План - конспект урока "Природные источники углеводородов"
план-конспект урока по химии

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

 «Эсто-Алтайская СОШ им. Д.Н. Кугультинова»

Тема урока:

Природные источники углеводородов.

Сасыкова Галина Николаевна, учитель химии

Урок: Природные источники углеводородов.

Цель и задачи урока:

      Получение информации из различных источников, ее обработка и использование для решения учебных проблем;

      Готовность к решению экологических проблем, опираясь на полученные знания;

      Актуализация знаний  об основных источниках углеводородов;

      Выработка у учащихся собственного отношения к изученному материалу;

      Создание условий для активной самостоятельной работы у учащихся;

      Формирование представлений об исчерпаемых ресурсах (газ, нефть) и рациональных путях их использования;

      Формирование гуманного отношения к биосфере в целом и человечеству в частности;

      Формирование умения видеть перспективы развития и основные подходы  к решению проблем современности;

      Формирование актуальной жизненной позиции учащихся при оценке глобальных проблем человечества;

      Формирование умения работы с учебным материалом, с источниками дополнительной информации;

       Осознание учащимися значения коллективных действий человечества в условиях обострения глобальных проблем;

       Развитие навыков коммуникативной культуры и умений сотрудничества при работе в паре и группе;

       Развитие экологической культуры.

Перспективы урока:

- умение учащихся перечислять географические регионы с наибольшими запасами нефти, природного газа в сравнении с нашим регионом;

- перечислять причины, по которым необходимо искать  другие способы использования ископаемых природных источников углеводородов;

- предсказать будущее альтернативное использование ископаемых природных углеводородов в свете разных взглядов на будущие энергетические потребности, альтернативные источники энергии и пути экономии энергии;

- обсуждать недостатки и преимущества использования ископаемых природных источников как сырья и как топлива.

Межпредментая связь: биология, география, экология, экономика

Оборудование: склянка с нефтью, стакан с Н2О, спички, портреты ученых, медиапрезентация, карта природных ресурсов России, республики Калмыкия.

Методы изучения: семинар, пресс – конференция, работа учащихся с первоисточниками, работа в группах.

Ход урока

Этап I: Ориентировочно-мотивационный

                   Сегодняшний урок я хотела начать  с вопроса – проблемы. Вам может показаться, что этот вопрос не относится к изучаемой нами теме по углеводородам, но думаю, что к концу урока вам будет более понятна его уместность.

Вопрос: Как вы считаете, нужно ли изучать в школе глобальные проблемы и все, что с ними связано?

Вопрос: Какие проблемы современности можно отнести к глобальным?

                     Рассматривая многообразие экологических проблем,  нельзя не обратить внимание на то, сколь огромную роль в них играют процессы, относящиеся к области органической химии.  Органические соединения составляют основу той части биосферы, которую В.И. Вернадский назвал «живое существо».

Органическое разнообразие органических веществ своим происхождением обязано, прежде всего, процессом зарождения и развития жизни на земле.

Появлению первых живых организмов предшествовал синтез весьма сложных органических молекул созданных небиогенным  путем.  В  дальнейшем с помощью фотосинтеза живая природа оказалась в состоянии существенно преобразить облик нашей планеты.

                   Очевидно, что жизнь людей как биологических индивидов обусловлена сложными преобразованиями органических веществ в организме человека и обменом веществ с окружающей средой.

Наконец, само выживание человечества сегодня невозможно без широкого использования органических веществ в быту, медицине, промышленности, сельском хозяйстве.

                   Сегодня на уроке мы будем говорить об основных источниках углеводородов.

Природные углеводороды служат для человечества источниками жизни и химического сырья.

                   Современное человечество также вносит заметный вклад в расширение спектра органических соединений, в том числе углеводородов, путем их целенаправленного синтеза и эти вещества становятся достоянием Природы, хотя и не всегда необходимы ей. Добыча, переработка и использование углеводородов из ископаемых природных источников связаны с  некоторыми  проблемами.

Вопрос: Как вы думаете, о каких проблемах идет речь на данном этапе развития нашей цивилизации?

Вопрос: Как вы считаете, что же является основным источником энергии?

Вопрос: Перечислите основные ископаемые природные источники углеводородов

Вопрос: Какие вещества мы называем углеводородами? Примеры.

Этап II: Операционно-исполнительский.

          Сегодня и на следующем уроке вы найдете ответы на вопросы (слайд I). А сейчас послушаем ваши сообщения о природных источниках углеводородов.

