Интегрированный урок по теме Природные источники углеводородов



Интегрированный урок по теме:

«Природные источники углеводородов».

Интеграция предметов: химия, биология, физика, география, геология, экология, экологические основы природопользования, история.

Разработала: Чиркина Галина Викторовна, преподаватель химии, биологии, естествознания, географии, экономики, экологии ГАОУ Астраханской области СПО «Ахтубинский губернский техникум».

Продолжительность урока 2 часа (пара).

Аннотация: Урок разработан в соответствии с содержанием программы по химии. Обучающая, развивающая, воспитывающая задачи взаимосвязаны и обоснованны, отвечают программным требованиям и содержанию материала. Тип урока комбинированный, с использованием электронных средств обучения. Урок может проводиться как несколькими преподавателями — предметниками, так и одним преподавателем, владеющим материалом. На уроке используется много наглядного материала (презентации, таблицы, карты, иллюстрации), учащиеся выполняют несколько видов работ (работа с учебником, картами, составление таблиц, практическая работа), материал основан на межпредметных связях, используются разные методы и формы организации урока в зависимости от его этапов.

Цель: Усвоение учащимися материала о природных источниках углеводородов, их происхождении, месторождениях, способах добычи, транспортировки и переработки, а также об использовании продуктов переработки газа, нефти и каменного угля. 

Сформировать представление у учащихся об исчерпаемости природных ресурсов, о проблемах рационального использования газа, нефти и угля, об экологических проблемах, связанных с добычей и использованием данных полезных ископаемых.

Задачи:

Образовательная: Углубить знания учащихся о происхождении и классификации горных пород, их месторождениях, о роли органической химии для человечества, о последствиях неразумного вмешательства человека в природу.

Развивающая: Продолжить развитие умений учащихся работать с  текстом учебника, с географическими картами, таблицами, структурировать и систематизировать материал, делать вводы.

Воспитательная: Воспитание бережного отношения к природе, патриотизма, гуманизма, прилежания, трудолюбия.

Оборудование: учебник Рудзитис Г.Е. «Химия 10 класс», пробирки с нефтью, мультимедийные средства обучения (компьютер, проектор, экран), электронные презентации «Классификация природных ресурсов», «Нефть», «Природный газ», «Каменный уголь», карта полезных ископаемых мира, раздаточный материал (географические атласы, контурные карты, методички для выполнения практической работы).

Ход урока:

I. Организационный момент (3 мин.)

Приветствие, проверка готовности к уроку. Постановка темы и цели урока.

II. Подготовка к восприятию нового материала: (7 мин)

1. Актуализация знаний 

Изученные классы углеводородов (алканы, алкены, алкины, арены) широко применяются в промышленности, быту, на производстве. Чтобы получить эти вещества, можно использовать различные химические реакции, но для их получения в огромных количествах такой способ не подходит. От куда же человечество получает необходимые углеводороды, сырье для производства так необходимого бензина, ацетилена, полиэтилена и огромного количества других нужных нам веществ? Источником углеводородов являются природный газ, нефть и каменный уголь.

2. Повторение материала «Классификация природных ресурсов и полезных ископаемых», необходимого для изучения новой темы.

Географический компонент урока:

Вспомните из курса географии классификацию природных ресурсов и полезных ископаемых по происхождению, по использованию, по исчерпаемости и восполняемости.

(слайды «Классификация природных ресурсов»)

Вывод: определение места нефти, газа и угля в классификации:

«Нефть, газ и уголь – это ресурсы промышленного производства, энергетические, горючие, исчерпаемые, невозобновляемые, осадочного происхождения».

III. Изучение нового материала (60 мин):

Природный и попутные нефтяные газы.

Используя материал, изложенный учителем, текст учебника (Рудзитис Г.Е. химия 10 кл., §16), наглядный материал, выполнить практическую работу:

1. Найти в географическом атласе и отметить на контурной карте крупнейшие месторождения газа в мире.

2. Заполнить таблицу № 1 (с целью обобщения и систематизации знаний):

таблица №1

Источник

углеводородов

Физические

свойства

Состав

Применение

Природный газ

Попутные

нефтяные газы

(таблица на слайде)

(Рассказ учителя с элементами беседы)

Биологический компонент урока:

Вспомнить образование осадочных горных пород – нефти, газа и угля – в процессе эволюции.

