Тема урока: «Нефть. Нефтепродукты».

Тема урока: «Нефть. Нефтепродукты».

Форма урока: лекция

Задачи урока

Образовательная: изучить свойства нефти, её состав, дать представление о её перегонке как о физическом процессе и о химических способах переработки нефти, о применении нефтепродуктов. Ознакомить учащихся с основными понятиями: ректификация, крекинг, риформинг, ароматизация углеводородов, детонационная стойкость бензина, октановое число.

Развивающая: развивать самостоятельность учащихся в работе с источниками информации, умение пользоваться знаниями, полученными на других предметах, сравнивать способы переработки нефти и анализировать достижения химической науки в

этой области.

Оборудование: на партах оборудование для изучения физических свойств нефти, инструкция к л/р, коллекции « Нефть и нефтепродукты»; географическая карта России и карта Астраханской области, компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска; на демонстрационном столе – установка для прямой перегонки нефти, таблица «Термический крекинг», «Каталитический крекинг», модель птицы, кристаллизатор со смесью воды и нефти, портреты Д.И.Менделеева, М.В.Ломоносова, Н.Д.Зелинского.

Ход урока

I Организационный момент

II Изучение н/м с опорой на знания учащихся

План

1.Состав нефти, перегонка нефти

2. Крекинг нефти (термический, каталитический)

3. Задачи в области развития нефтеперерабатывающей промышленности

Вводное слово учителя. Знакомит учащихся с темой урока, планом урока, целью и задачами (межпредметные связи).

Учитель: что такое нефть, что можете рассказать о ней, как люди с древности научились

добывать и использовать нефть для своих нужд, какие точки зрения существуют о происхождении нефти.

Сообщение учащегося (желательно презентация).

Учитель: чтобы узнать о месторождениях нефти в нашей стране и Астраханской области

нам понадобятся знания экономической географии. Кто может рассказать и показать на карте.

Сообщение учащегося.

Учитель: изучим физические свойства нефти, для этого выполним небольшую лабораторную работу, следуя инструкции.

Школьники выполняют л/р, записывают наблюдения

Учитель включает диск Кирилла и Мефодия, слайд состав нефти.

Учитель: какими свойсвами обладает нефть? Уч-ся делятся наблюдениями.

Учитель знакомит со слайдом «Состав нефти»

Учитель: Расскажите о истории переработки нефти.

Сообщение уч-ся.

Дем. слайдов «Перегонка нефти в промышленности», Рассказывает о перегонке мазута.

Мазут – это не только топливо для котельных, но и ценнейшее сырьё для получения различных видов технических смазочных масел. Переработать мазут не так - то просто, он состоит из тяжёлых углеводородов, поэтому его надо нагревать до температуры выше 350^о С . При такой высокой температуре углеводороды разлагаются на углерод и водород.

Чтобы этого не происходило, процесс проводят при пониженном давлении и в специальных вакуумных установках. Они похожи на установки для прямой перегонки такая же трубчатая печь и ректификационная колонна.

Учитель демонстрирует установку для перегонки нефти в лаборатории, демонстрирует перегонку нефти.

Учитель: подробнее изучим продукты первичной переработки нефти и мазута.

Дем. коллекцию «Нефть. Нефтепродукты», показывает и рассказывает о том, что можно получить из мазута

Школьники изучают коллекции «Топливо» и «Нефть. Нефтепродукты» в лабораторном режиме.

Сообщение учащегося о применении нефтепродуктов.

Учитель включает интерактивную доску.

Учитель: на технологии, изучая трактор, вы знакомитесь с качеством топлива, с марками

бензина. Показателем качества является детонационная стойкость. Расскажите.

Сообщение уч-ся (интерактивная доска).

Учитель: при прямой перегонке нефти получают только 20 % бензина, это количество не могло удовлетворить всё возрастающий спрос. Необходимо было найти способы получения дополнительных источников получения бензина. Такой способ был найден и назван крекингом (от англ. to crack- расщеплять). Промышленный крекинг- процесс был изобретён русским инженером Владимиром Григорьевичем Шуховым.

Сообщение уч-ся о В.Г.Шухове.

Учитель: в чём суть процесса (на интерактивной доске)

Это химический процесс (по радикальному мех-му)

С₁₆Н₃₄→С₈Н₁₈+С₈Н₁₆

гексадекан октан октен

С₈Н₁₈ →С₄Н₁₀+ С₄Н₈

бутан бутен

С₄Н₁₀ → С₃Н₆ + СН₄

пропан метан

Образуются непредельные углеводороды, что повышает детонационную стойкость бензина.

