КОНСПЕКТ УРОКУ З ХІМІЇ У 11 КЛАСІ ХІМІКО-БІОЛОГІЧНОГО ПРОФІЛЮ НА ТЕМУ: « Екологічні проблеми використання вуглеводнів »

Міністерство освіти і науки України

Рівненський природничо-математичний ліцей «Елітар»

Рівненської міської ради

 

 

КОНСПЕКТ УРОКУ З ХІМІЇ У 11 КЛАСІ ХІМІКО-БІОЛОГІЧНОГО ПРОФІЛЮ

НА ТЕМУ:

 « Екологічні проблеми використання вуглеводнів »

 

        

Розробив: учитель хімії,

ПМЛ «Елітар»

ДАНИЛЮК РОМАН ЕДУАРДОВИЧ

 

 

 

Рівне - 2014
Конспект уроку «Екологічні проблеми

використання вуглеводнів »

Мета:

 - узагальнити знання учнів про природні джерела вуглеводнів і способах їх переробки;

- на основі уявлень про склад і будову ненасичених
вуглеводнів розглянути особливості їх хімічних властивостей;

- поглибити знання, отримані з курсу економічної географії про
газової промисловості, про сучасні напрямки переробки газу,
нафти, кам'яного вугілля;

- розширити знання про сировинну, енергетичної проблеми;

- конкретизувати знання учнів про застосування вуглеводнів і
продуктів їх переробки;

- ознайомиться з негативними наслідками використання
природних джерел вуглеводнів як палива;

 - виховувати вміння працювати з підручником, довідковою та науково-
популярною літературою;

- формувати вміння висловлювати власні судження з
екологічних проблем на основі наявних хімічних знань.

Обладнання: карта корисних копалин, колекція «Паливо», слайд-фільм.

ПЛАН УРОКУ:

1.Зачитування теми, цілей і завдань уроку.

2.Питання, запропоновані для обговорення (записані на дошці або окремих листках на партах учнів, на звороті - таблиця).

1) Вуглеводнева сировина:

а) походження і запаси нафти, кам'яного вугілля, газу;

б) родовища;

в) транспортування.

2) Основні напрямки розвитку нафтопереробної промисловості:

а) ректифікація;

б) крекінг;

в) піроліз;

г) глибока переробка нафти;

3) Синтези на основі вуглеводневої сировини:

а) з нафти;

б) з природного газу;

в) кам'яного вугілля

4) Застосування продуктів переробки нафти.

5) Переробка кам'яного вугілля.

6) Екологія палива та енергії.

7) Горизонти енергетики.

8) Екологічні проблеми при переробці природних джерел вуглеводнів.

 
       ДЕВІЗ УРОКУ:

        бачити проблеми сьогоднішнього виробництва, активно брати участь у їх вирішенні - ось риси істинно ділової людини.

 
 Вчитель: сьогодні ми проводимо узагальнюючий урок-семінар за темою «Екологічні проблеми використання вуглеводнів». Метою нашого уроку є: поглиблення знань з даної теми, розгляд питань більш детально і глибше, ніж це дано в підручнику, тому що ці речовини та їх похідні мають велике значення в промисловості і нашого життя в якості енергоносіїв. Ми повинні побачити взаємозв'язок наук хімії, біології, географії, тому що в даний час існування ізольованих наук неможливо; ми обговоримо проблеми екологічного характеру. План уроку вам відомий, він у кожного на парті. Питання, які ми будемо обговорювати, відомі вам з початку вивчення цієї теми. На уроці ви прослухаєте повідомлення своїх товаришів, які
проробили велику роботу, готуючись до уроку. Ви повинні будете заповнити таблицю, яка у кожного є. В кінці уроку ви їх здасте та отримайте за цю роботу оцінку.

Девізом уроку я взяв слова ... .. (на плакаті)

Отже, приступимо до виконання плану.

 Розвиток людства - не що інше, як постійна праця по оволодіння енергією. Вона у всі часи визначала міць і рівень суспільства. Успіхи цивілізації - це в першу чергу результат вдосконалення способів перетворення енергії в необхідні людині форми, неухильне збільшення обсягів її споживання. Економічний розвиток суспільства тісно пов'язане зі споживанням всі зростаючої кількості енергії. Основні джерела виробленої енергії - вугілля, нафта, природний і попутний гази. Ресурси викопного палива скорочуються, що змушує думати про підвищення ефективності їх
використання. У той же час необхідність захисту навколишнього середовища
змушує докладати зусилля на розробку удосконаленої технології
використання природної сировини, а також на створення нових джерел
енергії. Зрозуміло, що у вирішенні цих проблем ключова роль належить
хімії.
          Природа і суспільство розвиваються за одними і тими ж законами. Вони єдині, тісно пов'язані і цим обумовлено, що людина використовує
накопичені природою багатства.

