Урок-«Нефть - природный источник углеводородов»
план-конспект урока по химии (11 класс) по теме

Плотавская муниципальная средняя общеобразовательная школа Баевского района Алтайского края

«Нефть - природный источник углеводородов»

 (Сценарий интегрированного урока по технологии развитие критического мышления

учащихся на уроках химии и биологии(раздел -экология)

Выполнил:

учитель химии и биологии

Плотавской МСОШ

Баевского района

Алтайского края

Абрамов Василий Иванович

с. Плотава 2011г.

1. МОДЕЛИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ

  Согласно данной технологии процесс обучения складывается из трех этапов (стадий): вызов, осмысление, размышление/рефлексия.

I.  Стадия вызова. Первый этап работы направлен на актуализацию и обобщение имеющихся знаний по изучаемой теме, формирование личностной заинтересованности каждого ученика в получении новой информации. На данном этапе работы необходимо вызвать интерес к теме и мотивировать школьников к активной учебной деятельности. На стадии вызова целесообразно сочетать индивидуальную и групповую формы работы. 

Первый этап — вызов. С этого этапа начинается каждый урок. Его задачи:

• актуализировать и обобщить имеющиеся у учащихся знания по данной теме или проблеме;
• вызвать устойчивый интерес к изучаемой теме, мотивировать учебную деятельность школьников;
• побудить учащихся к активной работе на уроке и дома.

  В ходе урока на стадии вызова с целью актуализировать знания учащихся учитель может давать разнообразные задания или задавать вопросы о познавательном объекте, фиксируя ответы учащихся на доске без оценивания и комментария, или же может предложить учащимся записать ответы в своих рабочих тетрадях. Например, «Нарисуйте в тетради... (познавательный объект) таким, как вы его представляете. Посмотрите на свой рисунок и вспомните все, что вы знаете о... (познавательном объекте)», «Что вы знаете (или думаете, что знаете) о ...? Что вы хотели бы узнать о ...?» и т.п.

II.   Стадия осмысления. Главными задачами второго этапа являются: создание устойчивой мотивации школьника на активное получение новой информации; соотнесение полученной информации с тем. что школьнику уже известно; последующая систематизация информации. В процессе такой работы школьники учатся ставить вопросы, определять собственную позицию, выполнять различные логические операции. Задача учителя на данном этапе заключается в том, чтобы с помощью ряда методических приемов помочь ученикам отследить сам процесс познания (получения новых знаний) и понимания.

Второй этап — осмысление. На данном этапе учащиеся:

• получают новую информацию;
• осмысливают её;
• соотносят с уже имеющимися знаниями.

III. Стадия размышления и рефлексии. Организация работы школьников на третьем этапе направлена на целостное осмысление и присвоение информации; выработку собственного отношения к изучаемому материалу; выявление «белых пятен» (отсутствие информации по каким-либо вопросам), формулирование познавательных задач для дальнейшего продвижения в информационном поле («стадия нового вызова»); анализ всего процесса изучения материала.

Третий этап — рефлексия. Он направлен на:

• целостное осмысление, обобщение полученной информации;
• присвоение нового знания, новой информации учащимися;
• формирование у каждого учащегося собственного отношения к изучаемому материалу.

Урок по теме «Нефть- природный источник углеводородов» (11 класс)

Класс:  11

Раздел: Учебник: Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сонин Н.И. Общая биология.11 классы,М.,Дрофа.2010.

                                Гузей Л.С., Суровцева Р.П.Химия.11класс,М.,Дрофа.2006

Место данного урока в общей системе преподавания учебного предмета:

Биология: Раздел: Экология, Тема «Последствия хозяйственной деятельности человека для окружающей среды»-11кл.

Химия: Тема «Природные углеводороды»-11 кл.

Продолжительность: 40мин.

Формируемые умения: самостоятельно работать с дополнительной информацией; работать в коллективе;  проводить эксперимент; вести дискуссию и аргументировать свои мысли; применять знания в повседневной жизни;

Цели использование ИКТ:

1. Улучшение качества обучения на основе использования новых информационных технологий;
2. Формирование у учащихся мировоззрения открытого информационного общества.
3. Усилить мотивацию познавательной деятельности учащихся к изучению предмета.
4. Увеличить интенсивность учебного процесса.