1. Образование газообразных полезных ископаемых, месторождения газа:

Природный газ – смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ. В осадочной оболочке земной коры сосредоточены огромные залежи природного газа. Согласно теории биогенного (органического) происхождения, они образуются в результате разложения останков живых организмов. Считается, что природный газ образуется в осадочной оболочке при бо́льших температурах и давлениях, чем нефть, поэтому месторождения газа часто расположены глубже, чем месторождения нефти.

Географический компонент урока:

Природный газ относится к полезным ископаемым. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии – в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. При стандартных условиях (101,325 кПа и 20 °C) природный газ находится только в газообразном состоянии. Также природный газ может находиться в кристаллическом состоянии в виде естественных газогидратов. Позже выяснилось, что запасы природного газа в данном состоянии огромны. Они располагаются как под землёй, так и на незначительном углублении под морским дном.

Показать на карте мира крупнейшие месторождения газа (задание учащимся – найти месторождения газа в атласе, отметить их на контурных картах).

Огромными запасами природного газа обладают Россия (Уренгойское месторождение), Иран, большинство стран Персидского залива, США, Канада. Из европейских стран стоит отметить НорвегиюНидерланды. Среди бывших республик Советского Союза большими запасами газа владеют ТуркменияАзербайджанУзбекистан, а также Казахстан (Карачаганакское месторождение).

(показ слайдов)

Крупнейшие мировые газодобытчики: (по данным 2011 г.)

Страна

Добыча

млрд. куб. м

Доля мирового рынка (%)

Страна

Добыча

млрд. куб. м

Доля мирового рынка (%)

Россия

670,5

18

Узбекистан

65

2

США

619

18

Туркменистан

53

1,8

Канада

158

5,2

Египет

63

Иран

152

5

Великобритания

60

Норвегия

110

4

Малайзия

59

1,9

Китай

98

2,9

Индия

53

Нидерланды

89

2,1

ОАЭ

52

Индонезия

82

2,4

Мексика

50

Саудовская Аравия

77

2,3

Азербайджан

41

1,1

Алжир

68

5

Остальные страны

1440,17

38,4

Месторождения России:

В 2005 году в России объём добычи природного газа составил 548 млрд м³. В 2010 году Россия вернула себе лидерство в объемах добываемого газа, нарастив добычу до 647 млрд м³. В 2011 году добыча газа в России составила 670,5 млрд м³.

(показ слайдов)

Месторождения в России:

Название

месторождения

Тип

Открыто

Общие запасы (прогнозируемые)

Месторасположение

Заполярное

нефтегазоконденсатное

1965 год

735 млрд. м³ газа

Тазовский район Ямало-Ненецкого АО

«Сахалин-3»(Входят 4 блока: Киринский, Венинский, Айяшский и Восточно-Одоптинский)

нефтегазовое

1992 год

(Киринский)

1,4 трлн м3 природного газа

700 млн т нефти

побережье острова Сахалин, шельф Охотского моря.

Русановское

конденсатсодержащий газ

1992 год

3,0 трлн. м3

природного газа

Карское море.

Ленинградское

сухой метановый газ

(от 91 до 99 %)

1992 год

3,0 трлн. м3

природного газа

Карское море.

Штокмановское

(Штокманское)

газоконденсатное

1988 год

3,7 трлн м3 газа

31 млн т. конденсата

Шельф Баренцева моря 600 км к северо-востоку от Мурманска.

Бованенковское(суммарно с Харасавэйским Новопортовским)

нефтегазоконденсатное

1971 год

5,9 трлн м3 газа100,2 млн т. конденсата227 млн т. нефти

полуостров Ямал, в 40 километрах от побережья Карского моря

Ямбургское (ЯНГКМ)

нефтегазоконденсатное

1969 год

месторождение газа, газового конденсата и нефти.

на Тазовском полуострове

Уренгойское

газовое

1966 год

10 трлн. м3природного газа

В Ямало-Ненецком АО Тюменской области России, г. Новый Уренгой.

Метан и некоторые другие углеводороды широко распространены в космосе. Метан — третий по распространённости газ вселенной, после водорода и гелия. В виде метанового льда он участвует в строении многих удалённых от солнца планет и астероидов, однако такие скопления, как правило, не относят к залежам природного газа, и они до сих пор не нашли практического применения. Значительное количество углеводородов присутствует в мантии Земли, однако они тоже не представляют интереса.