Крекинг-это процесс расщепления углеводородов на молекулы с меньшим числом атомов

углерода.

Учитель дем. табл «Термический крекинг»

Происходит в трубчатой печи сырьё (мазут) нагревают до 470-550^оС под давлением до 5 МПа. При таких условиях образуется жидкость, которую разделяют в ректификационной

колонне.

Учитель дем табл «Каталитический крекинг»

Каталитический крекинг осуществляют с помощью катализатора природных или синтетических алюмосиликатов. Благодаря катализатору процесс ведётся при более низкой температуре 450-500^оС и с большей скоростью. Технически провести каt крекинг

было очень сложно, т к каt покрывался продуктами разложения углеводородов и он терял свою активность. Приходилось восстанавливать активность каt путём выжигания. Инженеры сконструировали установки, которые работают по принципам « кипящего слоя», циркуляции и непрерывности. Сырьё-газойль поступает из трубчатой печи смешивается с пылевидным нагретым каt и по трубопроводу непрерывно поступает в реактор. Ёмкость реактора очень велика и частицы каt перемешиваясь напоминаю

кипящую жидкость. Происходит крекинг. Продукты крекинга поднимаются вверх, очищаются от частиц каt и поступают на ректификацию. Катализатор удаляется из реактора, он подхватывается потоком воздуха и выносится в регенератор. В регенераторе

так же по принципу кипящего слоя происходит выжигание ненужных веществ с поверхности каt . После этого он вновь поступает в реактор, смешиваясь по пути с сырьём.

Учитель дем (на рабочем столе компьютера) таблицу. Сравнительная характеристика

термического и каталитического крекингов.

Учитель: кроме крекинга вторичной переработкой нефти является ароматизация углеводородов, т е превращение предельных и циклических в ароматические углеводороды. Процессы происходят при риформинге (облагораживании) бензинов. Их

нагревают в присутствии платинового катализатора.

Учитель: данные вопросы изучает специальная отрасль производства нефтехимическая промышленность. Важной её задачей является внедрение безотходных производств. Это позволяет экономнее расходовать нефтересурсы и оберегать окружающую среду.

Нефть и нефтепродукты могут являться сильнейшими источниками загрязнения.

Сообщение уч-ся

Дем. Птицы в нефти.

III Итоги урока

Выполнены ли цель и задачи. Оценка работы учащихся. Д/З § 53.

Цели урока:

Познакомить с составом нефти и способами ее переработки.
Рассмотреть основные международные грузопотоки нефти, определить страны, которые остаются ведущими экспортерами нефти.
Перспективы развития нефтеперерабатывающей промышленности. Познакомить с экологическими проблемами, связанными с переработкой нефти.

^ Ход урока: Учитель химии.

Опрос домашнего задания:

1) Состав и применение природного газа.

2) Состав и применение нефтяного газа.

Работа по разноуровневым карточкам:

1. Осуществить превращения:

Записать в тетради тему урока. Прочитать цели урока.

Мы рождаемся и живем в мире продуктов и вещей, полученных из нефти. В истории человечества были каменный и железный периоды. Как знать может быть историки назовут нефтяным или пластмассовым наш период. Нефть – является наиболее титулованным видом полезных ископаемых. Ее величают и «королевой энергетики» и «царицей плодородия». А ее королевский сан в органической химии – «черное золото». Нефть создала новую отрасль промышленности – нефтехимию, она же породила ряд экологических проблем.

^ Сообщение ученика: Роль нефти в современном мире.

Нефть известна человечеству с давних времен. На берегу Евфрата она добывалась 6-7 тыс. лет до н. э. Использовалась она для освещения жилищ, для бальзамирования. Нефть являлась составной частью зажигательного средства, вошедшего в историю под названием «греческого огня». В средние века она использовалась главным образом для освещения улиц.

Вначале 19 века в России из нефти путем перегонки было получено осветительное масло, названное керосином, который использовался в лампах, изобретенных в середине 19 века. В тот же период в связи с ростом промышленности и появлением паровых машин стал возрастать спрос на нефть как источник смазочных веществ. Внедрение в конце 60-х гг. 19 века бурения нефтяных скважин считается зарождением нефтяной промышленности.

На рубеже 19-20 веков были изобретены бензиновый и дизельный двигатели. Это привело к бурному развитию добычи нефти и способов ее переработки.

