Разработка интегрированного урока по теме Нефть и её переработка

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)

1. Организационный момент:

Объявляются тема урока, цель урока.

2. 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 С₁₆Н_{34, (}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»