Нефтехимическая промышленность и ее влияние на окружающую среду

Цели урока:

  • познавательная – углубить знания о составе,
    свойствах, способах переработки нефти как
    топлива и сырья для получения органических
    веществ;
  • развивающая – уметь объяснять по схеме
    производственные процессы, работать с
    обобщающими таблицами;
  • воспитательная – воспитывать
    самостоятельность, целеустремленность,
    коммуникативность, бережное отношение к
    природным богатствам.

Тип урока – обобщающий.
Вид урока – поисковая беседа с
элементами работы в группах.
Доминирующие методы:

  • обучения – диалогический, проблемный;
  • преподавания – стимулирующий,
    информационно-сообщающий;
  • учения – частично-поисковый, репродуктивный.

Оборудование урока: Схемы.1. Области
использования нефти. 2. Технологические потоки
НПЗ. 3. Переработка нефтехимического сырья к
конечным продуктам химического производства.4.
Диаграмма темпов роста добычи нефти. Коллекции :
«Нефть и продукты её переработки».
Демонстрационный опыт: «Очистка воды от нефти».

План урока

  • Организационный момент, постановка проблемы.
    (Выступления учащихся).
  • Формирование общих понятий о нефтепереработке,
    нефтехимии – историческая справка, региональный
    компонент(выступление учащихся), работа с
    коллекцией в процессе беседы, демонстрация схемы
    использования нефтяного сырья.
  • Обобщение изученного производства переработки
    нефти( запись учащимися схемы, дополнение
    специально подготовившегося ученика).
  • Постановка экологической проблемы, решение
    задачи по этой теме учениками в группах по двое
    (этилированный бензин).
  • Нефтехимическое производство(запись учащимися
    схемы, дополнение специально подготовившегося
    ученика).решение цепочки превращения по группам.

1) Влияние нефтехимической промышленности на
почву, атмосферу, водоемы (выступления учеников).
2) Решение экологической задачи по группам (на
оксид углерода).
3) Демонстрационный опыт.
4) Подведение итогов, задание на дом.

«Мы имеем каменный век, бронзовый век,
железный век, и грядущие историки оглянуться на
наш короткий период развития человечества , и
нарекут его нефтяным веком»

Х.Хедберг

Оптимист: В хорошее время мы живем,
люди научились рационально использовать многие
силы природы, познали и поставили себе на службу
ее законы, научились добывать и использовать
полезные ископаемые. ..

Пессимист: Ну и что тут хорошего?
Промыслы и карьеры, заводы и комбинаты так
изуродовали природу, что она уже превратилась в
окружающую среду. Во многих реках, даже в морях не
искупайся – измажешься, а то и заболеешь. А в
городах уж и глотка чистого воздуха не сделаешь
– всюду лишь дымный смог…

Учитель: Кто прав? Оба … Так давайте
попробуем разобраться, всегда ли развитие
промышленности должно сопровождаться
загрязнением окружающей среды?
П.: Так много информации! Возможно, ли
нам разобраться?

О.: Конечно! Нам могут помочь в Научно
Исследовательском институте «Нефтепромхим».
Сотрудники этого НИИ занимаются разработкой и
внедрением химических реагентов для добычи и
подготовки нефти, экологическими вопросами и так
далее. Есть возможность сходить в НИИ и узнать
ответы на все интересующие нас вопросы.

У.: Замечательно! Но, прежде чем вести
научный разговор с сотрудниками института, вы
должны ответить на вопросы по теме «Природные
источники углеводородов» даются тестовые
задания о двух вариантах. (Приложение
1
)

О.: Что такое нефть, знают издавна.
Говорят, еще строители Вавилонской башни
использовали для скрепления кирпичей м/у собой
«Земляную смолу».А это, не что иное, как асфальт –
вязкое смолистое вещество, остающееся при
выветривании нефти. А у нас в Республике, когда
впервые нашли нефти?