Сообщения учащихся:

Сообщение 1: «О природных источниках углеводородов» (слайд II)

Сообщение 2: «Нефть и ее состав»  (слайд III)

Сообщение 3: «Происхождение нефти» (слайд IV)

Сообщение 4: «Нефть и русские ученые» (слайд V)

Сообщение 5: Природный газ – «голубое золото» (слайд VI)

          Хочу добавить, что есть попутный нефтяной газ. Он по своему происхождению тоже является природным. Особое название он получил потому, что находится в залежах вместе с нефтью – он растворен в ней. По запасам попутного газа Россия занимает одно из первых мест. Отличие от природного в том, что попутный содержит много этана, пропана и бутана, кроме того, в него входят такие редкие на земле газы, как аргон и гелий. Его функции:     (слайд V)

Этап III: Национально-региональный компонент

           Мы рассмотрели вопросы, связанные с составом, запасами, естественными месторождениями, областями применения ископаемых природных источников углеводородов России. Но вы прекрасно знаете, что и наша Калмыкия является регионом, где имеются запасы нефти. Сегодня у нас на уроке гости – представители Министерства природных ресурсов Калмыкии. Они сейчас проведут небольшую пресс-конференцию и познакомят вас с источниками топлива в Калмыкии.

Пресс-секретарь Министерства ресурсов Калмыкии.

          Калмыкия располагает значительными природными ресурсами. В недрах ее имеются запасы нефти, природного газа. (Карта Калмыкии)

Вообще, в дореволюционное время Калмыкия рассматривалась как район, бедный топливно-энергетическими ресурсами. Только после  Великой Октябрьской социалистической революции калмыцкие степи привлекли внимание советских ученых.

Академик Губкин И.М. писал, «… что главнейшие структурные черты нефтеносности Калмыцко-Сальских и Нижнее – волжских степей отвечают основным требованиям, необходимым для образования нефтяных залежей, что здесь распространены именно те структуры, которые в США  обусловили существование ряда богатейших нефтяных залежей». Природа происхождения нефти в калмыцкой степи тесно связана с отложениями глубоководных морей, неоднократно покрывавших нынешнюю территорию в глубокой древности.

            Начало изысканий нефти относятся к 1926 г. широкий размах работ геологических исследований падает на 1946-1960 гг. В эти годы завершено картирование (геологическое, гидрологическое, геоморфологическое) полезных ископаемых.

            В 1961-1967 гг. было выявлено 15 месторождений нефти и природного газа.

Предпосылки перспективности недр Калмыкии на нефть и газ были высказаны выдающимся геологом академиком А.П. Карпинским. Сейчас эти предвидения ученого подтвердились.

(слайд 6)

К 1977 г. было открыто уже 27 месторождений, в том числе 9 – нефтяных, 2 – газонефтяных, 3 – газоконденсатных, 10 – газовых и 3 – нефтегазоконденсатных.

Добыча нефти и газа осуществляется Астраханским нефтегазопромысловым управлением объединения Нижневолжскнефть.

Основные черты геологического строения территории характеризуются развитием палеозойских, мезозойских и кайнозойских отложений. Выделяются два резко отличных тектонических элемента: северная часть, входящая в состав Русской платформы и  и южная часть  - Предкавказская  Эпигерцинская плита, которая охватывает донецкие складчатые сооружения – вал Карпинского и Терско-Кумскую впадину.

Геологи и геофизики считают, что качество добываемой нефти высокое: нефть легкая и средняя по удельному весу, малосернистая, а газ не содержит сероводорода.

Вопрос: Скажите, а на сегодняшний день какова обстановка по добыче и разработке месторождений?

- На сегодняшний день в Калмыкии числится 42 месторождения углеводородного сырья с начальными геологическими запасами 65 млн. т. условного топлива.

Вопрос:  А кто является пользователем недр? Ведь у нас в Калмыкии нет своих ни средств, ни техники?

- В настоящее  время на территории Калмыкии осуществляют свою деятельность 14 предприятий недропользователей и, ожидая такой вопрос, я приведу таблицу этих пользователей.

(слайд 6)

Разведанность недр используемых природных углеводородов составляет всего 2,3 %, что на порядок ниже изученности соседних регионов. На весь период до 2020 г. главными районами прироста запасов углеводородного сырья будут шельф Каспийского моря, а также выявленные перспективные участки в пределах Сарпинского мегапрогиба, Каракульско-См

ушковской зон кряжа Карпинского. Эти залежи находятся на глубинах 5 км., что резко повышает стоимость и сложность геологоразведочных работ.

Вопрос учащегося:       Во сколько оцениваются суммарные ресурсы?