Цель урока- создать условия для формирования представлений о нефти как природном источнике углеводородов.

Задачи: 

• Образовательные: расширения представления учащихся о нефти и нефтепродуктах, их влиянии на живые организмы; раскрыть сущность экологических проблем, возникающих в связи с использованием нефти и продуктов её переработки;
• Развивающие: совершенствовать умения работать с дополнительной литературой, применять при изучении химии знания по другим предметам естественного цикла, устанавливать причинно-следственные связи, обобщать и делать выводы;
• Воспитательные:  воспитывать чувство ответственности за состояние окружающей среды, культуру общения учащихся, развивать творческие способности и умение вести дискуссию и аргументировать свои мысли. 

Оборудование: стаканы химические (150 мл) с водой и нефтью, пробирки с машинным маслом, кисточки и перья птиц, коллекция «Нефтепродукты», выставка рисунков-плакатов, книг, видеофильм «Важнейшие продукты нефтепереработки».

Девиз урока: «Жить- значит  узнавать» (Д.И.Менделеев).

Форма урока: Интегрированный урок

Тип урока: Урок изучения новых знаний.

Методы обучения:

• проблемный;
• составление списка «известной информации»-кластер;
• частично-поисковый-метод активного чтения «пометки на полях»;
• экспериментальный;
• работа с таблицей.

Формы организации учебной деятельности: работа в режиме «Обучение сообща»

• индивидуальная работа;
• работа в группах.

Необходимые условия: сотрудничество учитель-ученик.

                                   Приложение 2

Инструкция 1 «Определение целей учения на занятии»

СЕГОДНЯ НА УРОКЕ Я ХОЧУ...

Познавательные цели

Узнать...

Уточнить...

 Понять...

Выяснить...

Учебные цели

Научиться:

ставить вопросы...

составлять...

изображать...

находить...

объяснять...

анализировать...

обобщать...

Что ещё? (Дополнить.)

Запишите поставленные цели в тетрадь

                                                                                                                                                                                            Приложение 1

Приложение 7

 Приложение 3      

Текст  «Гипотезы происхождение нефти»

      Нефть известна давно. Археологи и историки доказали, что наши предки использовали её уже 7-8 тыс. лет назад. Даже в Библии говорится о смоляных ключах, бивших в окрестностях Мёртвого моря. Смоляные ключи — это нефть, самотёком поступающая на поверхность земли. Название этого полезного ископаемого произошло от древнеперсидского слова «нафта», что значит «просачивающаяся» — одна из особенностей нефти — её способность проникать в поры и трещины горных пород, просачиваться сквозь них в любых направлениях.

  Это может показаться странным, но первой профессией нефти была не энергетика, а... медицина и строительство!

Древнегреческий учёный Гиппократ (IV-V вв. до н. э.) составил множество рецептов лекарств, в состав которых входит нефть. В одном из старинных русских «лечебников» говорится: «Аще нефтью помажем больные, тогда болезнь отнимется... Белая же нефть отнимает болесть, которая была от студёности. Чёрная же... по рассуждению кашель отнимает, колотие во чреве...» Древние египтяне использовали нефть при бальзамировании фараонов. Её следы найдены во многих мумиях.

То, что нефть применялась в строительстве, известно из истории сооружения знаменитой Вавилонской башни. Так называемую земляную смолу добавляли тогда в цемент вместо извести.

