Разработка урока химии в 10 классе "Нефть. Состав и переработка"

Конспект урока химии в 10 классе «Нефть. Состав и переработка». (О.С.Габриелян, базовый уровень).

Составитель: Милохова Ольга Сергеевна, учитель химии и биологии,

МБУ «Школа №46» г.о. Тольятти

Тольятти, 2017

Конспект урока химии в 10 классе «Нефть. Состав и переработка». (О.С.Габриелян, базовый уровень).

Задачи:

- познакомить с составом и переработкой нефти путём фракционной перегонки, дать понятие о крекинге.

Цели: дать понятие о применении продуктов нефтеперегонки; показать значение фракционной перегонки нефти; познакомить с применением продуктов крекинга; экологическое воспитание школьников.

Оборудование: школьные коллекции «Нефть, продукты её переработки».

Ход урока:

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания (устный опрос, проверка письменного задания в тетрадях, индивидуальные задания на карточках разного уровня).

Карточка №1 (оценка «3»): Исходя из молекулярной формулы бутана С₄Н₁₀ запишите: а) структурную формулу; б) полуструктурную формулу; в) углеродный скелет этого вещества.

Карточка №2 (оценка «4»): Определите массовую долю водорода в молекулах метана, этана, ацетилена. Для какого углеводорода она максимальна?

Карточка №3 (оценка «4»): Сколько П-связей содержит молекула пропана? Какова массовая доля (%) углерода в этом соединении?

Карточка №4 (оценка «5»): Для получения ацетилена использовали реакцию:

СаС₂ + 2Н₂О = С₂Н₂ + Са(ОН)₂. Вычислите объём ацетилена (н.у.) и массу образовавшегося основания, полученных в результате полного растворения в воде 32г карбида кальция.

1. Изучение нового материала.

Учитель даёт определение, что такое нефть.

Нефть – природная смесь углеводородов, в основном алканов линейного и разветвлённого строения с другими органическими соединениями, прежде всего полиароматическими углеводородами.

В процессе рассказа составляем схему:

смесь алканов, циклоалканов, аренов, O-,N-,S-содержащих

Нефть – чёрная маслянистая жидкость с плотностью 0,73-1,04 г/мл, w(C)~85%, w(Н)~ 15%

органических веществ, природных смол и полимеров

не имеет постоянной _tкип.

____________________________________________________

необходимо разделение – перегонка крекинг – расщепление.

Обратить внимание на отсутствие в составе нефти алкенов, алкинов, алкодиенов – активных, легко окисляющихся и полимеризующихся углеводородов; а также обратить внимание на различие состава нефти разных месторождений.

Два основных способа переработки нефти (рассказ учителя).

Нефть очищают от механических примесей, серосодержащих органических соединений и подвергают фракционной перегонки или ректификации, - это физический способ разделения смеси компонентов, основанный на различии их температур кипения.

Сначала идёт подготовка к перегонке – обезвоживание (отстаиванием) и обессоливание (добавление H₂SO₄). Перегонку осуществляют на нефтеперегонных заводах в специальных установках – ректификационных колоннах, в которых повторяются циклы испарения и конденсации жидких веществ, содержащихся в нефти (стр. в учебнике 57, рис. 28; рис. 29 – устройство тарелок ректификационной колонны: на высоких тарелках скапливаются более легкокипящие фракции, на нижних – высококипящие).

Учащиеся работают с рисунками и текстом учебника, изучают школьные коллекции «Нефть, продукты её переработки» и заполняют в рабочих тетрадях таблицу:

Таблица «Продукты фракционной перегонки нефти»

Наиболее ценная фракция перегонки нефти – это бензин. Но бензин, полученный в результате прямой перегонки, удовлетворяет мировые потребности лишь на 15%. Остальные 85% получают путём расщепления углеводородов более тяжёлых фракций. Способ осуществления такого химического превращения предложил в 1891г. русский инженер В.Г.Шухов.

С₁₆Н₃₄ ^500-600С С₈Н₁₈ + С₈Н₁₆

Гексадекан октан октен

Описанный процесс получил название крекинг – процесс термического расщепления углеводородов.

Рабочая схема

Крекинг-расщепление

Качество бензина определяется его детонационной устойчивостью, т.е. способностью выдерживать при высоких температурах сильное сжатие в цилиндрах двигателя без самопроизвольного возгорания. Низкая устойчивость – преждевременное воспламенение (до искры, которую даёт свеча) рассинхронизация работы цилиндров, быстрый

износ двигателя, потеря мощности. Показатель детонационной устойчивости бензина – октановое число.

Октановая шкала (эталон, а не реальный состав бензина!):

н-гептан: октановое число = 0 (min устойчивость),

изооктан: октановое число = 100 (max устойчивость к детонации).

Пример: бензин А-95 устойчив к детонации так же, как смесь 95 частей изооктана и 5 частей н-гептана.

Для повышения октанового числа используют также процесс риформинга низкосортных сортов бензина, который подвергают нагреванию в присутствии катализатора (Pt).

VI. Закрепление материала.

Ответить на вопросы учебника – стр.62 № 4, 5 (устно); № 6, 7 – письменно в тетрадях.

1. Д/з: 8

Используемая литература:

1. Учебник «Химия.10 класс. Базовый уровень» О.С. Габриелян.

2. Поурочное планирование. Органическая химия. 10 класс. Методическое пособие. Г.М.Ульянова.