Нефть-это «сгусток энергии». Используя всего лишь 1 мл этого вещества, можно нагреть на один градус целое ведро воды, а для того чтобы вскипятить ведерный самовар, нужно менее половины стакана нефти. По концентрации энергии в единице объема нефть занимает 1 место среди природных веществ. Даже радиоактивные руды не могут конкурировать с ней в этом отношении, так как содержание в них радиоактивных веществ настолько мало, что для извлечения 1 мг ядерного топлива надо переработать тонны горных пород.

Залежи сырой нефти и газа возникли 100-200 миллионов лет назад в толще Земли. Происхождение нефти- одна из сокровенных тайн природы.

Существует 2 теории происхождения нефти: неорганическая теория и органическая теория. Неорганическая теория- нефть образуется на основе карбидов металлов.

В нефти встречаются углеводороды сложного строения: половые гормоны, холестерин. Теория органического происхождения: произошла нефть на основе мельчайших организмов при их отмирании. В итоге на основе белков и жиров этих организмов получилась нефть.

Современная наука имеет веские доказательства того, что в доисторические времена микроскопические морские растения и животные оказались включенными в осадочные породы, образовавшиеся на дне моря. В результате все более глубокого погребения под толщей осадочных пород органические вещества подверглись воздействию высоких температур и давления, что привело к их термическому разложению и образованию нефти и газа.

^ Учитель химии: А сейчас познакомимся с физическими свойствами нефти.

Лабораторный опыт №1.

Тема: Физические свойства нефти.

Ход работы:

1. Рассматриваем пробирку с нефтью (масленичная жидкость, темно-бурого цвета, почти черного с характерным запахом.)

Нефть не напоминает по запаху бензин, с чем ассоциируется представление о ней. Аромат нефти придают сопутствующий сероуглерод, остатки растительных и животных организмов.

2. Растворяем нефть в воде (не растворяется, на поверхности образуется пленка). Плотность пленки меньше воды, поэтому она находится на поверхности.

Учитель биологии: О влиянии нефти (продолжение лабораторного опыта: обмакивание пера в стакан с водой на поверхности которой пленка из нефти).

^ Сообщение ученика: «Нефтяная чума».

«Нефтяная чума» появилась не сегодня и не внезапно. Еще в 1922 году в Великобритании принято постановление, запрещающее слив нефти в ее территориальные воды. В дальнейшем заключались международные соглашения, проводились международные совещания, создавались советы и комитеты по борьбе с нефтяным загрязнением морей. Но благополучного решения проблемы пока не видно.

Ежегодно в мировой океан по тем или иным причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. тонн нефти. Аэрофотосъемкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной пленкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега.

Источников поступления нефти в моря и океаны много: это сброс очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками. В настоящее время из каждых 10 добываемых в море тонн нефти 7-8 тонн доставляется к местам потребления морским транспортом. Почти каждый год случаются крупные катастрофы. В 1967 году произошла авария супертанкера «Тори Каньон» у берегов Западной Европы. В море6 попало 120 тыс. тонн нефти. Огромное нефтяное пятно обезобразило прибрежные воды и берега Франции и Англии. Погибло 50 тыс. водоплавающих птиц, т.е. 90% морских птиц этих районов.

Если перечислять все происходившие за последние годы аварии судов, получится громадный список. А всего 1 литр попавшей в воду нефти лишает кислорода, столь необходимого рыбам, 40 тыс. литров морской воды.

1 тонна нефти загрязняет 12 км² поверхности океана. Личинкам некоторых морских рыб необходимо сделать первый глоток воздуха. Нефтяная пленка не позволяет этого сделать, и они гибнут.

Икринки многих рыб развиваются в приповерхностном слое воды. Опасность встречи с нефтью здесь особенно велика. На 1 гектаре морской поверхности может погибнуть более 100 миллионов рыбок, если имеется нефтяная пленка. Чтобы ее получить достаточно вылить 1 литр нефти.

Некоторые составные части нефти несут гибель морским беспозвоночным и Ракообразным животным. Моллюски, например, накапливают канцерогенные вещества, извлекаемые ими из нефти.

Трудно перечислить все беды, которые причиняет «нефтяная чума» океану.

Учитель химии: Нефть природная смесь углеводородов различной молекулярной массы, содержащих от 5 до 50 атомов углерода. В состав нефти входят следующие классы органических соединений:

алканы

циклопарафины

ароматические углеводороды

В основном в состав нефти входят алканы, как линейного так и разветвленного строения. В ней найдены все изомеры гексана, гелтана. Кроме углеродов нефть содержит:

Состав нефти различных месторождений различен.

Учитель химии: Нефть перерабатывают на нефтеперерабатывающих заводах.

12 Следующая ⇒