Конспект уроку з хімії у 11 класі - "Нафта, продукти переробки нафти, їх застосування"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок на тему:

 

«Нафта. Склад, властивості нафти.

Продукти перегонки нафти, їх застосування».

 

 

11 клас.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема.  Нафта. Склад, властивості нафти. Продукти перегонки нафти, їх застосування.

Мета уроку:

• вивчити склад і властивості нафти;
• ознайомити з основними процесами переробки нафти;
• розглянути головні наукові принципи технологічних процесів переробки нафти;
• розглянути значення нафти як джерела добування органічних сполук, показати широкі можливості використання нафтопродуктів;
• пригадати розміщення основних родовищ нафти та нафтохімічної промисловості в Україні , їх проблеми;
• донести до учнів необхідність збереження продуктів переробки нафти;
• користуючись мультимедійними засобами , залучити учнів до роботи над розкриттям нового матеріалу, активного пізнання;
• розвивати пізнавальний інтерес до предмету через застосування інноваційних технологій на уроці, відпрацьовувати навички роботи з роздатковим матеріалом та інтернетом;
• формувати основи екологічного світогляду;
• виховувати культуру спілкування в співпраці.

 

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

 

Матеріальні засоби, наочність., обладнання:  комп’ютер, мультимедійний проектор, презентація уроку в Prezi, таблиця «Перегонка нафти», карта світу, відеоролик « Модель нафтоперегінної установки», роздатковий матеріал, колекція « Нафта та продукти її переробки».

 

                                                     Хід уроку

 

І .Організація класу.

Привітання, налаштування на роботу.

 

ІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів.

( на даному уроці для мотивації навчальної діяльності учнів відводиться досить багато часу, оскільки потім учні використають надану інформацію на уроці, під час складання опорного конспекту про застосування нафти та нафтопродуктів.)

На демонстраційному столі лежать такі предмети: капронові панчохи, помада, туш для вій, жувальна гумка, мильні бульбашки, горить свічка, олівці, лінійка, аспірин, обкладинка на зошит, пральний порошок, бензин, соляра, машинне масло, шматок асфальту.

Проблемне питання: Що об’єднує всі ці предмети?

Можна сказати, що ми залежимо від нафти, оскільки, поки що вона незамінна як сировина для органічного синтезу і виробництва пального. На жаль, ще й нині більшу частину нафтопродуктів спалюють ( до 87%) і лише частину піддають хімічній переробці.Людство давно усвідомило, що нафта – надто цінна хімічна сировина, щоб спалювати її у вигляді пального. До того ж ресурси цієї копалини на планеті швидко скорочуються.

Цікаві матеріали.

Про панчохи:

Спочатку панчохи були предметом чоловічого одягу. Вони надавали чоловікам особливий привабливий вигляд. Якщо подивитися на картини епохи Відродження, то побачимо знатних осіб чоловічої статі в панчохах. Ще Шекспір у своєму творі «Дванадцята ніч», описуючи своїх героїв, наряджав їх у панчохи, прикрашені різними кольоровими стрічками. 
Перші панчохи шили з полотна, вони більше нагадували окремі штанини, які прив’язувалися до поясу.
Як варіант панчохи мали і тверді підошви, що нагадували сандалі. 
У бойовому одязі римлян були присутні нагрудні обладунки, лати для ніг. Нижню частину тіла захищала спідниця, виконана з металевих пластин. Далі йшли панчохи. 
Жінки того періоду не носили ніяких панчіх, про нижню білизну вони навіть не замислювалися.
Дуже модними в той період виявилися панчохи, зшиті зі шкіри. Вони практично не бруднилися, з них забруднення віддалялися досить легко. Але такі панчохи коштували досить дорого. Генріху VIII з Іспанії привезли найдорожчий подарунок – панчохи синього кольору. Він виходив на найвідповідальніші прийоми в цих визнаних іспанських панчохах (дружина – королева Марго, слізно благала дати поносити настільки важливий атрибут одягу, але король залишався не вблагаємо, так і не дав). 
Жінки, користуючись моментом, випрошували панчохи собі в якості винагороди, а потім самі створили моду носити прекрасну частину чоловічого туалету. 
З тих пір чоловіки залишилися без панчіх, зате мода на жіночі панчохи стала завойовувати континенти.

Після аскетизму першої світової війни жінки були одержимі шовковими панчохами, і винахід в 1920-х штучного шовку і синтетичних волокон знайшло в першу чергу застосування у виробництві панчіх.

 У наш час віддають перевагу панчохам і колготкам із синтетичних волокон, але корінний поворот у світі хімічних технологій трапився в 1938 році з винаходом першого у світі синтетичного волокна - нейлону. Це можна назвати першою революцією в історії панчішних виробів. Про нейлон говорять, що він має "міцність сталі й тонкість павутини". Прозорі та міцні нейлонові панчохи прийшлися до смаку мільйонам жінок у всіх куточках світу.

