Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
олядкина Ирина Викторовна, учитель химии МОУ «ВСОШ №2»
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Волоколамская средняя общеобразовательная школа № 2»
г.Волоколамска Московской области
Конспект урока по химии
в 10 классе
«Виртуальная экскурсия по нефтеперерабатывающему заводу»
подготовила
учитель химии
Колядкина Ирина Викторовна
г. Волоколамск
2010
Интегрированный урок химии и географии в 10 классе
«Виртуальная экскурсия по нефтеперерабатывающему заводу»
Пояснительная записка
Тема «Природные источники углеводородов и их переработка» изучается на уроках химии в 11 классе, если ученики занимаются по учебнику Гузея Л.С. и в 10 классе, если учебник Цветкова Л.А. и Габриеляна О.С. На усвоение данного объемного материала предполагается только один урок, если это базовый уровень. Но вопросы добычи нефти, её переработка и нефтепродукты, востребованы аудиторией школьников как никакие другие. Проблемные вопросы темы встречаются в ЕГЭ (А29):
- методы вторичной переработки нефтепродуктов;
- сравнение свойств бензинов полученных каталитическим и термическим крекингом;
- проблемы устранения нефтяных разливов на суше и в воде, и др.
Главная отличительная черта современного урока – выполнение школьниками самостоятельной творческой работы, поэтому учитель должен так организовать учебную деятельность, чтобы ученики имели возможность представить свои результаты в получении знаний.
Методическая разработка «Экскурсия по нефтеперерабатывающему заводу» планировалось как отчет-презентация проектной работы учеников 10 класса.
В начале учебного года десятиклассникам был предложен список возможных информационно - исследовательских проектов, конечным продуктом которых являются сценарии сюжетно-ролевых игр для уроков химии, которые сопровождаются компьютерными презентациями.
Более 70% учеников выбрали тему «Экскурсия по нефтеперерабатывающему заводу», объясняя свой интерес тем, что Россия является одной из ведущих нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих держав. Именно стоимость 1 барреля нефти на мировых биржах являются показателем перспективы развития и успешности нашей экономики, ведь даже рассчитывая бюджет страны, депутаты Государственной думы ориентируются, опять же, на стоимость того же 1 барреля нефти. Поэтому старшеклассники решили узнать как можно больше о нефтедобыче и нефтепереработке.
Данный проект имеет следующую классификацию.
Организация проектной деятельности проходила в следующем порядке:
В результате, выяснилось, что ребята будут совершать экскурсию по вымышленному нефтеперерабатывающему заводу. Представлять его будет директор. Ему помогут: корреспондент заводской газеты «Новости Каснефти», геологоразведчик, геологи, начальник отдела снабжения, инженер-технолог, главный инженер, начальник отдела сбыта, представитель регионального экологического комитета. Каждый из них подготовит выступление-комментарий и компьютерную презентацию.
Необходимо так подобрать состав группы, чтобы в ней присутствовали продвинутые пользователи компьютера, а так же ученики которые имеют опыт обработки информации.
Учитель обязательно информирует детей о времени и месте консультаций, о том, что необходимо приготовить участнику проекта к разговору с педагогом, чтобы это принесло пользу в выполнении проектной задачи.
Особенности поведения учителя в организации проектной работы
Материалы урока можно успешно использовать во внеклассной работе, а отдельные фрагменты – на уроках химии, географии и экологии. На занятии используется дополнительный информационный материал, значительно расширяющий рамки школьной программы. Присутствуют межпредметные связи с экологией, медициной, географией, химией, историей. Следовательно, данная методическая разработка носит универсальный характер. Она может быть использована целиком или частично и окажет помощь педагогам химии, географии и экологии.
