Урок «Природные источники углеводородов» (10 класс)

Цель урока: познакомить с природными источниками углеводородов: природным и попутным нефтяными газами, нефтью, каменным углём и продуктами их переработки; дать представления о процессах крекинга и ректификации нефти, коксовании каменного угля.Оборудование: компьютерный диск, раздел «Природные источники углеводородов», коллекция «Продукты переработки нефти», коллекция «Каменный уголь», таблица «Использование углеводородного сырья».План урока:1) Общая характеристика природных источников углеводородов.2) Природный и попутный нефтяной газ.3) Нефть.4) Каменный уголь.5) Проблемы использования углеводородного сырья.

Ход урока

Учитель: Сегодня на уроке мы познакомимся с природными источниками углеводородов: природным газом, нефтью, каменным углём. С этой целью мы обратимся к диску. Внимательно смотрите, слушайте и записывайте основные тезисы лекции.

1. Просмотр диска с записью увиденного. (30 минут)1) Общая характеристика природных источников углеводородов.Слайд №1. Общая характеристика природных источников углеводородов. Показана диаграмма нахождения углеводородов в природе.2) Природный и попутный нефтяной газ.Слайды №2 и №3. Природный и попутный нефтяной газ. Различие в способах добычи этих газов и содержании в них углеводородов. Применение этих газов в промышленности.Природный газ Попутный нефтяной газ

Метан 95,6 % 63,4% Этан 1% 10,5% Пропан 0,33% 11,1% Бутан 0,07% ( н-бутан) 2,8% (н-бутан) и 1,2% (и-бутан) Пентан и выше 0,03% 2% Азот и редкие газы 3% 9% Углекислый газ 0,4% -

Применение 90% как топливо для синтеза веществ (разделяют на фракции)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) Нефть.Слайд №4. Нефть. Характеристика физических и химических свойств нефти. Опыт, демонстрирующий горение нефти.Слайд №5. Способы добычи нефти и места её залегания.Слайд №6. Промышленная установка переработки нефти. Запись продуктов ректификации и условий их получения. Ректификация - физический процесс разделения нефти на фракции, основанный на различной температуре кипения веществ.

Демонстрация коллекции «Продукты переработки нефти». Фракции нефти:1. Газовая фракция (метан и другие газы).2. Бензин (С 5 -С 11 ) температура-40-200 0 С (газолин, бензин авиационный, автомобильный).3.Лигроин (С 8 -С 14 ) температура-120-240 0 С (горючее для тракторов).4. Керосин (С 12 -С 18 ) температура-150-310 0 С (топливо для реактивных самолётов и ракет).5. Газойль (С 18 и выше) температура-275 0 С (дизельное топливо).6. Мазут - продукт, остающийся после ректификации нефти.Мазут при высокой температуре разгоняют и получают машинные и смазочные масла. Остаток переработки мазута - гудрон.Вопрос о крекинге нефти рассматривается по учебнику. Определяются различия между термическим и каталитическим крекингом. Показываются преимущества второго по сравнению с первым. Записываются уравнения крекинга С 18 Н 38 и С 22 Н 46. Определяются пути увеличения октанового числа бензина, его детонационной стойкости. Нефтяные месторождения России: Западная Сибирь, Пермь, Баку.4) Каменный уголь.Слайд №6. Диаграмма нахождения каменного угля в земной коре, перспективы его использования по схеме: Торф - Бурый уголь - Каменный уголь - Антрацит. Коксование каменного угля - основной процесс его переработки - химическое разложение угля при высокой температуре без доступа воздуха.Газификация топлива - превращение органической части угля в горючие газы при температуре 1000-2000 0 С.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). 2. Работа по таблице.5) Проблемы использования углеводородного сырья.Рассмотреть таблицу запасов источников энергииИсточники энергии Запасы энергии (млрд. кВт час)

Торф 480 10 3 Угли бурые и каменные 35,8 10 6 Сланцы горючие 7 10 5 Природный газ 8 10 4 Нефть 223 10 3 Древесина 2 10 5 Энергия Солнца 15 10 7 Энергия ветра 15 10 4 Энергия рек 23 10 3 Энергия приливов и отливов 7 10 7 Энергия ядерного горючего практически безгранична

Выводы:1. Основной источник энергии - нефть-47%, газ - 17%, угля - 30%, остальные - 6%.(ГЭС, АЭС и др.) Ещё 30 лет нефть будет лидировать. 2. Задачи: изыскать более эффективные пути переработки нефти. газов. угля. сланцев; усовершенствовать уже существующие ( перегонка, крекинг, пиролиз, коксование); получение жидкого топлива из угля и сланцев; получение и использование водорода в качестве моторного топлива; получение синтетического жидкого топлива из СО и Н 2 .