Незабаром народилися поліамідні колготки. Це стало можливо з винаходом поліаміду - більш еластичного матеріалу, чим звичайний нейлон.

Друга панчішна революція пов'язана з появою лайкри в 1959 році. Нова, більш еластична текстурована нитка з поліаміду, названа еластаном, краще облягає і поліпшує зовнішній вигляд. Винахід еластану став сенсацією у виробництві так званих корсетних виробів  Це волокно використовується в невеликих кількостях у комбінації з іншими типами волокон, як натуральних, так і синтетичних. Навіть невеликий вміст його у виробі поліпшує якість трикотажу, він здобуває більш рівну, приємну, м'яку поверхню.

 Про помаду:

Люди з давніх часів прагнули розфарбувати своє тіло різними кольорами. Згадайте, як у книжках зображують первісних людей – дуже часто з розмальованими обличчями. Вже тоді для розмальовки люди використовували жир в поєднанні з яким-небудь барвником. Залишки такої фарби, яка за складом нагадує губну помаду, були знайдені в результаті археологічних розкопок стародавніх поселень.

Історія губної помади бере свій початок в стародавніх цивілізаціях – Стародавньому Єгипті, Стародавній Греції і Стародавньому Римі. Красуні Стародавнього Єгипту прагнули візуально зменшити губи, для чого використовували темні і яскраві кольори. Єгиптян було прийнято навіть ховати з нафарбованими губами.

У Середні століття європейським жінкам про губній помаді довелося забути. Англійські закони дозволяли чоловікам навіть розлучатися зі своїми дружинами, якщо після весілля виявлялося, що жінка без косметики виглядає набагато гірше.

Історія губної помади продовжила свій розвиток лише з другої половини XVIII століття. Що дивно, застосовували це косметичний засіб зовсім не жінки, а чоловіки. Тоді губна помада виготовлялася виключно з натуральних компонентів. Жінки повернулися до використання помади лише на початку XX століття, причому першими її почали застосовувати жінки легкої поведінки.

На початку XIX століття на світовій виставці в Голландії була представлена косметична новинка — помада, основу якої становив оленячий жир. Це засіб довелося по душі відомої французької актриси Сари Бернар, а також тисячам інших жінок. Проте в сучасному вигляді губна помада з'явилася значно пізніше. В ній природні жири, замінили штучними, фарбники також. Звична нам помада в тюбиках, яку сьогодні використовують мільйони сучасних жінок, з'явилася лише на початку XX століття в США. Можна без перебільшення сказати, що така помада знайдеться в сумочці будь-якої жінки.

Говорячи про використання губної помади в часи Радянського Союзу, потрібно сказати, що її вибір був більш ніж обмежений. У 60-х роках радянська промисловість випускала лише кілька відтінків помад, так що не дивно, що багато жінок мріяли про імпортної косметики.

Про туш для вій:

Перший праобраз туші для вій винайшли в Стародавньому Єгипті. Фараон і його дружини часто користувалися густою чорною підводкою для очей. Однак, склад туші був небезпечним, включав сажу і масла. У Римі додавали подрібнений свинець. Через склад туші люди втрачали зір, але продовжували нею користуватись.

Сучасна туш була створена в 1913 році хіміком Т.Л. Уїльямсом для його сестри Мабель. На початку туш була сумішшю вугільного пилу з вазеліном.

Туш була успішно випробувана на Мабель, і Вільямс почав продавати новий продукт поштою. Він назвав свою компанію «Maybelline»- З'єднавши ім'я його сестри (Mabel) І слово вазелін (Vaseline), Яка в кінцевому підсумку стала провідною косметичною компанією.

В ті часи туш була сухою консистенції – вона складалася з барвників і карнаубского воску. Туш терли вологою щіточкою-гребінцем, набираючи її на зубчики щіточки, а потім наносили туш на вії. Сучасна упаковка туші (туба) з'явилася лише в 1957 році завдяки Елене Рубінштейн. Нова упаковка туші була привабливішою і зручною, ніж колишня суха туш, і тому туш в тубах швидко завоювала популярність на ринку.

До складу туші виробники декоративної косметики можуть включати додаткові інгредієнти:

• волокна нейлону або шовку для подовження вій;

• силікон для надання об'єму;

• пантенол для пом'якшення вій;

• касторова олія для росту;

• кератин для зміцнення.

Про аспірин:

Людський рід, зрозуміло, страждав від хвороб завжди, а у міру розвитку медицини лише давав їм все нові і нові назви. Половина людських хвороб ще сто років тому іменувалася загальним словом «жар» − і ось цей жар люди якраз лікувати і не уміли, незалежно від того, йшла мова про запалення легенів або банальну застуду. Зняти біль, позбавити від страждань і, можливо, тим самим врятувати нещасного − завдання це здавалося таким же елементарним, наскільки і нерозв'язним.

