Хайдарова З.Х.Чёрное золото.Урок-конкурс молодых специалистов.10 класс

ЧЕРНОЕ ЗОЛОТО
УРОК-КОНКУРС МОЛОДЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ • 10 класс

З.Х.ХАЙДАРОВА,
учитель химии школы № 13
(г. Магнитогорск, Челябинская обл.)

Девиз. «Чтобы победить – надо знать, уметь, думать».

Цели. Активизировать познавательную деятельность учащихся, создать особый эмоциональный фон для усвоения знаний, развивать у учащихся воображение и память, умения моделировать различные жизненные ситуации и отношения.

Оборудование. Склянка с сырой нефтью, стеклянный кристаллизатор, кусочки пробки, коллекция «Нефть и нефтепродукты», географическая карта, плакат «Схема трубчатой установки для непрерывной перегонки нефти».

П л а н у р о к а

• Вступительное слово учителя химии.

• О нефти в стихах.

• Историческая справка.

• География нефтяных месторождений.

• Физические свойства нефти.

• Перегонка нефти.

• Нефть и биология океана.

• Экологические вопросы.

• Получение бензина.

• Тестовое задание.

• Просмотр презентации по теме «Нефть».

• Подведение итогов урока-конкурса.

• Заключение.

ХОД УРОКА

• Вступительное слово учителя химии

Ребята, через некоторое время после окончания учебы вы все вольетесь в трудовые коллективы. Но где бы вы ни работали, на любом предприятии, на любом производстве вы будете повышать свое мастерство, участвуя в различных конкурсах. Сегодня на уроке при изучении новой темы «Нефть – черное золото» мы проведем смотр-конкурс вас как молодых преподавателей. Перед вами выступят «учителя» литературы, истории, географии, физики, химии, биологии, экологии, автодела и информатики.

Их работу будет оценивать компетентное жюри в составе трех человек (представить их). Это учащиеся 11-го класса, победители школьной и городской олимпиады.

По ходу урока вы должны составить в своих рабочих тетрадях мини-конспекты, которые выборочно будут взяты в конце урока для проверки.

Итак, начинаем.

• О нефти в стихах

Учитель литературы.

Черная нефть струится,
Плещет тайги прибой,
И ощущают ноздри
Запах ее огневой.

Нефть – это ярость света,
Ветра напор у виска.
Нефть – голубая ракета,
Рвущаяся в облака.

• Историческая справка

Учитель истории. В своем развитии нефтяная индустрия прошла большой путь. В 1900 г. добыча нефти во всем мире составляла около 20 млн т, через 20 лет – 27 млн т, а еще восемью годами позже – уже 190 млн т. Надежно разведанные и пригодные для добычи запасы нефти на земном шаре на конец 1974 г. оценивались в 97 млрд т. Коэффициент использования (доля (%) нефти в общем потреблении энергии) и годовая мировая потребность уже с 1960 г. сохраняют приблизительно постоянную величину около 37, которая не изменилась и до 2000 г. В 2000 г. добыли 3,6 млрд т нефти.

Нефть была известна еще в античные времена и использовалась в основном для освещения, а также как топливо. В 1854 г. путем несложной перегонки и очистки нефти стали получать керосин. В течение десятилетий керосиновая лампа была самым распространенным источником света. Керосин использовался также как растворитель и как средство для очистки поверхностей в технике и медицине.

• География нефтяных месторождений

Учитель географии. Залежи нефти находятся в недрах земли на разной глубине, где нефть заполняет свободное пространство между некоторыми породами. Если она находится под давлением газов, то поднимается по скважине на поверхность земли.

По запасам и добыче нефти бывший Советский Союз занимал 1-е место в мире (показывает месторождения по карте). На Западную Сибирь приходится около 50% всей российской добычи нефти. Другие богатые нефтью районы – Печорский бассейн, Республика Коми, Башкортостан, Татарстан.

• Физические свойства нефти

Учитель физики (демонстрирует учащимся склянку с сырой нефтью). Нефть – маслянистая жидкость от светло-бурого до черного цвета с характерным запахом. Она немного легче воды и практически в ней не растворяется. Поскольку нефть – смесь различных углеводородов, то у нее нет определенной температуры кипения.

• Перегонка нефти

Учитель химии (рассказывает, используя плакат). Установка для перегонки нефти состоит из печи для нагревания нефти и ректификационной колонны. В колонне нефть разделяется на фракции – отдельные смеси углеводородов с небольшими интервалами температур кипения: бензин, лигроин, керосин и т. д. В печи имеется свернутая в змеевик длинная труба.

Печь обогревается продуктами сгорания мазута или газа. В змеевик непрерывно подается нефть: там она нагревается до 320–350 °С и в виде смеси жидкости и пара поступает в ректификационную колонну. Колонна представляет собой стальной цилиндрический аппарат высотой около 40 м. Внутри она имеет несколько десятков горизонтальных перегородок с отверстиями – так называемых тарелок. Пары нефти, поступая в колонну, поднимаются вверх и проходят через отверстия в тарелках. Постепенно, охлаждаясь при своем движении вверх, они частично сжижаются.

Наименее летучие углеводороды сжижаются уже на первых тарелках, образуя газойлевую фракцию; более летучие собираются выше и образуют керосиновую фракцию; еще выше собирается лигроиновая фракция. Наиболее летучие углеводороды выходят в виде паров из колонны и после конденсации образуют бензин. Часть бензина подается обратно в колонну для «орошения», что способствует лучшему режиму работы.