Сотрудник института: Современная
история нефти ведет начало с 1859 года. но поиски и
разведка нефти в нашем регионе начались еще при
Петре I в 1703 году. В 1921 году на берегу Волги выше
Тетюшей была найдена первая медицинская нефть. В
1943 году у деревни Шугурова была введена в
эксплуатацию первая скважина, которая давала
около 50 тонн нефти с сутки. В 1950 году было
организовано нефтедобывающее объединение
«Татнефть», которое уже через несколько лет по
добычи сравнялось с Азербайджаном.

П.: Нефть относится к категории
невосполняемых природных ресурсов (известно, что
из недр Земли и донных отложений в морях ежегодно
добывают около 3 млрд. тонн нефти) Поэтому
большинство населения считают большие объемы
добычи обворовыванием у будущего поколения.

С.И.: Республика Татарстан уже более 25
лет занимается вопросами поисков разведки и
разработки технологий добычи природных битумов.
В 1999 году произвелась переоценка перспективных и
прогнозных ресурсов показала, что с их учетом
ресурсов нефти хватит на 175 лет, а если к этому
добавить ресурсы природных битумов – на 215 лет!

П.: Во всем мире ведется борьба за
охрану окружающей среды, главным компонентом
которой является сокращение сжигание всех типов
ископаемого топлива, загрязняющего воздух,
вызывающего кислотные дожди, уничтожение озона,
изменение климата. Но это вряд ли заставит
современного человека отказаться от благ, дающих
потребление нефти.

С.И.: Действительно, несмотря на
возможность появления в будущем новых
источников энергии, нефть сохраняет свое
исключительное значение, во-первых, как
высококачественное топливо и, во-вторых , как
уникально химическое сырье. На доске цитата:
«Сжигать нефть – все равно, что топить печь
ассигнациями…». Д.И.Менделеев.

Специалист нефтеперерабатывающего завода:
Конечно, это не самый лучший выход сжигать
нефть в топках электростанций, цилиндрах
автомобилей. Но большая часть нефти – 80- 90%
перерабатываются в различные топлива и
смазочные масла. Отправимся мысленно на
экскурсию в НПЗ ( нефтеперерабатывающий завод),
например в г. Нижнекамск. Для простоты будем
считать, что он производит лишь бензин, керосин,
дизельное и другие топлива, смазочные масла и
кокс. Производственный цикл начинается с
электрообессоливающей установки. Для чего она
нужна? В нефти есть минеральные примеси песок,
глину, некоторые кислород- и серосодержащие
соединения, воду, соли. (Соли вызывают коррозию
аппаратуры, являются каталитическими ядами,
отрицательно влияют на качество бензина,
топлива, масел)

Следующие стадии – перегонка, крекинг,
коксование. (Демонстрация технологических
потоков НПЗ. Приложение 2).


В Результате всех процессов образуется нефтяной
кокс, сжиженные газы, компоненты автобензинов,
реактивных дизельных, котельных топлив, фракций
непредельных газов.



Эколог: Известно, что детонационную
стойкость бензинов повышают, добавляя
антидетонаторы, например тетраэтилсвинец.
Однако он очень ядовит, вызывает тяжелые
хронические заболевания. У.: Ребята,
давайте решим конкретную задачу с экологическим
содержанием по данному вопросу. Рассчитайте,
какая масса свинца попала в атмосферу в
результате использования этилированного
бензина. Условия расчета: добавка
тетраэтилсвинца Pb(C2H4)4 составляют 2 г на 1 л
бензина; средний расход бензина –10 л в сутки;
общее количество машин – 403500 штук.

Специалист нефтехимического производства:
Из предприятий нефтепереработки поступает
углеводородное сырье на НХП (всего 8% нефти
расходуется на органический синтез). Из этого
сырья можно приготовить все, что угодно: шины,
ткани, даже некоторые продукты питания
(демонстрация схемы от нефтехимического сырья к
конечным продуктам химического производства –
Приложение 3
). Вывод:
современная цивилизация основана на нефти.
(Осуществить при помощи химических реакций
технологию производства бензина по схеме:
природный газ – синтез – газ – метанол –
бензин.)

