Министерство Образования и Науки
Удмуртской Республики
МБОУ «Каракулинская СОШ»
Разработка конспекта-сценария
урока по химии в 10 классе
«Нефть и ее переработка»
Выполнил: Князев В.В
учитель химии высшей
квалификационной категории
с. Каракулино
2012 год
Аннотация:
Предлагаемая разработка урока адресуется для учащихся 10 классов,изучающих химию в разрезе базового уровня (1 час в неделю, 10-11 классы) по учебнику О.С.Габриеляна «Химия. 10 класс. Базовый уровень» ( М.: Дрофа, 2008.) При изучении данного вопроса затрагивается тема «Природные источники углеводородов. Тема урока не предполагает углубления, зато имеет ярко выраженную практическую направленность. Поэтому целесообразно использование разработки в общеобразовательных классах, классах социально-гуманитарного направления.
Введение:
Тема урока «Нефть и её переработка» позволяет взглянуть на изучаемые вопросы с точки зрения различных предметов естественно-научного направления: химии, географии, экологии, физики с целью создания единой картины окружающего мира. На уроке реализуется принцип триединства целей: образовательных, развивающих и воспитательных. На занятии учащиеся рассматривают суть физических и химических процессов, протекающих при переработке нефти. Тему разработки можно углубить и рассматривать в классах химического и естественно-математического профиля (например, подробно разобрать механизмы реакций, показывающие сущность крекинга).
Нефть и ее переработка.
Цель урока:
Изучить состав нефти, способы ее переработки. Ознакомиться с составом нефтяных фракций, применением нефтепродуктов.
Задачи урока:
Продолжить формирование умений анализировать, сопоставлять теоретические знания с практикой.
Продолжить формирование навыка работы с источниками информации.
Развивать знания учащихся о комплексном использовании сырья.
Формировать черты социально-направленной личности учащихся, бережное отношение к окружающей среде, родному краю.
Провести интеграцию химии с другими учебными дисциплинами.
Оборудование: ПК, мультимедийный проектор, СD «Химия .10 класс», сырая нефть, пуховые перья, макеты двигателя внутреннего сгорания.
Ход урока:
Время (мин)
Организационный момент:
Объявляются тема урока, цель урока.
Проверка домашнего задания:
- определения понятий: реакции дегидрирования и дегидратации;
- цепочка превращений.
3. Переход к новой теме:
На предыдущих уроках мы изучили классы УВ. В природе они находятся в виде горючих полезных ископаемых, сегодня мы изучим нефть как важнейший природный источник УВ..
Для начала заполним карточки ЗХУ. (Обратная связь 2-3 человека: что вы уже знаете?
4. Новая тема:
Все вы знакомы с этой темной маслянистой жидкостью, которую в больших количествах добывают на месторождениях нашего Каракулинского района. А как дело обстоит с мировыми и общероссийскими запасами нефти? (Рассказ учителя по слайду).
Самыми богатыми нефтью являются страны Ближнего Востока, расположенные на Аравийском полуострове и зоне Персидского залива, на втором месте страны Латинской Америки: Венесуэла и Суринам. Примерно одинаковыми запасами нефти владеют Северная Америка, Северо-западная Африка и Россия со странами СНГ. В Удмуртии нефть не добывается лишь на территории двух районов: Глазовского и Ярского. Каракулинский район по праву относится к лидерам в области нефтедобычи.
(На его территории добывают около 1,5 млн. тонн нефти в год, а в середине 90-х годов добывалось 3,3 млн. тонн, в Удмуртии на то время-10 млн. тонн).
При добыче и транспортировке нефти в полный рост встают проблемы загрязнения окружающей среды. (Слайд: схема экологических проблем).
Это разливы нефти, загрязнение атмосферы продуктами горения попутного нефтяного газа и заболачивание почв. Дадим краткую характеристику каждой из этих проблем.
Первое – это аварии при добыче нефти, ее утечка в водоемы, почву при передаче по трубопроводам и перевозке в танкерах.
(Слайд: цифры и факты (авария в Бискайском заливе, утечка нефти в Мексиканском заливе, аварии в Каракулинском районе Удмуртии).
Учащиеся выполняют опыт: окунуть пуховое перо в нефть, сделать выводы по результатам опыта – Каковы последствия загрязнения нефтью водоемов для их обитателей? ( Слайд).
Второе – сгорание попутных нефтяных газов.
(Слайд: фото, состав попутных нефтяных газов, использование природного нефтяного газа). Какие газы попадают в атмосферу при сгорании попутных нефтяных газов? ( Учащиеся пишут УХР сгорания метана и сероводорода, один у доски).
