Методическая разработка урока по химии по теме: «Природные источники углеводородов и их влияние на окружающую среду»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЁННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ВЕЧЕРНЯЯ (СМЕННАЯ) ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 2

СТ.АЛЕКСАНДРИЙСКОЙ

Урок

«Природные источники углеводородов и их влияние на окружающую среду»

10 класс

Из опыта работы учителя химии

МКОУ В(С)ОШ № 2 ст.Александрийской

Федоровой Ларисы Алексеевны

(Дата проведения 17.10..2013 год)

Директор муниципального казённого

общеобразовательного учреждения «Вечерняя (сменная)

общеобразовательная школа № 2 ст.Александрийской» О.А.Логинова

2014 год

Урок-суд по теме: «Природные источники УВ и их влияние на окружающую среду»

В процессе освоения этой темы предполагается формирование следующих компетенций:

- получение информации из различных источников, ее обработка и использование для решения учебных проблем;

- принятие на себя ответственности за полученное образование;

- готовность к решению экологических проблем, опираясь на полученные знания.

Отсюда, ввиду важности и актуальности темы, вытекающие цели:

• актуализация знаний об основных источниках УВ;

• выработка у учащихся собственного отношения к изученному материалу;

• создание условий для активной самостоятельной работы учащихся;

• формирование представлений об исчерпаемых ресурсах и рациональных путях их использования;

• формирование гуманного отношения к биосфере в целом и человечества в частности;

• формирование умения видеть перспективы развития и основные подходы к решению проблем человечества;

• формирование активной жизненной позиции при оценки глобальных проблем человечества;

• осознание значения коллективных действий человечества в условиях обострения глобальных проблем;

• развитие навыков коммуникативной культуры и умения сотрудничества при работе в группах;

• развитие экологической культуры.

На доске эпиграф:

… Пора бы человечеству понять,

Богатства у природы отбирая,

Что Землю надо тоже охранять,

Она, как мы, такая же живая.

И. Трофимова

Учитель объясняет цели урока и форму его проведения.

Ответьте сначала на вопрос: Какие проблемы современности можно отнести к глобальным? (• Сырьевая, энергетическая, продовольственная, экологическая, демографическая)

Как вы думаете, нужно ли изучать в школе глобальные проблемы человечества и все, что с ними связано? Думаю, к концу урока, мы сможем ответить на этот вопрос.

Рассматривая многообразные экологические проблемы, нельзя не обратить внимание, какую большую роль имеют процессы, связанные с органической химией. Органические соединения составляют основу той части биосферы, которую В.И. Вернадский назвал «живое существо».

Огромное многообразие о/в своим происхождением обязано, прежде всего, процессам зарождения и развития жизни на Земле. На данном этапе развития нашей цивилизации по-прежнему основным источником энергии является УВ-топливо, хотя УВ – это важнейшее сырье для органического синтеза. И мы сможем ответить на слова Д.И. Менделеева, сказанные почти два века назад : «Нефть - не топливо, топить можно и ассигнациями».
Сегодняшний урок мы проведем в виде суда над природными источниками УВ.

Прошу уважаемый суд приступить к своим обязанностям.

Судья. В открытом судебном заседании слушается дело «Об ответственности природных источников УВ (угля, нефти, газа) перед будущими поколениями за нанесенный окружающей среде вред»

Чтобы присяжным заседателям было легче работать, на столах лежат листы бумаги, в которых отражены основные вопросы дела. По этим вопросам необходимо сделать краткие записи.

• Уголь: состав, переработка, использование.

• Природный и попутный газы: их состав, использование.

• Нефть: теории происхождения, виды переработки, основные фракции и их использование.

• Экологические катастрофы.

• Пути решения экологических проблем.

Судья. Слово предоставляется потерпевшему.

Потерпевший. Уважаемый суд! Уважаемые присяжные заседатели! Я представляю все человечество, живущее на этой планете. С самого рождения я только и слышу: фрукты и овощи могут содержать нитраты, дожди часто бывают кислотными, реки и моря несут в себе сточные воды предприятий или нефтепродукты, УФ-лучи солнца с каждым годом становятся все коварнее из-за озоновых дыр. Я не могу смотреть на гибнущие леса и реки. Мне страшно подумать, что с каждым годом все больше видов животных и растений попадает в Красную книгу. И виноваты в этом природные источники УВ. Не пора ли задуматься и посмотреть в будущее? Я призываю суд заставить виновных полностью ответить за содеянное.

