. Группа «химики - технологи»

Задание 6. Заполнить пропуски в таблице 5.

Таблица 5

Термический крекинг

450 – 550 0 С

Каталитический крекинг

350 – 500 0 С

В бензине, полученном в процессе термического крекинга, наряду с ________

 углеводородами,   содержатся  и

____________________  углеводороды:

С8Н18 →   С4Н10   +  С4Н8

октан                   бутан                бутен

С8Н18 →СН3-СН2-СН2-СН3+

    октан                        бутан                                              

СН2=СН-СН2-СН3

бутен-1      

Бензин менее устойчив при хранении, т.к. содержит углеводороды с _______________________________, которые легко окисляются, вступают в реакции присоединения, полимеризации → качество ухудшается.

При его сгорании могут засориться различные части двигателя. Для устранения этого вредного воздействия  к такому бензину добавляют антиокислители.           

происходит не только расщепление молекул углеводородов, но и их ___________________, т.е. образуются  углеводороды с разветвленной и замкнутой цепью атомов углерода:

С8Н18 →   С4Н10   +  С4Н8

октан                  бутан                циклобутан

С8Н18 →СН3-СН-СН3      +

    октан                       │

                        СН3  

                          изобутан            циклобутан

Качество выше, т.к. потому что в нем содержатся углеводороды с _______________________

 цепью углеродных атомов.

    В бензине каталитического крекинга

________________________________________ углеводородов содержится меньше, и поэтому процессы окисления и полимеризации в нем не протекают. Такой бензин более устойчив при хранении

6. Группа «экономисты»

Задание 7. Пользуясь данными таблицы 6, рассчитайте ресурсообеспеченность  стран по формуле с.71 учебника. Результат занесите в таблицу.

Таблица 6

Страна

Запасы, млрд. т.

Добыча, млн. т.

Ресцрсообеспеченность

1

Венесуэла

47,8

124,1

2

Саудовская Аравия

42,3

585,7

3

Канада

27,2

218,2

4

Иран

25,1

216,4

5

Россия

17,3

554,3

Какой вывод можно сделать о ресурсообеспеченности нефтью стран, занимающих лидирующие позиции по запасам?

Вывод:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 8

Пользуясь текстом, сделайте небольшое сообщение  об организации ОПЕК по плану:

 1. Название.

2. Год и цель образования

3. Страны, входящие в состав

7. Группа «экологи»

Внесите в таблицу конкретные примеры последствий нефтяного загрязнения

Таблица 7

Источники нефтяного загрязнения

Последствия нефтяного загрязнения

1.

Добыча нефти на суше и транспортировка по нефтепроводам

Изменения в литосфере:

1.

2.

3.

4.

2.

Добыча нефти на шельфе и транспортировка нефти

Изменения в гидросфере:

1.

2.

3.

Использование нефти как топлива

Изменения в атмосфере:

1.

Вывод: Последствия добычи и переработки нефти __________________________________

сказываются на экологической обстановке в мире.

8. Имитационный опыт по устранению загрязнения водоема пролитой нефтью

В чашку Петри, наполненную водой с каплей нефти, поместите перо птицы. Постарайтесь очистить  перо водой, стереть нефть  бумагой или тканью. Поместите на нефтяное пятно измельченную бумагу или древесные опилки. Что происходит с бумагой \ опилками и за счет чего? Аккуратно соберите пропитанный нефтью материал. Происходит ли очищение воды от нефтяного загрязнения? Сделайте вывод.

Вывод: материалы, обладающие ____________________ адсорбционными свойствами , такие как __________________________________, можно (или неэффективно) использовать для устранения нефтяных загрязнений.

9. На представленной контурной карте мира схематично  с помощью цветного синего карандаша отметьте основные районы добычи нефти, зеленого – районы потребления нефти, стрелками красного цвета покажите главные международные грузопотоки нефти.

D:\Урок Нефть\Контурная карта мира.jpg

10. Составьте  3-4 структурные формулы углеводородов, принадлежащих к разным классам и содержащих 7 атомов углерода, которые могут находиться в нефти и продуктах ее крекинга. Назовите вещества.

11. Решите задачу.

Одно из крупнейших предприятий нефтепереработки России, расположенное в городе Омске и принадлежащее компании «Газпром нефть» -  Омский нефтеперерабатывающий завод. Его установленная мощность  около  22 млн тонн нефти в год, то есть примерно 60 тысяч тонн в день. Из нефти получают бензин (массовая доля выхода  25 %) и мазут (массовая доля выхода 55 %). При дальнейшей переработке мазута получают еще некоторое количество бензина (массовая доля выхода 60% от массы мазута). Рассчитайте массу бензина, которая может быть получена из нефти ежедневно на Омском НПЗ.



