Веб-квест «Кам’яне вугілля, продукти його переробки. Основні види палива та їх значення в енергетиці країни»

Веб-квест «Кам’яне вугілля, продукти його переробки. Основні види палива та їх значення в енергетиці країни»

Мета:

• визначити роль вугільної промисловості в світовому господарстві та органічному синтезі;
• схарактеризувати виникнення кам’яного вугілля, місцезнаходження кам’яного вугілля та їх запаси;
• розкрити проблеми та перспективи розвитку вугільної промисловості;
• показати значення кам’яного вугілля в органічному синтезі, його енергетичне значення та проблеми, пов’язані з глобальним потеплінням клімату.

Тип веб-квесту: короткочасний

Обладнання: комп'ютери або ноутбуки, інтерактивна дошка, проектор, роздатковий матеріал.

Методи навчання: репродуктивний,  частково-пошуковий.

Форма організації пізнавальної діяльності: групова робота, індивідуальна робота, самостійна робота, гра.

Хід Веб-квесту

І. Організація процесу роботи Веб-квесту

Процес роботи

1. Оберіть собі ту роль, яка вам ближче і з якою, як вам здається ви можете впоратися.
2. Учні що вибрали собі одну і ту ж саму роль, можуть об'єднатися в мікрогрупу або працювати індивідуально до тих пір, поки не настане етап вироблення спільної точки зору на проблему.
3. Після роботи ви повинні обговорити результати роботи в мікрогрупі  і підготувати спільний звіт.
4. Для оформлення результатів ви можете використовувати:
   • Мультимедійні презентації;
   • Узагальнюючі таблиці;
   • Творчі звіти;
   • Веб-сторінки;
   • Різні види схем та діаграми.

ІІ. Актуалізація опорних знань та вмінь учнів

Хімічна розминка (самостійна робота) (Додаток1)

Перевірку здійснюємо методом «Самоперевірка». Відповіді проектуємо на екран.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів

Учитель

Два десятиліття поспіль вугілля перебувало у тіні нафтового буму. Гори

не збутого  вугілля росли в небо. Закривалися чисельні шахти, сотні тисяч гірників втрачали свої робочі місця. Перехід на дешеву, імпортовану - в основному з Близького Сходу – нафту, прирік вугілля на роль "попелюшки", позбавленої майбутнього. Однак це не відбулося в ряді країн, які врахували переваги енергоструктури, що спирається на національні ресурси. 

         Кам’яне вугілля — один з найцінніших ресурсів людства. Його зазвичай використовують як побутове, енергетичне паливо, а також він знайшов своє застосування в металургійній та хімічній промисловості. Якщо згадати історію, то саме кам’яне вугілля було першим паливом  серед копалин для людини.

На сьогоднішній день нафта дорожчає, і її прагнуть замінити дешевим видом палива. Може кам’яне вугілля, на яке багатий наш край, стане саме тим видом палива?

Проблемне запитання:

Роль вугільної промисловості в світовому господарстві та органічному синтезі, дійсно така важлива?

Під час виконання роботи необхідно охарактеризувати виникнення кам’яного вугілля; місцезнаходження кам’яного вугілля та їх запаси, проблеми та перспективи розвитку вугільної промисловості. Показати значення кам’яного вугілля в органічному синтезі, його енергетичне значення та проблеми, пов’язані з глобальним потеплінням клімату.

Для цього   потрібно відповісти на наступні питання:

1. Коли з’явилися перші згадки про кам’яне вугілля?
2. Які шляхи виникнення кам’яного вугілля?
3. Де є місцезнаходження кам’яного вугілля, його запаси?
4. Де використовують кам’яне вугілля?
5. Чи є кам’яне вугілля сировиною для хімічної промисловості? Що з нього видобувають?
6. Які екологічні проблеми, пов’язані із спалюванням палива? Як це пов’язано з глобальним потеплінням?
7. Визначити,  чи є майбутнє у кам’яного вугілля?

IV. Проведення Веб-квесту

   Для вирішення даних питаннях потрібні фахівці, компетентні  у різних галузях:

1. Роль 1. Історик
2. Роль 2. Геолог
3. Роль 3. Географ
4. Роль 4. Енергетик
5. Роль 5. Хімік
6. Роль 6. Еколог

Розподілимо обов'язки між ними

Роль 1. Історик

Вам необхідно, користуючись різними джерелами, з'ясувати історичні моменти, пов'язані з кам’яним вугіллям.