… Пора бы человечеству понять,

Богатства у природы отбирая,

Что Землю надо тоже охранять,

Она, как мы, такая же живая.

И. Трофимова

Судья. Суд просит независимых экспертов дать объективную характеристику обвиняемым.

Эксперт в вопросах истории.

Россия значительно позже европейских стран приступила к промышленному освоению кладовых своих недр. До XVI-XVIII веков горный промысел был развит слабо.

(Слайд)

Мощный импульс горное дело получает лишь в период царствования Петра Великого. Впервые в России о наличии угольных пластов в Кузнецком бассейне стало известно от крепостного крестьянина-рудознатца Михайло Волкова (по другим источникам тобольский казак). В 1721 году он обнаружил на правом берегу реки Томь «горелую гору» - оставшийся след большого каменноугольного пожара. В 1768 году был открыт каменный уголь на берегах р.Донца, образцы которого были показаны Петру I во время его Азовского похода. «Сей минерал, если не нам, то потомкам нашим зело полезен будет», — сказал Пётр. Учреждением «Приказа рудокопных дел» (1700 г.) открывается эпоха официального зарождения горного дела в России как базового сектора будущей промышленности. Петр I первым увидел «...пользу рудокопных заводов, от которых земля богатеет и процветает» и о необходимости «...иметь старание о прииске каменного угля как и в прочих европейских государствах обходятся дабы оным лесам теми угольями было подспорье».

Храм Атешгях. Азербайджан. Пылающий выход природного газа. (Слайд)

Человечеству газ известен с давних времен. Природный газ заполняет пустоты, образующиеся в горных породах под землей. Выходы горючего газа на поверхность через трещины в породах – “вечные огни” обожествлялись, часто использовались для сооружения храмов. Природный газ издавна применялся для обжига кирпича и извести, для приготовления пищи. Впервые его начали добывать и использовать в древнем Китае. Более 1000 лет назад его транспортировали по бамбуковым трубопроводам. В 1870 г. Д. И. Менделеев обосновал принцип строительства трубопроводов из железных труб.

(Слайд)

Нефть известна людям очень давно. Более 6000 лет назад шумерам, населявшим территорию между Тибром и Евфратом, был известен вязкий нефтяной битум. В то время нефть использовали как вяжущее и уплотняющее вещество в строительном деле для изготовления кирпича. Битумными мазями лечили чесотку и нарывы, а длительными “ваннами” в нефтяных лужах пытались избавиться от боли в суставах, при болезнях желудка жевали пилюли из нефтяного битума. Жидкую нефть использовали как горючее для светильников, для военных целей.

(Слайд) Баку Ухта

Нефть добывали уже в эпоху раннего средневековья из колодцев. Еще в VI-V вв. до н.э. наблюдались первые признаки наличия нефти на Апшеронском полуострове. В XII веке европейцы, которые путешествовали по Азербайджану, написали о кустарной добыче и купле-продаже нефти в Баку. Это было то время, когда во всем мире не имели представления о том, как использовать эту черную жидкость, и когда оставалось еще 750 лет до добычи американской нефти, 800 лет - до персидской нефти, около 850 лет до открытия нефти в Сибири, Северном море, Юго-Западной Азии, Бразилии и других регионах. Затем возникают первые скважины глубиной 200 – 300 м в Италии. В Китае бурение известно еще до нашей эры. В ХV веке в Париже появляются первые асфальтированные улицы. Главное, нефть стали использовать для керосиновых ламп. Уже в 1745 г. на реке Ухта на севере России архангельский промышленник Ф.С. Прядунов построил первый в мире нефтеперегонный завод. В день он получал из 27 т нефти 16 т керосина. Затем нефть понадобилась для двигателей внутреннего сгорания и дизельных двигателей. После изобретения инженером В.Г. Шуховым метода перегонки нефти она стала универсальным топливом. Первая нефтяная скважина в мире была пробурена в 1848 г. в Баку, с нее началась эпоха промышленной добычи нефти. (Слайд)

Судья. Спасибо, теперь мы знаем, что наше знакомство с природными источниками УВ имеет давние корни. Эксперты, продолжите вашу работу.