Предварительный просмотр:

                                                                                             Приложение 2.1

Группа геологов

Задание 1. Прочитайте текст и расскажите одноклассникам о двух гипотезах происхождения нефти. При этом воспользуйтесь материалом слайдов, который представлен ниже.

У ученых до сих пор нет единого мнения о том, как образовалась нефть. Существуют две принципиально разные теории происхождения нефти. Согласно первой — органической, или биогенной, — из останков древних организмов и растений, которые на протяжении миллионов лет осаждались на дне морей или захоронялись в континентальных условиях. Затем перерабатывались сообществами микроорганизмов и преобразовывались под действием температуры и давлений в результате тектонического опускания вглубь недр, формируя богатые органическим веществом нефтематеринские породы.

Абиоге́нное происхожде́ние не́фти (неоргани́ческое, или минеральное, происхождение нефти) — теории происхождения нефти, согласно которым она образовывалась из различных элементов неорганического происхождения, в ходе химических реакций, происходящих на больших глубинах при высоких температурах и давлении.

Задание 2. Вам предстоит прокомментировать слайды: 

Продумайте свой рассказ.



Предварительный просмотр:

                                                                                                  Приложение 2.2

Группа географов

Задание 1.

Пользуясь разделом «Приложение. Статистические данные», стр. 191 учебника, таблица «страны – лидеры по запасам нефти (2016 год)», определите первую пятерку стран мира по запасам -  занесите данные в Таблицу 1  и добыче нефти – занесите данные в Таблицу 2.

Таблица 1

Страна

Запасы, млрд. тонн

Таблица 2

Страна

Добыча, млрд. тонн

Задание 2

Проанализируйте карту «Транспортировка нефти»(см. в Маршрутном листе). Выделите основные мировые грузопотоки нефти:

Таблица 3

Район экспорта

Район импорта

1.

1.

2.

2.

3.

3.

4.

4.

Какие выводы  вы можете сделать о районах добычи и основного потребления нефти, совпадают ли они?

1.Районы добычи нефти нефти и пути ее транспортировки:

I. Страны, обладающие крупнейшими запасами нефти:

1. Саудовская Аравия, 2.  Россия,  3. Ирак,  4. Кувейт,  5. ОАЭ

II. Страны- лидеры по добыче нефти:

  1. Россия, 2.  Саудовская Аравия, 3. США,  4. Иран,  5 Китай

III. Основные грузопотоки нефти:

Район экспорта                                       Район импорта

1. Страны Персидского залива             1.США, Европа, Япония

2.  Северная и Западная Африка           2. Европа, США

3.Латинская Америка                             3. США

4. Россия                                                  4. Европа    

                       

Выводы: _______________________________________________________________

  1. Нефть наиболее универсальное топливо, высококалорийное. Её добыча отличается относительной простотой и дешевизной, ведь при добыче нефти нет необходимости опускать под землю людей. Транспортировка нефти по трубопроводам не представляет большой проблемы. Главный недостаток этого вида топлива – невысокая ресурсообеспеченность (около 50 лет). Общегеологические запасы равны 500 млрд. тонн, в том числе разведанные 140 млрд. тонн.

В 2007 году российские учёные доказали мировому сообществу, что подводные хребты Ломоносова и Менделеева, которые находятся в Северном Ледовитом океане являются шельфовой зоной материка, а следовательно принадлежат Российской Федерации

Освоение Арктики сегодня выходит на новый уровень, возрастает интерес государства и международного сообщества к северным регионам. 29-30 марта этого года в Архангельске состоялся 4 по счету Международный арктический форум "Арктика - территория диалога", ключевая тема которого «Человек в Арктике». Форум собрал на своей площадке более 2400 участников,   числе  представителей из России и 31 страны мира.

Почему же Арктика привлекает столь пристальное внимание мирового сообщества?

"В наши дни значение Арктики многократно возрастает. Она становится местом самого пристального внимания стран и народов и как регион, от самочувствия которого во многом зависит климат планеты, и как сокровищница уникальной природы, и, конечно, как территория с колоссальными экономическими возможностями, с огромным экономическим потенциалом", - отметил в своей приветственной речи  российский президент.

Отчасти это связано с запасами … , в том числе и нефти…



Предварительный просмотр:

   Приложение 2.3

Группа  физиков - технологов

Задание 1.