Эколог: Поначалу люди мало
задумывались над тем, какую опасность таит в себе
интенсивная добыча из-под земли нефти. Уже в 40-х
годах из разных районов планеты поступали ввести
о сотрясениях грунта. Оказалось, что началось
проседание почвы над пустотами. Образовавшимися
в недрах в результате выкачивания из-под земли
нефти. Эффективным «лекарством» оказалось вода,
закаченная взамен нефти.

П.: К сожалению, пока нет столь
эффективного средства для защиты окружающей
среды при разработках. А потери природа понесла
немалые. На месте разработок остаются лишь
безжизненные песчаные дюны, на которых вряд ли
что-нибудь вырастет.

О.: Человечество уже накопило опыт в
восстановлении заброшенных земель. Породы
отправляют в разработки старых шахт, часть
территории покрывают слоем плодородной почвы.
Кроме того, некоторые побочные продукты
нефтехимии: пенополистирол, полиэлектролиты,
битумные эмульсии способны дать весомую
прибавку урожаю. Каким образом? Например,
битумные эмульсии, будучи распыленными, по
поверхности почвы, создают черную пленку,
которая весьма эффективно поглощает лучи,
уменьшают испарение влаги из почвы. В итоге
удается вырастить большой урожай, чем обычно.

Э.: При сжигании астрономического
количества топлива увеличивается содержание
углекислого газа в атмосфере, что вызывает
парниковый эффект. Сжигание топлива приводит к
увеличению содержания оксидов углерода, азота,
серы в атмосфере, вызывающие кислотные дожди. От
этого уменьшается плодородие почв, страдают
леса, разрушаются памятники архитектуры,
коррозируют металлы, ухудшается здоровье людей.
(АО «Нижнекамскнефтехим» вносит наибольший
вклад в загрязнение атмосферного воздуха – 15,7%
общего выброса по республике.)

У.: Давайте еще решим одну задачу с
экологическим содержанием. В результате
неполного сгорания 1 кг бензина в двигателе
внутреннего сгорания выделяется 0,5 кг ядовитого
СО. Рассчитайте объем угарного газа,
выделившегося за 10 минут работы двигателя, если
скорость расхода бензина 80 мл/мин, его плотность
0,75г/мл.

П.: И это все о ней!! О нефти!

Э.: Действительно, экологическими
бедствиями сопровождаются повреждения
нефтепроводов, гибель танкеров. Почва
пропитанная нефтепродуктами и нефтью, теряет
плодородие на многие десятки лет, и её очень
трудно восстановить (представление данных о
возможных последствиях при различных
концентрациях нефтепродуктов в водоёме,
приложение 4).Пары нефти и нефтепродуктов
вызывают у человека заболевания органов дыхания
и ЦНС, повышенною утомляемостью.

О.: Но, наверное, правильно говорить,
что человек сам виноват в своих бедах. Известно,
что сама природа позаботилась о себе. В
окружающей среде нефтепродукты постепенно
окисляются аэробными бактериями до безвредных
веществ. Кроме того, человек сам разработал
методы очистки воды от нефти. Учитель под
графопроектором демонстрирует опыт. В чашку
Петри наливают воду, на её поверхность – каплю
нефти. По поверхности нефтяной плёнки, рассыпают
тонко измельченную пробку. Пробка адсорбируют
нефть, и её механически удаляют с поверхности.

О.: Я думаю, что наше будущее – в наших
руках. Нам нужно многому научиться, ведь
известно, что «ЗНАНИЕ – СИЛА!» У.: Может
быть, кто-нибудь из вас станет специалистом в
данной области. Вы будете искать экологически
безвредные виды топлива, разрабатывать
безопасные технологии получения различных
продуктов из нефти, найдёте новые способы
очистки атмосферы, почвы, воды после аварий.
Учитель подводит итоги урока, анализирует работу
учащихся и выставляет отметки, даёт задание на
дом.




Следующий: