Природные источники углеводородов
методическая разработка по химии (9 класс) по теме

План-конспект урока химии в 9 классе

Тема. Природные источники углеводородов

Цель: познакомить с природными источниками углеводородов: природным, попутным газами, нефтью и каменным углем; рассмотреть теории их происхождения и значение для общества.

Задачи.

1. Образовательная. Познакомить учащихся с природными источниками углеводородов: природным, попутным газами,  нефтью и каменным углем. Рассмотреть теории их происхождения. Показать учащимся, что природный и попутный нефтяной газы, каменный уголь являются не только топливом, но и источником сырья химической промышленности. 
2. Развивающая. Развитие логического мышления путём постановки проблемных вопросов и осуществления межпредметных связей: с географией, физикой, информатикой.
3. Воспитательная. Вызвать у учащихся живой отклик на проблемы охраны природы, вызванные неразумной разработкой месторождений нефти и газа и их переработкой.

  Оборудование. Интерактивная доска, коллекция «Продукты переработки нефти», «Каменный уголь и продукты его переработки»,  географическая карта России, образец нефти и угля.  

Тип урока – изучение нового материала. Урок традиционный с использованием элементов интерактива. На интерактивной доске заготовлен урок с использованием ЦОРов .

План урока.

1. Организационный момент
2. Проверка домашнего задания
3. Изучение нового материала:

1. Теории происхождения природных ископаемых

1. Природный, попутный газы, нефть

1. Каменный уголь.

4. Закрепление знаний
5. Подведение итогов урока
6. Домашнее задание

Аннотация урока.

   Тема изучается после того, как в курсе органической химии рассмотрены общие понятия углеводородов. Это придает обобщающий характер и позволяет повторить пройденное в новых взаимосвязях.

   На уроке используются различные методы: актуализация знаний; работа с картой, коллекциями, с информационным материалом; опрос, тестирование. Для проверки усвоения используются тесты, которые дают возможность учителю установить прочную обратную связь на уроке со всем классом, оперативно оценить знания каждого ученика.

  Урок динамичен, это достигается за счет использования ИКТ и большой подготовительной работы учителя. Подготовленная презентация экономит время на уроке и делает подачу материала более наглядной, а урок более результативным.

   Презентации могут быть использованы на различных этапах урока - для организации межпредметных связей (повторение знаний по географии о месторождениях нефти, газа, угля); на этапе изучения нового материала с использованием повторения ранее изученного; для рефлексии и проверки знаний учащихся на следующем уроке.

   Кроме того, на уроке используются сообщения учащихся, которые они готовили самостоятельно.  Заполнение карты полезности урока учащимися даст учителю представление о том, на сколько был эффективным его урок.

   На основе выполнения разного рода заданий решаются поставленные задачи: познакомить с природными источниками углеводородов и их составом, а также   основными областями их использования.

Ход урока

1. Организационный момент

- Сегодня мы  собрались  для  того,  чтобы  изучить  тему:  «Природные  источники  углеводородов». Тема, конечно, очень обширная, поэтому мы рассмотрим лишь её отдельные аспекты. Более подробно мы продолжим её изучение в 10 классе.

2. Проверка домашнего задания.

- Прежде, чем приступить к изучению новой темы, нам с вами необходимо вспомнить изученный материал, т.к. некоторых его вопросов мы будем касаться на уроке.

(Фронтальный опрос)

- Какой важный раздел химии мы начали изучать на прошлом уроке?

- Какое значение имеет органическая химия в жизни общества?

- Что  такое  углеводороды?

- В  виде  каких  полезных  ископаемых  углеводороды встречаются  в  природе?

3. Изучение нового материала.

- Мне хотелось  бы  сегодня  сформулировать  цель  урока  в  виде  несколько   вопросов,  а  именно:

      1.  Почему  на  протяжении  веков  люди  стараются  открыть  месторождения  нефти  и  газа,   овладеть  рынками  их  сбыта,  нередко  вступая  в  конфликты?

    2.  Почему  запасы  углеводородного  сырья  определяют  экономический  потенциал  и  мощь  страны,  а  по  уровню  их  переработки  можно  судить  об  уровне  цивилизации  общества?

  -  Для ответов на эти вопросы мы по ходу урока часто будем обращаться к презентации и к сообщениям ребят. Поэтому внимательно смотрите, слушайте и записывайте основные тезисы.

3.1.  Теории происхождения природных источников углеводородов.

- Скажите, пожалуйста, как вы думаете, как образовались нефть, газы, каменный уголь?

- Я хочу вам немного расширить ваше представление об их происхождении.

 Ответ на вопрос о происхождении каменного угля однозначен и дан еще М.В.Ломоносовым. Многочисленные образцы отпечат ков не только листьев, но и целых стволов деревьев неоспоримо свидетельствуют о том, что уголь образовался из остатков древних растений. Существует много свидетельств в пользу органического происхождения природных источников углеводородов. Известно, что смесь газов, подобная по составу природному газу, образуется при разложении без доступа воздуха остатков растительных и ос танков животных организмов. Подходящие условия для этого со здаются, например, на болотах. Пузыри болотного газа, который состоит в основном из метана, поднимаются на поверхность боло та и шумно лопаются.

Но в то же время основной углеводород, составляющий при родный газ, метан распространен не только на Земле. Он обнару жен в атмосфере других планет Солнечной системы: Сатурна, Юпи тера, Урана и Нептуна, а также в облаках космической пыли и газа. Очевидно, что происхождение инопланетных углеводородов не связано с существованием жизни, стало быть, весьма возможно существование абиогенных углеводородов и на Земле. Об этом свидетельствует, например, выделение метана в рифтовых зонах срединно-океанических хребтов.

Приверженцы двух гипотез, объясняющих возникновение ис точников углеводородов, - органической и неорганической - спо рят уже почти полтора века. Предположение о неорганическом происхождении нефти выдвинул в 1876 г. Д.И.Менделеев. Он счи тал, что вода, попадающая в недра Земли по трещинам-разломам в земной коре, под действием высоких температур и давлений реа гирует с карбидом железа, образуя углеводороды, которые поднимаются по трещинам породы, скапливаясь в пустотах-ловушках. Эта гипотеза детально разработана советскими геологами под ру ководством Н.А.Кудрявцева в 1950-е гг. В качестве основного ар гумента приводится тот факт, что многие месторождения нефти и газа находятся под зонами глубинных разломов земной коры. Встре чаются залежи нефти в вулканических породах, что также свиде тельствует в пользу ее абиотического происхождения. Более того, следы нефти найдены в кимберлитовых трубках, в которых под действием высоких температур и давлений произошел природный синтез алмазов.

Сторонники биогенной теории происхождения нефти, основы которой в нашей стране заложили академики В.И.Вернадский и И.М.Губкин, объясняют эти геологические факты миграцией не фти из смежных осадочных пород. Согласно этой теории нефть образовалась из остатков наземной растительности, которые сно сились реками в водоемы, и морского зоо- и фитопланктона. Один из существенных доводов в пользу этой точки зрения — наличие в составе нефти спор и пыльцы растений, а также азотсодержащих органических соединений порфиринов, весьма вероятно, ведущих свое происхождение из хлорофилла растений и гемоглобина жи вотных.

Вопрос о происхождении нефти имеет не только теоретическое значение. Он прямо связан с проблемой исчерпаемости ресурсов природных источников углеводородов. Согласно биогенной тео рии запасы нефти образовались в ранние геологические эпохи, и сейчас, сжигая углеводородное топливо, человечество необратимо тратит ту энергию, которую запасли доисторические живые орга низмы. Если же нефть постоянно образуется в глубинах Земли, то бурение глубоких и сверхглубоких скважин позволит найти прак тически неисчерпаемые запасы. Окончательное решение этого воп роса ученым еще предстоит найти, хотя на сегодняшний день все-таки наиболее доказанной считается теория биогенного происхож дения нефти.

Слайд.  Общая характеристика природных источников углеводородов. Показана диаграмма нахождения углеводородов в природе

3.2.  Природный и попутный нефтяной газ

Слайды. Природный и попутный нефтяной газ. Различие в способах добычи этих газов и содержании в них углеводородов. Применение этих газов в промышленности.

- Знакомство с источниками углеводородов мы начнём с природного газа.

Сообщение учащегося: Природный газ

(Вопросы и таблица  - на интерактивной доске)

1. Что такое природный газ?

2. Какие газы входят в его состав?

3. Как используется природный газ?

4. Важнейшие месторождения природного газа Российской Федерации (учащийся показывает на карте )

5. Преимущества природного газа перед другими видами топлива.

Сообщение учащегося: Попутный нефтяной газ

(Вопросы и таблица - на интерактивной доске)

1. Где встречается попутный нефтяной газ?
2. Каков его состав?
3. Какие фракции выделяют из попутного нефтяного газа?
4. Как используются эти фракций?

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)

3.3.  Нефть

Слайды: Нефть.  Способы добычи нефти и места её залегания. Промышленная установка переработки нефти

Сообщение учащегося: Нефть и продукты её переработки.

(Вопросы и таблица - на интерактивной доске)

1. Важнейшие месторождения нефти в Российской Федерации (учащийся показывает на карте)

Нефтяные месторождения России: Западная Сибирь, Пермь, Баку.

2. Состав нефти и её физические свойства.
3. Каковы продукты перегонки нефти и их применение?

Демонстрация  коллекции нефти и нефтепродуктов

4. Как утечки нефти при её добыче и транспортировке влияют на состояние окружающей среды?

Примеры последних сообщений из средств массовой информации о катастрофах, связанных с разливами нефти.

3.4.  Каменный уголь

Слайд . Диаграмма нахождения каменного угля в земной коре, перспективы его использования по схеме: Торф - Бурый уголь - Каменный уголь - Антрацит.

      Сообщение учащегося: Каменный уголь и продукты его переработки

(Вопросы и таблица -  на интерактивной доске)

1. Как используется каменный уголь?

2. Важнейшие месторождения природного газа Российской Федерации (учащийся показывает на карте)

3. Только ли как топливо используется каменный уголь?

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).

4. Закрепление знаний

Использование заготовки урока на интерактивной доске.

(Правильные ответы закрыты шторкой или открываются по щелчку, либо находятся  под белым прямоугольником)

1 .От чего зависит состав природных горючих ископаемых?

2.Почему бытовой природный газ имеет запах?

3. Назовите основное применение нефти, газа и каменного угля?

4. Какие ещё источники энергии вы знаете?

5. Назовите основные области применения углеводородов (заполнение схемы)

6. Почему нефть называют «чёрным золотом»?

7. Каковы «побочные эффекты» переработки природных источников углеводородов?

5. Рефлексия

- Так что же такое углеводороды и что является их источником?

- Углеводороды – вещества, состоящие из углерода и водорода, - являются основой органического синтеза, а органическую химию определяют как химию углеводородов и их производных. Углеводороды в больших количествах извлекают из веществ природного происхождения: нефти, каменного угля, природного газа. Наша страна занимает одно из ведущих мест в мире по запасам, добыче, экспорту и переработке углеводородного сырья. Природные источники углеводородов являются связующим звеном межгосударственных отношений в политической и экономической области.

- Вернёмся к поставленным нами в самом начале урока вопросам.

- Давайте ответим на них.

- А теперь ответьте, пожалуйста,  на вопросы, которые записаны у вас на карточках.

1. Карта оценки полезности урока (для учащихся)

1. Что Вам удалось запомнить в процессе урока?
2. Что из материалов урока Вам показалось интересным?
3. Что из материалов урока Вам показалось новым?
4. Пригодятся ли Вам полученные знания в дальнейшей жизни?
5. Был ли этот урок полезным для Вас?
6. Остались ли у Вас вопросы к учителю, нерешенные проблемы?

6. Домашнее задание

- Домашнее задание вам будет творческого характера:

1. Придумать 5 вопросов по пройденному материалу.

2. Составить схему областей применения важнейших продуктов, получаемых из природных источников углеводородов.

Литература:

При подготовке к уроку использованы материалы с сайтов

 www. edu54. ru    

www. openclass. ru

www. wikipediy.ru

учебник О.Г.Габриеляна  «Химия»