Практично неможливо встановити точну дату, але десятки тисяч років тому людина, вперше познайомилася з вугіллям, стала постійно стикатися з ним. Так, археологами знайдені доісторичні розробки покладів вугілля. Відомо, що з кам'яним вугіллям люди були знайомі в період древньої культури, але факти про його використання відсутні. Пізніше, у Римі, винайшли шляхи використання його, але лише в часи Аристотеля з'явився опис деяких інших властивостей вугілля, а в 315 р. до н.е. його учень описує вугілля як паливний матеріал і називає його «антраксом» (пізніше з'явилася назва «антрацит»).

Встановіть:

• Що собою являє кам’яне вугілля за фізичними властивостями?
• З  чим пов’язують початок промислової революції в Європі? 
• В якій країні було заборонено законом використання кам’яного вугілля і

         чому?

• Які традиції пов’язані з кам’яним вугіллям пов’язані в Англії?
• У період царювання якого царя почався видобуток кам’яного вугілля в Росії?
• В середині 19 століття розпочинається вітчизняна історія вуглебрикетного виробництва. Де і коли, була збудована перша фабрика з  випуску антрацитових брикетів для суден торгового флоту?

Джерела:

1. http://energetika.in.ua/ua/books/book-1/part-2/section-7/7-1/7-1-1
2. http://uk.wikipedia.org/wiki/Кам'яне_вугілля
3. http://www.3planet.ru/history/terra/1350.htm
4. http://uk.wikipedia.org/wiki/Історія_вуглевидобутку_

Роль 2. Геолог

Споконвіку вважалося, що там, де є нафта і газ, вугілля немає. Пояснювали це досить просто: органічна речовина, «яка породила» нафту, утворилася в морських умовах з нижчих рослин та мікроорганізмів, а вугілля – з вищих рослин на суші. «Перші ластівки», що порушили цю закономірність, з'явилися в повоєнні роки: у Донбасі (басейні континентальному) було відкрито перше газоконденсатне родовище. У 60-х роках XX ст. радянські геологи К.І. Багринцева і В.І. Єрмаков прийшли до висновку про значну роль вугленосних товщ, зокрема в Західному Сибіру, в генерації вуглеводнів.

Обговоріть та дайте відповіді на наступні питання

• З чого утворюється викопне вугілля?
• Чим визначаються склад і властивості викопного вугілля?
• Як розвиток рослинного світу вплинув на утворення вугілля?
• Які найважливіші показники бурого та кам’яного вугілля?

Джерела:

1. http://uk.wikipedia.org/wiki/Геологія_твердих_горючих_копалин
2. http://masters.donntu.edu.ua/m2011/feht/lytvynova/library/article1.htm
3. http://www.npblog.com.ua/index.php/geologiya/korisni-kopalini.html
4. http://energetika.in.ua/ua/books/book-1/part-2/section-7/7-4

Роль 3. Географ

Як фахівцям у цій галузі вам необхідно довести до відома, що біля 66% вугільних ресурсів, що видобуваються, припадає на економічно розвинуті країни, у першу чергу, США, країни СНД, Велику Британію, ФРН. Серед регіонів, що ведуть у видобутку вугілля, Азія, Західна Європа, Північна Америка і країни СНД. Провідні країни (Китай, США, Росія, Польща, Індія, Австралія, ФРН, ПАР, Україна, Казахстан) разом видобувають більше 80% загальносвітового вугілля.

Обсудіть наступні питання

1. Охарактеризуйте родовища кам’яного вугілля, географічне положення, їх запаси.
2. Охарактеризуйте світові запаси вугілля, що видобуваються.
3. Охарактеризуйте динаміку світового споживання та  видобутку вугілля.
4. Охарактеризуйте запаси вугілля в Україні.

Джерела:

1. http://energetika.in.ua/ua/books/book-1/part-2/section-7/7-7
2. http://schoollib.com.ua/geografiya/3/277.html
3. http://pidruchniki.ws/1663101238494/rps/vugilna_promislovist
4. http://sum.in.ua/s/vughillja

Роль 4. Енергетик

Ви, як енергетики, повинні охарактеризувати кам’яне вугілля як ідеальний вид палива.

Обговоріть такі питання, висловіть свою думку:

1. Охарактеризуйте використання  кам’яного вугілля як палива в різних галузях промисловості.
2. Назвіть головні  причини  ренесансу цього виду палива.
3. Вугілля – як перспективна сировина для виробництва моторних палив і продуктів органічного синтезу.
4. Вугілля – сировина для виробництва синтетичної нафти.

Джерела:

1. old.niss.gov.ua/book/StrPryor/9/12.pdf
2. uk.wikipedia.org/wiki/Вугілля
3. uk.wikipedia.org/.../Паливно-енергетична_сировина
4. http://www.viche.info/journal/2303/

Роль 5. Хімік

Як фахівці - хіміки, ви повинні узагальнити свої знання (і знання, отримані з джерел ), що кам’яне вугілля – суміш високомолекулярних полі циклічних  ароматичних сполук з високим умістом Карбону. Його широко використовують не тільки як побутове і промислове паливо, а й цінна сировина для промисловості.

