Урок химии в 11 классе Углеводороды в природе. Нефть. Переработка нефти Цели:

Урок химии в 11 классе
Углеводороды в природе. Нефть. Переработка нефти
Цели: рассмотреть состав основных природных источников
углеводородов и показать направления их использования как
энергетического сырья и основу химического синтеза органических веществ,
способы переработки нефти (перегонка, крекинг); проблемы, возникающие в
связи с загрязнением окружающей среды отходами нефтеперерабатывающей
промышленности, и действия, направленные на охрану окружающей среды.
Формировать умения составлять уравнения химических реакций,
отражающих генетическую связь между классами углеводородов.
Оборудование: Д-7, Коллекция «Нефть и продукты ее переработки»,
схемы-конспекты №1 и №2, учебные пособия
Мотивация и целеполагание
«Нефть – не топливо. Топить можно и ассигнациями».
Д. И. Менделеев
Осуществляем на основе анализа данных таблицы.
Энергоносители и потребляемые без переработки природные
материалы, мировая добыча которых в 2000 году превышала 10 млн
тонн
Каменный уголь
Сырая нефть
Природный газ
Гравий
Песок и кварц
Бурый уголь
Известняк
Торф
3517
3004
2000
1943
1500
1184
1100
180
Изображаем на доске схему:
Сырье для получения
индивидуальных веществ
или смесей
3%
НЕФТЬ
1
97%
топливо
Просим
пояснить
противоречие
Д. И. Менделеева и данными в схеме.
между
высказыванием
1.Проверка домашнего задания, опрос и актуализация знаний
-Фронтальная проверка, упр. 4,5 на стр. 79 (учебник)
-Проверка правильности решения задания №5 стр. 79
-Опрос по теме «Ароматические углеводороды» у доски
2.Изучение нового материала и первичный контроль
Предлагаем учащимся изучить материал § 19 на стр. 80-83, составить
перечень вопросов по новой теме, затем проанализировать схемы-конспекты
«Природный и попутный нефтяной газ», «Нефть, ее состав и свойства.
Продукты переработки нефти» (см. приложения 1, 2).
Затем, сопоставляя материал §19 учебника и приложений, предлагаем
учащимся дополнить составленный ими перечень вопросов и ответить устно
(в парах) на все вопросы по новой теме.
Так как не все учащиеся способны по прочтении материала новой темы
составить перечень вопросов, то учителю необходимо на обороте доски
заранее составить список вопросов по новой теме. И прежде чем учащиеся
начнут работать в парах, проверить фронтально у 2-3 учащихся
составленный ими перечень вопросов, а затем открыть доску с готовым
перечнем для самоконтроля.
Перечень вопросов по теме «Природный газ и нефть»:
1) Главные природные источники углеводородов
2) Природный газ. Состав. Важнейшие месторождения
3) Нефть. Состав. Физические свойства. Месторождения в
Республике Беларусь
4) Основа разделения нефти на компоненты (продукты
переработки)
5) Фракция
6) Виды переработки нефти
7) Перегонка – первичная переработка нефти
8) Продукты перегонки нефти
9) Крекинг – один из способов вторичной переработки нефти
10)
Крекинг термический
11)
Крекинг каталитический
12)
Детонационная стойкость бензина. Октановое число
13)
Применение нефти и природного газа
14)
Охрана окружающей среды от загрязнений
15)
Задача 21 века
(Расширить представление о путях использования нефти как
источника химического сырья, а не только топлива. Замена там, где это
2
возможно, горюче-смазочных материалов, производимых из нефти, газом
или углем – один из способов отказаться от неразумного использоваться
драгоценной жидкости).
После завершения работы в парах еще раз фронтально проговариваем
ответы на все вопросы новой темы.
3.Закрепление
Сопоставьте состав и возможности практического использования газов
по таблице. Сделайте соответствующие выводы.
Компонент
нии выше
и редкие
газы
Природный газ
Уренгойского месторождения
Попутный газ
Уренгойского месторождения
95,16
1,00
0,33
0,07
0,03
3,009
63,4
10,5
11,1
2,8
1,2
2,0
9,0
0,40
-
Вы уже знаете, что из попутного газа выделяют следующие смеси:
- сухой газ
,
;
- пропан-бутановую смесь
,
;
- газовый бензин
и др.
Перечислите основные области применения вышеперечисленных
смесей.
