| Головна » Хімія |
Мета: Узагальнити і систематизувати знання учнів з теми: "Нафта-природне джерело вуглеводнів". Методи: метод проектів. Форми роботи: групова, колективна. Обладнання: Комп'ютери, локальна мережа, мультимедійний проектор, робочий зошит,таблички настільні з позначенням підприємства, план роботи над проектом. При підготовці до уроку були сформовані групи учнів,проведена попередня робота з наступних етапів. Планування змісту й етапів навчального проекту: 1. Продумування вчителем теми проекту уроку, вибір навчального розділу відповідно до програми, визначення виду,типу і методу проведення уроку. 2.Вибір вікової категорії учнів: учні 10-х класів. З.Формулювання питань навчальної теми. Як раціонально використовувати нафту? Скільки нафти на планеті?
Що таке нафта? Як можна вирішити проблему "обмеженості" нафти? Що ефективніше: використовувати нафту як джерело чи енергію як ресурс для нафтохімічної промисловості? 4.Формування дидактичних цілей проекту. 5.Формування компетентності в сфері самостійно їпізнавальної діяльності, уміння працювати з великим обсягом інформації, уміння побачити проблему і намітити шляхи її рішення. 6.Формування критичного мислення, навичок роботи в команді. 7.Формування методичних задач. 8.Формувати уміння самостійно працювати з новими джерелами інформації: аналізувати, систематизувати, класифікувати, відбирати інформацію, представлятиїї, використовуючи сучасні технології. 9.Розвивати творчі й аналітичні здібності учнів, уміння аргументувати власні думки. 10.Формувати уміння працювати в группах ііндивідуально. Виховувати почуття відповідальності, взаємодопомоги, взаємоаідтримки. 11.Підтримувати пізнавальний інтерес до предметів. 12..Формулюванняпроблеми (вибір теми індивідуальних досліджень учнів). 13.Висування гіпотез рішення проблеми гіпотези досліджуються як можливі варіанти рішення проблеми).У ході дослідження вони піддаються перевірці. 14.Визначення творчої назви проекту "Нафта - не паливо, топити можна й асигнаціями"(Д.И.Менделєєв.) 15.Формування групп для проведення дослідження і визначення форми представлення результатів. Учні поділяються на групи за інтересами. 16.Обговорення плану роботи учнів чи індивідуально в групах. 17.Обговорення зі школярами можливих джерел інформації. 18.Самостійна робота учнів у групах, обговорення завдання кожного в групі. Пошук групової угоди. І9.Самостійна робота групп (учитель консультує, допомагає, направляє, координує діяльність учнів). 20. Підготовка учнями презентації за звітом виконану роботу (дизайн підприємства з розробки якої-небудь пропозиції, доказ через аргументи і факти). 21.3ахист отриманих результатів і висновків. 22.Оцінювання результатів проекту школярами (рефлексія).