Эксперт по запасам. Я хочу добавить некоторые данные по запасам природных УВ.

Ресурсы России.

Россия занимает 1 место в мире по добыче природного газа: 600 млрд. м3/год. По добыче нефти 3 место в мире: 300-360 млн. тонн в год. В РФ есть большие запасы угля, мы занимаем также 3-е место в мире после США и Китая.

Причем при нынешних темпах добычи природных источников УВ, по оценки ученых, хватит: нефти – на 30-90 лет, газа – на 50 лет, угля – на 300-155 лет.

Эксперт-регионовед.

Второе место по добыче полезных ископаемых в СК приходится на углеводородное сырье (то есть нефть и газ) - 38%, причем львиная доля из них приходится на черное золото - 32%. В СК имеются месторождения газа федерального значения (Мирненское, Сенгилеевское и Северо-Ставропольско-Пелагиадинское), нефти, каменного угля.

Ставрополье относится к старым нефтедобывающим районам. Запас черного золота в 48 разведанных месторождениях составляет 84 миллиона тонн. Это не так много, как кажется на первый взгляд. Две трети всего потенциала разрабатывать нерентабельно, они относятся к категории трудноизвлекаемых. Основные месторождения выработаны в среднем на 70%. В 60-е годы объем добычи нефти достигал 7 миллионов тонн. Сегодня - лишь 1 миллион тонн в год. При сегодняшних темпах годовой добычи, оставшихся рентабельно добываемых запасов нефти хватит максимум на 8-10 лет.

Запасы природного газа промышленных категорий по учтенным 17 месторождениям составляют около 48 млрд. м3.

Объемы добычи углеводородного сырья в Ставропольском крае

за период 2000-2011 г.г.

Эксперт по теориям происхождения.

В среде ученых доминируют две основных теории: органическая и неорганическая.

Согласно первой теории, органические остатки, захороненные в осадочных породах, с течением времени разлагаются, превращаясь в нефть, уголь и природный газ. (Просмотр анимации). Русский ученый Менделеев Д.И. был сторонником неорганической концепции. В 1877 г. он предложил минеральную(карбидную) гипотезу, согласно которой возникновение нефти связано с проникновением воды в глубь Земли по разломом, где под ее воздействием на «углеродистые металлы» и получаются УВ.(Слайд)

Была еще и гипотеза космического происхождения нефти – из УВ, содержащихся в газовой оболочке Земли еще во время ее звездного состояния.

С 1950-х годов были получены убедительные доказательства биогенной природы нефти. Все это подтвердило несостоятельность неорганической теории.

Эксперт по составам.

Элементарный состав углей: углерод (60-98%), водород (1-12%), кислород (2-20%), азот (1-3%), сера, фосфор, кремний, алюминий, железо

Основной компонент природного газа – метан, содержатся и другие газы гомологического ряда алканов. Причем, чем выше относительная молекулярная масса УВ, тем меньше его в природном газе.

Природный газ – энергетически выгодное природное топливо, но также он является источником сырья для химической промышленности.

Состав природного газа и вещества, получаемые на его основе

Попутные газы находятся над нефтью или растворены в ней под давлением. Основным компонентом попутных газов также является метан, содержание которого меньше, и его гомологи, доля которых возрастает в десятки раз. Такие газы перерабатываются и из них получают различные газовые смеси.

Состав и использование попутного нефтяного газа

(Слайд)

Нефть представляет из себя маслянистую жидкость от светло-коричневого до темно-бурого цвета, с характерным запахом, в воде не растворяется, образуя на поверхности пленку, не пропускающую воздух. Это смесь насыщенных и ароматических УВ, циклоалканов, а также некоторых органических соединений, содержащих атомы кислорода, серы, азота и др. По составу нефть бывает:

• парафиновая –состоит из алканов с прямой и разветвленной цепью;

• нафтеновая – содержит предельные циклические УВ;

• ароматическая – включает ароматические УВ ряда бензола и его гомологов.

Несмотря на сложный компонентный состав, элементарный состав нефтей почти одинаков: 82-87% углерода, 11-14% водорода, 2-6% других элементов (кислород, сера, азот)

Судья. Спасибо, эксперты. Суд примет к сведению ваши материалы. Слово предоставляется свидетелю обвинения.