Пользуясь материалом таблицы, рассказать одноклассникам о  физическом процессе - первичной переработке нефти. Для иллюстрации рассказа воспользуйтесь материалом слайдов, который представлен ниже.

Также вам предстоит помочь одноклассникам заполнить таблицу в Маршрутном листе – пункт 4, заранее с ним ознакомьтесь.



Предварительный просмотр:

Приложение 2.4

Группа  химиков - технологов

  1. Используя материал таблицы, рассказать одноклассникам о вторичной переработке нефти на примере термического и каталитического крекинга.

Термический крекинг

( t=450-5500C)

Каталитический крекинг

( t=350-5000C)

В бензине, полученном в процессе термического крекинга, наряду с предельными углеводородами содержится много непредельных углеводородов.

происходит не только расщепление молекул углеводородов, но и их изомеризация, т.е. образуются  углеводороды с разветвленной и замкнутой цепью атомов углерода:

С8Н18 →   С4Н10   +  С4Н8

октан                   бутан                бутен

С8Н18 →СН3-СН2-СН2-СН3+

    октан                        бутан                                              

СН2=СН-СН2-СН3

бутен-1                      

С8Н18 →   С4Н10   +  С4Н8

октан                  бутан                циклобутан

С8Н18 →СН3-СН-СН3      +

    октан                       │

                        СН3  

                          изобутан            циклобутан

Бензин менее устойчив при хранении, т.к. содержит УВ с двойными связями, которые легко окисляются, вступают в реакции присоединения, полимеризации → качество ухудшается.

При его сгорании могут засориться различные части двигателя. Для устранения этого вредного воздействия  к такому бензину добавляют антиокислители.

    Качество выше, т.к. потому что в нем содержатся углеводороды с разветвленной  и замкнутой цепью углеродных атомов.

    В бензине каталитического крекинга непредельных углеводородов содержится меньше, и поэтому процессы окисления и полимеризации в нем не протекают. Такой бензин более устойчив при хранении



Предварительный просмотр:

Приложение 2.5

Группа экономистов

Задание 1. Пользуясь данными Таблицы 6, рассчитайте ресурсообеспеченность стран по формуле на стр. 71 учебника. Полученный результат запишите в таблицу.

Таблица 6

Страна

Запасы, млрд. т.

Добыча, млн. т.

Ресцрсообеспеченность

1

Венесуэла

47,8

124,1

2

Саудовская Аравия

42,3

585,7

3

Канада

27,2

218,2

4

Иран

25,1

216,4

5

Россия

17,3

554,3

Какой вывод можно сделать о ресурсообеспеченности нефтью стран, занимающих лидирующие позиции по запасам?

Вывод:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 2.  Прочитайте текст, сделайте небольшое сообщение  об организации ОПЕК по плану:

 1. Название. 2. Год и цель образования. 3. Страны, входящие в состав .

Организа́ция стран — экспортёров не́фти (англ. The Organization of the Petroleum Exporting Countries; сокращённо ОПЕ́Кангл. OPEC) — международная межправительственная организация, созданная  в сентябре 1960 года нефтедобывающими странами в целях контроля квот добычи на нефть. Часто рассматривается как картель. По состоянию на март 2020 г. в состав ОПЕК входят 13 стран[2]АлжирАнголаВенесуэлаГабонИракИранКонгоКувейтЛивияОбъединённые Арабские ЭмиратыНигерияСаудовская АравияЭкваториальная Гвинея. Штаб-квартира расположена в столице Австрии — Вене.

Страны — члены ОПЕК контролируют около 2/3 мировых запасов нефти. На их долю приходится ~35 % от всемирной добычи и половина мирового экспорта нефти. Доказанные запасы нефти стран, входящих в ОПЕК, в настоящее время составляют 1199,71 миллиарда баррелей.

Целью ОПЕК является координация деятельности и выработка общей политики в отношении добычи нефти среди стран — участниц организации, поддержания стабильных цен на нефть, обеспечения стабильных поставок нефти потребителям, получения отдачи от инвестиций в нефтяную отрасль[3].



Предварительный просмотр:

Приложение 2.6

Группа экологов

Задание группе экологов

Изучите предложенный текст,  карту атласа «Мировые экологические проблемы» стр.26 и приведите конкретные примеры последствий нефтяного загрязнения. Результаты исследования запишите в таблицу.

Влияние нефтяной промышленности на окружающую среду

При всё возрастающих масштабах добычи и переработки нефти большое значение приобретает охрана окружающей среды от загрязнения нефтепродуктами. Причины загрязнения могут быть различными – утечка нефти при перевозке различными видами транспорта, поступление нефтепродуктов со сточными водами предприятий в водоемы и т.д. Растекаясь тонким слоем по поверхности воды, нефтепродукты нарушают ее газообмен с атмосферой, лишая растительные и животные организмы акватории нормальных условий жизнедеятельности.