  Уже больше ста лет не прекращаются споры о происхождении нефти. Первым высказал научную гипотезу органического происхождения нефти и газа М. В. Ломоносов. В середине XVIII в. в трактате «О слоях земных» он писал: «Выгоняется подземным жаром из при-уготовляющихся каменных углей оная бурая и чёрная маслянистая материя... и сие есть рождение жидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй, каковы суть каменное масло, нефть... и сим подобное, которые хотя чистотой разнятся, однако из одного начала происходят...» Среди сторонников гипотезы органического происхождения нефти спор вёлся лишь по поводу того, из чего образовалась нефть: из остатков древних растений либо древних животных или из остатков и тех и других. Исследователи получали масла и другие составляющие нефти: в 1888 г. немецкие учёные Г. Гефер и К. Энглер — из сельдевого жира, а в 1919 г. академик Н. Д. Зелинский — из сапропеля (придонных органических остатков преимущественно растительного происхождения).

В 1866 г. французский химик М. Бертло высказал предположение о неорганическом (минеральном) происхождении нефти, через 11 лет Д. И. Менделеев изложил такую же гипотезу.

Сегодня большинство специалистов-нефтяников разделяют точку зрения сторонников гипотезы органического происхождения нефти, подтверждённую и вековой практикой поисков месторождений нефти и газа. А практика, как вы знаете, лучшая проверка для любой теории.

  Ведущую роль в образовании нефти играют микроорганизмы — планктон. Отмирая, микроорганизмы опускаются на дно, увеличивая тем самым количество органических веществ в донных осадках. Этот процесс наиболее интенсивно идёт не в самых глубоких частях Мирового океана (на большой глубине органические остатки, опускаясь на дно, успевают частично раствориться в морской воде), а на относительном мелководье.

  Пласты древних осадков вследствие общего прогибания земной коры опускаются в глубину, перекрываются новыми пластами осадков. А с глубиной увеличиваются температура и давление, при этих условиях органические соединения преобразуются в углеводороды, в нефть. Наиболее активно этот процесс идёт на глубине 2-3 км при температуре чуть больше 100 "С. Это созревание нефти. А потом нефть «убегает» из материнских горных пород по многочисленным капиллярам и трещинкам, попадает в ловушки, задерживается, и возникают те самые месторождения, которые так нужны человечеству.

Приложение 4      

Текст «Месторождения «чёрного золота »

(работа по географической карте топливной промышленности)

   Если вы посмотрите на современную карту мира, где кружочками обозначены самые крупные из известных месторождений нефти, то увидите, что этими значками покрыт чуть ли не весь земной шар. Они группируются в отдельные семейства, сплетаются в целые венки из месторождений, обтекая ещё не исследованные (или пока бесперспективные) белые пятна.

 Сегодня известно более 28 тыс. месторождений «чёрного золота». Расположены они по всей территории нашей планеты, но по географическому признаку можно выделить несколько крупных нефтегазоносных регионов, соответствующих либо целым континентам, либо их частям. В каждом регионе есть несколько основных нефтедобытчиков — государств, владеющих наиболее крупными месторождениями нефти.

Северо-Американский регион. С XIX в.

разработку месторождений здесь ведут три государства — Канада, США и Мексика. Самые крупные месторождения: Пембина, Ре-дуотер, Ледюк (Канада), Панхандл-Хьюготон, Ист-Техас, Прадхо-Бэй (США), а также район Мексиканского залива (эксплуатируется США и Мексикой).

Южно-Американский регион. Самая крупная нефтяная кладовая — месторождение Боливар-Коустл в Венесуэле. А на острове Тринидад в Карибском море находится самое большое в мире асфальтовое озеро Ла-Бреа.

Западно-Европейский регион — один из старейших. К числу крупнейших стран-нефтедобытчиков относится Румыния. Но большая часть нефти добывается в акватории Северного моря. Здесь открыто более 70 месторождений углеводородного сырья. Крупнейшее среди них — Экофиск (Норвегия).

Ближний и Средний Восток — самый богатый нефтеносный регион планеты. Здесь

находится почти половина всех мировых запасов нефти. Большая их часть содержится в 63 гигантских месторождениях, из них 23 — настоящие супергиганты, в каждом более миллиарда тонн «чёрного золота». Самые богатые нефтью страны в этом регионе: Саудовская Аравия, Объединённые Арабские Эмираты, Ирак, Иран, Кувейт.