Первый свидетель обвинения.

Взрывы метана в каменноугольных шахтах уносят тысячи жизней. В прошлом веке Англию по­трясла катастрофа на шахте Феллинга в Ньюкасле (1812), в результате которой за несколько секунд погибло 100 человек и множество было покалечено. И в наше вре­мя, к сожалению, мы часто слышим о траге­диях, происходящих на угольных шахтах России и других стран.

Кроме того, нельзя забывать о взрывах трубопроводов, которые наносят экологиче­ский и экономический ущерб. Рекордным по авариям трубопроводов был 1989 г., в тече­ние которого произошло четыре взрыва на трубопроводе длиной 1850 км от Нижневар­товска до Нефтекумска. Взрывы бытового газа разрушают дома, обрывают жизнь ни в чем не повинных людей.

Судья. Слушаем показания свидетеля защиты.

Первый свидетель защиты.

Высокий суд! Доводы, выдвинутые стороной обвинения, необоснованны. Прежде чем использовать природный газ в хозяйственной деятельности и быту, людям надо изучить свойства. Именно так поступил известный английский ученый Гемфри Дэви после упомянутого взрыва метана на шахте Феллинга. После долгих экспериментов, проверенных совместно с М.Фарадеем, во время которых Дэви неоднократно повреждал лицо и руки осколками взрывающихся сосудов, предложили безопасную конструкцию шахтерской масляной лампы. Дэви окру пламя лампы металлической сеткой. Вместе с воздухом газ проникал через сетку к пламени, взрывался, тушил лампу, но металлическая сетка охлаждала продукты взрыва, и воспламенение метана за пределами лампы становилось невозможным. Дэви предложили взять патент на изобретение, и он смог бы получать огромные доходы. Но ученый отказался, заявив, "лучшим вознаграждением за работу было сознание того, что я делал добро мне подобным". Прозвучало обвинение, связанно со взрывами трубопроводов, но исследования показали, что трубопроводы безопасны, если ограничить разумными пределами диаметр труб, давление в них и систематически проводить охранные мероприятия. Взрывы на шахтах и трубопроводах, разрушения, пожары происходят из-за халатности, низкой профессиональной подготовки персонала и устаревшего оборудования.

Судья. Суд примет к сведению ваши доводы. Слово эксперту по нефтепереработке.

Эксперт по нефтепереработке.

Переработку нефти впервые начали братья Дубинины на Кавказе.

После очистки от воды и других примесей нефть подвергают переработке. Основной способ переработки - прямая перегонка.

Фракционная перегонка или ректификация (Слайд)

При прямой перегонке нефти доля лег­ких, низкокипящих фракций невелика. Вы­ход бензина составляет всего 5-25 %. Для увеличения выхода бензина и улучшения ка­чества топлива углеводороды с длинной це­пью надо расщепить на более мелкие:

С₁₆Н_З4 = C₈H₁₈ + С₈Н₁₆

Такой процесс называют крекингом. Кре­кинг - процесс расщепления углеводоро­дов, содержащихся в нефти, в результате ко­торого образуются углеводороды с меньшей цепью. Различают термический и каталити­ческий крекинг.

Сравнение основных видов крекинга нефти (Слайд)

Установку для каталитического крекинга нефти изобрел в 1891 г. русский инженер В.Г.Шухов (он же создал гиперболоидную ретрансляционную башню на Шаболовке в Москве).

При нагревании продуктов нефтеперера­ботки до 600-900 ⁰С происходит пиролиз, в результате которого длинные цепи атомов углерода разрываются и получаются этилен, пропилен, а также арены.

Продукты переработки нефти (Слайд)

Эксперт по видам топлива. Ваша честь, я хочу остановиться на продуктах нефтепереработки. Бензин используют как авиационное, ав­томобильное топливо, лигроин - горючее для тракторных двигателей, керосин - для реактивных авиационных двигателей, га­зойль - дизельное топливо. Качество топлива определяется стойкос­тью к детонации. Под детонацией понимают взрывное горение бензина при сжатии. Де­тонацию в основном вызывают углеводоро­ды нормального строения. Разветвленные, непредельные, ароматические углеводороды снижают вероятность детонации. Детонаци­онную стойкость характеризуют октановым числом: детонационная стойкость гептана принята за 0, изооктана - за 100. Если ок­тановое число марки бензина равно 95, то это значит, что пары бензина можно сжать без детонации как смесь 95 % изооктана и 5 % гептана.