Хід уроку І.Організаційна частина П.Основна частина Девіз уроку: "У будь-якій праці, у будь-якім творінні-необхідно натхнення". Учитель.Добрий день. Сьогодні ми проведемо мультимедійний проблемно-інтегрований урок. Він потребу від вас знань як хімії, так і економіки. Його тему і ціль ми визначимо трохи пізніше. Людина...У людини величезна кількість потреб, у тому числі і матеріальних. "Ми усі бажаня ніколи свої не зменшуємо, маючи що небудь, ми більшого бажаємо". А що ж потрібно для створення предметів, що складають економічні блага? Звичайно ж, природні ресурси. Виходить, чим швидше ростуть наші потреби, тим стрімкіше зменшуються природні запаси. Чи бачите ви в цьому проблему? Уявимо собі, що коли-небудь, а може бути, зовсім незабаром закінчиться такий природний ресурс, як нафта. Звучить голос за кадром, що коментує слайди, складені заданою інформацією. Прогноз доктора Коліт Кіпбелла- найбільшого фахівця в області нафтовидобутку. В даний час консультант уряду США і великих нафтових корпорацій: "Сумарні запаси нафти на планеті складають 1800 гігабаррелей, з яких людина вже добула майже половину- 822 гігабарреля. При цьому людство споживає в рік 22 гігабарреля нафти, а розвідує всього 6. Пік видобутку прийшовся на 2007рік, після чого виснаження світових запасів нафти складає 2% у рік. 2007 рік став поворотним моментом в історії людства". Оцінка нафторесурсів доктора Кинга Хубберта-відомого фахівця в області розвідки і виснаження нефторесурсов: "Нафту використовують як джерело енергії доти, поки добувати її дешевше, ніж одержувати її за допомогою електроенергії. Після цього видобуток нафти припиниться незалежно від того,яка буде її грошово-кредитна ціна. До 2025 року людство споживе 80% світових запасів нафти. Авторитетна думка профессора Айвенго-консультанта уряду США по оцінці нафтових запасів основних басейнів: "У океані знайдена вся нафта на Землі. Критична дата-коли глобальний попит перевищить світовий видобуток-прийшлася на період між 2005-2010 роками. Після цього темпи видобутку почали знижуватися. Це відбувається в межах життя більшості людей, що живуть на планеті. Далі наступить енергетична криза, що торкнеться кожного землянина". Невже прогнози вчених збудуться і до закінчення XXI століття з надр Землі будуть викочені останні барелі нафти? І що? Це торкнеться всіх? Дискусія дітей про наслідки, що можуть виникнути в результаті використання всієї наявної нафти, про необхідність нафти для виробництва благ. Виходить,уже зараз ми повинні думати про те, як знизити споживання нафти, зменшити:свої потреби в харчуванні, одязі, пересуванні транспортом, у користуванні електроенергією. Уявіть собі,наскільки погіршаться умови життя людини, зогляду на це.Держави усього світу вирішують задачі,пов'язані з поліпшенням рівня іякості життя своїх громадян. Отже,ми бачимо проблему, що може виникнути через невідповідальність усіх. Виходячи з цілей уроку,спробуйте самостійно сформулювати його тему."Нафта-основа цивілізації.Роль хімії у вирішенні соціально-економічних задач суспільства". Давайте згадаємо,фізичні властивості нафти. Проведемо невелике лабораторне дослідження,визначимо її агрегатний стан,колір,запах,розчинність у воді. Лабораторний дослід. «Фізичні властивості нафти». Мета роботи: визначити колір, запах, розчинність у воді. Учень. Історична довідка. З нафтою людина познайомилася давно. Відомості про неї прийшли до нас із Близького Сходу. Археологічні розкопки свідчать про те, що ще в долині ріки Євфрат нафта і продукти її окислювання (асфальти) люди добували 6-8 тис. років тому. Древні шумери використовували бітум як клей у серпах і аплікаціях, у великих містах індійської цивілізації "Для бальзамування мумій використовували асфальт, а у Вавилоні нафтою висвітлювали вулиці. Людям давно були відомі "смоляніями" асфальтні озера, що "подарували" нам сотні добре збережених кістяків гігантських лінивців, саблезубих тигрів і інших хребетних тварин.
У ранньому Середньовіччі нафта вже добувається з колодязів, потім з'являються перші шпари глибиною до 200-300 метрів в Італії. У Китаї буравлення було відоме ще до н.е. У XVIII столітті з'являються перші асфальтовані вулиці в Парижі, у Петербурзі. Але головне - нафта потрібна була для гасових ламп. У 1745році на ріці Ухта на Півночі Росії архангельський промисловець Ф.С. Прясновий побудував перший у світі нафтоперегінний завод для отримання нафтопродуктів. Удень він отримував з 27 тонн нафти 16 тонн гасу. Потім нафта знадобилася для двигунів внутрішнього згоряння. Після винаходу інженером В.Г.Шуховим методу перегонки нафти, вона стала універсальним паливом. Перша нафтова шпара у світі пробурена в 1848року в Баку. Саме з цієї шпари,як прийнято вважати,і починається промисловий видобуток нафти у світі. Учитель. Повернемося до проблеми. Невже ми будемо спокійно чекати той час, коли цивілізація зануриться в морок і холод? Що ви можете запропонувати для збереження ресурсів нафти? Які ви можете запропонувати шляхи рішення? Об'єднаємо ваші пропозиції наступною інформаційною моделлю. Нафта Зміна альтернативними джерелами енергії Відкриття нових джерел Надійність транспортування Інтенсифікація процесів переробки Для розробки гіпотези клас розділився на 4 групи: 1-а команда "Альтернативщики"; 2-а команда "Дослідники"; 3-а команда "Активісти"; 4-а команда "Захисники природи". Вдома ви продумали свою позицію, підібрали аргументи на користь свого рішення, і тепер у вас є 2 хвилини для того, щоб підготувати свої презентації проектів. Хотілося б звернути вашу увагу на те, що по закінченні презентацій буде проведений рейтинг пропозицій за рішенням проблеми невідповідності між ростом споживання нафти і її природних запасів. Якщо під час підготовки проекту ви працювали над однією пропозицією, то під час презентацій довідаєтеся ще про три. У вас з'являється можливість тепер вже особистої переваги рішення за значеної проблеми. Тому ви можете задавати питання, які вас цікавлять, після презентації однієї з груп, щоб переконатися, що така пропозиція в більшому ступені вирішить проблему. Коли всі групи представлять свої проекти, ви зможете оцінити роботу кожної з груп. Але спочатку невелика довідка: у даний час нафтову політику визначають два картелі - західний і східний. Перший включає найбільші нафтові компанії, на які доводиться 40% нафтовидобутку країн. Сукупний обсяг продаж і в цих компаній - 400млр доларів. У східний картель-ОПЕК входять 13 країн, що дають 60% світового експорту нафти. В ОПЕК входять: Алжир, Венесуела, Габон, Індонезія, Іран, Ірак, Кувейт, Лівія, Нігерія, ОАЗ, Саудівська Аравія, Еквадор. Презентації проектів учнів Ви переглянули презентації, осмислили кожну пропозицію команд. Які аргументи були недостовірними? Яка пропозиція, на ваш погляд, вирішить проблему? З'являється рейтинг для цього. Результати рейтингу. Заключна частина, підведення підсумків уроку,оцінка роботи учнів. Давайте згадаємо початок уроку. Ми говорили, що у людства необмежені потреби і, щоб людина була задоволена умовами життя, їй необхідно одержати величезне число благ, для виробництва яких необхідні фактори виробництва: природні ресурси, праця, капітал, підприємництво. Зменшення таких факторів, як природні ресурси можна компенсувати підприємництвом, відкрити такі підприємства, що вирішать проблему раціонального ефективного використання обмежених природних ресурсів. "Велика наука жити полягає в тому, щоб жити в майбутньому"(Піфагор). Додаток Матеріал презентацій проектів Команда" Альтернативщики" Тема дослідження. Використання альтернативних джерел енергії. Мета роботи. З'ясувати, чи можна замінити нафту іншими видами палива.
