Урок "Золото землі або речовина, що врятувала китів" (бінарний урок)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Золото Землі або речовина, що врятувала китів

(бінарний урок для 10 класу)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Підготували:

учитель хімії КГ №49

Ірина Дюба,

учитель фізики КГ №49

Тетяна Кравченко

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Золото Землі або речовина,що врятувала китів

 

Тип уроку: урок узагальнення та систематизації знань.

Обладнання: мультимедійний проектор, екран, ноутбук, на партах  бланк «Преміум» для фіксації результатів навчання.

Хід уроку

І. Організаційний момент

Вступне слово учителя хімії.

(Евристична бесіда)  Добрий день, шановні учні! Я пропоную вам визначити тему нашого уроку.  Для цього слід відповісти на питання: що об’єднує  всі ці предмети?  На столі знаходяться: аспірин, іграшки, поліетилен, панчохи,помада. (Учні дають відповіді.) Так, тема нашого уроку пов’язана з нафтою. Ми з’ясуємо,  чому нафту називають золотом Землі та яка речовина врятувала китів.Сьогодні на уроці ви будете працювати в трьох групах «Теоретики», «Експериментатори», «Практики».За кожне правильно виконане завдання ви будете отримувати певну кількість балів у барелях, яку будете виставляти в бланк «Преміум», що знаходяться у вас на партах.

Що таке барель? Де ми зустрічаємо цей термін?  (Одиниця виміру об’єму нафти, дорівнює 42 галонам чи 158,988 літрів.)

П.І.Б. учня	Кількість барелів		Всього барелів	Оцінка
	Теоретичний калейдоскоп	Фізично-хімічні дослідженнядеяких видів палива

 

Відомо, що на нашій планеті кількість автомобілів вже давно перевалило за мільярд. А для авто потрібно пальне. Отже, актуальність теми нашого уроку «Золото Землі або речовина, що спасла китів»  сьогодні очевидна. І  також дізнаємося, як нафта врятувала  китів від знищення.

ІІ. Перевірка домашнього завдання

Теоретичний калейдоскоп

За кожну правильну відповідь-1 бал

1. Виберіть правильне твердження: тіло рухається з прискоренням, якщо…
А. набирає швидкості;
Б. не змінює швидкість;
В. знаходиться в стані спокою.

2. Виберіть твердження, яке не відноситься до нафти

А.масляниста рідина розчиняється у воді ;
Б.має специфічний запах ;
В.вуглеводнева сировина .

3. Які з формул описують  рівноприскорений рух?

А) s=vt

Б)

В)s=

4.  Обрати процеси переробки нафти

А.  крекінг

Б. фільтрування

В.  фракційна перегонка

Г. Гідрування

5. Встановити відповідність

МЕТОД	ПРОЦЕСИ
А) риформінг	1) розділення на фракції
Б) каталітичнийкрекінг	2)розщеплення
В) термічний крекінг	3) розщеплення та ізомеризація
Г) ректифікація	4) ізомеризація та ароматизація

А-4, Б- 3,В- 2,Г-1

ІІІ. Фізично-хімічні  дослідження  деяких видів палива

(Максимальна кількість балів-5)

Учні першої групи «Теоретики» повідомляють цікаві факти про паливо (випереджальне завдання).