В настоящее время попутный нефтяной газ применяется редко (его сжигают), хотя по составу он довольно близок к природному газу. До 2004 года основные котельные села Каракулино отапливались с помощью попутного нефтяного газа с Вятского месторождения, в Игринском районе он используется для отопления теплиц.
Третье – заболачивание лугов. Пустоты, оставшиеся после выкачивания нефти, заполняет водой. Но это актуально лишь для тех случаев, когда нефть залегает на небольшой глубине.
Нефть – важнейший экономический ресурс. Наша страна ежегодно продает около 500 млн. тонн нефти. Но еще Менделеев говорил: «топить нефтью – это все равно, что топить ассигнациями». Действительно, гораздо выгоднее продавать не нефть, а продукты ее переработки.
Что же можно получить из нефти? Во – первых, нефть-сырье для химической промышленности (на это затрачивается 10% от добываемой нефти) (слайд). (Из нефти получают пластмассы, спирты, биотехнологические продукты, а доля нефтехимии в химической промышленности достигает 25%).
Остальные 90% идут на производство различных видов топлива, которые получаются различными способами:
Первый путь переработки нефти – это фракционная перегонка (ректификация) (Учащиеся находят и списывают определение из учебника параграф 8 стр. 56). Фракционную перегонку осуществляют в ректификационных колоннах, в которых имеются специальные конструкции (тарелки), где и происходит конденсация паров фракций нефти. Чем легче фракция нефти, тем выше она собирается. В результате нефть делится на:
- ректификационные газы;
- бензин;
- лигроин;
- керосин;
- дизельное топливо;
- мазут.
(Работая с учебником, учащиеся выписывают состав фракций нефти, отмечают их температуры кипения; один ученик рассказывает по схеме у доски о применении продуктов перегонки нефти).
Какой вывод вы можете сделать о составе нефти?
Вывод: Нефть – это смесь УВ
--Какое топливо наиболее востребовано?
– Бензин (предполагаемый ответ учащихся)
А из тонны нефти получается примерно 200 кг бензина, это меньше чем лигроина и керосина. Нельзя ли получить из них бензин?
Этот процесс впервые осуществил русский инженер В.Г. Шухов и дал ему название: крекинг (от английского To crack - расщеплять)- Это процесс термического расщепления УВ (запись в тетрадях). Сущность крекинга заключается в том, что при 500-600С длинные молекулы УВ разрываются пополам, в результате реакции образуются алкан и алкен, например:
С18Н38 –---- С9Н20 + С9Н18
октадекан нонан нонен
Попробуйте сами написать реакцию крекинга на примере гексадекана С16Н34, (один человек у доски).
Этот способ называют термическим крекингом. В отличие от него существует крекинг с использованием катализатора (слайд). Достоинством каталитического крекинга является то, что он протекает при менее жестких условиях.
Таким образом, можно сделать вывод: в основе современной переработки нефти лежат два процесса: перегонка (физический процесс) и крекинг (химический процесс).
Качество бензина определяется его детонационной устойчивостью, то есть способностью выдерживать при высоких температурах сильное сжатие без самопроизвольного возгорания. Количественным показателем качества бензина является октановое число (сообщение ученика о классификации марок бензина).
Оценим перспективы нефти как основного источника энергии в будущем. В свое время, в 19 веке нефть не пользовалась таким огромным спросом и лишь изобретение двигателя внутреннего сгорания привело к усиленной добыче и переработке нефти. Вы как будущие механизаторы должны знать процессы, протекающие при сгорании топлива в двигателе, это вы изучали на занятиях «Устройство технических средств». Давайте на макете двигателя внутреннего сгорания еще раз разберем происходящие в нем процессы. (Рассматриваем работу карбюраторного двигателя).
В последнее время человечество озабочено глобальными экологическими проблемами и ищет альтернативные, экологически чистые источники энергии, в том числе и на транспорте. И вполне возможно, что на смену современным автомобилям придут электромобили, гелиомобили, уже не нуждающиеся в продуктах переработки нефти.
5. Завершение урока: рефлексия в виде анализа карточек ЗХУ, обратная связь – 2-3 человека говорят о полученных знаниях, а один ученик выполняет интерактивное задание на компьютере.
6. Задание на дом: параграф 8, вопросы 1-5 (устно), упражнение 6,7 (письменно)
1
3
1
2
8
8
5
4
8
3
МБОУ «Каракулинская СОШ»
