Нафта. Склад і властивості нафти. Продукти перегонки нафти, їх застосування. Детонаційна стійкість бензину.
(рівень стандарту)
Камнєва С.А.
Кривий Ріг, 2012 р.
Тема: Нафта. Склад і властивості нафти. Продукти перегонки нафти, їх застосування. Детонаційна стійкість бензину.
Мета: ― розглянути походження, з’ясувати склад і особливості одного із природних джерел вуглеводнів – нафти; ознайомити учнів з основними процесами видобутку з нафти вуглеводнів, необхідних у народному господарстві; розглянути основні наукові принципи й технологічні процеси переробки нафти (первинна і вторинна, риформінг); показати цінність нафти як вуглеводневої сировини та широку сферу використання нафтопродуктів і їх величезне значення в економіці країни.
― розвивати вміння учнів: описувати склад і властивості нафти; характеризувати природну вуглеводневу сировину як джерело добування органічних сполук, детонаційну стійкість бензину; оцінювати вплив продуктів переробки вуглеводневої сировини, розвивати логічне мислення, мовлення, здатність висловлювати свої думки.
― виховувати культуру праці, сприяти формуванню екологічного мислення, раціональному використанню нафти та продуктів її переробки.
Обладнання: таблиця «Модель нафтоперегінної установки», колекція нафтопродуктів, схема «Застосування нафтопродуктів», друковані дидактичні картки, комп’ютерна підтримка (показ слайдів),зошити для лабор. робіт, підручник .
Методи та методичні прийоми: словесний – розповідь,бесіда, виступи ; наочні – показ слайдів, демонстрація зразків нафтопродуктів та моделі нафтоперегінної установки; практичні – сам. робота з картками , виконання Л. д. «Ознайомлення зі зразками нафтопродуктів», тест.
Базові поняття і терміни: первинна перегонка нафти, фракції, крекінг, риформінг, октанове число, детонаційна стійкість бензину.
Тип уроку: комбінований (ділова гра «круглий стіл»).
« Нафта – не паливо , опалювати можна й асигнаціями.»
Д. І. Менделєєв
Організаційний момент
І. Ознайомлення учнів з темою, метою , девізом уроку
У ч и т є л ь. Сьогодні наш урок ми проведемо у формі ділової гри «круглий стіл», де за круглим столом зберуться команди наступ них вчених: 1) хіміків-технологів, 2) геологів, 3)географів, екологів, 4)істориків та будемо працювати за певним планом. Тема нашого уроку — «Нафта. Склад і властивості нафти. Продукти перегонки нафти, їх застосування. Детонаційна стійкість бензину».
Нафта і газ, їх похідні
... і залишок, який залежно від природи нафти являє собою асфальт ( С20 ) або мазут. Вуглеводні нафти Природний газ, звільнений від газового бензину ... лише при 70 - 76 С. Для характеристики складу бензину використовують також визначення густини: найвища густина властива ароматичним ... нижче приведені деякі нафтени, виділені з нафти: Більшість нафт містить також ароматичні вуглеводні. Співробітники Бюро ...
Мета нашого уроку – повторити і закріпити наявні у вас знання про природні джерела вуглеводнів, розглянути походження, з’ясувати склад і особливості одного із природних джерел вуглеводнів – нафти, розглянути основні наукові принципи й технологічні процеси переробки нафти (первинна і вторинна, риформінг); показати цінність нафти як вуглеводневої сировини та широку сферу використання нафтопродуктів і їх величезне значення в економіці країни.
План роботи круглого столу та його завдання:
-
Конкурс «Мозкова атака», бесіда за питаннями, той хто швидший отримує 1 бал.;
-
Виступи науковців за питаннями: (попередня підготовка учнів)
- Історичні етапи дослідження нафти
- Теорії походження нафти
- Склад нафти, її види, нафтові родовища
- Екологічне забруднення нафтовими продуктами
-
Первинна перегонка нафти (перегонка);
-
Методи вторинної переробки: крекінг, риформінг, застосування нафтопродуктів, детонаційну стійкість бензину;
-
Конкурс «Ерудит» — виконання командами цікавих завдань, що потребують логічного та креативного мислення;
-
Виконання Л.
-
д. «Ознайомлення зі зразками нафтопродуктів»;
-
Конкурс «Зустрічне запитання» — скласти по 2-ва запитання іншій команді;
-
Конкурс «Хто швидкіший» — команді потрібно дати відповіді на всі питання тесту і розповісти іншим.
ІІ. Актуалізація опорних знань та перевірка домашнього завдання: бесіда за питаннями, показ слайдів.
Метод «Мозкова атака» – загальнокласна робота та перевірка домашніх індик. завдань
Учням ставляться запитання з теоретичного матеріалу теми. Відповіді оцінюються в 1 бал.
Питання
-
Назвіть природні джерела вуглеводнів?
-
Як можна використовувати природні джерела вуглеводнів?
-
Для чого використовували природний газ у 19 ст.?
-
Чим відрізняються за складом та використанням природний та супутній нафтовий гази, складіть порівняльну таблицю? (індив .картка)
start=»5″
Які родовища природного газу на Україні вам відомі, покажіть на контурній карті? (індив. картка)
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності
Основи вчення про нафту були закладені російськими й продовжені надалі радянськими вченими. Так, Д.І.Менделєєв уперше звернув увагу на те. Що нафта є найважливішим джерелом хімічної сировини, а не лише паливом. Він присвятив ряд робіт походженню і раціональній переробці нафти. Йому належить відомий вислів: « Нафта – не паливо , опалювати можна й асигнаціями.»