Тема “Природные источники углеводородов” сейчас актуальна, как никогда. Разработка месторождений углеводородного сырья ставит перед обществом множество проблем. Это в первую очередь социальные проблемы, связанные с освоением труднодоступных районов, где отсутствует социальная структура. Суровые условия требуют разработки новых технологий добычи и транспортировки сырья. Экспорт сырых нефтепродуктов, отсутствие развитой промышленной базы для их переработки, недостаток нефтепродуктов на внутрироссийском рынке– это проблемы экономические и политические. Экологические проблемы, связанные с добычей, транспортировкой, переработкой углеводородов. Человеческое общество вынуждено искать способы решения всех этих проблем. Важно научиться принимать решения, делать выбор, отвечать за результаты своей деятельности.
Особое значение имеет тот факт, что ученики имели возможность узнать о кадровых предпочтениях отрасли, о профессиях, востребованных в нефтяной промышленности. Проблема выбора будущего карьерного пути остро стоит у большинства выпускников школы, а такая реклама заочно направляет молодежь в производство. Исчезает страх перед неизвестностью: «А чем я там буду заниматься?». Успешность урока достигается:
Посильность и индивидуальный подход осуществляется разным объемом текстового содержания и временем публичного выступления. Каждый ученик проявил себя в подготовке проекта в соответствии со своими интересами и возможностями. Соревновательный характер изготовления презентаций, выступлений и диалогов, является хорошим стимулом для познавательной деятельности. На разных этапах проектной работы раскрывают творческие способности детей. Эта работа позволила ученикам:
Усвоение темы проверялось тестовым заданием. В результате ученики показали 100% качество знаний.
Оборудование. Компьютер, проектор, экран, физическая карта России, коллекция «Нефть и нефтепродукты», карта-схема поставок нефтепродуктов, бейджи. Компьютерные презентации выполненные учениками: «Завод», «История нефти», «Нефтепроводы», «Перегонка нефти», «Вторичная переработка нефти», «Нефтяное загрязнение». Основная презентация «Экскурсия» состоит из вспомогательных презентаций, соединенных между собой гиперссылками.
Цели урока: обобщить и систематизировать знания учащихся о нефти: способах её добычи, транспортировки и переработки; применение нефтепродуктов.
Задачи урока: развивать умение анализировать, сравнивать и обобщать, используя различные источники информации; повысить восприимчивость учащихся к проблемам окружающего мира; воспитывать чувство ответственности за происходящее на Земле; профориентация.
Тип урока – урок обобщения и систематизации знаний
Вид урока – сюжетно-ролевая игра.
Методы:
а) на стадии подготовки к уроку – поисковый,
б) во время урока – объяснительно-иллюстративный.
Формы организации проектной деятельности – работа в группах в сочетании с индивидуальной деятельностью; практическая работа; работа с научной статьей.
Формируемые умения. Умения планировать деятельность в группе, умения обсуждать проблему, умение выделять главное, существенное, умение сотрудничать с товарищами, умение графически оформлять информацию, умение обобщать итоги совместной работы.
Формируемые понятия: ректификация, ректификационная колонна, бензины, газойль, керосин, лигроин, мазут, смазочные масла, битум, крекинг – каталитический и термический, риформинг, ароматизация бензинов, способы добычи нефти: физический, тепловой, химический, биотехнологический, транспортировка нефти, месторождения нефти.
Сценарий урока
ВЫСТУПЛЕНИЕ ДИРЕКТОРА ЗАВОДА «КАСНЕФТЬ»
Презентация «Завод»
Мы проводим экскурсию для студентов Государственной академии нефти и газа имени И.М. Губкина.
Я являюсь директором нефтеперерабатывающего завода «Каснефть». Завод был открыт в августе 2007 года. Завод «Каснефть» расположен в 10 км от города Лагань, у границы республики Калмыкия и Астраханской области.
Основной функцией нефтеперерабатывающего завода является переработка нефти в бензин, авиационный керосин, мазут, дизельное топливо, смазочные масла.
Производственный цикл нашего нефтеперерабатывающего завода состоит из подготовки сырья, первичной перегонки нефти, крекинг-процесса, риформинга, гидроочистки и смешения компонентов готовых нефтепродуктов.
