Абрамович Ирина Валентиновна

Урок по химии в 10 классе «Углеводороды. Нефть и газ»

Материал опубликован 8 February 2016

Урок по теме: «Углеводороды. Нефть и газ»

( интегрированный урок география – химия 10 класс)

«Ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знание на деле»

Аристотель

Цели и задачи урока:

Познакомить учащихся с углеводородами на примере нефти и газа , гипотезами происхождения, составом и свойствами.
Углубить и расширить представления школьников о природных источниках нефти и газа.
Формировать умения самостоятельно работать с новыми источниками информации: анализировать, систематизировать, классифицировать, отбирать требуемую информацию.
Развивать творческие и аналитические способности учащихся, умение аргументировать собственное мнение.
Формировать умение работать в группах.
Поддерживать познавательный интерес к предмету.

Оборудование: банка с нефтью, коллекция «Нефть и нефтепродукты», карты, таблицы, лабораторное оборудование.

ХОД УРОКА

Организационный момент (постановка цели и задач урока)

Ученик. Историческая справка (гипотеза происхождения):

Существует 2 теории происхождения нефти и газа: неорганическая теория и органическая теория

Нефть и природный газ возникли на дне огромных озер и морей, где было необычайно много водорослей и водных животных. Погибая, они погружались на дно и без доступа воздуха, под влиянием бактерий превращались в гниющий ил. При гниении выделялся ядовитый сероводород, губительно действующий на остальные живые организмы. Из органических веществ возникали вначале жирные кислоты, а позднее – нефть и природный газ. Особенно благоприятными условиями для таких процессов отличался пермский период палеозойской эры. Именно с тех пор существуют многие из крупных месторождений нефти и газа.

Предложение о неорганическом происхождении нефти и газа выдвинул в 1876 г. Д.И. Менделеев. Он считал, что вода, попадающая в недра Земли по трещинам-разломам в земной коре, под действием высоких температур и давлений реагирует с карбидом железа, образуя углеводороды, которые поднимаются по трещинам породы, скапливаясь в пустотах – ловушках.

Учителя: Так, что же такое нефть и газ с точки зрения химии и географии?

География

Химия

Нефть – источник топливной промышленности.
Переработкой нефти получают не только топливо, но и химическое сырьё, идущее на изготовление пластмасс, полимеров, химических волокон и т.д.

По запасам нефти Россия занимает 6 место в мире. Приложение - таблица1
Основная нефтяная база России – Западно-Сибирская. Нефтеперерабатывающие заводы России
Географическое расположение основных нефтяных месторождений мира (карта),.

Нефть – природная смесь углеводородов, в основном алканов линейного и разветвленного строения.
По агрегатному состоянию нефть – чёрная, иногда тёмно-коричневая или бурая густая маслянистая со своеобразным запахом жидкость.
Плотность нефти меньше плотности воды, поэтому она не растворяется в ней.
Нефть не имеет постоянной температуры кипения.
Нефть разделяют на фракции путём ректификации.

Газ – самый дешёвый вид топлива.
По запасам газа Россия занимает 1 место в мире.

Приложение – таблица 2
Страны – экспортёры газа. (карта)
Основные газодобывающие базы России.(карта)
Транспортировка газа осуществляется по единой газопроводной системе.

Природный газ – это смесь газообразных углеводородов с небольшой молекулярно массой. Основной компонент – метан.
Природный газ – это полезное ископаемое, важнейший вид топлива и сырьё для химической промышленности.
Природный газ – самый дешёвый и экологически чистый вид топлива.
Природный газ обладает высокой теплопроводной способностью.
Легко транспортируется по газопроводам.
Природный газ сгорает до углекислого газа и воды.

Лабораторные работы.

Группа №1 (нефтяники)

Почему нефть, полезное ископаемое органического происхождения, свободно встречается в природе? Каковы физические свойства нефти? Для ответа на этот вопрос проведем лабораторную работу.

Рассматриваем пробирку с нефтью – опишите нефть

Напоминает ли нефть по запаху бензин?

Растворяем нефть в воде

Обмакивание пера в стакан с водой на поверхности которой пленка из нефти. Попытайтесь это перо окунуть в воду. Нефть растворилась?

Группа № 2 (газовики)

Как образуется газ и каковы его физические свойства?

Получение болотного газа. ( методика «Химия для любознательных» Э.Гроссе.)