Постановка проблемного запитання: — Що мав на увазі великий хімік?
Тому девізом до уроку я обрала це висловлювання самого Д.І.Менделєєва, який безперечно був правим, бо зараз нафта слугує для отримання великої кількості вуглеводнів, у чому ми і повинні переконатися.
Супутній нафтовий газ
... в газах, відібраних в одній й тією ... газ свердловині, співвідношення в пробі вільного газу з поклади і є, выделившегося з нафти у її підйомі в свердловині. У зв'язку з цим утримання і склад важких вуглеводнів ...
ІV. Засвоєння нових знань
1) Заслуховування виступів науковців за питаннями: (попередня підготовка учнів)
2) Розповідь учителя.
Існує кілька теорій походження нафти.
Органічна теорія
Дуже ймовірно, що нафта утворилася із залишків морських організмів і рослин, що осідали протягом мільйонів років на мор ське дно. Неорганічні речовини служили каталізаторами гниття, яке викликалося анаеробними бактеріями (тобто тими, що жили без доступу повітря).
При тектонічних зрушеннях донні органічні шари опинилися в товщі Землі, де на них діяли тиск земної кори t теплота внутрішніх шарів Землі. Донні шари перетворювалися її такий спосіб на суміші вуглеводнів; рідка нафта накопичувалася у вигляді нафтоносних шарів над непроникними для неї гірськими породами.
Неорганічна теорія
Згідно з неорганічною теорією, автором якої є Д. І. Менделєєв, нафта могла утворитися з карбідів металів, що знаходяться в над рах Землі, і води, яка просочилася туди.
Запропонована також космічна теорія, за якою нафта могла утво ритися з водню і вуглецю при формуванні нашої планети.
СКЛАД І ВИДИ НАФТИ.
Розповідь учителя.
Нафта — масляниста рідина темно-бурого або майже чорного кольору з характерним запахом. Вона легша за воду (густина 0,7.4 0,97 г/см3), у воді практично нерозчинна.
За складом нафта — складна суміш вуглеводнів різної молекулярної маси, головним чином рідких (в них розчинені тверді і газоподібні вуглеводні).
Звичайно ці вуглеводні парафінові, ароматичні, цикл» алкани, співвідношення яких в нафтах різних родовищ змінюється в широких межах. Крім вуглеводнів, нафта містить оксиген-, сульфур- і нітрогенвмісні органічні сполуки.
Залежно від переважного вмісту вуглеводнів того чи іншого класу в нафтовій фракції з температурою кипіння 250—300 °С розрізни ють такі основні види нафти:
-
метанова нафта, яка складається переважно з нерозгалужених алканів;
-
нафтенова нафта, яка складається в основному з циклічнім неароматичних вуглеводнів — циклоалканів, або нафтенів;
-
змішана нафта, яка включає суміш алканів, нафтенів і ароматичних вуглеводнів. Змішана нафта зустрічається найчастіше.
Іноді нафту класифікують за фізичними властивостями, напри клад на легку нафту густиною меншою 0,9 г/мл і більш важку нафту. Усі види нафти мають домішки нітроген- і сульфурвмісних органічних сполук.
Демонстрація.
Вчитель демонструє зразки сирої нафти.
Нафтова і газова промисловість
Нафту і природний газ в Україні видобувають у Передкарпатті, на Лівобережжі та в Причорноморському нафтогазоносному регіоні. Провідне місце належить Лівобережжю. Тут, у Чернігівській, Сумській та Полтавській областях є родовища високоякісної нафти. Вони містять значну кількість попутного природного газу, який використовують для газифікації навколишніх міст і сіл.
ПЕРВИННА ПЕРЕРОБКА НАФТИ, ФРАКЦІЇ НАФТИ, IX ЗАСТОСУВАННЯ
Розповідь учителя. Підручник пр:8 с.43
(Під час розповіді учитель демонструє зразки продуктів перероб ки нафти.)
Сира нафта звичайно не застосовується. Для одержання з нафти технічно цінних продуктів її піддають переробці.
Первинна переробка нафти полягає в її перегонці. Перегонку здій снюють на нафтопереробних заводах після відділення з нафти супутніх газів. У процесі перегонки нафти одержують світлі нафтопроду кти: бензин (*кип від 40 до 150—200 °С), лігроїн (*К1Ш 120 — 240 С), |'»(‘ (‘кип 150—300 °С), газойль — солярове масло (tKII0 вища 300 С), а в залишку — в’язку чорну рідину — мазут.
Мазут піддають подальшій переробці. Його переганяють під змен шеним тиском: (щоб попередити розкладання) і виділяють мастила; веретенне, машинне, циліндрове та ін. З мазуту деяких сортів нафти виділяють вазелін і парафін. Залишок мазуту після відгону називають нафтовим пеком або гудроном.
Учні під час пояснення заповнюють у зошитах схему:
Переробка мазуту
Мазут
Мастила Вазелін Парафін Гудрон
Первинна переробка нафти
Фракції нафти |
||||||
гази |
бензин |
лігроїн |
гас |
газойль |
мазут |
|
Температура кипіння, °С, к-ть карбону |
С1- С4 |
40—200 С5- С11 |
120—240 С8-С14 |
150—300 С12-С18 |
270—350 С18-С25 |
Вище 300 Від С20 |
Застосування фракцій |
Паливо |
Моторне пальне |
Пальне для тракторів |
Дизельне і реактивне пальне |
Дизельне і котельне |
Мастила,парафін, вазелін, котельне і рідке паливо, гудрон |