Природний та супутній нафтовий гази

Мета: ознайомити з найважливішими природними джерелами вуглеводнів. Порівняти склад природного і супутнього нафтового газів, охарактеризувати галузі їх застосування, обумовлені складом. Розкрити значення природного газу як палива та сировини для промислового органічного синтезу  Звернути увагу на необхідність обережного поводження з природним газом, який використовується у побуті.
Обладнання: зразки вугілля, нафти, фізична карта України, трафарети контурних карт України, ТЗН.
Хід заняття.
І. Мотивація навчальної діяльності.
Сьогодення спирається на минуле. Навряд чи підпалюючи газ на кухні; користуючись транспортом, який приводиться в рух двигуном внутрішнього згоряння; вмикаючи світло, яке в нашу місцевість постачає Зміївська ТЕС, ми задумуємося, що все це стало можливим лише завдяки організмам, які існували на нашій планеті сотні мільйонів років тому. Їх рештки, розкладаючись в товщі земних порід, і створили нафту, вугілля, природний та супутній нафтовий гази, якими ми користуємося сьогодні.
Наше завдання поглибити та розширити знання про ці речовини, які не лише є основним джерелом енергії сучасного людства, а й джерелом вуглеводневої сировини.

ІІ. Визначення теми та мети заняття.
Пропонуємо студентам заповнити схему «Природні джерела вуглеводнів»
Повідомляємо студентам, що на вивчення даного розділу відводиться 5 годин, розбивка занять по темам матиме наступний вигляд:
Заняття І. Природний та супутній нафтовий  гази.
Заняття ІІ. Нафта. Склад і властивості нафти.
Заняття ІІІ. Переробка нафти.
Заняття ІV. Коксохімічне виробництво.
Заняття V. Охорона довкілля під час переробки та використання вуглеводневої сировини.
ІІІ. Вивчення нового матеріалу.
План
1. Знаходження природного газу в природі
2. Склад природного та супутнього нафтового газів
3. Галузі застосування природного та супутнього нафтового газів
1.     Знаходження природного газу в природі.
Студенти протягом 1-2 хвилин знайомляться з карткою та з матеріалом довідки, після чого усно відповідають на запитання.
Довідка.
Якщо нафта та вугілля утворюються протягом сотень тисяч, можливо, навіть мільйонів років, то природний газ утворюється досить швидко, в результаті мікробіологічного розкладу органічних решток. 
Природний газ  поширений в природі на глибинах від кількох сантиметрів до 8 кілометрів. Він зустрічається в нафтових родовищах (супутній нафтовий газ), у вугільних та соляних шахтах, на рудниках, де добувають залізо, кольорові метали, золото, алмази (рудничний газ), на болотах (болотний газ). З природним газом пов’язане виникнення грязьових вулканів, під час виверження яких горючий газ нерідко загорається, утворюючи стовпи полум’я висотою до кількох кілометрів. В «океанах» підземних вод міститься величезна кількість природного газу: до 30 м3 метану в 1 м3 води.
Промислове значення мають родовища природного газу в яких він у значній кількості сконцентрований в межах певної ділянки.
? Як відрізняються швидкість утворення природного газу та нафти?
? Де в природі зустрічається природний газ?
? Що називають родовищем природного газу?
Які родовища природного газу вам відомі?
Завдання.
За допомогою трафарету намалювати в робочих зошитах контурну карту України, позначити та підписати назви нафтогазоносних провінцій: Дніпровсько-Донецької, Прикарпатської, Причорноморської; позначити Шебелинське газове та Качанівське нафтогазове родовища.
2.     Склад природного та супутнього нафтового газів.
Завдання.

 
Демонструємо секторні діаграми, які відображають склад природного та супутнього нафтового газів. Пропонуємо студентам порівняти склад цих газів, вказати риси схожості та відмінності.



3.     Галузі застосування природного та супутнього нафтового газів.
Застосування природного та супутнього нафтового газів в основному ґрунтується на застосуванні метану, який є важливою складовою кожного з них.
Завдання.
Напишіть рівняння реакцій, що відповідають наступній схемі:
  

Назви та формули речовин, які отримують з метану, впишіть в таблицю:
Використання метану.
Продукти, які отримуються з метану
Застосування

у побуті, в енергетиці, в металургії тощо.