Африканский регион. Почти все крупные месторождения нефти и газа находятся на севере и юго-западе континента. Самая богатая нефтью страна — Нигерия, которая владеет почти третью африканских запасов нефти.

Южная и Юго-Восточная Азия. Здесь нефтедобыча только начинается. Крупные месторождения: Дацин в Китае, Ми нас в Индонезии.

   Есть месторождения нефти и в Австралии и Океании.

Российские месторождения. В начале XIX столетия настоящей нефтяной провинцией считался Каспий, нефтепромыслы в районе Баку. На бакинских нефтепромыслах в 1879 г. шведские предприниматели братья Нобель, которые много сделали для развития нефтяного промысла в нашей стране, создали самое совершенное по тем временам производство. Они усовершенствовали весь процесс — от добычи до транспортировки и переработки нефти. Первое в мире нефтеналивное судно (сейчас их называют танкерами), первые в России железнодорожные цистерны для нефти и первый трубопровод, даже первые металлические хранилища — резервуары для нефти были придуманы братьями Нобель. Между прочим, использовать попутный газ, сжигая его в топках паровых машин, впервые додумались тоже они.

   В середине XX в. геологами было разведано месторождение нефти между Волгой и Уралом, получившее название «Второе Баку». Сегодня его запасы значительно истощились.

А потом нефтяники пошли дальше на север в поисках новых месторождений «чёрного золота». И в заголовках газет замелькали новые названия — Уренгой, Тюмень, Ямал... Затем к этим городам прибавились другие северные названия — Сургут, Нижневартовск, Нефтеюганск.

   Эти суровые северные места сегодня обеспечивают большую часть потребностей нашей страны в нефти, хотя даётся эта северная нефть непросто. На многих буровых нефтяники не живут постоянно, а работают так называемым вахтовым методом: прилетают на неделю или месяц, а потом отправляются по домам отдыхать.

Люди придумали множество способов транспортировки «чёрного золота» (или продуктов его переработки) за многие тысячи километров от места его рождения и добычи.

Нужно иметь в виду, что нефть — довольно опасный путешественник. На солнцепёке сосуд с нефтью нагревается, что может привести к взрыву. На морозе нефть застывает. А малейшая искра может её воспламенить, и тогда бед не оберёшься!

Морем нефть начали перевозить давно, сначала в обычных бочках. А в 1878 г. появился первый настоящий танкер — судно «Зоро-астр», курсировавшее по Волге и Каспийскому морю. Первым океанским танкером считается немецкое судно «Тлюкауф» вместимостью 3000 т, а к середине XX столетия начался настоящий танкерный бум.

   Но самые главные нефтяные дороги сегодня пролегают по суше и по дну водоёмов. Это трубопроводы. Длина первого в мире нефтепровода составляла всего 6 км. Он был построен в 1865 г. в США фирмой «Стандарт ойл», не желавшей зависеть от железнодорожных магнатов. А первый магистральный нефтепровод на территории Российской империи был сооружён в 1897-1907 гг. между Баку и Батуми. С той поры этот вид транспортировки нефти стал для нашей страны основным.

   В советские времена до 80% добываемой нефти перекачивалось именно по трубопроводам. До сих пор крупнейшим в мире остаётся построенный в 1964-1981 гг. нефтепровод «Дружба», длина которого превышает 5300 км.

Нефтепроводы тянутся через границы, поднимаясь в горы, спускаясь в речные долины, пересекая водные преграды... Это совсем не дешёвое удовольствие. Нужно не только построить многокилометровую нитку трубопровода, но и постоянно следить за её состоянием, вкладывать деньги в ремонт и обслуживание.

Приложение 5      

Текст « Нефтепродукты»

(Коллекция нефти и нефтепродуктов)

     Один из способов переработки нефти — перегонка. Продуктами перегонки нефти являются бензин, керосин, моторные масла, вазелин, мазут, битум и многое другое.