      Ще незабутній Гіппократ, посилаючись на єгипетські папіруси, призначав відвар кори вербового дерева від лихоманки і болю. Активна субстанція цього відвару (вона насправді полегшувала біль), як ми тепер знаємо, − саліцилова кислота. Її назва відбулася від латинського найменування верби − Salix alba. Вихваляли болезаспокійливу дію верби і римляни. Де росте верба − там здорова вода (українське народне прислів’я).

        У 1859 р. був винайдений синтез саліцилової кислоти. Це дозволило вже в 1874-му заснувати першу велику фабрику по виробництву синтетичних саліцилатів з фенолу, карбон  (ІV) і натрію. 

         В одного зі співробітників фірми «Байєр» на ім’я Фелікс Гофман, який займався аніліновими барвниками, батько страждав артритом (запалення суглобів), але мав непереносимість саліцилатів натрію через хронічне подразнення шлунку (що не дивно, тому що доза в 6-8 г саліцилату в день є, поза сумнівом, сильним подразником для травного тракту). Гофман розшукував в хімічній літературі відомості про похідні саліцилату натрію з меншою кислотністю і наткнувся на дані про ацетилсаліцилову кислоту (вона була синтезована 30 роками раніше).  Ацетилсаліцилова кислота виявилася більш приємною на смак і, як підкреслював Гофман, більш ефективно допомагала його батькові.  Новому препарату дали назву «аспірин», узявши букву «а» від слова «acetyl» (ацетил) і частину «Спірин» від німецького слова «Spirsaure», яке, у свою чергу, походить від латинської назви лабазника в'язолистного(Spiraea ulmaria) − рослини, що містить великі кількості саліцилової кислоти.

         У 1899 р. на фірмі «Байєр» почалося виробництво препарату під назвою «аспірин» як аналгетичний, жарознижуючий і протизапальний засіб. У той час препарат випускався у вигляді порошку, розфасованого в скляні пляшечки. Не дивлячись на свою сторічну історію, аспірин і зараз входить до числа перших двадцяти лікарських препаратів, що найчастіше прописуються лікарями у всьому світі, тому його по праву називають “ліками століття”.

 Аспірин  (2- ацетилоксибензойна  кислота,  ацетат  саліцилової  кислоти)  складається  із  залишківсаліцилової  та  оцтової  кислоти. 

Молекулярна  формула:С₉Н₈О_4.

 

Про жувальну гумку:

В різні часи люди щось жували, оскільки це мало очищувальний, ароматизуючий, заспокійливий ефекти.

Мексиканський диктатор генерал Антоніо Лопес де Санта-Анна мав звичку жувати чіклі — варений каучук. Коли генерала скинули, він утік до США. А в подарунок для свого нью-йоркського приятеля-фотографа Томаса Адамса прихопив тонну каучуку. 
Адамс зварив невелику порцію чіклі за рецептом генерала, нарізав паличками й загорнув у яскраві обгортки. 1869 року назвав виріб ”жувальна гумка”. Кілька власників магазинів узяли новинку на реалізацію, тож Адамс швидко оформив патент і розгорнув велике виробництво — по 100 тис. паличок жуйки на рік. Продажі зросли вдвічі, щойно фабрикант почав робити жуйку ”Блек Джек” зі смаком лакриці. А для продажу фруктової гумки ”Тутті Фрутті” він сконструював автомати і встановив їх на ключових станціях електричок у Нью-Йорку. 
За 10 років один аптекар придумав додавати ароматизатори в цукор до того, як він розчиниться в гумовій масі. Смак і аромат жуйки зберігався довше. Патент у нього викупив власник миловарні Вільям Вріґлі. Він почав продавати гумку по п’ять пластинок у вощеному папері. І за рік його м’ятна жуйка ”Спермінт” і фруктова ”Джусі Фрут” потіснили гумку Адамса. 
Вріґлі заклеїв рекламою жуйки борти трамваїв і омнібусів. Дівчата у формених помаранчевих сукнях у смужку безплатно роздавали ”Джусі Фрут” на вулицях. Вріґлі взяв телефонний довідник Нью-Йорка й розіслав усім абонентам зразки своєї продукції. А потім домовився, щоб кожному іммігрантові, що прибуває до США, прикордонник на перевалочному пункті із документами видавав пластинку жуйки. Вріґлі став жуйковим королем. А його продукт охрестили символом Америки. 
У 1920-х у Штатах запровадили ”сухий закон”. Поліція полювала за кожним, від кого тхнуло спиртним. Виробники жуйки простягнули руку допомоги — з’явилася ”подвійна м’ята”. У підпільних барах її купували до чарки. Вільям Вріґлі подбав і про дітей — у пакетики з жуйкою почали вкладати кольорові фантики. На них зображали героїв коміксів, чемпіонів бейсболу й екзотичних звірів. Фантики випускали обмеженими серіями, деякі колекції зараз коштують по кілька тисяч доларів. 
В українських школярів звичка вибивати на перервах фантики з’явилася наприкінці 1980-х. Тоді жуйку почали масово завозити з Туреччини й Польщі. Вона містила яскраві барвники, синтетичний каучук і титанові білила. При нагріванні виділяла отруту. 