1.Нафта

Нафту люди виявили й почали використовувати ще в VI—V тис. до Р.Х., але тільки зовсім недавно — у другій половині ХІХ ст. Її видобуток досяг промислових масштабів, а в ХХ ст. разом з природним газом становив основу паливно-енергетичного балансу світу. Імовірно, «біля витоків нафтової річки» стояли давні народи Месопотамії, оскільки найдавніші ознакиви користання нафтопродуктів були виявлені археологами в середній і нижній течії Тигру та Євфрату (території сучасного Іраку, Ірану, Кувейту). Шумери використовували загустілі продукти нафтового вивітрювання (бітум, асфальт), що виступали на поверхні землі, здебільшого як будівельний матеріал. Його додавали до суміші глини, піску й гравію, з якої робили цеглу підвищеної міцності. Ним же скріплювали кам'яні мури (бітумна в'язка), покривали дороги (по суті це були перші асфальтові дороги в історії людства), укріплювали береги штучних водойм а також обмазували днища човнів, забезпечуючи таким чином їх водонепроникність. Рідку нафту (як паливо світильників) широко застосовували для освітлення приміщень. Нафту жителі Межиріччя вважали цілющою — бітумними мазями лікували нариви, коросту, ваннами у нафтових купелях намагалися позбутися болів у суглобах.У Давньому Китаї (з середини II тис.до Р.Х.) нафту застосовували для освітлення, як ліки, мастило і (можливо вперше в історії  людства) у військових цілях. Під час правління династії Хань (з кінця III ст. до Р.Х. до III ст. нашої ери) були відкриті славетні нафтові родовища на півночі Шеньсі (Центральний Китай). У тогочасних китайських літописах (зокрема в „Історії другої Ханської династії”, написаної в V ст.) нафта названа „палаючою водою”. Серед іншого тут повідомляється, що в повіті Янчан нафта прорвалася в озеро й збирали її з човнів, черпаючи з водної поверхні; у провінції Ганьсу фонтанувало джерело жирної як олій води, яка горілая скравим полум'ям. Воїни Давнього Китаю готували спеціальні «палаючі бомби» — горщики з запаленною нафтою, які кидали на ворога. У середньовічному „Історико-географічному описі” ЛіЦзи-Пу описана облога тюркськими племенами одного з китайських центрів нафтового промислу міста Цзюцюань. Перемогу городяни здобули завдяки знищенню облогових знарядь тюрків за допомогою нафтових „палаючих бомб”. Відоме також успішне застосування  китайцяминафти в середньовічних баталіях на воді (для підпалення ворожих човнів). Античний світ був добре знайомий з корисними властивостями нафтопродуктів, завозив їх із країн Сходу й застосовував у промислах, медицині, побуті та на війні. Перша згадка про карпатську нафту зустрічається в літературі 1617 р. На старовинному промислі Слобода Рунгунська її добували в 1711 р. На початку XIX ст. нафтові поклади було відкрито в смузі від Добромиля через Дрогобич до Кут і далі до Румунії. Бориславське нафтогазове родовище почали розробляти в 1854 р. Нафтовіями тут розміщували переважно вздовж р. Тисмениці. У 1865 р. в Бориславі функціонувало близько 5 тис.ям глибиною 35—40 м. Добова продуктивність однієї копанки досягала 130—140 кг. У 1855—1865 рр. Вартість щорічного видобутку нафти та озокериту в Галичині оцінювалася в 15 млн золотих. У 1865 р. за межі Галичини вивезено 150 т нафти.

Як же нафта врятувала китів? В середині XIX століття підвищений попит на нафту врятував китів від знищення. Китовий жир в ті часи був цінним продуктом. Його використовували для виробництва свічок, ліків, косметики, а головне – на ньому працювали освітлювальні лампи. Саме тому полювання на китів  велось в дуже великих обсягах, що призвело майже до повного вимирання. На щастя  у 50-х роках  в процесі перегонки нафти  відкрили дешевий та безпечний матеріал – гас. Він саме й замінив китовий жир, чим врятував популяцію китів. Існує кілька теорій походження нафти.

Органічна теорія

Дуже ймовірно, що нафта утворилася із залишків морських організмів і рослин, що осідали протягом мільйонів років на мор­ське дно. Неорганічні речовини служили каталізаторами гниття, яке викликалося анаеробними бактеріями (тобто тими, що жили без доступу повітря). При тектонічних зрушеннях донні органічні шари опинилися в товщі Землі, де на них діяли тиск земної кори,  теплота внутрішніх шарів Землі. Донні шари перетворювалися її такий спосіб на суміші вуглеводнів; рідка нафта накопичувалася у вигляді нафтоносних шарів над непроникними для неї гірськими породами.

Рідке паливо

 Рідке паливо перевозять в спеціальних танкерах, і найдовший танкер для транспортування газу досягає 345 метрів в довжину.

  Найбільшими запасами нафти володіють (у порядку зменшення): СаудівськаАравія, Росія, Ірак, ОАЕ, Кувейт, Іран, Венесуела, Мексика, Лівія, Китай, США, Нігерія, Азербайджан, Казахстан, Туркменістан, Норвегія.

Супергігантське, унікальне родовище нафти розташоване в Саудівській Аравії, Перськійзатоці. Родовище Аль-Гавар  зберігає 20 млрд тонн нафти. Воно було відкрито відразу після закінчення II Світової війни в 1948 р.

   За роки Незалежності видобуто понад 450 мільярдів кубічних метрів газу  й 100 мільйонів тонн нафти та газового конденсату. Загалом з надрУкраїни за історію газової промисловості (з 1924 року – за 90 років) видобуто 2 трильйони кубічних метрів газу.

 

Вчитель хімії. Важливою характеристикою пального (бензину, гасу) для двигу­нів внутрішнього згоряння є його октанове число (ОЧ). Мірою детонаційної стійкості пального і служить ОЧ; воно чисельно дорівнює вмісту (в об'єм­них %) ізооктану (ОЧ = 100) в його еталонній суміші з н-гептаном (ОЧ = 0), при якому ця суміш має однакові, антидетонаційні влас­тивості з пальним, яке випробовують.Найменше ОЧ мають нормальні алкани; ОЧ зростає при переході від алканів до алкенів, циклоалканів та ізоалканів, найбільшими значеннями ОЧ характеризуються арени.

Вчитель фізики.Октанове число бензину – це показник його стійкості до детонації. Чим вище октанове число, тим довше бензин не запалюється при стисненні, тим сильніше можна його стиснути. Іншими словами, якщо з палива потрібно вичавити більше енергії, то в камері  згоряння паливноповітряну суміш потрібно сильніше стиснути, а від цього вона може вибухово самозайматися. Тому, для двигунів з високим ступенем стиснення застосовуються бензини, здатні витримувати великий стиск, при цьому не вибухаючи. Досягається це за рахунок введення в бензин на нафтопереробних заводах спеціальних присадок.

Учні другої групи «Експериментатори»проводять лабораторний дослід.

Вчитель хімії. Згідно з неорганічною теорією, автором якої є Д. І. Менделєєв, нафта могла утворитися з карбідів металів, що знаходяться в над­рах Землі, і води, яка просочилася туди. Запропонована також космічна теорія, за якою нафта могла утво­ритися з водню і вуглецю при формуванні нашої планети. Пропоную вам провести лабораторний дослід та занести дані в таблицю.

Лабораторний дослід. Знайомство з властивостями нафти та нафтопродуктами.

Властивості нафти

Властивості нафти	Колір	Запах	Агрегатний стан	Розчинність у воді

Знайомство з нафтопродуктами

Назва нафтопродуктів	Агрегатний стан , колір нафтопродуктів
	Бензин	Гас	газойль	мазут

Мультимедійна валеопауза (вправи для очей).

 Учні третьої групи «Практики» розв’язують задачі(максимальна кількість балів за розв’язок задачі-5)

1. Учитель хімії. При згоранні бензину  С₇Н₁₆ у автомобільному двигуні відбувається реакція горіння, в результаті якої утворюються вуглекислий газ і вода.  Для поїздки з Кривого Рога до Дніпра потрібно  29 л  бензину ( густина — 0,750 г/ см³). Обчислити  об'єм кисню, який використовується на спалювання цього палива під час поїздки.
2. Учитель фізики.Обчислити у скільки разів ККД двигуна буде більше, якщо двигун авто спочатку буде працювати на дизельному паливі, а потім на бензині; графіки залежності проекції швидкості від часу відповідно зображено на малюнках, q_б= 44 МДж/ кг, q_д=43МДж/ кг?

 

3. Завдання з QR-кодом

Тестуванняhttps://learningapps.org/2244735

Учні роблять висновки, даючи відповіді на питання:

1. Які найефективніші види палива для транспорту на ваш погляд?(«Теоретики»)
2. Які властивості мають досліджені види палива?(«Експериментатори»)
3. При використанні якого пального (бензину чи дизельного) ККД двигуна авто буде вищий?(«Практики»)

IV. Підведення підсумків уроку. Домашнє завдання

Учні переводять кількість набраних барелів в оцінку за таблицею.

 

Кількість барелів	5	6	7	8	9	10	11 і більше
Оцінка	6	7	8	9	10	11	12

 

Домашнє завдання: підготувати проекти «Проблема забруднення довкілля при переробці нафти»

 

Джерела:

Вікіпедія

WWW.sbio.info

WWW.fizik.bos.ru