Урок на тему: Нефть: состав, свойства, способы переработки. Применение нефтепродуктов.

1,2 урок.

Тип занятия - комбинированный урок с элементами проблемного изложения.

Форма проведения - урок-презентация.

Тема: Нефть: состав, свойства, способы переработки. Применение нефтепродуктов.

Проблемы загрязнения природной среды.

Цель: Сформировать у обучающихся первоначальные знания о нефти как важнейшем природном сырье для производства топлива и органических веществ, необходимых человеку в хозяйственной деятельности. Показать способы переработки нефти и применение важнейших нефтепродуктов. Раскрыть проблемы загрязнения природной среды нефтью и нефтепродуктами.

Задачи:

Дидактические: Рассмотреть состав и свойства нефти, познакомить со способами и условиями ее переработки и применением продуктов, полученных из нефти. Ввести понятия: ректификация, фракция, крекинг, риформинг, пиролиз.

Развивающие: Развивать познавательный интерес обучающихся, логическое мышление, умение анализировать и делать выводы, самостоятельно работать с учебником, составлять опорные таблицы, формулировать вопросы, умение применять полученные знания к решению нестандартных задач.

Воспитательные: Продолжить воспитание навыков общеучебного труда, работы в парах, терпимости к другому мнению. Воспитание собственной ответственности и чувства бережного отношения к природной среде.

Основные знания и умения: Знать/понимать состав и свойства нефти, сущность процессов перегонки и крекинга, основные виды топлива, получаемых переработкой нефти и области их применения; уметь объяснять новые понятия, составлять уравнения химических реакций, отражающих процесс крекинга, объяснять значение нефти для развития экономики страны и проблемы загрязнения природной среды, связанные с нефтедобычей.

Вещества и оборудование: Образцы нефти, пробирки, стакан с водой, коллекция «Продукты нефтепереработки»; таблица «Перегонка нефти», раздаточный дидактический материал (Приложение 1, Приложение 2, Приложение 3), проектор, ПК, экран.

ХОД 1 УРОКА

I. Организационный момент. (3мин)

Объявление темы и целей урока.

II. Актуализация знаний. (7-10 мин)

2.1. Работа для класса:

Фронтальная беседа по вопросам:

1. Какие природные источники углеводородов вам известны?

2. Каков состав природного газа?

3. Для каких целей используется природный газ?

4. Чем отличаются попутные нефтяные газы от природного газа?

III. Изучение нового материала по плану: (20-25 мин)

1. Состав нефти

2. Физические свойства.

3. Перегонка нефти.

4. Применение нефтепродуктов, полученных перегонкой нефти.

5. Крекинг. Виды крекинга.

6. Продукты крекинга, их применение.

7. Месторождения нефти, добыча, транспортировка.

8. Проблема загрязнения природной среды.

Слово учителя. Предельные углеводороды от СН₄ до С₆ Н₁₄ можно получить из природного и попутного нефтяных газов. Но для получения топлива для различных машин и многих органических веществ, таких как: пластмассы, волокна, каучуки, ядохимикаты и другие, большое значение имеют более тяжелые углеводороды: предельные, непредельные и ароматические. Именно эти углеводороды получают из нефти.

Предложить проблемный вопрос: Почему об экономической мощи страны судят по количеству добываемой и особенно потребляемой нефти?

В ходе беседы выяснить, что известно обучающимся о нефти из жизни и СМИ.

Продемонстрировать слайд презентации.

Далее изучение нового материала по плану.

1) Состав нефти. Продемонстрировать образцы сырой нефти в склянках. Предложить проблемный вопрос: Можно ли нефть считать веществом, а её состав выразить конкретной формулой? Для поиска ответа на вопрос, обучающимся предлагается проанализировать таблицу №1 (Приложение1) с одновременной демонстрацией слайда.

таблица №1

Нефть

(месторождения)

Содержание углеводородов, % от массы

предельные

циклопарафины

ароматические

Сураханское (Баку)

30,2

61,2

8,6

Соснинское (Сибирь)

52,0

36,0

12,0

Ромашкинское (Татария)

55,7

25,5

18,8

После анализа делается вывод с записью в конспект: нефть - это природная, сложная смесь углеводородов и поэтому состав нефти нельзя выразить одной формулой. Состав нефти непостоянный, он зависит от месторождений.

2). Физические свойства нефти. Продемонстрировать слайд с растворением нефти в воде, сделать вывод:

нефть - маслянистая жидкость от бурого до черного цвета с характерным запахом, не растворима в воде, плотность меньше воды. Температура кипения непостоянна.

Дополнить вывод информацией: нефти разных месторождений имеют несколько различные физические свойства, это объясняется их различным составом, т.е. состав определяет свойства.

3) Перегонка нефти. Предложить проблемный вопрос:

Какой способ можно применить для разделения углеводородов, входящих в состав нефти? (Если не ответят, то можно задать наводящий вопрос: как разделить смесь спирта с водой?) В ходе беседы установить, что разделение углеводородов, входящих в состав нефти основано на разнице их температур кипения. Для этого существуют специальные установки, на которых осуществляется процесс разделения углеводородов, называемый фракционной перегонкой. Ввести понятия: «ректификация», «фракция». Продемонстрировать слайд, предложить самостоятельную работу с учебником и опорной таблицей №2. (Приложение 1, таблица №2). (10 мин)

Опорная таблица «Нефтепродукты прямой перегонки и их применение» Таблица №2»

№ фракции

название

состав

tº кипения

применение

1

Бензин

2

Лигроин

3

Керосин

4

Газойль

5

Мазут

4). Применение нефтепродуктов, полученных перегонкой. Продемонстрировать слайд, предложить вопросы для беседы: На какие фракции разделяется нефть прямой перегонки? Где находит применение каждая из фракций? Каково основное применение нефтепродуктов, полученных перегонкой нефти? Ответы, на вопросы, обучающиеся находят в опорной таблице.