Химический компонент урока:

2. Физические свойства:

Газообразное вещество, легче воздуха в 1,8 раз, поэтому при утечке не собирается в низинах, а поднимается вверх. Температура самовозгорания 650 °C.

3. Состав:

Основную часть природного газа составляет метан (CH4) — от 92 до 98 %. В состав природного газа могут также входить более тяжёлые углеводороды — гомологи метана:

этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (C4H10), а также другие неуглеводородные вещества: водород (H2), сероводород (H2S), диоксид углерода (СО2), азот (N2), гелий (Не).

Попутные нефтяные газы имеют иной состав (найти материал в §16. химия 10 кл., Рудзитис Г.Е. и занести его в таблицу № 1).

4. Применение:

Природный газ широко применяется в качестве горючего в жилых, частных и многоквартирных домах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи; как топливо для машин (газотопливная система автомобиля), котельныхТЭЦ и др. Сейчас он используется в химической промышленности как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например, пластмасс. В XIX веке природный газ использовался в первых светофорах и для освещения (применялись газовые лампы).

5. Добыча и транспортировка:

Природный газ находится в земле на глубине от 1000 метров до нескольких километров. Газ добывают из недр земли с помощью скважин. Сверхглубокой скважиной недалеко от города Новый Уренгой получен приток газа с глубины более 6000 метров. Скважины стараются разместить равномерно по всей территории месторождения для равномерного падения пластового давления в залежи. Газ выходит из недр вследствие того, что в пласте он находится под давлением.

(показ слайдов)

Газ, поступающий из скважин, необходимо подготовить к транспортировке конечному пользователю (на химический завод, котельнуюТЭЦ, городские газовые сети). Необходимость подготовки газа вызвана присутствием в нём, кроме целевых компонентов (целевыми для различных потребителей являются разные компоненты), также и примесей, вызывающих затруднения при транспортировке либо применении: пары воды, сероводород, гелий. Газ подготавливают по различным схемам: либо очистка, осушка газа от водяных паров, либо газ обрабатывают на газоперерабатывающем заводе, где выделяют гелий и серу.

В настоящее время основным видом транспорта является трубопроводный. Газ под давлением 75 атм прокачивается по трубам диаметром до 1,4 м. По мере транспортировки давление газа падает, поэтому через определённые промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ обычно дожимается до давления до 120 атм и затем охлаждается. Сооружение и обслуживание трубопровода весьма дорогостоящи, но это наиболее дешёвый способ транспортировки газа на небольшие и средние расстояния.

На территории России расположено 24 хранилища природного газа. Протяжённость магистральных газопроводов России составляет 155 тыс. км.

Кроме трубопроводного транспорта широко используют специальные танкеры — газовозы. Это специальные суда, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии в специализированных изотермических емкостях при температуре от −160 до −150 °С. Для сжижения газ охлаждают при повышенном давлении. При этом степень сжатия достигает 600 раз. Таким образом, для транспортировки газа этим способом, необходимо протянуть газопровод от месторождения до ближайшего морского побережья, построить на берегу терминал для сжижения газа и закачки его на танкеры, и сами танкеры. Такой метод транспортировки является значительно более экономичным, чем трубопроводный. Кроме того, сжиженный газ куда более безопасен при перевозке и хранении, чем сжатый.

Также есть и другие технологии транспортировки газа, например с помощью железнодорожных цистерн. Были так же проекты использования дирижаблей или в газогидратном состоянии, но эти разработки не нашли применения в силу различных причин.

Экологический компонент урока.

В экологическом отношении природный газ является самым чистым видом органического топлива. При его сгорании образуется значительно меньшее количество вредных веществ по сравнению с другими видами топлива. Однако сжигание человечеством огромного количества различных видов топлива, в том числе природного газа, за последние полвека привело к некоторому незначительному увеличению содержания углекислого газа в атмосфере, который является парниковым газом. Кроме того, попутные нефтяные газы сжигаются при добыче нефти, так как их добыча нерентабельна из-за их малого количества.

Проверка практической работы по теме «Природный газ» (показ слайда).

Нефть.

Используя материал, изложенный учителем, текст учебника (Рудзитис Г.Е. химия 10 кл., §17), наглядный материал, выполнить практическую работу:



Страницы: Первая | 1 | 2 | 3 | Вперед → | Последняя | Весь текст




sitemap
sitemap