Нафта-кров цивілізації, а наша цивілізація, безсумнівно, нафтова. Саме їй ми зобов'язані неймовірним злетам. Енергетика є основою розвитку людського суспільства, а вона, у свою чергу, не може існувати без нафти-головного джерела енергії. Витрати енергії на одного жителя в перерахунку на нафту складають 300-600 л/рік на людину в країнах що розвиваються і з перехідною економікою і 3000-10000 л/рік на людину в країнах з розвиненою економікою. В наявності досить велика різниця в цифрах. Аналізуючи діаграму світового енергоспоживання, ми бачимо, що: 33% енергії дає нам нафта, 28%-вугілля, 18%-газ, 4%-ядерна енергетика, 4,4%-нетрадиційні джерела (сонце, вітер, вода, біомаса і т.і.). Подивимося на діаграму по енергоресурсах. Вугілля нам вистачить на 600 років, газу на 50рокі, урану на 27років, нафти в країнах ОПЕК на 80 років, в інших країнах -на14 років,у США-на 10 років. Використання нафти переважає через зручність транспортування і високої теплоємності: 10 тонн нафти дає стільки ж енергії, скільки і 31 тонн дров. Але нафта занадто коштовна, щоб спалювати її. Ще наприкінці XI століття Д.І.Менделєєв писав: "Нафта не паливо, топити можна й асигнаціями".Альтернативна економіка є не тільки виходом з тупика, що очікує нас, але і рішенням безлічі екологічних проблем. Багато чого вже зроблено. На території Японії, США, Франції працюють десятки геліоустановок, що перетворять енергію сонця. Нідерланди використовують енергію повітря,попутно відвойовуючи території в океані. 7000 вітряків виробляють 60 МВТ/годину і цілком постачають енергією фермерів, що живуть на прилеглих територіях. Гідроенергетика дає доЗ 1% енергії в країнах, що розвиваються. За допомогою таких станцій у Канаді виробляється 70% енергії, в Австрії60%, у Швеції 45%, М.Рейк'явік в Ісландії одержує 100% енергії з геотермальних джерел. Ще одне"ноу-хау"-це використання біомаси. Англійська компанія "Дженерал Електрик" вирощує морську водорість спіруліну, суха речовина якої при спалюванні виділяє велика кількість тепла. Компанія "Боїнг"спалює міське сміття. А в країнах висхідного сонця вже давно спалюють сміття і відходи. 1 тонна гною еквівалентна по калорійності 1 центнеру бензину. Самим багатообіцяючим джерелом енергії майбутньому є водень. Він дає в 4 рази більше енергії, чим вугілля. Ядро нашої планети містить металогидрати (сплави легких металів кремнію і магнію, насичених воднем). При взаємодії з водою виділяється водень. Спалюючи водень у
двигуни внутрішнього чи згоряння на електростанції ми одержимо дистильовану воду. Якщо ж нафту використовувати тільки в нафтохімії, то її вистачить на сотні років. Ми уявили схему, використання нафти як сировину органічного синтезу у виді дерева, що харчується не водою з розчиненими в ній речовинами,а нафтою-сумішшю різних вуглеводнів. Нафта-це сировина для виробництва синтетичного каучуку, спиртів, поліетилену, поліпропілену, широкої гами різних пластмасі готових виробів з них, штучних тканин, будівельних матеріалів (бітуми,гудрон,асфальт); сировина для одержання ряду білкових препаратів, використовуваних як добавки в корм худоби і для стимуляції його росту. Ми бачимо, скільки корисних і необхідних речовин можна і потрібно робити з нафти. Дві котельні нашого містечка за рік витрачають приблизно 20000тонн мазуту. Скільки ж усього можна було б зробити з цієї нафти? Висновок: необхідно перерозподілити частку нафти на користь нетрадиційних джерел енергії. Вони більш екологічні та економічні. Потенціал ресурсів альтернативної енергетики перевищує податки потреби в ній. Команда. "Захисники" Тема дослідження. Ресурсозбереження-один зі способів рішення енергетичних проблем." Мета: Проаналізувати втрати нафти й екологічні проблеми, що виникли вз в'язку з цим. Девіз: Океан сивий гримить тривожно. Він таїть образу в глибині, Чорні розгойдуючи плями на крутій розгніваній хвилі. Екологічні катастрофи: 1982р.-самий великий нафтовий танкер "Ексон Вальдес" зазнавав арії у берегів Північної Норвегії. 1989р.-нафтовий танкер зазнав аварії в затоці Принца Уільмса на Алясці. У море вилилося близько 240000 тонн нафти. 1990р.-південно-корейське судно "Сальвія" зазнало аварії, через тріщину, що утворилася, в обшивці, на поверхню води вилилося 13000 тонн нафти.