- Начальные суммарные ресурсы углеводородов РК по состоянию на 01.01.2001 г. оценивается в 19, 843 млр.т. условного топлива, в  том числе жидких – 8,207 млд.т. и газа – 11,635 трлн. м³.

Вопрос учащегося: Где происходит переработка нефти, добытой в РК?

- Переработка происходит в Астрахани, на газоконденсатном заводе.

Вопрос учащегося: Может ли быть так, что в скором будущем мы станем «маленьким Кувейтом»?

- Кто знает,  может так и будет, если у нас построят завод по переработке нефти, будет иметься качественное оборудование по поиску, разведыванию нефти, квалифицированные кадры. Насколько я осведомлена, в вашей школе тоже есть ребята, которые учатся на нефтяников: Бовикова Т., Музаффаров Б., Манжиков В., Усманов У.  Вот им, может и придется заниматься нефтепромыслом. Да и ваш район, ваши соседи - Городовиковский район – тоже являются носителями немалых запасов нефти и газа.

Вопрос учащегося:  А как обстоят дела с экологией РК при разведывании запасов нефти?

Министр экологии РК.

Вы знаете, что РК – аридный регион. Неграмотная и «черновая» добыча приводит к большим экологическим проблемам. Площадь  подверженная опустыниванию, увеличивается,  меняется геоботаническая картина, при добыче и разведке, нефть попадает в воду рек, прудов, озер. Водоплавающие птицы травятся, их перьевой покров нарушается, теплоизолирующие свойства ухудшаются. Установлено, что если тюлень вынырнет в районе нефтяного пятна, его запачканный мех перестанет быть надежным теплоизолятором.

Вопрос учащегося: Что же делать, чтобы уменьшить вред, наносимый нефтью?

Министр экологии РК.

Идеального метода нет. Самое простое – выполнение предохранительных мер:

- совершенствование способов и технологий добычи, хранения, транспортировки нефти;

- уменьшение количества аварий на нефтеплатформах.

Вопрос учащегося: Нам говорила учитель, что убрать и вывести нефть с пораженного участка можно и торфом и соломой?

- Да этот метод имеет место, он эффективен, дешев, но он годится лишь в условиях штиля и для небольших пятен.

Вопрос учащегося: А биологические методы очистки существуют?

- Это так называемая биоремедитация, технология, в основе которой лежит использование микроорганизмов, способных окислять углеводород. Но метод трудоемкий, дорогой и длительный. Вы молодые, вам флаг в руки, вам искать альтернативные источники топлива, экологически чистые методы переработки.

Вопрос учащегося: Вот в некоторых странах используются продукты растительного происхождения, а у нас есть растения, которые могут являться «нефтяными».

- Пока не знаю, но точно могу сказать, что молочай может служить  источником сырья для нефтеперерабатывающего завода, а он у нас растет. Поставщиками биосырья могут быть и водоемы.

Этап IV: Проверочно-закрепляющий.

            Мы рассмотрели вопрос, связанный с составом, запасами, важнейшими месторождениями, областями применения ископаемых природных источников углеводородов у нас в стране и РК. Рассмотрели экологические проблемы. Убедились, что, добывая бесконтрольно природные источники углеводородов, мы можем лишиться данных исчерпаемых ресурсов, что нефть, газ – это не только ценнейшие ископаемые, но и часть уникальной кладовой невосполнимых природных ресурсов, бережное и разумное использование которых – необходимое условие прогрессивного развития человеческого общества и надеюсь, что вопросы, поставленные в начале урока нашли у вас понимание. По итогам урока вам необходимо выполнить следующие задания:

I вариант:

Задание 1. Об экономической мощи страны судят по количеству добываемой и перерабатываемой нефти. Постройте диаграмму запасов нефти, ее добычи для стран и РК, слайд 2. Сделайте вывод, какие страны наиболее богаты этими полезными ископаемыми.

II вариант:

Известно, что важнейшей составной частью природного газа является метан, из которого можно получить большое количество веществ, имеющих применение в народном хозяйстве. Напишите уравнения реакций по схеме:

                                  СО2

С6Н6         С2Н2         СН4         СН3Сl

С6Н6Сl6                             С + Н2

III вариант:

          Вам предстоит выбрать на основании анализа самый эффективный метод очистки морской, речной воды от нефтяного загрязнения (раздаточный материал).

IV вариант:

      Напишите письмо жителям планеты Земля, обратившись к ним за помощью о предотвращении экокатастрофы, которая нависла над биосферой в результате извлечения, переработки и использования природных источников углеводородов.