 Які ці багатства? Як вони утворені?

 

Повідомлення учнів про походження і запаси

Вугілля
Нафти
Газу
 

Додатки вчителя:

         Про нафту: «Нафта - королева енергетики, один з найбільш титулованих видів корисних копалин». У ранній період розвитку людства нафта була «земним маслом», зрідка зустрічалися на поверхні або в невеликих глибинах Землі. Слово «нафта» увійшло в російська мова лише в кінці 18 століття. До Москви перша нафта, добута в районі Ухти, була доставлена при Борисі Годунові, звалася вона «густа вода палаюча».

        Природний газ: «блакитне золото», «блакитний прометеїв вогонь». Він
зарекомендував себе як відмінне паливо і сировина для хімічної
промисловості.

Природні джерела вуглеводнів, запаси яких вичерпуються, поширені у вигляді покладів, про які нам розкажуть...

 

 Повідомлення учнів. Кадри-слайди про походження і запаси
нафти, газу, і кам'яного вугілля.

 

Вчитель: ми з вами знаємо крилаті слова Д. І. Менделєєва, що «Топити можна й асигнаціями». Це говорить про те, яке значення він
надавав нафти як джерела сировини для хімічної промисловості.
Цьому питанню (переробки нафти) присвятили свої роботи вчені
М. В. Ломоносов, А.А. Літній, Н. Д. Зелінський, І. М. Губкін та інші.

 

(Портрети вчених на стенді).

 

 

 

Що таке нафта? Чому її вважають ціною органічною сировиною? Називають «чорним драконом, чорним золотом»? Що можна отримувати з нафти? Якими способами її переробляють?

 

Повідомлення учнів

Ректифікація (таблиці)
Крекінг
Піроліз
Глибока переробка нафти.

          Вчитель: всього в нафті встановлено 805 індивідуальних хімічних сполук, але слід нагадати, що поки немає ні одного зразка нафти, в якому були б встановлені всі наявні в ньому речовини. Так що навіть цифра-805-ще не вичерпує всього різноманіття молекул нафти. Але, виявляється, і кам'яне вугілля теж має складний склад і використовується все більше як сировину для одержання нових речовин. Як і яких нам розповість ....

Повідомлення учня.

 

Вчитель: а де застосовують продукти переробки нафти? Природного
газу? Кам'яного вугілля?

Фронтальне опитування.

Вчитель: ми дізналися з вами, як багато нових речовин
отримують з природних джерел вуглеводнів, дізналися про нові способи
їх переробки. Деякі з них, відомі в ранні періоди розвитку технічної культури, значно перетворилися і досягли високого якості. Цілий ряд процесів зв'язується в даний час в один безперервний ланцюг, де можна виконати весь цикл перетворень за заданою програмою.
Наша країна не стоїть осторонь від вирішення цієї проблеми. Наші учні створили фільм-слайд по нафтопереробним заводам України.

 

КАРТА НАФТОПРОВОДІВ УКРАЇНИ

 

КРЕМЕНЧУЗЬКИЙ НПЗ

 

ОДЕСЬКИЙ НПЗ

ХЕРСОНСЬКИЙ НПЗ

ЛИСАЧЯНСЬКИЙ НПЗ

 

 

 

ПЕРСПЕКТИВИ ПЕРЕРОБКИ НАФТИ В УКРАЇНІ

Вчитель: сьогодні ніхто не сперечається про те, що природні джерела вуглеводнів - це цінна хімічна сировина. Але ці запаси вичерпними. Так чи маємо ми право безгосподарного ставлення до цих ресурсів? Як зробити так, щоб їх вистачило надовго? Чи можна замінити їх, наприклад, для того, щоб добути енергію, не використовувати як паливо? Що ж можна запропонувати натомість існуючими технологіями? Повідомлення учнів.

          Вчитель: отже, в даний час вчені ведуть пошук використання
нових видів енергії-сонця, ядерного пального, вітру з метою повної заміни вуглеводнів.

 Хімічна промисловість вносить свій внесок у виконання
енергетичної програми. Це:

1) Виробництво нових хімічних джерел енергії (водень, метанол
і т.д.)