в органічному синтезі

розчинник;

розчинник, раніше використовувався в медицині для анестезії під назвою – хлороформ;

засіб пожежегасіння;

виготовлення друкарської фарби, гуми;

зварювання та різання металу

отримання нітратних добрив

Завдання.
Вкажіть відповідність між властивостями природного газу та перевагами використання його в промисловості.
1. Має в 1,5 рази вищу теплоту спалювання, порівняно з вугіллям, дає можливість отримувати вищу температуру;
А. Меншою мірою забруднює навколишнє середовище;
2. Містить меншу частку шкідливих домішок, що можуть забруднювати атмосферу, порівняно з нафтою та вугіллям;
Б. Дозволяє отримати продукцію     вищої якості;
3. Значно дешевший за нафту та вугілля         (з розрахунку на одиницю умовного палива);
В. Знижує собівартість продукції.
(Відповідь:1 – Б, 2 – А, 3 – В)

Незамінний газ і в побуті. Він майже не утворює попелу, диму, кіптяви, швидко підпалюється, дозволяє легко регулювати температуру приготування страви. Переваги природного газу може сповна оцінити той, хто намагався приготувати обід в печі, або на багатті.
Але не можна забувати про те, що в разі витоку газу він може призвести до отруєння, або вибухнути, нищачи майно, приводячи до загибелі людей.
? Відомо, що природний газ запаху майже не має. Але кожен знає запах газу, який виходить з незакритої конфорки. Як пояснити це протиріччя?
(у природний газ, який подається в наші оселі додають меркаптани – речовини з надзвичайно сильним та неприємним запахом. Роблять це для того, щоб за запахом ми могли дізнатися про те що газ надходить у приміщення)
Виявивши витік газу необхідно викликати аварійну газову службу (телефон –  04) та по можливості провітрити приміщення. В жодному разі не можна підпалювати сірники чи  вмикати світло, бо при концентрації метану в повітрі   5%-15% найменша іскра може викликати вибух. Суміш з вмістом метану до 5% згоряє без вибуху. Якщо метану більше як 15% - суміш не вибухає і не загоряється внаслідок недостачі кисню.
Задача *.
Найбільша сила вибуху буде при вмісту метану в повітрі біля 9 %. Чим це можна пояснити?
Розв’язання.
Рівняння горіння метану: СН4 + 2О2 ® СО2 + 2Н2О
Згідно з рівнянням реакції співвідношення об’ємів метану та кисню становить 1:2 –  V(СН4) : V(О2) = 1 : 2
Оскільки вміст кисню в повітрі складає біля 20%, тобто 1/5, то співвідношення об’ємів метану та повітря становить 1:10
V(СН4) : V(повітря) = 1 : 10   (усього 11 частин)
Якщо всю суміш прийняти за 100%, то об’ємна частка метану в ній становитиме: 100% : 11 » 9% ,
саме за такої концентрації метану весь кисень повітря витрачається на його згоряння.
Розгляньте схему, яка відображає застосування природного та супутнього нафтового газів у господарстві. Користуючись схемою, назвіть галузі в яких використовуються ці гази, продукцію, яку з них виробляють.
Використання природного та супутнього нафтового газів:

ІV. Домашнє завдання.
Опрацювати § 37, виконати тестове завдання 225, розв’язати задачу 227, *знайти в мережі Інтернет інформацію про використання природного газу у різних галузях господарства , скласти невелике оповідання на її основі. Приклад такого оповідання:
 «У сільському господарстві не обійтися без природного газу як палива та продукції його переробки як сировини. Зібране насіння, призначене для вирощування майбутнього урожаю, ми обробили протравами для насіння, щоб уберегти його від псування, навесні висіяли, обробивши стимуляторами росту, що прискорять ріст та дозволять отримати вищий урожай; провели підгодівлю сходів нітратними добривами;  знищили комах-шкідників інсектицидами, а бур’яни – гер- біцидами та отримали гарний урожай. Зазначу, що всі вищеназвані речовини отримані з природного газу.»

Коментарі

Популярні дописи з цього блогу

Нестандартні творчі задачі з хімії

Використання Microsoft Sway для презентації студентських проектів

І курс ІІ семестр, хімія, домашні завдання