Определение запаха

Горение газа

Ученик. Добыча нефти и газа

Нефть добывают в основном с помощью бурения скважин на суше, морях и океанах. Нефть и сопутствующий газ находятся в пластах под давлением, поэтому нефть как бы вытесняется давлением на поверхность. Такой способ добычи называется фонтанным. По мере добычи нефти давление в пласте уже становится недостаточным, поэтому это давление создают искусственно. Для этого бурят рядом не одну, а две скважины и в одну из них пропускают газ под определенным напором, а через другую скважину этот газ вытесняет оставшуюся нефть. Нефть, только что добытую из скважины, называют сырой. Сырая нефть – это сложное вещество, имеет вид маслянистой жидкости и представляет собой смесь углеводородов. Всего всех углеводородов входящих в состав смеси около 70 %. А остальные 30 % - это не углеводородные компоненты и вода. Если отделить воду от нефти, то получим товарную нефть. Однако ее нельзя использовать ни в качестве топлива, ни в качестве сырья для химических процессов. Она должна быть переработана.

Транспортировка нефти по суше в настоящее время осуществляется путем нефтепроводов, железнодорожных цистерн, между континентами ― с помощью танкеров.

Ученик. Использование нефти и газа.

Ученик. Экологические проблемы

Начав эксплуатацию месторождений нефти и газа, человек не задумывался о последствиях интенсивной добычи этих природных ресурсов. Большую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива. При сгорании этих продуктов в атмосфере выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и т.д. Уменьшение количества кислорода и рост содержания углекислого газа, в свою очередь, будут влиять на изменение климата. Молекулы диоксида углерода позволяют солнечному коротковолновому излучению проникать сквозь атмосферу Земли и задерживают инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью. Загрязнение атмосферы таит в себе и другую опасность ? оно снижает количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли.
Большая роль в загрязнении атмосферы принадлежит реактивным самолётам, машинам. Чтобы пересечь Атлантический океан, современный реактивный лайнер поглощает 35 т кислорода и оставляет инверсионные следы, увеличивающие облачность. Значительно загрязняют атмосферу и автомашины, которых уже сейчас насчитываются более 500 млн. Появляются различные проекты создания двигателей, работающих на других видах топлива. Немалый вклад в отравление атмосферы вносят различные заводы, тепло- и электростанции. Средней мощности электростанция, работающая на мазуте, выбрасывает ежесуточно в окружающую среду 500 т серы в виде сернистого ангидрида, который, соединяясь с водой, тотчас же даст сернистую кислоту, которая выпадает в виде кислотных дождей, обладающих большой химической активностью. Загрязнение атмосферы различными вредными газами и твёрдыми частицами приводит к тому, что воздух крупных городов становится опасным для жизни людей. Особую опасность представляют смертоносные туманы, опускающиеся на крупные города.
Безрассудно загрязняет человек и водные бассейны планеты. Ежегодно в Мировой океан по тем или иным причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. т нефти. Аэрофотосъёмкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной плёнкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега.
Литр нефти лишает кислорода 40 тыс. л морской воды. Тонна нефти загрязняет 12 кв. км поверхности океана. При концентрации её в морской воде в количестве 0,1-0,001 мл/л икринки рыб погибают за несколько суток. На 1 га морской поверхности может погибнуть более 100 млн. личинок рыб, если имеется нефтяная плёнка. Источников поступления нефти в моря и океаны довольно много. Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками.

Рефлексия

В заключение – рефлексивный тест.

1. Узнал(а) много нового.

2. Мне это пригодится в жизни.

3. Было над чем подумать.

4. На возникшие вопросы я получил(а) ответ.

5. Поработал(а) добросовестно, цель достигнута.

На доске два рисунка с рожицами (с улыбкой и без).

Обобщающее и завершающее выступление учителя:

дается анализ и оценка успешности достижения цели урока;

намечается перспектива последующей работы.

