Природные источники углеводородов
учебно-методический материал по химии (9 класс) по теме

Развернутый план - конспект урока

Тема урока: Природные источники углеводородов

Цель урока: иметь первоначальные представления о природных источниках углеводородов и способах их переработки

 Задачи урока: 
           Развивающие: развитие социально значимых компетенций учащихся (сотрудничество, толерантность, коммуникативность, умение рассуждать логически и формулировать свои мысли вслух, совместными усилиями находить верное решение).

Воспитательные: расширение кругозора учащихся;
2) активизация мыслительной деятельности школьников;
3) формирование познавательного интереса к предмету химии;

 Обучающие: ознакомить учащихся с составом и свойствами нефти, способами и продуктами ее переработки;

показать учащимся, что природный и попутный нефтяной газы, каменный уголь являются  топливом и источником сырья химической промышленности;

Обучение детей к рациональному использованию природных источников углеводородов.

Тип урока: познавательно-обобщающий

Форма урока

Урок изучения нового материала. Урок рабочий, с элементами технологии развивающего обучения: актуализация знаний, обеспечение работой каждого ученика, использование информационно-коммуникационных технологий, самоконтроль, рефлексия.

 Метод: показательный, с элементами инсценирования

Оборудование:  проектор, ноутбук, слайд-лекция, машина, игрушки, коллекция образцов нефти, каменного угля и продуктов их переработки, пряжа, кофта (полиэстер), мячи, лыжи, лекарства, клей , краски.

       Ход урока:

1. Организационный момент. Актуализация

Учитель: Ребята, вы знаете, как называется тема нашего урока? 

Ученики:  - Нет.

Учитель: Я загадаю загадки, и вы сами угадаете тему урока:

1) Без нее не побежит,
Ни автобус, ни такси,
Не поднимется ракета.
Отгадайте, что же это. (Нефть)

2) Он несет в дома тепло,
От него кругом светло.
Помогает плавить стали,
Делать краски и эмали.
Черный, блестящий –
Труженик настоящий. (Уголь)

3) По трубе течет –
Пироги печет. (Газ)

- Ну, догадались?

Учащиеся называют тему: «Природные источники УВ»

1. слайд)

2. Изучение нового материала.

  Учитель: Молодцы, ребята, с темой урока  вы справились. Ведь природные источники УВ играют огромное значение в нашей жизни. К ним относятся нефть, природный газ, попутный нефтяной газ, каменный уголь. Нефть, газ, каменный уголь – это ценное сырьё для химической промышленности. (Слайд 2)

Рассмотрим исторические моменты в жизни человечества. (Слайд 3) Человек в современном мире употребляет большое количество энергии, на душу населения приходится 15 КДж/с . Но не всегда так было. В первобытном обществе на душу населения приходилось 0,1 кДж/с,  в рабовладельческом – 0,6 кДж/с, в капиталистическую эпоху - 3,4 кДж/с, в сороковые годы – 3,6 кДж/с, восьмидесятые – 8,7 кДж/с. Значит, чем больше растет цивилизация, тем больше расход на энергию. 

А где же берут энергию для удовлетворения энергетических потребностей? (Слайд 4)

Вот как раз источники УВ - большие помощники в этом деле. На нефть и газ приходится 60% , на уголь - 30%, и только 10% - на гидро- и атомную энергию.

Один ученик выбегает на сцену: «Помогите, я машину нашел, а она не заводится. Вы не знаете, в чем дело?»

Учитель: Ну ладно, покажи свою машину, кажется, я догадываюсь, в чем дело.

Ученик тащит машину (большую игрушечную).        

Учитель: А ты в бак заглядывал,  может, там бензина нет??

Ученик: БЕНЗИН??? А где его берут?

Учитель:  Бензин добывают из нефти. Нефть – природная сложная смесь УВ, в основном алканов линейного и разветвленного строения содержащих в молекулах от 5 до 50 атомов углерода, с другими органическими веществами. Состав ее существенно зависит от места ее добычи (месторождения), она может содержать циклоалканы и ароматические УВ. Промышленная добыча нефти ведет отсчет с 1859 г. Именно тогда в Пенсильвании впервые применили разработанную американским инженером Эдвардом Дрейком технологию бурения скважин. ( Слайд 5)

В печи имеется свернутая в змеевик длинная труба. Печь обогревается продуктами сгорания мазута или газа. В змеевик непрерывно подается нефть: там она нагревается до 320 - 350 градусов и в виде смеси жидкости и паров поступает в ректификационную колонну. Ректификационная колонна – это стальной цилиндрический аппарат высотой около 40 м. Она имеет внутри несколько десятков горизонтальных перегородок с отверстиями – так называемые тарелками. Пары нефти, поступая в колонну, поднимаются вверх и проходят через отверстия в тарелках. Постепенно охлаждаясь при своем движении вверх, они частично сжижаются. ( Слайд 6 )

В процессе ректификации нефть разделяют на следующие фракции:

-бензин, содержит УВ от С5 до С11,  кипит при температуре 40-180 °С, 14,5%;

-лигроин, содержит УВ от С8 до С14,  кипит при температуре 120-240 °С, 7,5%;

-керосин, содержит УВ от С14 до С18,  кипит при температуре 150-310°С, 18%;

-мазут,  содержит УВ от С17 до С60,  кипит при температуре 400-450°С, 55%;

из мазута получают соляровое масло, содержит УВ от С14 до С20,  кипит при температуре 300-350°С, 5%;

-на тяжелое цилиндровое масло приходится 7%, на легкое цилиндровое – 3%, машинное – 5%, веретенное масло -10-12 %, на гудрон – 27-30%.