Производственный комплекс завода включает 23 технологические установки, в том числе фракционной перегонки, каталитического крекинга, термокрекинга, риформинга. Выпускает бензины марок АИ-80; АИ-92; АИ-95, дизельное топливо, топливо для реактивных двигателей, битум, серу, различные полимеры.
Предприятие подключено к нефтепроводу, а так же продуктопроводам (бензин, авиакеросин, дизельное топливо).
Полимерные материалы, получаемые из пропилена, образующегося в результате ректификации нефти, получают в цехах по переработке полимеров. Цех экструзионно-пленочный выпускает трубы различных диаметров. В цехе производства волокна происходит вытяжка нитей и волокон из полипропилена. Полученная продукция используется в качестве синтетического покрытия в помещениях и автомобилях.
Для контроля качества продукции на заводе имеется лаборатория, которая проводит анализ выпускаемого бензина, дизельного топлива, керосина, битума и других видов продукции, выпускаемой заводом.
Экскурсию проводят:
Корреспондент заводской газеты «Новости Каснефти»
Геологоразведчик
Геолог
Начальник отдела снабжения
Инженер-технолог
Главный инженер
Начальник отдела сбыта
Представитель регионального экологического комитета.
Слово для доклада об истории происхождения нефти предоставляется корреспонденту заводской газеты
ВЫСТУПЛЕНИЕ КОРРЕСПОНДЕНТА ЗАВОДСКОЙ ГАЗЕТЫ Презентация «Выступление корреспондента газеты»
Сейчас трудно назвать дату, когда люди впервые столкнулись с нефтью.
10. Около 950-го г. арабы построили первые установки для перегонки нефти. Они делали перегонные кубы из обожженной глины.
Горючие свойства нефти были известны на Руси давно, но Россия прошла непростой путь до промышленного использования нефтетоплива.
Наиболее последовательной теорией неорганического происхождения нефти является минерально-карбидная гипотеза, предложенная великим русским ученым Д.И. Менделеевым. Согласно ей, нефть образовалась при действии воды на карбиды металлов (железа), находящихся в глубинах земли.
Директор завода: «О способах добычи нефти и методах повышения нефтеотдачи познакомит геологоразведчик»
ВЫСТУПЛЕНИЕ ГЕОЛОГОРАЗВЕДЧИКА
Презентация «Выступление геологоразведчика»
Добычу нефти производят двумя способами: фонтанным и насосным.
Способы добычи и переработки нефти
Нефть добывают из недр Земли через скважины. В начале, давление газа, которое неизменно сопровождает нефть, значительно превышает атмосферное, поэтому какое-то время нефть фонтанирует. По мере выравнивания давления, фонтан иссекает, и нефть приходится извлекать принудительно, при помощи насосов
Для того чтобы увеличить отдачу нефти, используют современные методы: физический, тепловой, химический, биотехнологический.
Методы увеличения нефтеотдачи
ФИЗИЧЕСКИЙ
Этот способ добычи предполагает закачивание воды в нефтесодержащую породу. Вода повышает давление внутри пласта и выталкивает нефть. По добывающим скважинам она поступает на поверхность.
ТЕПЛОВОЙ
На нефтеносные породы воздействуют горячим паром. Он уменьшает вязкость нефти и позволяет извлечь её из пород.
ХИМИЧЕСКИЙ
Специальные химические реагенты закачивают в нефтеносную породу. Они действуют как любое средство для мытья посуды или стиральный порошок, связывают их и по системам добывающих скважин, вытесняют на поверхность.
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
В скважину закачивают насыщенную кислородом воду. В этой среде активно размножаются углеводородокисляющие бактерии. Они поедают остатки нефти и вырабатывают вещества, которые связывают нефть. Бактерии, расположенные дальше от трубы, получают больше пищи, вырабатывают метан и углекислый газ. Газы увеличивают давление в нефтяном пласте и вытесняют оставшуюся часть нефти.
Директор завода: «Информацию о нефтяных месторождениях и нефтепроводах предоставят геологи».