2) Зниження енергетичних витрат на хімічне виробництво за
рахунок впровадження високоякісних каталізаторів і енергозберігаючих технологій (використання теплоти екзотермічних реакцій, зменшення
числа стадій виробництва і т.д.)

3) Синтез нових речовин, які заміняють в сучасному виробництві
традиційні енергоємні матеріали (пластмаси замість металів, скло замість алюмінію і ін.

4) Відбувається зміщення паливно-енергетичного балансу в бік
невуглеводневих джерел енергії.

            Вже зараз магістралі залізничного транспорту переведені на
електричну тягу: димлячі паротяги замінені електровозами. Нам залишилося розглянути з вами ще одне дуже важливе питання: охорона навколишнього середовища при даних виробництвах. «При згорянні видає настільки неприємний запах, що жодна рептилія не в змозі залишатися на місці» - одне з перших згадок про викопне вугілля, яке прийшло до нас з глибини століть. Людська ж потреба змушує терпіти багато чого.

У 13 столітті бідний люд, прості ремісники всі частіше починають використовувати не дрова, а вугілля для опалення. Але на що перетворилося повітря? Густий дим і огидний запах, що виходили від
вогнищ, спонукали англійського короля видати указ, що забороняє палити вугілля в Лондоні. Відтепер кам'яні печі належало топити тільки дровами. Заборона трималася довго. І коли на початку наступного століття якийсь лондонець порушив правило, бідолаху відправили на шибеницю. Так вирішували екологічні проблеми в далекому минулому.

Отже, не сьогодні, і навіть не вчора людина зіткнулася з
проблемами екології. Кожна епоха диктувала свої способи їх вирішення. Але
що конкретно слід зробити зараз, у вік науково-технічного прогресу?

Повідомлення учнів.

 

Вчитель: вплив теплоенергетики на літосферу полягає в необхідності зберігання золошлакових відходів, щорічне накопичення яких перевищує 200 млн. тонн. Споживання кам'яного вугілля до 2020 року зросте в 4 рази, що ще більше збільшить техногенний вплив на літосферу.

Теплоенергетика по загальному впливу на навколишнє середовище, і в
першу чергу на атмосферу, є найбільш екологічно небезпечною галуззю промисловості. Теплові енергетичні установки світу в 2050 році будуть викидати 4800 млн. тонн пилу і сажі. Екологічне вдосконалення теплоенергетики йде по трьох напрямками:

- по-перше-уловлювання, знешкодження і цільова переробка газоподібних викидів, використання твердих відходів в інших виробництвах і мінімізація гідроресурсів;
- по-друге-це поліпшення палива шляхом попереднього видалення з нього шкідливих домішок чи переробка твердого пального в рідкі продукти;
- по-третє-розробка нетрадиційних систем перетворення енергії: виділяється при ядерному синтезі або сонячна енергія та ін.

Отже, ми вичерпали план нашого уроку. Я сподіваюся, що ви
переконалися в тому, що для того, щоб отримати різні речовини з нафти, газу, кам'яного вугілля необхідно знання з різних наук: адже родовища треба спочатку розвідати, зрозуміти їх природу, визначити запаси з тим, щоб вибрати правильну технологію їх переробки. Ви уважно слухали всіх виступаючих і заповнили таблицю. Здайте ці листки, підписавши їх.
А зараз - завдання.

Перед вами листочки з творчим завданням, складається з трьох частин. Ось це завдання:

Ви з товаришем закінчили Одеський технікум нафти і газу та працюєте на одному з підприємств Туймазінського газового родовища. Вам, молодим фахівцям, доручили:

1. Спільно опишіть основні технологічні та хімічні проблеми, які виникають в процесі переробки нафти. Роботу виконуйте з таких питань:

а) як здійснити поділ нафти на нафтопродукти?

б) для яких цілей і як здійснюється крекінг-процес (напишіть рівняння відповідних реакцій)?

в) як і для яких цілей виробляють риформінг бензинів?

г) дати характеристику періодів освіти природних джерел вуглеводнів.
д) порівняйте забезпеченість нафтою, природним газом, кам'яним вугіллям Україну і країни Зарубіжної Європи та Зарубіжної Азії.

2. Зробіть висновки.

Закінчити урок я хочу словами безсмертного Гете:

Старе зберігай з повагою

Нове дружньо слухаючи,

Веселий духом, чисте прагнення,

Прямуй, світ цей осягаючи.