V вариант:

      Замена всех АЭС в нашей стране на угольные ТЭС привела к 50-кратному увеличению числа преждевременных смертей по сравнению с последствиями аварии на ЧАЭС. Как вы думаете, почему?

VI вариант:

     Почему массовый синтез новых веществ человеком должен быть предварен изучением влияния их не только на здоровье человека, но и на биосферу в целом? (на примере фреонов, пластмассы, пестицидов и других химических веществ).

      Это ваше домашнее задание на следующий урок. Тем самым, мы как бы продолжим наш начатый разговор об экопроблемах.

        Закончить же свой урок я хотела бы словами

… Пора бы человечеству понять,

                                                       Богатства у природы отбирая,

       Что Землю надо тоже охранять,

     Она, как мы, такая же живая».

      Именно этими словами Ирины Трофимовой мы начнем урок, но уже следующий.

Этап V: Домашнее задание. Итог.

Приложение:

Слайд I

Вопросы по урокам к теме «Природные источники углеводородов и их переработка».

1. Природные источники углеводородов. Что это такое?

2. Откуда берется нефть, попутный и природный газ?

3. Как мы используем природные источники углеводородов?

4. Как из природных ресурсов получить конечный продукт?

5. Что ожидает природные источники углеводородов, в том числе нефть, в будущем?

6. Чем можно заменить природные источники углеводородов, которые используются как топливо?

7. Причины, по которым необходимо кардинально менять пути использования природных источников углеводородов?

Слайд II

Запасы нефти и газа и добыча нефти

Слайд III

Состав природного и попутного нефтяного газа.

        Метан (80-97%)        32-58%

        Этан (0,5-4%)

                Этан (7,5-20%)

        Пропан (0,2-1,5%)        Пропан (12-18%)

        Бутан (0,1-1%)        Бутан (7,5-11,5%)

        Пентан (0,1-1%)        Пентан и более тяжелые

        углеводороды (5-6,5%)

N2 и др. газы (2,0-13%)        N2 и др. газы (2-28%)

Слайд IV

Слайд V

1. Олейниковское  газо-нефтяное месторождение (1956 г.)
2. Ики – Бурульское нефтегазовое месторождение (1959 г.)
3. Тенгутинское нефтегазовое месторождение (1960 г.)
4. Каспийское нефтяное месторождение (1960 г.)
5. Ермолинское газовое месторождение (1968 г.)
6. Краснокамышенская газоконденсатная залежь (1969 г.)
7. Халгонское месторождение газа (1965 г.)
8. Ивановское газовое месторождение (1960 г.)
9. Межевое газовое месторождение (1963 г.)
10. Черноземельское месторождение нефти и газа (1969 г.)
11. Уланхольское месторождение нефти и газа (1969 г.)

Слайд VI

Пользователи недр

ООО «Шелл Нефтегаз Девелопмент (III)»

ООО «Нефтяная Компания «ЕвроСибОйл»»

ОАО «Калмгаз»

ЗАО «КалмТатнефть»

ЗАО НК «Калмпетрол»

ООО «РедОйл»

ООО «Газпром добыча Краснодар»

ОАО «РИТЭК»

ОАО «Калмыцкая нефтегазовая компания»

ЗАО НК «Калмрост»

ООО «Ильменскнефть»

ООО «ЗААБ Инвест»

ООО «НК Альянс»

ООО «Межозерное»

Слайд IV

Основные концепции происхождения нефти

                 органическая                                                неорганическая

(М.В. Ломоносов, Н.Д. Зелинский)                

                     космическая        

                                                                                     минеральная (карбидная)

                                                                                    Д.И. Менделеев

Слайд V

М.В. Ломоносов – гипотеза происхождения нефти

Д.И. Менделеев – способ непрерывной перегонки нефти

В.В. Морковников – химический состав нефти

И.М. Губкин – нефтяная геология

В.Т. Шухов – термический крекинг

Литература:

1. Сборник «Природные источники углеводородов и их переработка» М., Чистые пруды, 2008 г.
2. учебник химия, Рудзитис
3. учебник химия Габриелян О.С., 2010 г.
4. Что есть что, М. 2003 г.
5. Химия, НАСТПРЕСС, 2001 г.
6. Я познаю мир М, АСТ, 1996 г.
7. Что? Где? Когда? Х, 2006 г.
8. Все обо всем М, 1996 г.
9. Большой справочник, Дрофа, М 2004
10. Почемучка, М, 1993
11. Книга ответов для почемучек, Джуди Гомис, НЭНСИ Пир, Х., 2007
12. Калмыкия, Э, 1986
13. Интернетресурсы