ВЫСТУПЛЕНИЕ ГЕОЛОГА
Презентация «Выступление геолога»
По добыче нефти (470 млн. т) Россия занимает сегодня 2 место в мире после Саудовской Аравии (526 млн. т)
В настоящее время около 2/3 российской нефти добывается в Западной Сибири. Важнейшие центры добычи нефти находятся в центре Западной Сибири в Ханты-Мансийском автономном округе, где расположены крупнейшие месторождения нефти в России – Сургут, Самотлор и Мегион.
Около ¼ нефти добывается в Волго-Уральском районе, главным образом в Татарии (Ромашкинское месторождение), Башкирии (Туймазы), в Пермской области (Оса) и Самарской (Мухановское).
На все остальные районы приходится лишь 7-8% общероссийской добычи.
Транспортировка нефти осуществляется по нефтепроводам. Основное направление потоков нефти на запад России, на нефтеперерабатывающие заводы и за рубеж.
Презентация «Нефтепроводы»
Крупнейшие нефтепроводы, по которым осуществляется транспортировка нефти.
Директор завода: «О поставках нефти на завод нам расскажет начальник отдела снабжения»
ВЫСТУПЛЕНИЕ НАЧАЛЬНИКА ОТДЕЛА СНАБЖЕНИЯ
Презентация «Выступление начальника отдела снабжения»
С сентября 2007 года к нам на завод поступает нефть со скважины на Припойменном месторождении. По предварительным оценкам, при таком же потреблении нефти, её хватит на 6-8 лет.
В 2009 году ожидается ввод месторождения имени Юрия Корчагина на шельфе Каспийского моря ( максимальная мощность добычи 2 млн.тонн нефти в год).
Так как наш завод имеет выгодное географическое положение
( близость к месторождениям, трубопроводному Каспийскому консорциуму, удобные автомобильные дороги), то проблем с поставкой сырья не возникнет.
Директор завода: «Информацию о процессе перегонки нефти и продуктах, получаемых при этом, предоставит инженер-технолог»
ВЫСТУПЛЕНИЕ ИНЖЕНЕРА-ТЕХНОЛОГА
Презентация «Выступление инженера - технолога»
Нефть – маслянистая жидкость темно-бурого или почти черного цвета с характерным запахом, легче воды и практически в ней не растворима.
7. Области использования продуктов перегонки нефти различны. 90% нефти перерабатывается на топливо и масла.
8. Пластмассы, синтетические моющие средства, лекарства, волокна, растворители, красители, взрывчатые вещества – это неполный перечень веществ, получаемых из нефтепродуктов.
Директор завода: «Главный инженер завода познакомит нас со способами вторичной переработки нефтепродуктов.
ВЫСТУПЛЕНИЕ ГЛАВНОГО ИНЖЕНЕРА.
Презентация «Выступление главного инженера»
гексадекан октан октен
Получившиеся вещества частично могут разлагаться:
С8Н18 С4Н10 + С4Н8
С4Н10 С2Н6 + С2Н4
С4Н10 С3Н6 + СН4
Существуют 2 основных вида крекинга: термический, когда расщепление производится при высокой температуре, и каталитический, идущий с применением катализаторов.
В этих условиях идут реакции превращения парафинов и циклопарафинов в ароматические углеводороды, вследствие чего октановое число бензинов существенно повышается. В отличие от процессов крекинга, которые заключаются в расщеплении более крупных молекул на менее крупные, процессы риформинг приводят к изменению структуры молекул. Риформинг используется для превращения низкокачественных бензиновых фракций в высококачественные.
Директор завода: «Как и куда поставляется продукция нашего завода нам расскажет начальник отдела сбыта».
ВЫСТУПЛЕНИЕ НАЧАЛЬНИКА ОТДЕЛА СБЫТА
Презентация «Выступление начальника отдела сбыта»
Продукция нашего завода поставляется:
Проблем по качеству, поставляемой продукции и срокам поставки не возникало.
Директор завода: «Об экологических проблемах, возникающих при добыче и транспортировке нефти, нам расскажет представитель регионального экологического комитета».
ВЫСТУПЛЕНИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЯ РЕГИОНАЛЬНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОМИТЕТА
Презентация «Выступление эколога»
Каспийское море – крупнейший бессточный водоём Земли.
Его площадь – 378 тыс. кв.км. Максимальная глубина – 1025 м.
Каспий уникален в том, что в нём обитают древнейшие представители хрящевых рыб – осетровые (осётр, белуга, севрюга, шип), а также и другие ценные промысловые рыбы (судак, вобла, сазан).
В последние десятилетия негативно на экосистему Каспийского моря и его биологические ресурсы повлияла возросшая антропогенная нагрузка – строительство каскада волжских водохранилищ, интенсивная разработка морских месторождений нефти, химическое загрязнение вод.
Особую опасность для экосистемы Каспия и его обитателей представляет нефтяное загрязнение.
Загрязнение нефтью и нефтепродуктами приводит к появлению нефтяных пятен, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а так же вызывает гибель животных. Каждая тонна нефти создаёт нефтяную плёнку на площади до 12 кв.км. Восстановление поражённых экосистем занимает 10-15 лет.
Ежегодно в Мировой океан попадает более 10 млн тонн нефти и до 20% его площади уже покрыто нефтяной плёнкой. В первую очередь это связано с тем, что добыча нефти и газа в Мировом океане стала важнейшим компонентом нефтегазового комплекса.
Судьба нефти, попавшей в море у берегов и вдали от берегов, различна. При катастрофе танкеров в открытом море не требуется каких-либо мер по борьбе с нефтью. Слой быстро разбивается волнами и ветром, а затем подвергается естественным процессам разложения. При ликвидации разливов нефти вблизи берегов приходится действовать быстро. Результат будет зависеть также от географических и метеорологических условий на месте катастрофы.
Эти вещества с трудом разлагаются и могут накапливаться в морских организмах. Они неизбежно повредят человеку. Состояние морей можно определить как «Биологическую мину замедленного действия», часы которой отсчитывают минуты.
В настоящее время в Каспийское море с речным стоком поступает примерно 70-90 тыс. т нефтепродуктов и ещё с побережий 29 тыс.т. Значительное количество углеводородов поступает из искусственных грифонов (выхода нефти из морских скважин), в частности, только на месторождении «Нефтяные Камни» из грифонов поступает до 500 т в сутки. Если к этому прибавить активное движение танкеров и их аварии, как правило, сопровождающиеся разливом нефти, то сложившаяся ситуация приведёт к тяжёлым последствиям.
Разрушение естественных экосистем Каспия (гибель животных)
Мы предлагаем вашему вниманию фотографии, сделанные нашими специалистами за последнее время.
В последние годы в деле охраны экосистемы Каспийского моря особую роль играет Волжская межрегиональная природоохранная прокуратура, которая привлекает к административной и уголовной ответственности руководителей предприятий и граждан за экологические преступления, особенно по такой статье Уголовного Кодекса РФ, как загрязнение морской среды – статья 252
Всё это вселяет надежду на то, что в ближайшем будущем антропогенное воздействие на экосистему Каспийского моря удастся сократить, и таким образом для потомков сохранить уникальный водоём, дающий до 90% мировых уловов осетровых.
Директор завода «Таким образом, специалисты нашего завода познакомили вас с историей и гипотезами происхождения нефти, рассказали о способах её добычи, переработки и транспортировки».
Приблизительные вопросы студентов специалистам (во время проведения экскурсии)
Презентация «Вопросы студентов специалистам»
Геологоразведчику.
- Скажите, почему происходит снижение добычи нефти?
Геологу
- Каковы перспективы строительства новых трубопроводов?
Главному инженеру.
- Для чего нужна вторичная переработка нефтепродуктов?
Инженеру-технологу.
- Почему нефть не имеет постоянной температуры кипению?
- Объясните понятия легкая и тяжелая нефть.
Корреспонденту заводской газеты.
- Когда и где был открыт первый завод по переработке нефти в России?