Українці жували вишневий клей і медові соти 
До винайдення жуйки, люди епохи неоліту жували смолу берези, певно для боротьби з інфекціями порожнини рота, давні греки, щоб очистити подих, жували смолу мастичного дерева індіанці — суміш шерсті й меду для зміцнення зубів і сік гевеї. Збирачі лазили по деревах, надрізали кору і намотували липкий сік на палицю. Кулі продавали на базарі. 
У Європі з XVI ст. жували тютюн. Від нього жовтіли зуби, тож пізніше його намагалися замінити бджолиним воском і парафіном. 

 

ІІІ Повідомлення теми та мети уроку.

Сьогодні на уроці ми розглянемо такі питання:

• склад, властивості нафти;
• продукти перегонки нафти, їх застосування.

(записати в зошит тему уроку та план)

 

ІV. Вивчення нового матеріалу.

                        План уроку

1. Історія відкриття нафти.
2. Теорії походження нафти.
3. Найбільші нафтові родовища світу та України.
4. Властивості нафти.
5. Перегонка нафти.
6. Лабораторна робота.
7. Застосування нафтопродуктів.

Перші три питання плану роботи на уроці учні готували вдома самостійно (випереджувальні завдання). По черзі кожен розповідає підготовлений матеріал. Під час повідомлення третього питання на проекторі демонструється карта світу, де інший учень показує географічне розташування родовищ.

1.Історія відкриття нафти (повідомлення учня).

Нафта і горючі гази відомі людству з найдавніших часів. Вченими встановлено, що більше 500 тис. років тому нафту вже було виявлено на березі Каспійського моря, а за 6 тис. років до нашої ери спостерігався вихід на поверхню землі нафтового газу на Кавказі та в Середній Азії.

Археологічні розкопки показали, що на березі Євфрату нафта видобувалась ще 6–4 тис. років до н.е. Вона використовувалась для різноманітних цілей, у тому числі як ліки. Стародавні єгиптяни застосовували асфальт (окислену нафту) при бальзамуванні. Добували вони його, як повідомляє давньогрецький історик і географ Страбон (63 р. до н.е. – 23–34 рр. н.е.), переважно біля берегів Мертвого моря. Нафтові бітуми використовувалися для виготовлення будівельних розчинів і як мастило. Нафта була складовою частиною запалювальної суміші, що увійшла в історію під назвою «грецького вогню». У народів, які населяли південне узбережжя Каспійського моря, нафта здавна застосовувалась для освітлення помешкань. Про це свідчить, зокрема, давньоримський історик Плутарх, який описав походи Олександра Македонського.

У середні віки нафта застосовувалась для освітлення вулиць у багатьох містах Близького Cходу, Південної Італії та ін. На початку ХІХ ст. у Росії, а в середині ХІХ ст. в Америці з нафти була видобута освітлювальна олія, названа керосином. Керосин використовувався в лампах, які були винайдені у Львові в 1853 р. Іваном Зегом та Ігнатієм Лукасевичем і швидко поширилися по всьому світу. У тому ж році вперше в Україні керосинова лампа освітила операційний стіл у львівському шпиталі, де була зроблена термінова нічна операція.

До середини ХІХ ст. нафта видобувалась у невеликих кількостях, головним чином з неглибоких колодязів поблизу природних її виходів на поверхню землі. З другої половини ХІХ ст. попит на нафту почав зростати у зв'язку з широким використанням парових машин і розвитком промисловості, яка потребувала великої кількості мастильних матеріалів і більш потужних, ніж сальні свічки, джерел світла. Запровадження наприкінці 60-х років ХІХ століття буріння нафтових свердловин вважається початком зародження нафтогазової промисловості.

На рубежі ХІХ–ХХ ст. було винайдено дизельний та бензиновий двигуни внутрішнього згоряння. Впровадження їх у практику зумовило бурхливий розвиток нафтовидобувної промисловості.

Поверхневі прояви горючих газів також були відомі людям з найдавніших часів. Виходячи тріщинами з глибини земних надр, гази нерідко спалахували. Подібні природні газові смолоскипи називалися «вічними вогнями». Вони були дуже поширені в Месопотамії, Ірані, біля підніжжя Кавказького хребта, в Північній Америці, Індії, Китаї, на Малайських островах і т.д. і вважалися «священними». Люди поклонялися такому вогню, як божеству, будували поруч храми.

2.Теорії походження нафти (повідомлення учня)

Неорганічна гіпотеза походження нафти.

Першою науковою теорією походження нафти можна вважати карбідну (неорганічну) гіпотезу Менделєєва, висловлену в 1877 році. Відомий хімік вважав, що процес формування покладів відбувався наступним чином:

1.             Карбіди металів і водяні пари під впливом високих тисків і температур в глибині земної кори перетворюються в ацетилен, етилен і метан.
2.             Ці сполуки, в свою чергу, під впливом радіації перетворюються на вуглеводні нафти.

Основним доказом своєї теорії, хімік вважав результати дослідів, проведених в лабораторії. Крім того, положення даної гіпотези підтверджують дослідження астрофізиків, які довели наявність вуглеводнів в космосі.

Інша неорганічна теорія носить назву «космічної». Її положення підтримували Соколов, Бека і Каграманов.

Космічна (неорганічна) теорія нефтегазообразования отримала найбільше поширення в 20 столітті. Освіта покладів, згідно цієї гіпотези, відбувалося таким чином:

1.             В епоху генезису Землі, вуглеводні були частиною первинної речовини нашої планети (або ж сформувалися на перших етапах її генезису в умовах високих температур).
2.             Під впливом охолодження первинної речовини, вуглеводні змішувалися з остигає магмою і поступово піднімалися в її складі по розломах до земній корі, затримуючись в осадових породах.

Органічна теорія походження нафти і газу

Існує також органічна (биогенная) теорія походження нафти і природного газу, що з'явилася в 20 столітті і отримала свій розвиток в працях Зелінського, Губкіна та інших вчених. Цю наукову концепцію прийнято вважати класичною. Вона передбачає такі процеси:

1.             Нижчі тварини і рослини під впливом кисню і живих бактерій розкладалися на гази та інші продукти розпаду.
2.             Гази змішувалися з атмосферою, жири з білками розщеплювалися кислотами і спиртами, а все що залишалося затримувалося в осадових породах.

   З часом ці останки опускалися глибше в надра Землі, де під впливом високих температур і тиску перетворювалися на нафту.

Основними доказами на користь органічної теорії виступають такі положення:

1.             Основні родовища нафти і газу збігаються з найбільшими зонами поширення осадових порід.
2.             У складі природної нафти зафіксовано наявність елементів органічного походження.

Крім того, будова молекул природної нафти більш властиво речовинам, які мають біогенне походження.

Кліматична теорія походження нафти

У 21 столітті вчені Інституту проблем нафти і газу під керівництвом А. Баренбаум висунули свою теорію походження нафти і природного газу. Згідно з новою гіпотезою, світові запаси цих цінних ресурсів формуються під впливом кругообігу вуглеводню та води на землі.

Тобто нефтегазообразования - більшою мірою кліматичний процес, ніж геологічний. Теорія Баренбаум дозволяє оптимістично поглянути на майбутнє, адже згідно її положень, для формування покладів потрібні не мільйони років, а всього кілька десятиліть.

Сьогодні єдиної думки про походження нафти як і раніше немає. І хоча більшість учених все ж схиляються в бік органічної гіпотези, новітні дослідження ставлять під сумнів і цю позицію.

Актуальність проблеми змушує геологів, хіміків та інших фахівців посилено працювати над вивченням питання про походження вуглеводнів нафти, висувати нові гіпотези і знаходити підтвердження класичним теоріям.

 

3 Найбільші нафтові родовища світу (повідомлення учня) , інший учень на карті світу їх показує.

1. Нафтове родовище Чиконтепек 22,1 млрд. тонн (Мексика)

Гігантське нафтогазове родовище в Мексиці, що знаходяться на східному узбережжі Мексики. Відкрито в 1926 році.

2. Нафтове родовище " Аль-Гавар 20 млрд. тонн (Саудівська Аравія)


Найбільше за запасами нафтогазове родовище-гігант в Саудівській Аравії. Одне з найбільших родовищ нафти і газу в світі, розташоване за басейні Перської затоки.

3. Нафтове родовище Великий Бурган 13 млрд. тонн (Кувейт)

Найбільше родовище-гігант, в якому зосереджено більше 5 % розвіданих видобувних запасів нафти в світі до 2004 року.

4. Нафтове родовище Каріока Сугар Лоаф 11 млрд. тонн (Бразилія)


Група Великих Нафтогазових Родовищ в Бразилії. Розташована в Атлантичному океані 330 км на південний схід від р. Сан-Паулу

5. Нафтове родовище Шельф Болівар 8,3 млрд. тонн (Венесуела)


група нафтових родовищ у Венесуелі (Нафтогазоносний басейн Маракайбо). Включає родовища Лагунильяс, Тіа-Хуана, Бочакеро

6. Нафтове родовище Верхній Закум 8,2 млрд. тонн (ОАЕ)

Гігантське Нафтове Родовище ОАЕ, знаходиться у Перській затоці.

7. Нафтове родовище Самотлорское 7,1 млрд тонн (Росія)

Найбільша в Росії і одна з найбільших у світі родовищ нафти. Розташоване в Ханти-Мансійському автономному окрузі, поблизу Нижньовартовськ, в районі озера Самотлор. У перекладі з хантийська Самотлор означає «мертве озеро», «худа вода».

8. Нафтове родовище Північний / Південний Парс 7 млрд. тонн (Іран, Катар)

Гігантське Нафтогазове Родовище, найбільше в світі. Знаходиться в центральній частині Перської затоки в територіальних водах Катару (Північне) і Ірану (Південний Парс)

9. Нафтове родовище Кашаган 6,4 млрд. тонн (Казахстан)

Гігантське нафтогазове родовище Казахстану, розташоване на півночі Каспійського моря. Відноситься до Прикаспійської нафтогазоносної провінції.

10. Нафтове родовище Дацин 6,3 млрд. тонн (Китай)

Гігантське Нафтове Родовище, найбільше в Китаї.

Наприкінці ХХ століття в Україні було відомо близько 350 родовищ вуглеводнів (нафти, газу і конденсату) у трьох нафтогазоносних регіонах: Західному,Східному та Південному. Державним балансом запасів враховано 133 родовища нафти, 151 родовище газового конденсату та 289 родовищ природного газу (з них газових 79 родовищ; більшість родовищ комплексні: газоконденсатних — 98; нафтогазоконденсатні — 53 родовища; газонафтові і нафтогазові — 11 родовищ). На 48 родовищ підраховано запаси розчиненого газу.

Початкові розвідані запаси нафти та газового конденсату категорії А+В+С1 на 01.01.1998 р. становили відповідно 433,9 млн т та 140,8 млн т. Враховуючиступінь розвіданості початкових потенційних ресурсів нафти (близько 33 %) і газового конденсату (близько 37 %) і ступінь виробленості (відповідно близько 22 % та 16 %) потенційні видобувні ресурси нафти, які залишаються в надрах на кінець XX століття оцінюються в 1043 млн т, газового конденсату — 316 млн т. З них нерозвідані ресурси — 896 млн т нафти та 295 млн т конденсату.

Балансові запаси горючих газів категорії А+В+С1 на 01.01.1998 р. становлять 1136 млрд м³, позабалансові — близько 10 млрд м³. Перспективні ресурси газу категорії С3 оцінюються в 712 млрд м³ (139 перспективних площ на 47 родовищ). Прогнозні ресурси категорії D1+D2 — 2816 млрд м³, в тому числі вільного газу — 2651,8 млрд м³.

За іншими даними (В. Бизов та інші) на перспективній площі, яка становить близько 40 % всієї території країни, потенційні ресурси вуглеводнів оцінюються в 8643,7 млн т умовного палива. З них природний газ становить 79,8, нафта — 12,5, конденсат — 5,3 і розчинений в нафті газ — 2,4 %. У межах суші зосереджено 6264,8, а на акваторіях Чорного і Азовського морів — 2378,9 млн т умовного палива (все — станом на 2000 рік).

Станом на 01.01.2000 Державним балансом України враховано 320 родовищ вуглеводневої сировини, 138,283 млн т нафти, 1 118 млрд м³ газу, 79483 тис. т конденсату.

Основною є Дніпровсько-Донецька нафтогазоносна область, відкрита в 1950-і рр., з перспективною площею близько 78 тис. км². Нафтові і газові покладиприурочені до нещільних зон порід кристалічного фундаменту і відкладів девонського, кам'яновугільного, пермського, тріасового і юрського періодів. Вони містяться в теригенних і карбонатних породах. Нафта малосірчиста, містить багато легких фракцій, густина її 850—860 кг/м³. Газ метановий (до 98,5 %), сума важких вуглеводнів змінюється від десятих часток до декількох %. Кількість продуктивних горизонтів — 45, потужність нафтогазоносних відкладів близько 1000 м. Нафтові відклади залягають переважно на глибині до 4500 м, газові і газоконденсатні — до 5000-6000 м. Найбільші родовища газу —Шебелинське, Західно-Хрестищинське, Єфремівське (сумарні запаси перевищують 970 млрд м³). Найбільші нафтові родовища — Леляківське,Гнідницівське, Глинсько-Розбищівське, які дали понад 70 % нафти Дніпровсько-Прип'ятської газонафтоносної провінції.

Карпатська нафтова область охоплює Передкарпаття, Українські Карпати і Закарпаття. Більшість родовищ тяжіють до Передкарпатського прогину. Поклади нафти зосереджені в палеогенових, а газу — у верхньоюрських, верхньокрейдових та міоценових відкладах. Глибина залягання нафтових родовищ 500-4800 м, газових 100-5000 м. Поклади вуглеводнів приурочені головним чином до піщаних, рідше карбонатних товщ. Нафта малосірчиста, вміст парафіну7-10 %, густина 800—900 кг/м³, газ метановий (93-99 %). Найбільші родовища — Долинське і Бориславське.