  Бензин — жидкое топливо, смесь лёгких углеводородов, прозрачная жидкость с температурой кипения 30-205 °С. Его получают не только при перегонке сырой нефти, но и при последующем крекинге тяжёлых нефтяных фракций. Качество бензина выражают октановым числом. В высококачественный бензин вносят различные дополнительные добавки, повышающие его морозостойкость, придающие ему бактерицидные свойства и т. п.

   Ещё сравнительно недавно, лет сто назад, бензин считали вредным и даже опасным отходом производства керосина! Нефтезавод-чики даже объявляли специальные конкурсы на лучший способ избавления от «дьявольской примеси». На нефтепромыслах в Грозном в конце XIX в. копали специальные колодцы, куда сливали никому не нужный бензин. Даже появление первых автомобилей не изменило репутацию бензина: автомобили были с паровым или электрическим двигателем или даже работали на дровах. И только после создания немецкими инженерами Г. Даймлером, В. Майбахом и К. Бенцем двигателя внутреннего сгорания для бензина настали хорошие времена: теперь он друг человека, и, как думается, надолго.

    Битум раньше тоже считался отходом производства, а сегодня это ценный материал для строительства дорог. Когда битум добавляют в асфальт, то дорожное покрытие выдерживает резкие перепады температур. Именно высококачественные битумы используют для строительства автобанов (скоростных шоссе) за рубежом. Кроме того, битумы находят применение в электротехнике, строительстве, производстве мягких гидроизолирующих покрытий (например, рубероида), мастики и других материалов. Каждый скажет, что нефть и газ — самое распространённое топливо. Продукты переработки нефти сжигаются в промышленных топках и двигателях автомобилей, позволяя получать электричество, тепло, осуществлять перевозки людей и грузов. Но то, что ныне более 90% всей добываемой нефти исчезает в огне топок и в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания, совсем не радует. Уже сто с лишним лет на разные лады пересказывают знаменитую фразу Д. И. Менделеева о том, что сжигать нефть — всё равно что топить ассигнациями, и по-   прежнему топят!

   Нефть — уникальное сырьё для получения искусственных (синтетических) материалов. Из неё вырабатывают синтетический каучук — ценнейший продукт, применяемый в автомобильной промышленности, многие виды пластмасс. Спрос на пластмассы растёт в мире примерно на 5-6% в год. Без пластика не построить дом, не собрать железнодорожный вагон и автомобиль, не уложить городской трубопровод, не вырастить урожай тепличных овощей... А можно ли представить нашу жизнь без таких синтетических материалов, как полиэтилен, капрон, нейлон, лавсан и др., получаемых из продуктов переработки нефти и природного газа? Кроме того, из нефти производят моющие средства, спирты, гербициды для нужд сельского хозяйства, взрывчатые вещества, медицинские препараты, ароматические вещества для парфюмерной промышленности и многое другое.

Приложение 6      

Тема «Экологические последствия нефтяного загрязнения»

     Существенную роль в оценке будущего нефтяной промышленности (и вообще потребления нефти) играют экологические организации. Их пессимизм отчасти оправдан загрязнением окружающей среды при нынешних технологиях добычи, транспортировки и переработки нефти и нефтепродуктов.

   Ежегодно в Мировой океан по тем или иным причинам попадает от 2 до 10 млн. тонн нефти. Целое нефтяное месторождение! А1 т нефти, попавшая в море, загрязняет 12 км2 его поверхности. Да что там тонна: всего один литр «чёрного золота» лишает кислорода, столь необходимого подводным обитателям, почти 40 тыс. л морской воды! Гибнут икринки рыб, сами рыбы, моллюски, планктон, перестают развиваться плантации водорослей...

    Как же нефть попадает в море? Прежде всего, в результате аварий танкеров, перевозящих нефть, и морских платформ, с которых ведутся разведочные и эксплуатационные буровые работы. Каждая катастрофа нефтяного танкера становится настоящим экологическим бедствием для соседних с местом аварии стран. Впрочем, в три раза больше нефти, чем при авариях, попадает в воду при промывке опорожненных цистерн танкеров и сбросе этой воды прямо за борт, в четыре раза больше — с выбросами нефтехимических заводов и в результате аварий на буровых скважинах. Множество нефтяных отходов приносят в океан реки. Свою лепту в загрязнение      Мирового океана вносят и заводы, и крупные города, и автомобилисты, и моряки, сбрасывающие прямо за борт балластные и очистные воды. Самыми грязными считаются воды Атлантического океана, Средиземного моря и некоторые участки их береговой линии.