Ежегодно в океан попадают более 10 млн. тонн нефти. Поверхность Мирового океана загрязняется танкерами, имеет место утечка нефти при подводном бурении.

Еще более опасно загрязнение воздушного бассейна вредными продуктами сгорания нефтепродуктов на промышленных энергоустановках, тепловых электростанциях, автомобильном транспорте. Сернистые и азотосодержащие вещества, имеющиеся в нефтепродуктах, при сгорании образуют оксиды серы и азота, которые вызывают коррозию аппаратуры, а поступая в атмосферу и распространяясь с воздушными потоками, губительно действуют на все живое.

Изменения в литосфере.

1.Массовая гибель почвенной мезофауны –  через три дня после аварии  большинство видов почвенных животных полностью исчезает или составляет не более 1 % контроля.

2.Изменение структуры почвы–резко снижается водопроницаемость, увеличивается соотношение между углеродом и азотом , что приводит к нарушению азотного режима почвы.                                                                

3.Проседание грунта -в результате добычи образуются пустоты в почве, скорость проседания грунта может составить 81 см в год , что может провоцировать мелкие землетрясения.

4.Просачивание нефтепродуктов в грунт – нефть попадает в подземные реки (грунтовые и межпластовые воды), а оттуда  - в водопроводы.

Изменения в гидросфере.

1.        Загрязнение вод мирового океана нефтепродуктами -ежегодно по разным причинам в море оказывается до 10 млн. т. Нефти, 1/3 всей поверхности океана уже покрыта нефтяной пленкой.85% нефти в гидросфере – это нефтеостатки,  связанные с деятельностью промышленности.

2.Наиболее загрязненные районы в Мировом океане: район Персидского залива, океаническое побережье Европы, побережье Китая и Японии.

3.Влияние на жизнь  морских организмов - уничтожение морских организмов и продуктов их питания, уменьшается сопротивляемость инфекциям. Нефть , оседая на перьях и коже птиц мешает им летать, лишает защиты от холода.

Изменения в атмосфере.

1.Изменение газового состава воздуха- при сжигании нефти как топлива в атмосферу выделяется большое количество углекислого газа. Уровень кислорода упал на0,02 %, углекислого увеличился на 12%. Это явилось причиной появления парникового эффекта.

Источники нефтяного загрязнения

Последствия нефтяного загрязнения

1. Добыча нефти на суше и транспортировка по нефтепроводам.

Изменения в литосфере.

2. Добыча нефти на шельфе и транспортировка нефти.

Изменения в гидросфере.

3. Использование нефти как топлива.

Изменения в атмосфере.

Вывод: _______________________________________________________________________



Предварительный просмотр:

Приложение 3

Оборудование для лабораторного опыта «Изучение физических свойств нефти» - по комплекту на группу учащихся: пробирка с нефтью – 1 – 2 мл, стаканчик с водой, стеклянная палочка.



Предварительный просмотр:

Приложение 4

Оборудование для проведения имитационного опыта  по устранению загрязнения водоема пролитой нефтью – по комплекту на группу : чашка Петри, стакан с водой, пробирка с нефтью – 1 – 2 мл, перо птицы,  древесные опилки, бумажная салфетка, стеклянная палочка, тканевая салфетка


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

интегрированный урок по химии и географии: "Химическая промышленность. Производство удобрений"

Все чаще учителя в своей практике применяют форму интегрированного занятия. Данная форма урока способствует лучшему усвоению учебного материала по двум дисциплинам сразу....

Методическая разработка интегрированного урока по биологии и химии в 9 классе "Витамины"

Цель урока: изучение понятия  витамины как биологически активных веществ клетки и их влияния на обменные процессы. Задачи урока:      Образовательные:Í рассмотреть п...

Методическая разработка интегрированного урока по физике и химии

Очень полезный урок для восьмиклассников,находящихся на начальном этапе изучения химии и повторения темы Теплоемкость по физике...

Интегрированный урок по химии и географии. Химическая промышленность.

Обобщение и углубление знания о химической промышленности на примере производства серной кислоты....

Методическая разработка «Интегрированный урок по химии и информатике»

Методическая разработка «Интегрированный урок по химии и информатике» представляет собой синтез  двух тем, рассматриваемых в 9 классе: «Металлы. Железо» (химия) и «П...