Судья. Заслушаем показания свидетеля обвинения.

Второй свидетель обвинения.

(Слайд)

Ваша честь, я обращаю внимание суда на то, что использование природных газов, нефтепро­дуктов может привести к экологической ка­тастрофе. При сжигании астрономического количества топлива увеличивается содержание углекислого газа в атмосфере, что вызывает парниковый эффект - задержку тепла атмосферой. Примерно 30 % энергии идущей от солнца, отражается либо от облаков, либо от поверхности Земли. Остальные 70 % поглощаются облаками и поверхностью. Поглощенная энергия вновь излучается в инфракрасном диапазоне. Большая часть этого излучения задерживается так называемыми парниковыми газами: метаном, оксидами азота и углерода(IV), озона и фторхлоруглеродами. Повышение температуры может привести к таянию снегов Антарктиды и Арктики, что вызовет повышение уровня Мирового океана. Сжигание топлива приводит к увеличению содержания углекислого газа, а утечка газа при добыче нефти и угля - к увеличению содержания метана в атмосфере.

Кроме того, при сгорании топлива образуются оксиды углерода, азота, серы, вызывающие кислотные дожди.

Детонационную стойкость бензина повы­шают, добавляя антидетонаторы, например тетраэтилсвинец (ТЭС). Однако он очень ядовит, вызывает поражение нервной систе­мы и другие тяжелые хронические заболева­ния. Все это ведет к уменьшению плодородия почв, страдают леса, разрушаются памятники архитектуры, коррозируют металлы, ухудшается здоровье людей.

Судья. Вопрос к экспертам: что вы можете сказать об углеводородах как топливе. Существуют ли другие способы получения энергии?

Эксперт по видам топлива. В настоящее время в структуре топливно-энергетического баланса на нефть и газ приходится 74%, при этом доля нефти сокращается, а доля газа растет и составляет примерно 41%. Доля угля 20%, оставшиеся 6% приходятся на электроэнергию.

Более 90 добываемых углеводородов используется в качестве топлива: сжигается в топках электростанций, в двигателях внутреннего сгора­ния, для обогрева жилищ:

С_nН_m + O₂ = СO₂ + Н₂О + Q.

По увеличению количества теплоты, вы­деляющейся при сжигании 1 кг топлива, ви­ды топлива можно расположить в ряд: дре­весина, торф, бурый уголь, антрацит, камен­ный уголь, нефть, природный газ.

Традиционная энергетика находится в тупиковом положении: за год тепловые электростанции мира расходуют столько уг­ля, нефти и газа, сколько природа накапли­вала в течение миллионов лет. Ситуацию обостряют экологические проблемы. Но человечеству известны альтернативные ис­точники энергии: энергия термальных вод, приливов, ветра, солнца, ядерная. Все ис­точники энергии должны использоваться ра­зумно, чтобы не нанести вред природе.

Возможны также иные способы произ­водства топлива. Моторное горючее можно получать из угля, а себестоимость добычи угля в несколько раз ниже, чем нефти. Фир­ма "Мобил" разработала технологию произ­водства бензина по схеме: природный газ →синтез-газ → метанол → бензин.

Ведутся разработки технологии получе­ния топлива из бытовых отходов. Только од­на московская свалка содержит огромные ресурсы биогаза - 30 млрд. м³. Можно так­же утилизировать газообразные отходы до­менного производства.

Ученые постоянно работают над измене­нием технологических пара метров двигате­лей, чтобы уменьшить расход топлива и ко­личество выбросов в атмосферу. Интересна идея создания водородного двигателя, ведь продуктом горения будет только вода.

Каждое государство пытается решить эту проблему, исходя из местных ресурсов. Некоторые страны Западной Европы начали экспериментальное использование топлива, полученного из семян рапса. В Бразилии вместо бензина используют метанол, это вы­годно и экономически и экологически. В Но­вой Зеландии получено горючее из апельси­новых корок, в Мексике - из кактусов.