Приложение. Таблица 2

Список стран по доказанным запасам природного газа
№	Страна	Запасы трлн м³ на 2014 год (ОПЕК[1])	Доля в % от мировой	Запасы трлн м³ на 2014 год (BP[2])	Доля в % от мировой
1	Россия	49,541	24,6%	32,6	17,4
2	Иран	34,020	16,9%	34,0	18,2
3	Катар	24,531	12,2%	24,5	13,1
4	Туркмения	9,934	4,9%	17,5	9,3
5	США	9,580	4,8%	9,8	5,2
6	Саудовская Аравия	8,489	4,2%	8,2	4,4
7	ОАЭ	6,091	3,0%	6,1	3,3
8	Венесуэла	5,617	2,8%	5,6	3,0
9	Нигерия	5,111	2,5%	5,1	2,7
10	Алжир	4,504	2,2%	4,5	2,4
11	Австралия	3,621	1,8%	3,7	2,0
12	КНР	3,275	1,6%	3,5	1,8
13	Ирак	3,158	1,6%	3,6	1,9
14	Индонезия	2,908	1,4%	2,9	1,5
15	Норвегия	2,654	1,3%	1,9	1,0
16	Малайзия	2,611	1,3%	1,1	0,6
17	Египет	2,167	1,1%	1,8	1,0
18	Канада	2,028	1,0%	2,0	1,1
19	Казахстан	1,929	1,0%	1,5	0,8
20	Кувейт	1,784	0,9%	1,8	1,0
21	Узбекистан	1,632	0,8%	1,1	0,6
22	Ливия	1,505	0,7%	1,5	0,8
23	Индия	1,355	0,7%	1,4	0,8
24	Азербайджан	1,300	0,6%	1,2	0,6
25	Нидерланды	1,044	0,5%	0,8	0,4
26	Украина	0,952	0,5%	0,6	0,3
27	Оман	0,950	0,5%	0,7	0,4
28	Пакистан	0,749	0,4%	0,6	0,3
29	Мьянма	0,485	0,2%	0,3	0,2
30	Бразилия	0,458	0,2%	0,5	0,2
31	Великобритания	0,452	0,2%	0,2	0,1
32	Бангладеш	0,439	0,2%	0,3	0,1
32	Перу	0,425	0,2%	0,4	0,2
34	Тринидад и Тобаго	0,352	0,2%	0,3	0,2
35	Мексика	0,347	0,2%	0,3	0,2
	остальные страны	3,484	1,7%	1,8	1,0
	Земля всего	201,139	100,0%	187,1	100
	ОЭСР страны	20,424	10,2%	19,5	10,4
	не ОЭСР страны	180,715	89,8%	167,6	89,6
	страны ОПЕК	95,129	47,3%
	страны бывшего СССР	65,311	32,5%	54,6	29,2
	Европейский союз			1,5	0,8

Приложение. Таблица 1

Список стран по доказанным запасам нефти на 2014 год по данным BP[1]
№	Страна	Запасы млрд тонн	Запасы млрд бар.	Доля от мировых
1	Венесуэла	46,6	298,3	17,5
2	Саудовская Аравия	36,7	267,0	15,7
3	Канада	27,9	172,9	10,2
4	Иран	21,7	157,8	9,3
5	Ирак	20,2	150,0	8,8
6	Россия	14,1	103,2	6,1
7	Кувейт	14,0	101,5	6,0
8	ОАЭ	13,0	97,8	5,8
9	США	5,9	48,5	2,9
10	Ливия	6,3	48,4	2,8
11	Нигерия	5,0	37,1	2,2
12	Казахстан	3,9	30,0	1,8
13	Катар	2,7	25,7	1,5
14	КНР	2,5	18,5	1,1
15	Бразилия	2,3	16,2	1,0
16	Ангола	1,7	12,7	0,7
17	Алжир	1,5	12,2	0,7
18	Мексика	1,5	11,1	0,7
19	Эквадор	1,2	8,0	0,5
20	Азербайджан	1,0	7,0	0,4
21	Норвегия	0,8	6,5	0,4
22	Индия	0,8	5,7	0,3
23	Оман	0,7	5,2	0,3
24	Вьетнам	0,6	4,4	0,3
25	Австралия	0,4	4,0	0,2
26	Малайзия	0,5	3,8	0,2
27	Индонезия	0,5	3,7	0,2
28	Египет	0,5	3,6	0,2
29	Южный Судан	0,5	3,5	0,2
30	Великобритания	0,4	3,0	0,2
31	Йемен	0,4	3,0	0,2
32	Колумбия	0,4	2,4	0,1
33	Сирия	0,3	2,5	0,1
34	Аргентина	0,3	2,3	0,1
35	Габон	0,3	2,0	0,1
36	Перу	0,2	1,6	0,1
37	Республика Конго	0,2	1,6	0,1
38	Судан	0,2	1,5	0,1
	Земля всего	239,8	1700,1	100,0
	ОЭСР страны	37,3	248,6	14,6
	не ОЭСР страны	202,6	1451,5	85,4
	ОПЕК страны	170,5	1216,5	71,6
	не ОПЕК страны	50,0	341,7	20,1
	Европейский союз	0,8	5,8	0,3
	страны бывшего СССР	19,3	141,9	8,3