Навчально-виховні завдання: (Слайд №2)
Дати характеристику нафтової промисловості і її розміщенні на території земної кулі.
Ознайомити учнів з фізичними властивостями і основними типами класифікації нафти.
Розглянути схему роботи нафтової і познайомити учнів зі способами переробки нафти.
З метою екологічного виховання показати вплив нафтовидобутку і нафтопереробки на навколишнє середовище.
Продовжити формувати вміння роботи з атласом, таблицями, схемами і статистичним матеріалом.
Обладнання: картки «Паливна промисловість світу», «Корисні копалини світу», карти підручника, статистичний матеріал, роздатковий матеріал «Нафта», атласи, презентація уроку.
Тип уроку: вивчення нового матеріалу.
Виклад нового матеріалу
Що ж таке нафта? Теплотехнік відповість, що це прекрасне, висококалорійне паливо. Але хімік заперечить: ні! Нафта - це складна суміш рідких вуглеводнів, у яких розчинені газоподібні й інші речовини.
Нафта - масляниста рідина темного (від бурого до чорного) кольору з характерним запахом, нерозчинна у воді.
Робота зі словником (Слайд №3)
Вчені, які займалися нафтою (Слайд №4)
Фізичні властивості. (Слайд №5)
Досвід - в пробірку з водою крапни кілька крапель нафти, закриємо отвір і збовтаємо. Так як щільність нафти менше ніж щільність води, нафта утворює плівку на її поверхні.
Так як нафта - суміш різних вуглеводнів, то у неї немає певної температури кипіння. Початок кипіння нафти зазвичай вище 28 0 С. Температура застигання залежить від змісту парафіну (чим його більше, тим температура застигання вище).
Нафта сильно варіюється за кольором (від світло-коричневої, майже безбарвної, до темно-бурого, майже чорного) і по щільності (від легкої 0,65-0,70 г / см3. До важкої 0,98-1,05 г / см3.). Її щільність менше, ніж у води, тому, потрапляючи в неї, нафта розтікається по поверхні, практично не розчиняючись, перешкоджаючи розчиненню кисню та інших газів повітря в воді. З водою може утворювати стійкі емульсії. Розчинна в органічних розчинниках.
Теплоємність нафти 1,7-2,1 кДж / кг; теплота згоряння 43,7-46,2 мДж / кг; діелектрична проникність 2-2,5; електрична провідність 2 * 10 -10 -0,3 * 10 -18 ом -1 см -1
В'язкість залежить від хімічного і фракційного складу нафти і смолистости (вмісту в ній асфальтосмолисті речовин). Температура спалаху коливається -35 до +120 0 С в залежності від фракційного складу і тиску насичених парів.
Газоподібні і тверді компоненти нафти розчинені в її рідких складових, що і визначає її агрегатний стан.
Склад її істотно залежить від місця її видобутку (родовища), вона може, крім алканів, містити Циклоалкани і ароматичні вуглеводні.
У природі нафту і попутний нафтовий газ заповнюють порожнини земних надр.
Класифікація нафти (Слайд №5)
Нафта можна класифікувати за різними ознаками.
За змістом сірки:
Малосірчисті (до 0,5% сірки);
Сірчисті (0,5-2% сірки);
За якістю масел:
Підгрупа И1 - з індексом в'язкості масел більше 85
Підгрупа И2 - з індексом 40-85.
Поєднання позначень класу, типу, групи, підгрупи і виду становить шифр технологічної класифікації нафти.
Залежно від родовища нафту має різний якісний і кількісний склад. Так, наприклад, Бакинська нафта багата циклопарафинов і порівняно бідна граничними вуглеводнями. Значно більше граничних вуглеводнів в грозненской і ферганської нафти. Пермська нафту містить ароматичні вуглеводні.
Представляючи собою рідину, яка є легшою, ніж вода, нафта різних місць, іноді навіть і сусідніх, різна по багатьох властивостями: кольором, щільності, летючості, температури кипіння ...
Схема роботи нафтової свердловини (Слайд №6)
Нафта видобувається з надр землі через свердловини. На початку тиск газу, в якій незмінно супроводжують нафту, значно перевищує атмосферний, тому деякий час нафта фонтанує. У міру вирівнювання тиску, фонтан вичерпується, і нафту доводиться витягувати примусово за допомогою насосів.
Але запаси її в пластах ще дуже великі. Якщо закачати в них під тиском воду або газ, нафту знову почне підніматися до поверхні.
Для цього виділяють кілька методів збільшення нафтовіддачі:
Фізичний - цей спосіб видобутку нафти передбачає закачування води в нефтесодержащие породу. Вода підвищує тиск всередині пласта і виштовхує нафту. За добувним свердловинах вона надходить на поверхню.
Тепловий - на нафтоносні породи впливають гарячою парою. Він зменшує в'язкість нафти і дозволяє витягти її і порід.
Хімічний - спеціальні хімічні реагенти закінчуються до нафтоносної породу. Вони діють як будь-який засіб для миття посуду або пральний порошок, тобто вимивають крапельки нафти з породи, пов'язують їх і по системам видобувних свердловин виносять на поверхню.
Біотехнологічний - в свердловину закачують насичену киснем воду. У цьому середовищі активно розмножуються углеводородокисляющих бактерії. Вони поїдають залишки нафти і виробляють речовини, які пов'язують нафту. Бактерії, розташовані далі від труби, отримують більше їжі і виробляють метан і вуглекислий газ. Гази збільшують тиск в нафтовому пласті і витісняють решту нафти.
Нафта використовується широко як паливо, як сировина для хімічної промисловості. Вона відноситься до поновлюваних ресурсів.
Нерозвідані - оцінюються в 52-260 млрд (300-1500 млрд барелів) (Слайд №7)
Всього з початку промислового видобутку (з наприкінці 1850 рр.) До кінця 1973 р світі було вилучено з надр 41 млрд, з яких половина припадає на 1965-1973 рік.
Нафта видобувається в 80 країнах світу і залягає в 600 басейнах, розташованих в різних частинах світу. Найбільші з них знаходяться в країнах: (Слайд №9)
- У країнах Північної Африки
- У басейнах Карибського моря
- У басейнах Північного моря
Особливо виділяється басейн Перської затоки. (Слайд №11-21)
Басейн Перської затоки відрізняється тим, що тут зосереджено більшість з відомих в світі родовищ - гігантів з запасами нафти понад 1 млрдт в кожному. Найбільші з них Гавар і Бурган концентрують по 8-10 млрд т. (Слайд №22-23)
Класифікація нафтових родовищ
- дрібні - до 10 млн т
- середні - від 10-100 млн т
- великі - від 100-1000 млн т
- найбільші (гігантські) - від 1-5 млрд т
- унікальні (супергіганті) - від 5 млрд т і більше
У 1960 році була створена організація країн-експортерів нафти ОПЕК, члени якої поступово взяли видобуток нафти в свої руки. Видобувають близько 40% нафти в світі, експортує понад 50%, встановлює єдині продані ціни на нафту. Для кожної і країн учасниць визначаються певні квоти на видобуток нафти. Розвиненим країнам довелося забути про дешеву нафту і економити її. (Слайд №24-25)
Країни Перської затоки
Індонезія (Південно-Східна Азія)
Еквадор (Латинська Америка)
Політику стримування видобутку виробляють і країни, що не входять в ОПЕК, наприклад, Мексика, Колумбія, Росія. Завдання - на контурній карті відзначити країни, що входять в ОПЕК. (Слайд №26-27)
Сира нафта безпосередньо майже не застосовується. Для отримання з неї технічно цінних продуктів, головним чином моторних палив, розчинників, сировини для хімічної промисловості, її піддають переробці.
Мета переробки нафти (нафтопереробки) це виробництво нафтопродуктів, перш за все, різних палив (автомобільних, авіаційних, котелень і т.д.) і сировини ...
Очищення нафти - це видалення з нафтопродуктів небажаних компонентів негативно впливають на експлуатаційні властивості палив і олив. (Слайд №28)
Перегонка здійснюється в спеціальних установках - ректифікаційних колонах, в яких повторюю цикли конденсації і випаровування, що містяться в нафті.
Ретіфікаціонная колона: (Слайд №29-35)
Гази - газоподібне паливо;
Бензин - паливо для автомобілів;
Лігроїн - сировина для произвоства хімічних реактивів;
Гас - паливо для реактивних двигунів;
Дизельне паливо, мазут - соляровое масло, мастила, вазелін, парафін;
Залишок перегонки мазуту - гудрон, бітум, асфальт.
Основні продукти нафтопереробки (Слайд №36-40)
- зріджений нафтовий газ (СНД)
Робота з роздатковими матеріалом (напишіть хімічні формули продуктів переробки нафти і їх основні хімічні властивості).
У довгостроковій перспективі (десятиліття) попит на нафту безперервно збільшується за рахунок збільшення автомобілів і їм подібної техніки.
При сучасному рівні видобутку розвіданих запасів нафти повинно вистачити на 40-50 років.
Такі держави, як США, Китай стали економити свою нафту і придумувати з чого її можна добувати (отримувати).
Нафта з горючих сланців
Паливо з вугілля.
Експорт. (Слайд №40-46)
Близько половини всієї видобутої у світі нафти надходить на світовий ринок.
Більш ¼ світового видобутку припадає на морські родовища, розташовані в межах континентального шельфу, в першу чергу в Перській, Мексиканській, Гвінейській затоках, в Північному, Карибському морях.
Головні вантажопотоки нафти починаються від найбільших нафтових портів у Перській затоці.
Перська затока - Японія
Перська затока - Зарубіжна Європа
Карибське море - США
Південно-Східна Азія - Японія
Північна Африка - зарубіжна Азія
Росія - зарубіжні Азія, СНД
Найбільші танкери слідують далекою дорогою навколо Африки. Менші йдуть через Суецький канал.
Менші вантажопотоки йдуть від країн Центральної Америки (Венесуела, Мексики) до США та Західній Європі.
США забезпечується через Канаду і по аляскинского нафтопроводу.
Завдання - визначити по карті основні райони морського видобутку нафти
- на контурній карті нанести основні напрямки вантажоперевезення нафти.
Охорона нафти (Слайд №47-50)
Через технічну зношеність обладнання в результаті аварій щорічно втрачається 20-50 млн т нафти, що видобувається. Втрати такого роду ще більше загострюють проблеми виснаження паливних ресурсів, а також екологічної проблеми.
Потрапляючи в природні водойми, нафту викликає загибель мікроорганізмів і тварин, приводячи до екологічних лих і навіть катастроф.