Причорноморсько-Кримська нафтогазоносна провінція охоплює Причорноморську западину з Кримським півостровом, акваторію Чорного і Азовського морів. Тут розвідано понад 60 родовищ нафти і газу. Промислові газові, газоконденсатні та нафтові поклади розташовані в палеогенових і нижньокрейдовихгірських породах на глибині 100-4500 м. У підводних надрах Чорного моря родовища газу є на глибині 300—750 м. Найбільші газові родовища — Штормове,Фонтанівське, Голицинське. Переважна більшість вуглеводневих родовищ пов'язана з зонами глибинних розломів.

За оцінками експертів у Східному районі доцільно особливо уважно вивчити промислову газоносність стратиграфічно і літологічно екранованих пасток, карбонатних порід різного віку, докембрійських і девонських утворень. У Західному регіоні перспективними на нафту і газ є піднасувні частини геологічних розрізів, а також глибокі горизонти Передкарпаття і Карпат. У Південному районі найбільш перспективні піднасувні комплекси Переддобруджинського прогину і палеозойські карбонатні товщі Західного Причорномор'я.

Оцінка ресурсів і запасів метану вугільних родовищ в Україні за різними джерелами різна. За даними Геоінформу ресурси метану у вугільних пластах становлять 491 млрд м³, а за межами діючих шахт — 592 млрд м³. Ресурси вільного метану у вмісних породах становлять 37,65 млрд м³. За даними різних експертів (В. М. Івашин, В. І. Саранчук та інші) оцінка запасів метану коливається від 4 трлн. м³ (1998) до 12 трлн. м³ (2002).

 

4.Властивості нафти.

Форми роботи: розповідь вчителя, складання опорного конспекту, демонстрація слайдів.

Питання до учнів: нафта – це чиста речовина чи суміш?

Нафта – це густа оліїста речовина темно-бурого кольору зі специфічним запахом, легша за врду і нерозчинна в ній ( записати в зошит).

Нафта – це суміш близько 1000 різних сполук, вуглеводнів різної молекулярної маси, головним чином рідких (в них розчинені тверді і газоподібні вуглеводні), серед яких переважають рідкі насичені вуглеводні. У ній також містяться домішки сульфуро-, нітрогено-, оксигеновмісних сполук, водний розчин неорганічних солей.

За складом нафта – складна суміш вуглеводнів різної молекулярної маси, головним чином рідких (в них розчинені тверді і газоподібні вуглеводні). Зазвичай, ці вуглеводні парафінові, ароматичні, циклоалкани, співвідношення яких в нафтах різних родовищ змінюється в широких межах. Залежно від вмісту вуглеводнів того чи іншого классу в нафтовій фракції з температурою кипіння 250-300° С розрізняють такі три види нафти:

1. метанова нафта – складається переважно з нерозгалуджених алканів;
2. нафтенова нафта – складається в основному з циклічних неароматичних вуглеводнів;
3. змішана нафта – включає в склад суміш алканів, нафтенів і ароматичних вуглеводнів. Змішана нафта зустрічається найчастіше.

Елементний склад нафти:

Іноді, нафту класифікують за фізичними властивостями, наприклад, на легку нафту ( густиною меншою 0,9 г/мл) і важку нафту.

5. Перегонка нафти.

Форми роботи: розповідь вчителя, складання опорного конспекту, демонстрація слайдів, демонстрація відео, робота з роздатковим матеріалом.

Сиру нафту зазвичай не використовують, а піддають переробці. Як суміш речовин нафта не має певної температури кипіння, а переходить у газуватий стан у широкому інтервалі температур, тому нафту можна розділити на складові частини (фракції) й первинна переробка нафти полягає в її перегонці.

Схему записати в зошит. ( в роздрукованому вигляді лежить на кожній парті)

 

Питання до учнів: Які фізичні властивості лежать в основі поділу нафти на фракції?

Перегонка – це фізичний метод розподілу нафти на її складові, що заснований на різних температурах кипіння фракції. На виробництві здійснюється у ректифікаційній колоні.

Учні розглядають схему ректифікаційної установки перегонки нафти ( перегляд відеоролику)

 

 

 

Перегляд відео https://www.youtube.com/watch?v=CmGjffOGw2Q

 

 Під час перегонки нафти ніяких хімічних змін із продуктами не відбувається, спосіб базується на різних фізичних властивостях, а саме: на різних температурах кипіння речовин, що входять до складу нафти.

Переу ректифікаційній установці, яка складається з трьох основних апаратів – трубчастої печі для нагрівання нафти до температури 320-350 С, ректифікаційної колони зі спеціальними тарілками, де нафта поділяється на фракції відповідно до їх температур кипіння, холодильника.

Пара нафти з трубчастої печі надходить в колону. Проходячи крізь отвори в тарілках, пара поступово конденсується. Перш за все конденсуються менш леткі вуглеводні ( газойлева фракція), найбільш леткі вуглеводні збираються вище і утворюють гасову та бензинову фракції.

Конденсати фракцій, що утворюються, на певних рівнях виводять з колони, а рідка частина нафти стікає по тарілках униз, утворюючи мазут.