После отгонки из нефти светлых продуктов остается вязкая черная жидкость – мазут. Из мазута путем дополнительной перегонки получают смазочные масла. Неперегоняющуюся часть мазута называют гудроном. Гудрон используется в строительстве и при асфальтировании дорог. (Учащиеся смотрят коллекцию.)

• Нефть и биология океана

Учитель биологии. Количество поступающей за год в Мировой океан нефти оценивается в
5–10 млн т. Подсчитано, что 200 тыс. т нефти достаточно, чтобы превратить все Балтийское море в биологическую пустыню. Нефть и нефтепродукты попадают в океан при разведке и добыче, при аварии судов и сливе балластных вод танкерами. Нефтяная пленка на поверхности воды нарушает обмен тепла, влаги и газов между водной средой и атмосферой, в результате нарушается биологическое равновесие водоема. Страдают от нефтяного загрязнения и обитатели морей и океанов: 1 л разлитой нефти загрязняет приблизительно около 40 тыс. л воды. На этом участке гибнет планктон – основной продукт питания многих водных обитателей, молодь рыб и другие водные животные. Растворимые компоненты нефти очень ядовиты, часто они становятся причиной гибели морских птиц, отрицательно влияют на пищевые качества мяса морских животных.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

традают от нефтяного загрязнения
обитатели рек и морей


Опасную угрозу представляет нефть для птиц. В первую очередь загрязняется их оперение. Перья склеиваются и уже не могут служить тепловым изолятором. Поэтому большинство птиц, оказавшихся в районе нефтяных разливов, гибнут в холодную погоду. Нефть и ее продукты оказывают отравляющее действие на кишечник, печень, почки, селезенку; накапливаются в жире, коже и мышцах птиц. По этим причинам численность птиц резко сокращается.

(Демонстрация рисунков и фотографий.)

• Экологические вопросы

Учитель экологии. Для нефтехимического производства особенно актуальна проблема охраны окружающей среды. Добыча нефти связана с затратами энергии и возможным загрязнением окружающей среды. Сегодня на уроке мы проведем эксперимент – очистку воды от нефти.

Лабораторный опыт.
Собирание нефти с поверхности воды

В кристаллизатор с водой приливаем 1–2 мл нефти, на образовавшуюся нефтяную пленку высыпаем пробковую крошку. Через некоторое время пропитанную нефтью крошку собираем с поверхности воды.

После проведения лабораторного опыта учащимся задаются вопросы.

1. Какую роль выполняет пробковая крошка?

2. Чем можно заменить пробковую крошку?

3. Какой вред наносит нефть живым организмам в водоеме?

• Получение бензина

Учитель автодела. Процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества называют крекингом. Крекинг используют для повышения выхода бензина из нефти и улучшения его качества. Схема крекинга:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Крекинг бывает двух видов: каталитический и термический.

В настоящее время наиболее распространен каталитический крекинг. Он проводится при той же температуре (450–500 °С), что и термический крекинг, но проходит с большей скоростью и позволяет получать бензин более высокого качества. Изомеризация влияет на качество образующегося бензина, т.к. наличие разветвленных углеводородов сильно повышает его октановое число. Детонационную стойкость углеводородов и их смесей (бензин) количественно характеризуют октановым числом. Чем больше это число, тем выше стойкость к детонации.

Бензин для автомобилей имеет октановое число меньше 100, например А-72, А-96. Для авиационных двигателей применяют бензин с более высоким октановым числом, например Б-120.

• Тестовое задание

У Ивана Петровича есть машина. При эксплуатации двигателя содержание угарного газа СО и оксида углерода(IV) СО2 в выхлопных газах превысило установленную норму в три раза. Иван Петрович решил: а) не буду ездить на машине, пока не отрегулирую карбюратор; б) буду ездить на машине только иногда, если уж очень нужно; в) всего-то в три раза больше нормы, буду ездить на машине до следующего техосмотра или до первого штрафа.

Какое правильное решение должен принять Иван Петрович? Почему?

• Учитель информатики с помощью компьютера и проектора показывает на экране заранее подготовленную презентацию по теме «Нефть».

• Подведение итогов урока-конкурса

Пока жюри подводит итоги, учащиеся слушают «Гимн химии».

Гимн химии

(на мотив песни «Что такое осень?»)

Что такое химия, приятель?
Формулы, химические знаки,
Применение, свойства и строение, при этом.
У веществ свойств много самых разных.
«Что такое химия?» – спросил ты.
Я на это так тебе отвечу:
«Это – все предметы, вместе взятые, конечно,
И эксперимент еще в придачу».

Жюри объявляет победителей конкурса, занявших 1-е, 2-е и 3-е места.

• Заключение

Учитель химии. Наш смотр-конкурс я хочу закончить прекрасными строками из стихотворения Эдуарда Асадова «Творите биографии свои»:

«Еще вчера, буквально же вчера,
Вы мяч гоняли где-нибудь на даче,
А вот сейчас судьбу решать пора
И надо пробиваться в мастера,
Во всяком деле только в мастера,
Такое время, что нельзя иначе…

Пусть будут весны, будут соловьи,
Любите милых горячо и свято,
Но все же в труд
Идите как в бои.
Творите биографии свои,
Не упускайте времени, ребята!»