( Слайд 7 )

Немного о физике: Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах в 1885 году построили карбюраторный ДВС,  работавший на бензине. ( Слайд 8)

Так выглядели первые машины, работавшие на бензине. ( Слайд 9)

   Ученик 2: Мне бабушка рассказывала  -  более 600 лет находит применение в промышленности каменный уголь. Он был главным топливом для паровых машин на первых фабриках.

            Ученик 3:   С 1959 года в топках начали сжигать нефть. В настоящее время нефть, природный газ и уголь - ценнейшее сырье для химической промышленности.

Ученик: Да, без бензина и моторного масла ни один автомобиль не тронется с места.

…А кроме топлива, где еще нефть применяется?

Ученик 4: Игрушки часто делают из цветной пластмассы. Свитер иногда вяжут из пряжи, состоящей на 50% из полиэстера. Для поделок необходим клей. Твои лыжи сделаны из искусственного материала. В случае болезни врач приписывает таблетки или капли. Комнату отделывают красками и лаками.  Известно ли тебе, из какого сырья производятся эти и многие другие предметы нашей повседневной жизни? Это, прежде всего уголь и нефть. Их перерабатывают в мощной химической промышленности. При этом возникает постоянная опасность загрязнения окружающей среды.

Учитель:  Да, ребята, природные источники УВ имеют  много положительных факторов для человечества, и в то же время много отрицательных. Аварии буровых скважин, разлив бензина приводит к гибели окружающей среды. Плотность бензина меньше плотности воды, поэтому остается на поверхности воды. И, вот на слайдах приведены последствия разлива бензина. Нефтяная пленка, хотя и очень тонкая, образует непреодолимую преграду на пути кислорода из атмосферы в водную толщу. В результате нарушается кислородный режим и океан “задыхается”. Гибнет планктон, являющийся основой пищевой цепи океана. (Слайд 10)

Американский бурый пеликан (слева), стоит рядом со своими чистыми собратьями на одном из островов в заливе Баратария. (Слайд 11 )

Птица летит над нефтяной пленкой на водах Мексиканского залива у острова Ист-Гранд-Терр, который расположен у побережья Луизианы. (Слайд 12)

Покрытая толстым слоем нефти чайка атлантический хохотун качается на волнах в морском прибое у острова Ист-Гранд-Терр, штат Луизиана. (Слайд 13 )

Вытаскивают труп дельфина из воды у берега острова Гранд-Айл, штат Луизиана. (Слайд 14 )

Умирающий птенец цапли сидит в мангровых зарослях на острове в заливе Баратария. (Слайд 15 )

Покрытая нефтью мертвая рыба плавает у побережья острова Ист-Гранд-Терр 4 июня 2010 близ Ист-Гранд-Терр острова, штат Луизиана. Рыба поедает зараженный из-за применения диспергаторов планктон, и по пищевой цепочке токсины распространяются повсюду. (Слайд 16 )

Испачканные нефтью яйца пеликана в гнезде на птичьем острове в бухте Баратария, где гнездятся тысячи бурых американских пеликанов, крачек, чаек и розовых колпиц. (Слайд 17 )

Мертвая рыба на пляже острова . Компания "British Petroleum" использует химические реагенты – т.н. диспергаторы, которые расщепляют нефть. Однако их использование приводит к отравлению воды. Диспергаторы разрушают кровеносную систему рыб, и они умирают от обильного кровотечения. (Слайд 18)

Учитель:  Ребята, чем можно заменить бензин, какие виды топлива вы знаете? 

Учащиеся начинают размышлять об альтернативных видах топлива. (Слайд 19)

1. Газовое топливо
2. Этиловый спирт
3. Водород
4. Биогаз

3. Заключение

В заключении учитель задает  вопросы классу:

1)назовите состав нефти;

2)а каков состав бензина?

3)как называется аппарат разделения нефти на фракции?

4)назовите состав природного газа.

Учитель:  Итак, ребята, наш урок заканчивается, и хочу отметить, что вы все сегодня замечательно поработали. Я говорю вам всем спасибо. Давайте, поблагодарим ребят, которые подготовили для вас сегодняшний урок. Позвольте их представить. (Представление участников).

Учитель ученику:   Вот тебе бензин, залей в бак.

Ученик заливает бензин, собирается сесть и поехать, но машина поехала сама, мальчик бежит за ней.

4. Домашнее задание: повторить параграф 33, самостоятельный поиск информации.