Медиа - урок «Природные источники углеводородов» (10 класс)

Цель урока: познакомить с природными источниками углеводородов: природным и попутным нефтяными газами, нефтью, каменным углём и продуктами их переработки; дать представления о процессах крекинга и ректификации нефти, коксовании каменного угля.

Оборудование: компьютерный диск, раздел «Природные источники углеводородов», коллекция «Продукты переработки нефти», коллекция «Каменный уголь», таблица»Использование углеводородного сырья».

План урока:

1) Общая характеристика природных источников углеводородов.

2) Природный и попутный нефтяной газ.

3) Нефть.

4) Каменный уголь.

5) Проблемы использования углеводородного сырья.

Ход урока.

Учитель: Сегодня на уроке мы познакомимся с природными источниками углеводородов: природным газом, нефтью, каменным углём. С этой целью мы обратимся к диску. Внимательно смотрите, слушайте и записывайте основные тезисы лекции.

1. Просмотр диска с записью увиденного. (30 минут)

1) Общая характеристика природных источников углеводородов.

Слайд №1. Общая характеристика природных источников углеводородов. Показана диаграмма нахождения углеводородов в природе.

2) Природный и попутный нефтяной газ.

Слайды №2 и №3. Природный и попутный нефтяной газ. Различие в способах добычи этих газов и содержании в них углеводородов. Применение этих газов в промышленности.

Природный газ

Попутный нефтяной газ

Метан

95,6 %

63,4%

Этан

1%

10,5%

Пропан

0,33%

11,1%

Бутан

0,07% ( н-бутан)

2,8% (н-бутан) и
1,2% (и-бутан)

Пентан и выше

0,03%

2%

Азот и редкие газы

3%

9%

Углекислый газ

0,4%

-

Применение

90% как топливо

для синтеза веществ (разделяют на фракции)

Фракции попутного нефтяного газа:

1. Сухой газ - метан, этан (применяют как топливо);

2. Пропан-бутановая смесь (применяют как топливо);

3. Газовый бензин - пентан и выше (применяют как добавка к бензину).

Газовые месторождения России: Западная Сибирь (Уренгой, Заполярье); Волго-Уральский бассейн (Оренбург, Вуктыльск)

3) Нефть.

Слайд №4. Нефть. Характеристика физических и химических свойств нефти. Опыт, демонстрирующий горение нефти.

Слайд №5. Способы добычи нефти и места её залегания.

Слайд №6. Промышленная установка переработки нефти. Запись продуктов ректификации и условий их получения. Ректификация - физический процесс разделения нефти на фракции, основанный на различной температуре кипения веществ.

Демонстрация коллекции «Продукты переработки нефти». Фракции нефти:

1. Газовая фракция (метан и другие газы).

2. Бензин (С 5 -С 11 ) температура-40-200 0 С (газолин, бензин авиационный, автомобильный).

3.Лигроин (С 8 -С 14 ) температура-120-240 0 С (горючее для тракторов).

4. Керосин (С 12 -С 18 ) температура-150-310 0 С (топливо для реактивных самолётов и ракет).

5. Газойль (С 18 и выше) температура-275 0 С (дизельное топливо).

6. Мазут - продукт, остающийся после ректификации нефти.

Мазут при высокой температуре разгоняют и получают машинные и смазочные масла. Остаток переработки мазута - гудрон.

Вопрос о крекинге нефти рассматривается по учебнику. Определяются различия между термическим и каталитическим крекингом. Показываются преимущества второго по сравнению с первым. Записываются уравнения крекинга С 18 Н 38 и С 22 Н 46. Определяются пути увеличения октанового числа бензина, его детонационной стойкости.

Нефтяные месторождения России: Западная Сибирь, Пермь, Баку.

4) Каменный уголь.

Слайд №6. Диаграмма нахождения каменного угля в земной коре, перспективы его использования по схеме: Торф - Бурый уголь - Каменный уголь - Антрацит. Коксование каменного угля - основной процесс его переработки - химическое разложение угля при высокой температуре без доступа воздуха.

Газификация топлива - превращение органической части угля в горючие газы при температуре 1000-2000 0 С.

Демонстрация коллекции «Каменный уголь». Продукты коксования каменного угля:

1.Коксовый газ.

2. Надсмольная вода (аммиак).

3. Каменноугольная смола (получают арены, фенолы, пиридин).

4. Кокс (применяют в металлургии для восстановления металлов и производства карбидов).

2. Работа по таблице.

5) Проблемы использования углеводородного сырья.

Рассмотреть таблицу запасов источников энергии

Источники энергии

Запасы энергии (млрд. кВт час)

Торф

480*10³

Угли бурые и каменные

35,8*10⁶

Сланцы горючие

7*10⁵

Природный газ

8*10⁴

Нефть

223*10³

Древесина

2*10⁵

Энергия Солнца

15*10⁷

Энергия ветра

15*10⁴

Энергия рек

23*10³

Энергия приливов и отливов

7*10⁷

Энергия ядерного горючего

практически безгранична

Выводы:

1. Основной источник энергии - нефть-47%, газ - 17%, угля - 30%, остальные - 6%.(ГЭС, АЭС и др.) Ещё 30 лет нефть будет лидировать.

2. Задачи: изыскать более эффективные пути переработки нефти. газов. угля. сланцев; усовершенствовать уже существующие ( перегонка, крекинг, пиролиз, коксование); получение жидкого топлива из угля и сланцев; получение и использование водорода в качестве моторного топлива; получение синтетического жидкого топлива из СО и Н 2 .