Цели урока
Образовательные: познакомить обучающихся с нефтью как основным источником углеводородного сырья, её роли в мировой экономике и политике, гипотезами происхождения; изучить состав, свойства, способы переработки нефти; сформировать понятия «перегонка», «фракция», «крекинг», «реформинг».
Развивающие: развивать у обучающихся умения самостоятельно ставить цели, анализировать, сравнивать, компактно и логически последовательно излагать свои мысли;
применять имеющиеся знания из других областей наук и технологий;
развивать познавательный интерес к наукам.
Воспитательные: формировать у обучающихся следующие мировоззренческие идеи:1) объективность и реальность окружающего мира; 2) причинно-следственные связи между явлениями и событиями ; 3) обусловленность развития химической науки и потребностями производства, жизни и быта;
экологического мышления, понимание взаимовлияния химических и технологических процессов и состояния природной среды и здоровья людей; воспитывать чувство гордости за вклад своей Родины в развитие науки.
Эпиграф
«Мы имеем каменный век, бронзовый век, железный век, и грядущие историки оглянутся на наш короткий период развития человечества , и нарекут его веком черного золота» .
Х. Хедберг
План
1. История нефти
2. Теория происхождения нефти
3. Нахождение нефти в природе
4. Продукты переработки нефти
5. Мировые запасы нефти
6. Нефтяная промышленность России
7. Добыча и транспортировка нефти
8. Физические свойства и состав нефти
9. Переработка нефти (первичная и вторичная)
10. Экологические проблемы использования нефти
11. Методы очистки от нефтепродуктов
История нефти
Нефть известна человечеству с древних времен. Раскопками на берегу Евфрата установлено существование нефтяного промысла за 6000– 4000 лет до н. э. В то время её применяли в качестве топлива, а нефтяные битумы – в строительном и дорожном деле.
Нефть была известна и древнему Египту, где она использовалась для бальзамирования покойников.
Плутарх и Диоскорид упоминают о нефти, как о топливе, применявшемся в Древней Греции.
Теория происхождения нефти
1) Минеральная (Д.И.Менделеев. Конец XIX в.)
Нефть – это продукт гидролиза различных карбидов.
Аl4C3 + 6H2O → 3CH4↑+ 4Al(OH)3
2) Органическая (М.В.Ломоносов XVIII в.)
Нефть – это продукт разложения органических останков растений и животных, находящихся в осадочных породах.
Физические свойства нефти:
густая маслянистая жидкость;
цвет от светло-коричневого до темно-бурого;
характерный запах;
легче воды (плотность от 0,65 до 1.05);
в воде не растворяется.
Состав нефти
Смесь около 1000 веществ:
алканы;
циклоалканы;
арены (ароматические углеводороды);
алкены
органические соединения, содержащие
S, N, O;
вода;
минеральные соли;
механические примеси.
Вторичная переработка нефти
Крекингом ( от анг. Crack – расщеплять) называют процесс переработки нефтепродуктов при повышенных значениях температуры и давления с целью получения органических соединений с меньшей молекулярной массой.
Промышленный крекинг впервые был осуществлён русским инженером В.Г.Шуховым в 1891 г.
C16Н34 → C8H18 + C8H16
Гексадекан Октан Октен
В 1900 году выдающимся русским химиком
Ипатьевым В.Н. был открыт процесс каталитического
крекинга . В настоящее время треть добываемой нефти в
мире перерабатывается на установках каталитического
крекинга.
Вторичная переработка нефти
Риформингом называют переработку нефтепродуктов с целью получения ароматических углеводородов.
Основу процесса составляют реакции дегидрирования предельных углеводородов с образованием бензола и других ароматических углеводородов:
Октановое число бензина
н-гептан октановое число – 0
CH3 − CH2 − CH2 −CH2 − CH2 − CH2 − CH3
изооктан ( 2,2,4-триметилпентан) октановое число – 100
CH3
|
C H3 − C –CH2−CH−CH3
| |
CH3 CH3
Для современных автомобильных двигателей требуется горючее с октановым числом 90 – 100. Требования, предъявляемые к качеству бензина, постоянно повышаются. По современным нормам (стандарт «Евро-4») содержание в них фенола не должно превышать 1 %.
Экологические проблемы использования нефти
Нефть загрязняет океан при аварийных ситуациях , возникающих на танкерах, разрывах морских трубопроводов, авариях на морских буровых. Ежегодно в океан сливается 2,5 млн. т. нефти.
Растекаясь тонким слоем по поверхности воды, нефтепродукты нарушают её газообмен с атмосферой, лишая растительные и животные организмы нормальных условий жизнедеятельности.
Вопросы для повторения
1. Укажите важнейшие месторождения нефти в Российской Федерации. Найдите их на карте полезных ископаемых нашей страны.
2. На каких свойствах нефти основана её перегонка? Укажите продукты ректификации нефти, области их применения.
3. Что такое крекинг? Какая химическая реакция лежит в основе этого процесса? Какие виды крекинга различают?
4. Назовите известные вам международные конфликты , которые связаны с контролем над нефтью.
5. Почему разные виды автотранспорта используют разные виды топлива? Каковы их октановые числа? Как от качества топлива зависит работа автомобильного двигателя? Как вы думаете почему?
5. Напишите уравнение реакции крекинга углеводорода состава С20Н42.
Д.И.Менделеев считал, что нефть – ценнейшее сырьё для производства многих органических веществ, и поэтому неразумно использовать её только как топливо. «Топить можно и ассигнациями» - говорил он.
Используемые ресурсы
Учебники
1. О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов, «Химия» для профессий и специальностей технического профиля, Москва, издательский центр «Академия» 2013
2. Е.В.Баранчиков, «География», Москва, Издательский центр «Академия» 2012
3. Журнал «Современный урок» № 11-12/2007, Зубенко О.В. «Нефть – основа цивилизации»
4. www.festival.1september.ru/ Фестиваль педагогических идей «Открытый урок».
О каком веществе идет речь?
- Она попадает в окружающую среду в результате процесса добычи и всевозможных аварий.
- Страдают люди и окружающая среда.
- Но некоторые бактерии находят ее вкусной.
- При авариях выливается такое её количество, с которым бактерии не могут справиться. Люди научились искусственно выращивать «лечебные» бактерии, которые поедают её. Их хранят в сухом виде. При авариях - высевают на пятно этого вещества.
(Нефть)
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.