  Я обращаю ваше внимание на то, что использование нефтепродуктов может привести к экологической катастрофе. При сжигании астрономического количества топлива увеличивается содержание углекислого газа в атмосфере, что вызывает парниковый эффект — задержку тепла атмосферой. Примерно 30 % энергии, идущей от солнца, отражается либо от облаков, либо от поверхности Земли. Остальные 70 % поглощаются облаками и поверхностью. Поглощенная энергия вновь излучается в инфракрасном диапазоне. Большая часть этого излучения задерживается так называемыми парниковыми газами: метаном, оксидами азота и углерода(1У), озоном и фторхлоруглеродами. Повышение температуры может привести к таянию снегов Антарктиды и Арктики, что вызовет повышение уровня Мирового океана.

  Сжигание топлива приводит к увеличению содержания углекислого газа, а утечка газа при добыче нефти и угля — к увеличению содержания метана в атмосфере.

  Кроме того, при сгорании топлива образуются оксиды углерода, азота, серы, вызывающие кислотные дожди. От этого уменьшается плодородие почв, страдают леса, разрушаются памятники архитектуры, корродируют металлы, ухудшается здоровье людей.

    Экологическими бедствиями сопровождаются повреждения нефтепроводов, гибель танкеров. Почва, пропитанная нефтепродуктами и нефтью, теряет плодородие на многие десятки лет, и ее очень трудно восстановить. Нефть — один из основных источников загрязнения океана. Она может растекаться тонкой пленкой на огромной территории: 1 т нефти растекается на площади 12 км2. В результате прекращается доступ кислорода в воду. При концентрации нефтепродуктов 0,05-0,1 мг/л погибает икра, 0,1-1 мг/л — планктон и простейшие организмы, 10-15 мг/л — взрослые рыбы, больше 15 мг/л — морские животные и птицы.

                                                                                                                                                                    Приложение 8

Инструкция 2  «Подведение итогов»

1. Чем был значим для вас учебный материал?        

2. Как вы думаете, где в жизни могут пригодиться знания, которые вы получили при изучении этой темы?

Совет 1

 Начните ответ словами: «Мне удалось...»

узнать...

понять...

применять...

составлять...

объяснять...

находить...

изображать...

обобщать...

другое...

Совет 2

Соотнесите результаты вашей работы с поставленными целями.

    Вопросы:

Достигли ли вы поставленных целей?

Если да, то что способствовало этому?

Если нет, то что мешало?

Какого рода трудности вы испытываете? (Слабая теоретическая база, неумение применять теорию на практике, несогласованная работа групп и др.)

                                                                                                                                                                 Приложение 9

Тест по теме «Нефть -природный источник углеводородов»

1. нефть - это

а) маслянистая жидкость, хорошо растворимая в воде

б) жидкость черного цвета, тяжелее воды

в)  маслянистая жидкость темного цвета, легче воды

2.  СОСТАВ НЕФТИ РАЗЛИЧНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

а)  одинаков

б) различен

3. САМЫЙ ЛЕГКИЙ НЕФТЕПРОДУКТ - ЭТО

а) мазут

б) керосин

в) газойль

г) бензин

4. БЕНЗИН ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА

а) содержит непредельные углеводороды

б) устойчив при хранении

в) содержит углеводороды разветвленного строения

5. ПРОЦЕСС КРЕКИНГА ОТРАЖАЕТ УРАВНЕНИЕ

а)  С8H18 ->  C4H10 + С4Н8

б) пС2Н4 ->  (-СН2-СН2-)П

в)  2С8Н18 + 2502 -> 16С02 + 18Н20

г) С8Н18 -> 8С + 9Н2

                                                                                                                                                      Приложение 10