ХОД 2 УРОКА

5) Крекинг. Виды крекинга. (13-15 мин)

Нефтепродукты используют не только как топливо, но и для других целей - переработки и получения пластмасс, синтетических волокон, каучука, резины и т.д.

Объяснить, что дальнейшая переработка, полученных тяжелых фракций после перегонки нефти заключается в их разложении на более легкие и химической переработке.

Вводятся понятия: «крекинг» (термический, каталитический), «риформинг», «пиролиз», записать в тетрадь.

Презентация видов крекинга, продуктов, получаемых в результате этих процессов и их применение. Работа со схемой (Приложение 3)

Крекинг - термическое разложение нефтепродуктов, приводящее к образованию углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле.

В общем виде: С_nH_2n+2 → C _n-kH_{2(n-k) + 2} + C_kH_2k

_{алкан с длинной цепью алкан алкен}

пример:

С₁₆ Н₃₄ → С₈ Н₁₈ + С₈ Н ₁₆

_{гексадекан октан октен}

Риформинг - прцесс термической или каталитической переработки светлых нефтепродуктов с целью получения высокооктановых бензинов, ароматических углеводородов и технического водорода. [ 7 ]

Пиролиз - Метод и процесс разложения веществ под действием высоких температур. [ 7 ]

Предложить вопросы:

Что общего в этих процессах? Чем они отличаются друг от друга? В чем заключается принципиальное отличие продуктов крекингов разных видов?

6). Месторождения нефти, добыча, транспортировка.

Презентация слайдов сопровождается рассказом учителя, отмечаются важнейшие районы запасов и добычи нефти в России, способы транспортировки.

7). Проблема загрязнения природной среды.

Предлагается заслушать сообщение, подготовленное одним из обучающихся, сопровождающееся показом слайдов, а затем вместе сделать общий вывод по изученному материалу: (10 мин).

Нефть является ценным сырьем не только для производства разных видов топлива, но и для производства многих органических продуктов. Задача химической науки на современном этапе состоит в уменьшении применения нефти как горючего, выработке и применении таких мер, которые позволили бы сохранить природную среду в местах добычи и переработки нефти.

Общеизвестна крылатая фраза Д.И. Менделеева о нефти: «Топить печь нефтью, все равно, что топить ее ассигнациями».

IV. Закрепление знаний, умений, навыков (15 мин)

Раздаются каждому обучающемуся листы с заданиями, и предлагается самостоятельно письменно выполнить задания: (Приложение 2).

1) к терминам: нефть, фракция, перегонка, крекинг, пиролиз, бензин, мазут, сформулировать утверждения или вопросы, заполнить кроссворд.

¹

²

³

⁴

⁵

⁶

⁷

2) выполнить тест «Природные источники углеводородов»

1. Главный компонент природного газа:

1) этан 2) метан 3) бутан 4) бензол 5) СН₄

2. Дополните фразу: «Нефть - это:

1) чистое вещество сложного строения 2) смесь разных веществ

3) смесь различных углеводородов переменного состава в зависимости от месторождения 4) смесь углеводородов постоянного состава

3. Процесс получения разных видов топлива из нефти:

1) разгонка 2) фракционная перегонка 3) крекинг 4) выпаривание

4. Процесс распада молекул «тяжелых» углеводородов до более простых под

действием высокой температуры и катализаторов:

1) термический крекинг 2) каталитический крекинг 3) крекинг 4) расщепление

5. Вещество, содержание которого в бензине определяет его марку:

1) н-гептан 2) октан 3) изооктан 4) бензол

V. Итог урока. (беседа) Что узнали? Чему научились? (3 мин)

VI. Домашнее задание: (2 мин)

учебник О.С. Габриелян10 кл., §10 с.58-66, упр.1-10 (устно), 9(п.)

Использованные источники:

1. Примерная Программа учебной дисциплины Химия для профессий начального профессионального образования и специальностей среднего профессионального образования. / ФГУ «ФИРО» Минобрнауки России. - 2008

2. Ерохин Ю.М. / Химия. Учебник для средних специальных заведений. - М.: Издательский центр Академия. 2002. - 384с.

3. Глинка Н.Л. / Общая химия - Л.: Химия - 1988. - 704с.

4. Перекалин В.В., Зонис С.А. / Органическая химия. - М.: Просвещение, 1982. - 560с.

5. Габриелян О.С., Маскаев Ф.Н. / Химия. 10 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений - М.: Дрофа, 2001. - 304с.

6. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. / Химия: Органическая химия. Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений. - М.: Просвещение. 2000. - 160с.

7. Толковый словарь по химии и химической технологии. Основные термины / С.М. Баринов, Б.Е. Восторгов, Л.Я. Герцберг и др. Под редакцией Ю.А. Лебедева. - М.: «Русский язык». 1987. - 528с.

10. www.fcgsen.ru/12/documents/070504_Vliyanie_NGP…