 

    Питання до учнів: Які основні нафтопродукти вам відомі.

                            Таблиця:  Продукти перегонки нафти.

Фракція	Кількість атомів Карбону в молекулі	Інтервал температур кипіння, °С	Галузі застосування
Газова	C1 — C4	40	Паливо(опалення,газові плити)
Бензин	C5 — C10	40-180	Паливо (літаки, автомобілі та ін.). Розчинники. Сировина для одержання штучних вуглеводнів
Лігроїн	C8 — C14	150-250	Дизельне паливо. Розчинники. Сировина для одержання бензину
Гас	C11 — C12	180-230	Паливо для реактивних і тракторних двигунів. Розчинники
Легкий газойль	C13 — C17	230-305	Паливо для дизельних двигунів, масла
Важкий газойль	C18 — C25	305-400
Мазут (залишок перегонки)	Суміш вищих вуглеводнів	Понад 350	Паливо для парових казанів, сировина для виробництва мастильних матеріалів. Парафін. Вазелін. Гудрон

(роздрукована таблиця лежить на кожній парті).

 

- Чим відрізняється крекінг-процес від фракційної перегонки нафти?

ВТОРИННА ПЕРЕРОБКА НАФТИ: КРЕКІНГ І РИФОРМІНГ.

При вторинних методах переробки нафти відбувається зміна струк­тури вуглеводнів, що входять до її складу. Серед цих методів велике значення має крекінг (розщеплення) вуглеводнів нафти, який про­водять для підвищення виходу бензину.

Крекінг — це високотемпературна переробка нафтових фракцій з метою одержання більш ни­зькомолекулярних продуктів. Застосовують два основних види кре­кінгу: термічний і каталітичний (записати в зошит).

Термічний крекінг здійснюється тільки під впливом високої тем­ператури. Залежно від температури розрізняють такі види терміч­ного крекінгу.

  У разі термічного крекінгу нафтову сировину нагрівають до 500-600^◦С в умовах високого тиску (4-5 МПа).

Каталітичний крекінг відбувається за одночасної дії високої температури, ка­талізатора та невисокого тиску (0,1 МПа).

Під час крекінгу вуглеводні не тільки розщеплюються, а й піддаються ізоме­ризації: утворюються вуглеводні з роз­галуженими вуглецевими ланцюгами.

За допомогою риформінгу ( ароматизації ) відбувається перетворення циклічних вуглеводнів на ароматичні.

 

  6.  Лабораторна робота №2.

Форми роботи: розповідь вчителя, складання опорного конспекту, демонстрація слайдів, робота з роздатковим матеріалом, робота з колекціями, робота в зошиті для лабораторних робіт.

«Ознайомлення зі зразками нафтопродуктів»

(Розглядаємо колекцію, робимо висновки, заповнюємо в процесі бесіди таблицю.)

 

  7.Застосування нафтопродуктів.

Форми роботи: розповідь вчителя, складання опорного конспекту, демонстрація слайдів.

(Повертаючись на початок уроку, учні складають схему застосування нафтопродуктів).

Складаємо схему застосування нафтопродуктів.

 

V. Узагальнення та систематизація знань

 

Вчитель пропонує учням для закріплення матеріалу відповісти на тестові пи­тання, ( створені за допомогою тесторіуму « Ізі квізі») , який перевіряється автоматично. Тест проводиться фронтально.

Питання для закріплення нового матеріалу.

 1.Що таке нафта?

• Нафта - це густа, оліїста речовина темно-бурого кольору зі специфічним запахом, легша за воду і не розчиняєть­ся в ній.)
• Чи є в Україні поклади нафти?

(В Україні існує три нафтогазоносні регіони: Східний (Дніпровсько-Донецький), Західний (Карпатський) і Південний (При-чорноморсько-Кримський).

3. Нафта – це чиста речовина чи суміш?

(Нафта – це суміш близько 1000 різних сполук, серед яких переважають рідкі насичені вуглеводні.)

4. Які фізичні властивості лежать в основі поділу нафти на фракції?

(Різні температури кипіння речовин що вхо­дять до складу нафти)

5. Які основні нафтопродукти вам відомі?

(Гази, бензин, гас, лігроїн, газойль, мазут)

6. Чим відрізняється крекінг-процес від фракційної перегонки нафти?

(Під час крекінгу відбуваються хімічні реакції, коли речовини зазнають змін складу і будови, перегонка нафти – це фізичний процес.).     

VІ. Підбиття підсумків уроку. Домашнє завдання: 

Форми роботи: складання опорного конспекту, робота з додатковими джерелами інформації ( довідкова література, Internet).

     1.Заповнти таблицю самооцінки роботи на уроці.

     2 .Опрацювати § 14.

3. Підготувати повідомлення або презентацію про застосування нафтопродуктів.
4. Записати вивчені визначення в хімічний словник.