Начальнику отдела сбыта
- Возможны ли поставки продукции вашего завода за рубеж?
Представителю регионального экологического комитета
- Какой экологически оправданный способ борьбы с промышленными отходами?
- Что такое экологизация промышленности?
- Какие токсичные газы входят в состав отработанных газов бензиновых двигателей?
Ко всем специалистам.
- Объясните, как вы понимаете выражение Дмитрия Ивановича Менделеева «Топить можно и ассигнациями»?
К директору завода
- Какие профессии на нефтеперерабатывающем заводе?
В конце урока проводится тестирование по теме «Нефть»
Тестирование по теме «Нефть» 10 класс
1 вариант
1. Выберите способы добычи нефти:
а) насосный; б) принудительный; в) напорный; г) фонтанный.
2. Выберите метод увеличения нефтеотдачи, который предполагает закачивание воды в нефтесодержащую породу:
а) физический; б) тепловой; в) химический; г) биотехнологический.
3. Выберите метод увеличения нефтеотдачи, который предполагает закачивание насыщенной кислородом воды в нефтесодержащую породу:
а) физический; б) тепловой; в) химический; г) биотехнологический.
4. В каком регионе России добывается 2/3 российской нефти:
а) в Волго-Уральском; в) на Европейском Севере;
б) в Восточной Сибири; г) в Западной Сибири.
5. Какие химические методы используются для вторичной переработки нефти:
а) крекинг; б) сжигание; в) перегонка; г) изомеризация на катализаторе.
6. Температура кипения фракций нефти увеличивается при переходе:
а) мазут → керосин; б) керосин → бензин; в) бензин → лигроин;
г) дизельное топливо → лигроин.
7. При термическом крекинге из молекулы алкана образуются молекулы: а) алканов; б) алкана и алкена; в) алкана и алкина; г) алкенов.
8. Повышению октанового числа бензинов способствует протекание в ходе каталитического крекинга реакций:
а) перегруппировки; б) замещения; в) отщепления; г) присоединения.
9. В состав нефти обычно не входят: а) алканы; б) арены; в) алкены.
Тестирование по теме «Нефть» 10 класс
2 вариант
1. Выберите способы добычи нефти:
а) фонтанный; б) напорный; в) насосный; г) принудительный.
2. Выберите метод увеличения нефтеотдачи, который предполагает закачивание химических реагентов в нефтесодержащую породу:
а) физический; б) тепловой; в) химический; г) биотехнологический.
3. Выберите метод увеличения нефтеотдачи, который предполагает воздействие горячего пара на нефтесодержащую породу:
а) физический; б) тепловой; в) химический; г) биотехнологический.
4. В каком регионе России добывается 1/4 российской нефти:
а) в Волго-Уральском; в) на Европейском Севере;
б) в Восточной Сибири; г) в Западной Сибири.
5. Температура кипения фракций нефти уменьшается при переходе:
а) бензин → лигроин; б) керосин → бензин; в) керосин → мазут;
г) бензин → дизельное топливо.
6. Алюмосиликаты используются при:
а) фракционной перегонке; б) термическом крекинге;
в) каталитическом крекинге; г) не используются.
7. Физический способ переработки нефти:
а) фракционная перегонка; б) термический крекинг;
в) каталитический крекинг; г) все способы химические.
8. Октановое число выше у бензинов, получаемых в ходе:
а) термического крекинга; б) каталитического крекинга;
в) фракционной перегонки; г) стойкость одинаковая.
9. С какой целью бензин подвергают риформингу:
а) расщепить молекулы и повысить октановое число;
б) увеличить количество непредельных углеводородов;
в) увеличить содержание ароматических углеводородов, что повышает октановое число;
г) увеличить выход мазута.
Список использованной литературы
1. Габриелян О.С. Химия 10 класс. Базовый уровень. – М: Дрофа, 2007
2. Цветков Л.А. Органическая химия. – М: Владос, 2003
Использованные материалы и Интернет-ресурсы
http://www.yandex.ru