Природні джерела вуглеводнів, їх переробка та застосування

Конспект уроку 1

Тема: Природні джерела вуглеводнів, їх переробка та застосування

Мета уроку:

− навчальна: зрозуміти та вивчити, що є природнім джерелом вуглеводнів, як відбувається їх промислова переробка;

− розвивальна: розвивати пам’ять, логічне мислення, увагу та зацікавленість до даної теми та предмету в цілому;

− виховна: виховувати екологічну культуру та дбайливе ставлення до природи.

Тип уроку: комбінований.

Хід уроку

І.  Організаційний момент.

Привітання: «Добрий день учні...» (маєте гарний настрій, готові до вивчення нової теми, пам’ятаєте минулу тему, хотіли б дізнатися нове тощо).

ІІ. Актуалізація опорних знань. Перевірка домашнього завдання.

Фронтальне опитування. Метод «мікрофон»:

− Яка класифікація вуглеводнів?

− Яку систематичну назву мають перші десять насичених вуглеводнів?

− Яка різниця у будові молекули та номенклатурі між насиченими, ненасиченими та ароматичними вуглеводнями?

− Які хімічні реакції характерні для кожного класу вуглеводнів? З чим пов’язана різниця хімічних властивостей?

ІІІ.  Повідомлення теми та мети. Мотивація навчальної діяльності.

Сьогодні все наше життя залежить від цих продуктів. Але, що ми знаємо про них? Крім того, що рівень нашого життя залежить від ціни на ці корисні копалини. Чи зустрічаємо ми ці речовини в природі й в повсякденному житті. Звісно, що так. На уроках географії та природознавства ви познайомилися із корисними копалинами. Один з їх видів паливні корисні копалини. До них належать: природній та супутній нафтовий газ, нафта, кам’яне вугілля. Вони і є природним джерелом вуглеводнів.

IV. Вивчення нового матеріалу.

Нафта, природний газ та кам’яне вугілля – це основні джерела вуглеводнів. Під час їх переробки можна одержати всі органічні сполуки, що використовуються людьми. Зазначимо, що просто спалювати газ, нафту, чи вугілля є економічно вкрай невигідно. До того ж їх продукти горіння забруднюють атмосферу. Набагато вигідніше їх перероблювати та отримувати: штучне хутро, пластмаси, лікарські препарати, барвники, розчинники, косметичні засоби, будівельні матеріали, різні види палива.  

1. Природний газ – це суміш вуглеводнів, що утворилася в надрах землі внаслідок анаеробного окиснення органічних речовин бактеріями.

До природного газу також належать і супутні гази, які розчинені у нафті та виділяються під час її переробки.

Складові частини: 96-98% це метан, 2-4% це гомологи метану (етан, пропан, бутан) та інші гази (сірководень, азот, вуглекислий газ, водяна пара, інертні гази).

Використання:

− паливо (при спалюванні 1м3 газу виділяється 54 400 кДж тепла, тому досить широко його використовують для промислових і побутових потреб);

− хімічна сировина (добування сажі, водню, ацетилену, галогенопохідних, синтез-газ).

2. Кам’яне вугілля – тверда горюча копалина органічного походження, що утворилася з вимерлих рослин і планктону в результаті діяльності мікроорганізмів.  

Складові частини: складні циклічні та ароматичні сполуки, що містять атоми карбону, оксигену, гідрогену, сульфуру, нітрогену.

Використання:  

− паливо;

− хімічна сировина (завдяки коксуванню).

Коксування – переробка кам’яного вугілля в спеціальних камерах при температурі 1000-2000 оС без доступу повітря.

Результати коксування: кокс (пористий матеріал, що складається з вуглецю та золи), конденсовані леткі сполуки (кам’яновугільна смола, аміачна вода), коксовий газ (газоподібна речовина, яка після очищення складається з 60% водню, 25% метану, 5% карбону (ІІ) оксиду, 2% етилену, 4% азоту, 4% інших газів), пек (залишок після коксування вугілля).

3. Нафта – рідка горюча копалина, маслянистої консистенції та з характерним запахом.

Складові частини: уявляє собою складною сумішшю вуглеводнів різних класів.

Сиру нафту не використовують у промисловості, її піддають переробці: перегонка, крекінг.

Фракційна перегонка нафти заснована на розділенні її на різні компоненти, через різну температуру кипіння складових нафти.

Результат перегонки нафти:

Нафтовий пек (гудрон) – залишок фракціювання нафти. Використовують для будівництва асфальту.

Крекінг нафтопродуктів потрібен для підвищення їхньої детонаційної стійкості (октанового числа).

Октанове число необробленого бензину становить 5-20%. Підвищення детонаційної стійкості використовують термічний та каталітичний крекінг.

Термічний крекінг проводять при температурі 450-600 оС і тиску 2-7 МПа. Каталітичний крекінг проводять при температурі 450 оС, атмосферному тиску та присутності каталізатору (алюмосилікати, платина). При крекінгу утворюються ненасичені молекули, молекули з коротшим карбоновим ланцюгом та з більш розгалуженим ланцюгом.

V. Узагальнення та систематизації знань.

1. Робота з картою України. Учні знаходять на економічній карті України місця розташування родовищ природних джерел вуглеводнів і виробництв з їхньої переробки.

2. Тестування:

Відповіді на дошці у вигляді букв. Взаємоперевірка.

3. Рефлексія:

− Що нового ви дізналися?

− Чи було цікаво на уроці?

− Як ви пов’яжете отримані знання з життям та на практиці?

VI. Підбиття підсумків уроку

Створення ситуації успіху. Оголошення оцінок.

VII. Домашнє завдання, інструктаж його виконання.

Вивчити тему «Природні джерела вуглеводнів та їх переробка» у підручнику «Хімія 9 клас», П. П. Попель, Л. С. Крикля. Підготувати вікторину про роль нафти, газу, вугілля в житті людини.