1) Упр. 1 на стр. 83 (учебник)
2) Назовите физические основы перегонки нефти
3) Упр. 2 на стр. 83 (учебник)
В чем сущность процесса крекинга? Дайте сравнительную
характеристику каталитического и термического крекинга: условия
проведения процесса, продукты, детонационная стойкость полученного
бензина (октановое число).
Упр. 3, 4 на стр. 83 (учебник)
4. Физкультминутка
3
5.Обобщение и систематизация знаний
Учащиеся знакомятся с материалами памятки «Итак, повторим еще
раз!», а затем учитель организует обзорное обобщение и систематизацию.
Итак, повторим еще раз!
1.Углеводороды встречаются в природе главным образом в горючих
ископаемых: нефти и газе, угле и торфе.
2.В природном газе до 95% метана (
).
3.Попутный нефтяной газ отличается от природного газа меньшим
содержанием метана.
4.Углеводороды природного и попутного нефтяного газов применяют
для получения угля, водорода, ацетилена, этилена, синтез газа, метанола, в
качестве топлива и добавок к бензинам.
5.Нефть – это смесь насыщенных и циклических углеводородов,
содержащих до 50 и выше атомов углерода в составе молекул.
6.Различают первичную (перегонка) и вторичную (крекинг
термический, крекинг каталитический и др.) переработку нефти.
7.Фракция – смесь различных веществ, имеющих близкие температуры
кипения.
8.Главными фракциями, образующимися при перегонке сырой нефти,
являются: газы, бензин, лигроин, керосин, газойль (дизельное топливо),
мазут, содержащий смазочные масла, воски и битум.
9.Крекинг – процесс расщепления тяжелых углеводородов нефти на
легкие углеводороды.
10. Термический крекинг:
T=450C
Образуется много ненасыщенных углеводородов
Полученный бензин устойчив к детонации
Полученный бензин неустойчив при хранении, так как ненасыщенные
углеводороды легко окисляются.
11.Каталитический крекинг:
T=480C
Катализатор (
)
Образуется меньше ненасыщенных углеводородов
Образуется больше изомерных разветвленных углеводородов
Полученный бензин устойчив к детонации
Более устойчив при хранении, так как содержит мало ненасыщенных
углеводородов.
12.Приблизительно 97% продуктов переработки сырой нефти
используется в качестве топлива (горючего).
13.Оставшиеся 3% используются в качестве сырья нефтехимической
промышленности для получения разнообразных органических соединений:
растворителей, пластмасс, фармацевтических препаратов (лекарств), красок,
4
текстильного волокна, удобрений, пищевых добавок, моющих средств,
косметических средств и др.
6.Контроль усвоения знаний
Осуществляем в виде цифрового диктанта либо самостоятельной
работы (СК, ВК – на выбор).
1)Углеводороды встречаются в природе главным образом в горючих
ископаемых:…(1) и …(2), …(3) и …(4).
2) В природном газе до …(5) метана.
3) Попутный нефтяной газ отличается от природного газа
меньшим…(6).
4) В настоящее время наиболее важным сырьем для органической
химии является …(7).
5) Нефть – это смесь … (8) и … (9) углеводородов.
6) Перегонка - … (10) углеводородов.
7) Крекинг - … (11) тяжелых углеводородов нефти на легкие
углеводороды.
8) Среди продуктов крекинга встречаются разветвленные и …(12),
насыщенные и …(13) углеводороды.
9) Лигроин, бензин, керосин, газойль - …(14)нефти.
10) Бензин – это смесь углеводородов с температурой кипения … (15).
11) … (16) используется как горючее для автомобилей, …(17)
используется в качестве горючего для реактивных двигателей. …(18)
используется как дизельное горючее и печное топливо.
12) Антидетонационная стойкость бензина определяется…(19) числом.
7.Подведение итогов и рефлексия
Предлагаем учащимся осмыслить ряд утверждений и определить
значимость изучения новой темы на новом уровне.
- Около 90% потребляемой человеком энергии получается за счет
химических процессов, освоенных промышленным путем.
- Существует взаимосвязь между жизненным уровнем населения и
уровнем производства энергии.
- Существует зависимость между уровнем производства энергии и
степенью загрязненности окружающей среды.
Затем можно организовать дискуссию о направлениях развития
производства энергии в будущем, о роли химии в решении энергетических
проблем.
8.Домашнее задание
§19, зад. 7а, 8, стр. 83
5