1992р.-бельгійський танкер "Мінерал Диаманд", роблячи плавання в Індійському океані, потрапив в ураган. 26чоловік екіпажу загинули,у море вилилося 75330 тонн нафти; "Нафтова чума-зворотний бік добробуту" (Тур Хейєрдал). Тур Хейєрдал писав: "Посередині океану, відкритого для Європи Колумбом, тепер неможна руку сунути у воду, щоб не вимазатися в бруді". Під словом "бруд" він, звичайно ж, мав на увазі нафту. Схема перетворення нафти у водоймі. Розглядається схема по приготовленому слайду. Отруєння живих організмів з летальним результатом Висновок: транспортування нафти повинне бути технічно надійним,що забезпечить не тільки економічні вигоди, але й екологічну безпеку. Команда" Активісти" Тема дослідження. Інтенсифікація технологій переробки нафти. Мета дослідження. Проаналізувати процесе перегонки нафти і визначити найбільше оптимальні умови для збільшення виходу продуктів. З нафти ми беремо для нужд країни своєї потік бензину, масел и мазуту. До них в додаток тисячу речей для дому і домашнього затишку. Нафта-це складна суміш насичених і ароматичних вуглеводнів, а також циклопарафінів з домішкою неорганічних речовин. Розрізняють нафти парафінові, нафти ароматичні в залежності від змісту тих чи інших вуглеводнів.У природі існують в основному нафти із мішаного складу.
В основі первинної переробки нафти лежать різні температури кипіння її компонентів: БензиниС5Н12-С11Н24 (40-200С). Лігроїн С8Н18-С14Нзо(150-250С). Керосин С12Н26-С18НЗ 8(180-300С) піддаються вторинної Солярова фракція переробці (палива)- ГазойльС18Н38-С24Н5О (270-400С). МазутС19Н40-С53Н108 (більш400С). Продукти вакуумної перегонки мазуту: 1)мастила-моторне, індустріальне, циліндрове й ін.; 2)немастильні олії-трансформаторне, кабельне, поглинальне; 3)парафін (основний споживач-сірникова промисловість); 4)бітуми, нафтовий кокс(сировина для виробництва сажі, бензолу, толуолу); 5)вазелін (для медичних препаратів). Вихід бензину при первинній переробці нафти складають у сього лише 20%, інше-висококип'ячі продукти. Якже одержати бензину більшій кількості? У1891 році російський інженер В.Г.Шухов розробив метод розщеплення складних вуглеводнів, названий згодом крекінгом. Крекінг-це термічне розкладання вуглеводнів і інших-складових частин нафти. Чим вище температура, тим більше швидкість крекінгу і більше вихід газів і ароматичних вуглеводнів. Крекінг нафтових фракцій крім рідких продуктів дає першорядно важлива сировина - гази, що містять не граничні вуглеводні(олефіни). Розрізняють наступні основні види крекінгу:рідинно-фазний(20-60атм,430-550С), дає неграничний і насичений бензини,вихідбензинупорядку50%,газів-10%; паро-фазний (звичайний чи знижений тиск,600С), дає неграничний ароматичний бензин, вихід менше, ніж при рідинно-фазному крекінгу, утвориться велика кількість газів; піроліз нафти( звичайний чи знижений тиск,650-700С), дає суміш ароматичних вуглеводнів (піробензол), вихід порядку 15%, більш половини сировини перетворюється в гази; деструктивне гідрування(тискводню200-250атм,300-400С в присутності каталізаторів-заліза,нікелю, вольфраму ), дає граничний бензин з виходом до 90%; каталітичний крекінг(300-500 присутній каталізаторів-А1СЬ,алюмосилікатів,