Но, оказывается, топливо можно полу­чать из воздуха. Еще в 1908 г. русский химик Е.И.Орлов обратил внимание на воз­можность синтеза жидких углеводородов из оксида углерода(II) и водорода:

СО + Н₂ → С_nН_m + Н₂О.

После первой мировой войны способ был опробован на практике.

Судья. Спасибо. Суд примет к сведению ваши уточнения. Продолжим слушание сви­детелей.

Второй свидетель защиты. Прозвуча­ло обвинение, что при сжигании топлива за­грязняется атмосфера. Однако вдыхаемый табачный дым содержит вредных веществ в четыре раза больше, чем выхлопные газы ав­томобилей, идущие из глушителя. Таким об­разом, даже в чистой атмосфере курящий человек вдыхает такую смесь, которая не встречается даже в самых загрязненных промышленных зонах. Что же касается за­грязнения атмосферы выхлопными газами, то и эта проблема решаема: автолюбители должны следить за состоянием карбюрато­ров, на светофорах по возможности глушить двигатель и т.д.

Третий свидетель обвинения.

(Слайд)

В за­грязнении природы виновна и нефть. Эко­логическими бедствиями сопровождаются повреждения нефтепроводов, гибель тан­керов. Например, в 1981 году в порту Клайпеда потерпел аварию танкер “Глобе Асими”, в море вылилось 1600 тонн мазута. По сегодняшним данным, в день в океан утекает 60 000 баррелей нефти. Ежегодно в океан попадают более 10 млн. тонн нефти. Поверхность Мирового океана загрязняется и в результате утечки нефти при подводном бурении.

Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов могут нарушать обмен энергией, теплом, влагой и газами между океаном и атмосферой. В конечном итоге они влияют на климат Земли, на баланс кислорода в атмосфере. Даже осевшие на дно нефтепродукты долгое время вредят всему живому. Почва, пропитанная нефтепродук­тами и нефтью, теряет плодородие на мно­гие десятки лет, и ее очень трудно восста­новить. Нефть может рас­текаться тонкой пленкой на огромной тер­ритории: 1 т нефти растекается на площа­ди 12 км². В результате прекращается до­ступ кислорода в воду. При концентрации нефтепродуктов 0,05-0,1 мг / л погибает икра, 0,1-1 мг / л - планктон и простей­шие организмы, 10-15 мг / л - взрослые рыбы, больше 15 мг / л - морские живот­ные и птицы.

Пары нефти и нефтепродуктов вызывают у человека заболевания органов дыхания и центральной нервной системы, повышенную утомляемость.

Третий свидетель защиты. Уважае­мый суд, все выдвинутые обвинения в отношении нефти неправомерны. Обвинять нуж­но человека, его неразумное отношение к природе. А сама природа очень хорошо поза­ботилась о себе. В окружающей среде неф­тепродукты постепенно окисляются аэроб­ными бактериями до безвредных веществ. Но в водоемах процесс самоочищения протекает при наличии достаточного коли­чества кислорода и только в теплое время года. На помощь природе должен прийти че­ловек. В 1973 году было принято мировое соглашение по мерам безопасности танкерных перевозок, а также по ограничению выбросов от судовых двигателей. Раньше танкеры мыли просто горячей водой, которую просто сливали за борт вместе с отмытой нефтью. Но ученые создали препараты для мойки танкеров, которые выполняют двойную задачу. Прежде всего, они значительно ускоряют мойку. Затем нефть самопроизвольно отделяется от моющего раствора, который можно использовать снова и снова, а собранную нефть можно утилизировать.

Наиболее часто применяемые способы борьбы с пролитой нефтью:

1. Самоликвидация.

2. Химическое рассеивание.

3. Метод осаждения.

4. Поглощение

5. Ограждение.

Все эти способы не идеальны. Поэтому самый верный способ борьбы с загрязнениями –

не допускать аварий.

