Конспект урока по химии в 10 класс на тему "Природные источники углеводородов"

10 класс

«Природные источники углеводородов»

Цель урока: познакомить с природными источниками углеводородов: природным и попутным нефтяными газами, нефтью, каменным углём и продуктами их переработки; дать представления о процессах крекинга и ректификации нефти, коксовании каменного угля.

Оборудование: раздел «Природные источники углеводородов», коллекция «Продукты переработки нефти», коллекция «Каменный уголь», таблица»Использование углеводородного сырья».

План урока:

1) Общая характеристика природных источников углеводородов.

2) Природный и попутный нефтяной газ.

3) Нефть.

4) Каменный уголь.

5) Проблемы использования углеводородного сырья.

Ход урока.

Сегодня на уроке мы познакомимся с природными источниками углеводородов: природным газом, нефтью, каменным углём.

1) Общая характеристика природных источников углеводородов.

Общая характеристика природных источников углеводородов.

2) Природный и попутный нефтяной газ.

Природный и попутный нефтяной газ. Различие в способах добычи этих газов и содержании в них углеводородов. Применение этих газов в промышленности.

Природный газ

Метан 95,6 % 63,4%

Этан 1% 10,5%

Пропан 0,33% 11,1%

Бутан 0,07% ( н-бутан) 2,8% (н-бутан) и 1,2% (и-бутан)

Пентан и выше 0,03% 2%

Азот и редкие газы 3% 9%

Углекислый газ 0,4% -

Применение 90% как топливо для синтеза веществ (разделяют на фракции)

Фракции попутного нефтяного газа:

1. Сухой газ - метан, этан (применяют как топливо);

2. Пропан-бутановая смесь (применяют как топливо);

3. Газовый бензин - пентан и выше (применяют как добавка к бензину).

Газовые месторождения России: Западная Сибирь (Уренгой, Заполярье); Волго-Уральский бассейн (Оренбург, Вуктыльск)

3) Нефть.

Нефть. Характеристика физических и химических свойств нефти.

Способы добычи нефти и места её залегания.

Промышленная установка переработки нефти. Запись продуктов ректификации и условий их получения.

Ректификация - физический процесс разделения нефти на фракции, основанный на различной температуре кипения веществ.

Демонстрация коллекции «Продукты переработки нефти». Фракции нефти:

1. Газовая фракция (метан и другие газы).

2. Бензин (С₅-С₁₁) температура-40-200⁰С (газолин, бензин авиационный, автомобильный).

3.Лигроин (С₈-С₁₄) температура-120-240⁰С (горючее для тракторов).

4. Керосин (С₁₂-С₁₈) температура-150-310⁰С (топливо для реактивных самолётов и ракет).

5. Газойль (С₁₈ и выше) температура-275⁰С (дизельное топливо).

6. Мазут - продукт, остающийся после ректификации нефти.

Мазут при высокой температуре разгоняют и получают машинные и смазочные масла. Остаток переработки мазута - гудрон.

Вопрос о крекинге нефти рассматривается по учебнику. Определяются различия между термическим и каталитическим крекингом. Показываются преимущества второго по сравнению с первым. Записываются уравнения крекинга С₁₈Н₃₈ и С₂₂Н_46. Определяются пути увеличения октанового числа бензина, его детонационной стойкости.

Нефтяные месторождения России: Западная Сибирь, Пермь, Баку.

4) Каменный уголь.

Нахождение каменного угля в земной коре, перспективы его использования по схеме: Торф - Бурый уголь - Каменный уголь - Антрацит.

Коксование каменного угля - основной процесс его переработки - химическое разложение угля при высокой температуре без доступа воздуха.

Газификация топлива - превращение органической части угля в горючие газы при температуре 1000-2000⁰С.

Демонстрация коллекции «Каменный уголь». Продукты коксования каменного угля:

1.Коксовый газ.

2. Надсмольная вода (аммиак).

3. Каменноугольная смола (получают арены, фенолы, пиридин).

4. Кокс (применяют в металлургии для восстановления металлов и производства карбидов).

5) Проблемы использования углеводородного сырья.

Рассмотреть таблицу запасов источников энергии

Выводы:

1. Основной источник энергии - нефть-47%, газ - 17%, угля - 30%, остальные - 6%.(ГЭС, АЭС и др.) Ещё 30 лет нефть будет лидировать.

2. Задачи: изыскать более эффективные пути переработки нефти. газов. угля. сланцев; усовершенствовать уже существующие ( перегонка, крекинг, пиролиз, коксование); получение жидкого топлива из угля и сланцев; получение и использование водорода в качестве моторного топлива; получение синтетического жидкого топлива из СО и Н₂.

Домашнее задание: подготовиться к семинару по материалам лекции и учебника О.С. Габриеляна (параграф 10), ответить на вопросы учебника.