Обговоривши, ви повинні відповісти на наступні питання:

1. Назвати елементний склад кам’яного вугілля та мінеральні компоненти.
2. Охарактеризуйте  процеси хімічної переробки кам’яного вугілля.
3. Які цінні хімічні речовини можна отримати переробкою кам’яного вугілля?
4. Назвіть основні продукти коксування кам’яного вугілля та охарактеризуйте їх.
5. Де здійснюють процес коксування?

Джерела:

1. http://www.knowledge.allbest.ru/chemistry.html
2.  http://www.billybonce.zp.ua/vydy-biopalyva/osnovni-vydy-biopalyva
3.  http://teacher.in.ua/navchalni-predmeti/himiya/materiali-do-urokiv/prezentac-ja-na-temu-prirodnii-gaz.html

Роль 6. Еколог

Людина підігріває атмосферу шляхом спалювання великої кількості газу, вугілля, нафтопродуктів, що призводить до парникового ефекту, смогу. За останні сто років із земних надр було видобуто 137 млрд. т вугілля, 47 млрд. т нафти, 20 трлн. куб. м газу. Єнергетичні ресурси збільшилися в 1000 разів, забруднення довкілля  продуктами переробки нафти, кам’яного вугілля призвело до катастрофічних проблем.

Як фахівці-екологи, використовуючи Інтернет -ресурси, ви повинні вивчити, проаналізувати обговорити, висловити свою точку зору, чи можна прийти до однієї думки, зробити висновки з наступних проблем:

1. Розгляньте небезпечні наслідки при спалюванні камяного  вугілля. Які можливі наслідки?
2. При згорянні палива утворюються шкідливі гази, оксиди сульфуру, нітрогену, карбону, які  потрапивши в атмосферу перетворюють цілющу вологу дощів в « мертву» кислу воду.
3. Охарактеризуйте вплив кислотних дощів.
4. Охарактеризуйте вплив  кам´яного  вугілля на розвиток « парникового ефекту», глобального потепління; міф і реальність.

Джерела:

1. http://manyava.ucoz.ua/publ/vugilna_promislovist/14-1-0-246
2. http://posibnyky.vntu.edu.ua/chemistry2/1.3.4.html
3. https://www.google.com.ua/search

V. Представлення результатів роботи

Учитель

Після роботи з джерелами інформації обговорити результати роботи в мікрогрупі і підготувати спільний звіт. Для підготовки звіту можна використовувати презентацію або текстовий редактор.

VI. Підведення підсумків. Оцінювання

Критерії оцінки

Робота в групі буде оцінюватися

Додаток 1

І варіант

1. Міні-тест

1) Вкажіть правильне твердження щодо детонаційної стійкості бензину:

а) здатність бензину вибухати у двигунах внутрішнього згоряння;

б) здатність бензину згоряти без вибуху у двигуні з іскровим запалюванням;

в) підвищення октанового числа бензину з допомогою спеціальних добавок;

г) стійкість бензину до нагрівання.

2) Вкажіть правильне твердження, яке характеризує крекінг:

а)процес сполучення низькомолекулярних речовин з утворенням високомолекулярних;

б) розщеплення вищих вуглеводнів з утворенням нижчих;

в) приєднання водню до молекул вуглеводнів;

г) відщеплення водню від молекул вуглеводнів.

3) Вкажіть основні продукти перегонки нафти:

а) водень;         

б) гас;

в) етан;            

г) газойль.

4) Вкажіть фізичні властивості нафти:

а) рідина темно-бурого кольору;

б) безбарвна рідина;

в) густа оліїста рідина;

г) добре розчинна у воді.

5) Вкажіть переваги природного газу перед кам’яним вугіллям:

а) екологічно чисті продукти згоряння;

б) потребує більшого об’єму повітря для спалювання;

в) дає вищу теплоту згоряння;

г) є сировиною для хімічної промисловості.

6) Вкажіть основні компоненти природного газу:

а) азот;                

б) метан;

в) етан;                

г) гелій.

7) Вкажіть природні джерела вуглеводнів:

а) вода;               

б) кам’яне вугілля;

в) вапняк;            

г) нафта.

2. Закінчіть речення

1)Бензин у великих кількостях використовують як ______________ й ____________________ пальне.

(Авіаційне, автомобільне)

2) За складом нафта — складна суміш _______________ різної молекулярної маси, головним чином __________________.

(Вуглеводнів, рідких)

3. Напишіть рівняння реакцій, з допомогою яких можна здійснити перетворення: