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 (С5-С11) температура-40-2000С (газолин, бензин авиационный, автомобильный).
3.Лигроин (С8-С14) температура-120-2400С (горючее для тракторов).
4. Керосин (С12-С18) температура-150-3100С (топливо для реактивных самолётов и ракет).
5. Газойль (С18 и выше) температура-2750С (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 С18Н38 и С22Н46. 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 1000-20000С.
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 энергии
Источники энергии Запасы энергии (млрд. кВт час)
Торф 480 103
Угли бурые и каменные 35,8 106
Сланцы горючие 7 105
Природный газ 8 104
Нефть 223 103
Древесина 2 105
Энергия Солнца 15 107
Энергия ветра 15 104
Энергия рек 23 103
Энергия приливов и отливов 7 107 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 Н2.
Домашнее задание: подготовиться к семинару по материалам лекции и учебника О.С. Габриеляна (параграф 10), ответить на вопросы учебника.
| 