МЬСЗ,Сг2ОЗ і ін.), дає газоподібні продукти і високосортний бензин з перевагою ароматичних і граничних вуглеводнів ізобудови. У техніці велику роль грає так називаний каталітичний реформінг-перетворення низькосортних бензинів у високосортні високооктанові чи бензиноароматичні вуглеводні. Основними реакціями при крекінгу є реакції розщеплення вуглеводорідних ланцюгів, ізомерізаціїі циклізації. Висновок. Для того, щоб перерозподілити ролі "нафта-паливо"і" нафта-сировина" на користь другий варто максимально інтенсифікувати процес переробки нафти з метою одержання оптимальних обсягів необхідних продуктів. Команда"Слідопити" Мета дослідження. Аналіз стану і перспектив розвитку нафтовидобувної галузі. Мерная нефть струится, Плещется тайги прибой, И ощущают ноздри Запах ее огневой. Родовища нафти виявлені на кожнім континенті, а також на континентальних шельфах. Деякі з них активно розробляються, інші законсервовані. Оцінка того на який період вистачить нафтових запасів, включаючи два фактори -обсяги відомих родовищ, розробка яких економічно доцільна з погляду сучасної технології, рівень видобутку в поточному році. Однак при збільшенні розвіданих запасів, змін і інтенсивності видобутку і впровадженні нових технологій оцінка також міняється. Найбільші запаси нафти зосереджені в країнах Ближнього Сходу (65% від світових): на долю Росії приходиться 13-15% світових запасів. ДО 2010 року в Росії передбачається збільшення видобутку нафти до 490 млн тонн, а до 2020 року -до 520 млн тонн. При цьому мається на увазі, що 30-40% запасів буде розвідано в основних районах нафтовидобутку, а інші 60-70% на нових територіях Росії. У державному балансі запаси невідкритих родовищ враховуються в категоріях перспективних прогнозних ресурсів. їхній розподіл по нафтогазоносних провінціях Росії нерівномірний, 48% нерозвіданих ресурсів нафти зосереджено в Західно-Сибірській НГП (нафтогазоперспективи), близько 20%-у Східному Сибіру, приблизно 17%-на шельфах арктичних і далекосхідних морів, більше 15% - у нафтогазоносних регіонах європейської частини Росії. У час спостерігається зниження ефективності геологорозвідних робіт як у Росії, так і у світі в цілому. Природне виснаження над ріст старіння районів нафтовидобутку є глобальною закономірністю.Чітко виділяються три періоди -до 1950р., з 1951 по 1991р. із 1991р. по дійсний час. Перший період пов'язаний з відкриттями нафтових родовищ у США, Мексиці, Ірану, Саудівській Аравії, Індонезії. Усього ж у світі було відкрито 17 великих і гігантських родовищ із загальними запасами 35,6 млрд тонн. Другий етап характеризується інтенсивними пошуками нафти і відкриттям "нових нафтових родовищ у країнах Перської затоки, Північної Африки, на Алясці і шельфі Північного моря. Усього у світі в 1951-90р. було відкрито 57 великих і гігантських родовищ із сумарними запасами 60,7 млрд.т. Різкий спад приростів запасів приходиться на 1981-1990рр. У 1981-1988 рр. У світі було відкрито тільки три великих родовища, а в 1986-1990р. жодного. Перелом наступив після 1990р., коли, були продовжені відкриття на шельфі Бразилії, почалися перші відкриття на шельфах Анголи Перської затоки. Для ефективної геологорозвідувальної роботи необхідні відповідні фінансові, технічні й інтелектуальні вкладення. Розвідка нафтових родовищ включає ряд операцій. Супутник здійснює фотозйомку ділянок землі й океану. Літак виконує детальну радіолокаційну зйомку. Наземні дослідницькі групи вимірюють "магнітні й електричні полюси, проводять сейсмічні дослідження і проводять побудову карт гірських порід, відбирають проби при буравленні шпар. Висновок. Ми пропонуємо удосконалити нормативно-правову базу на розробку родовищ, і зокрема: Законодавчо гарантувати надроспоживачу право на розробку
Схожі навчальні матеріали: | ||||||
| Всього коментарів: 0 | |