Одесский университет разработал препа­рат "Эконадин" - особые бактерии с тор­фом. Препарат рассеивают на поверхности нефтяной пленки, бактерии принимаются за работу, а торф не дает пленке опуститься на дно. Испытания препарата успешно прошли в Санкт-Петербурге и в районе Сургута. Со­зданный российскими учеными препарат "Деворойл" (сообщество углеводородокис­ляющих бактерий) очищает почву загряз­ненностью 20 мг / м³ и воду, содержащую 5 % нефти. Препарат успешно опробован в Татарстане, Чечне, Сибири. Уже давно ис­пользуются различные виды адсорбентов, которые разбрасываются на нефтяные пятна и затем собираются специальными судами, а также вещества-коагулянты, собирающие капли нефти в крупные агрегаты, опускаю­щиеся на дно.

Эксперт показывает один из способов очистки поверхности воды от нефти.

В чашку Петри наливают воду, на ее поверхность­ каплю нефти. По поверхности нефтяной пленки рассыпают мелко измельченную пробку. Пробка адсорбирует нефть, и ее механически удаляют с поверхности.

Судья. Слово предоставляется государ­ственному обвинителю.

Прокурор. Уважаемый суд! Уважаемые присяжные заседатели! Виновные должны быть наказаны, так как представляют реаль­ную угрозу для общества. Практически любой человек видит и чув­ствует ухудшение состояния окружающей среды по мере развития цивилизации. Добытая из сокровенных глубин кровь Земли беспечно расплескивается, загрязня­ет, отравляет, пачкает зеленый и голубой миры. И вот уже в мазутных потоках рек стали чумазыми зеленые болота, не подступиться к берегам Каспия, а фотографии вы мазанных нефтью несчастных бакланов не сходят со страниц газет и журналов. При сжигании природных газов загрязняется атмосфера, этим связаны парниковый эффект и кислотные дожди, болезни человека и надвигающаяся гибель живого мира планеты.

Желающие слышать да услышат, по ком звонит колокол ...

Уважаемый суд, подсудимые должны быть изолированы от общества и заменены новыми видами энергии и сырья. Хочется закончить выступление словами поэта Михаила Дудина:

Полуотравленные газом,

По нефтяным болотам – вплавь.

Куда ты рвешься! Где твой разум?

Взгляни в себя разумным глазом.

Нельзя же все богатства тратить разом –

Чуть-чуть грядущему оставь!

Судья. Заключительное слово предоставляется главному защитнику.

Адвокат. Уважаемый суд! Уважаемые присяжные заседатели! Нельзя вину человека, его химическую безграмотность, нежелание знать законы природы, халатность перекладывать на плечи помощников чело­века - нефти, природного и попутного газов, которые честно трудятся на благо цивилизации. "Человек неразумный" своим отношением к живой оболочке Земли поставил ее на грань экологической катастрофы, "Человек разумный" должен раз и навсегда научиться жить на этой планете, чтобы без страха вдыхать утренние туманы, подставлять лицо дождю и спокойно входить в ласковые вод рек и морей. Человек не может отказаться от заработанных трудом благ, но и не должен идти в никуда по останкам живого. Он обязан найти путь от пропасти. Необходимо расширять производство, не загрязняя окружающую среду, экономно расходуя природные ресурсы, использовать наряду с традиционными и новые источники энергии, внедрять экологически грамотные технологии.

Защита требует уважения к подзащитным и считает, что они не виновны.

Судья. Уважаемые присяжные заседатели, попытайтесь ответить на вопросы и вынести свой вердикт:

•Нужны ли человеку природные источники углеводородов?

•Может ли он обойтись без них? Виновны ли они? Если нет, то кто виновен?

• Какие можно предложить пути выхода из экологически кризисных ситуаций?

Присяжные заседатели. Мы пришли к выводу и согласны с адвокатом, что природные источники УВ необходимы человечеству, без них нам не обойтись. Вина за проблемы, связанные с добычей, транспортировкой и переработкой их целиком и полностью лежит на самом человеке. и задача химиков найти экологические методы переработки, а также альтернативные виды топлива. Соглашаясь со словами Д.И. Менделеева, сказанными почти два века назад: «Нефть - не топливо, топить можно и ассигнациями», человек видит очевидное, что нерациональное использование УВ-сырья, использование их только как топливо неразумно, и приводит человечество к большим экономическим потерям. Нашим потомкам мы должны оставить цветущую и «живую» Землю, с большими запасами в недрах ее.

Задание аналитической группе

Выберите на основании анализа самый эффективный метод очистки воды от нефтяного загрязнения, используя описание пяти основных существующих методов борьбы с нефтью в Мировом океане (Приложение №1). Результат оформите в виде таблицы.

Приложение № 1.

Пять методов борьбы с нефтью в океане.

1. Самоликвидация – этот метод применяют в том случае, если нефть разлита далеко от берегов и пятно небольшое (в этом случае пятно лучше совсем не трогать). Постепенно оно растворится в воде и частично испарится. Иногда нефть не исчезает и через несколько лет, мелкие пятна достигают побережья в виде кусочков скользкой смолы.

Итак: не используются химические препараты; нефть держится на поверхности длительное время.

2. Химическое рассеивание. Существуют химические препараты для ликвидации нефтяных пятен.

Диспергенты - это вещества, которые разбивают нефтяной слой на мельчайшие капельки, не смешивающиеся друг с другом. Приме­няют для активизации естественного рассеивания нефти.

Итак: используются химические препараты; метод дорогой, по­зволяющий оперативно удалять нефть с поверхности.

Сюда же можно отнести и осаждение. Ученые обнаружили, что если нефтяное пятно посыпать слоем мела, то мел будет впитывать в себя нефть и очень быстро тонуть, очищая, таким образом, поверх­ность воды от нефтяных пятен, однако нефть остается на дне и про­должает отравлять флору и фауну океана. Основная цель разбивания на мельчайшие капли диспергентами и осаждения мелом - быстрое удаление нефти с поверхности воды, раньше, чем разлив нефти дос­тигнет более экологически уязвимого района.

3. Поглощение. Всем вам известны солома и торф. Они погло­щают нефть, после чего их можно аккуратно собрать и вывезти с последующим уничтожением. Этот метод годится лишь в условиях штиля и только для небольших пятен. Способ весьма популярен в последнее время из-за своей дешевизны и высокой эффективности. Существуют и другие сорбенты - вещества, впитывающие нефть и позволяющие затем удалить ее с поверхности воды.

Итак: метод дешевый, зависимый от внешних условий.

4. Ограждение и последующее механическое удаление нефти.

Если нефтяное пятно окружить плавающими заграждениями, оно не будет увеличиваться в размерах. Такие заграждения можно даже передвигать в удобное для ликвидации нефти место. Затем специальное судно откачивает нефть насосами. Но эту нефть использовать как топливо нельзя, кроме этого необходима спокойная погода, штиль на море. В полярных водах, нефть становится вязкой, что затрудняет ее очистку.

5. Биологический (биоремедитация). Технология, в основе которой лежит использование микроорганизмов, способных окислять УВ.

Итак: минимальный ущерб, удаление нефти с поверхности, но метод трудоемок, дорог, длителен

Итог урокаА. Решите следующие задачи:

1. Посчитайте, сколько угарного газа и оксида азота(IV) выбросит из выхлопной трубы в атмосферу автомобиль, если он проедет за один день 20 км? Средняя масса выброшенного автомобилем угарного газа составляет 30мг/км, оксида азота(IV) – 20 мг/км.

2. За 1 км пути автомобиль выбрасывает в атмосферу 0,3 кг углекислого газа. Сколько кг углекислого газа выбрасывается в атмосферу в результате 160 км пробега?

3. *При сжигании антрацита массой 40 г образовалось 3 моль углерода (IV). Определите массовую долю примесей (в %) в антраците.

Б. Напишите письмо жителям планеты Земля с просьбой о помощи в предотвращении экологической катастрофы, которая нависла над биосферой в результате извлечения, переработки и использования природных источников УВ (можно в стихотворной форме).

Подведение итогов урока.

АСПЕКТНЫЙ АНАЛИЗ УРОКА

На уроке был создан благоприятный психологический климат. Создана образовательная среда «Учитель-ученик».

Директор муниципального казённого

общеобразовательного учреждения «Вечерняя (сменная)

общеобразовательная школа № 2 ст.Александрийской» О.А. Логинова

Учитель химии муниципального казённого

общеобразовательного учреждения «Вечерняя (сменная)

общеобразовательная школа № 2 ст.Александрийской» Л.А. Федорова

Ознакомлена

2014 год

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/270546-metodicheskaja-razrabotka-uroka-po-himii-po-t