Слайд 1Генетическая связь углеводородных соединений
«Природные источники углеводородов и их переработка»
Каменный уголь,
нефть, газ
Подготовила: Учитель химии
Казиханова Эльмира Биликбаевна
Слайд 2 Классификация и генетическая
связь углеводородов
УГЛЕВОДОРОДЫ
Непредельные
Предельные
Циклические
Алканы
CnH2n+2
Циклоалканы
CnH2n
Алкадиены
CnH2n-2
Алкены
CnH2n
Алкины
CnH2n-2
Арены
CnH2n-6
Слайд 3
Этан → этилен → ацетилен → бензол
Метан → ацетилен
→ этаналь
Этиловый спирт → этилен → 1,2 - дибромэтан
↓
полиэтилен
Осуществить превращения:
Слайд 4Этан → этилен → ацетилен → бензол
С2Н6 → С2Н4
→ С2Н2 → С6Н6
Метан → ацетилен → этаналь
СН4 →
С2Н2 → СН3СОН
1. С2Н6 → С2Н4 + Н2
2. С2Н4 → С2Н2 + Н2
3. 3 С2Н2 → С6Н6
Этиловый спирт → этилен → 1,2 - дибромэтан
↓
полиэтилен
1. С2Н5 ОН → С2Н4 + Н2О
2. nС2Н4 → (-СН2 - СН2 -)n
3. С2Н4 + Br2 → С2Н2 Br - С2Н2 Br
1. 2 СН4→ С2Н2 + 3 Н2
2. С2Н2 + Н2O → СН3COH
С2Н5 ОН → С2Н4 → С2Н2 Br - С2Н2 Br
↓
(-СН2 - СН2 -)n
Ответы
Слайд 5ЗАГАДКА:
Черный как ворон, а греет как солнце,
Он несет в дома
тепло,
От него в домах светло,
Помогает плавить стали,
Делать краски и
эмали.
Без неё не побежит
Ни такси, ни мотоцикл,
Не поднимется ракета,
Отгадайте, что же это?
На кухне у мамы,
Помощник отличный,
Он синим цветком
Расцветает от спичек.
Слайд 6
Проблемные вопросы:
1. Что объединяет следующие формулы:
С2Н2 , С2Н6, С2Н4, С3Н8, СН4.
2.Где можно
встретить эти углеводороды?
3. Какие вам известны важнейшие источники углеводородов в природе?
4. На каких материках в настоящее время идет добыча этих источников?
5. На каком материке сегодня не ведется добыча источников углеводородов?
6. Назовите страны, являющееся крупными поставщиками природного газа на мировой рынок?
7. Какие страны являются лидерами по добыче нефти?
8. Каковы состав и области применения природного и попутного нефтяного газов?
9. Нефть – состав, переработка?
10. Каменный уголь – происхождение, применение продуктов коксования?
11. Проблемы окружающей среды?
Слайд 7Важнейшие источники углеводородов
Природный газ
Попутный нефтяной газ
Нефть
Каменный уголь
Россия, Алжир, Иран, США
Россия,
Саудовская Аравия, Кувейт, Иран, Азербайджан
Слайд 8
Ректификация – процесс термического разделения нефти и нефтепродуктов на фракции.
Фракция
– смесь углеводородов, кипящих в определенном температурном интервале.
Крекинг – процесс
расщепления (при температуре или в присутствии катализатора) тяжелых углеводородов на более легкие (алканы или алкены).
Детонация – взрывное сгорание бензина в двигателе внутреннего сгорания.
Риформинг – это процесс ароматизации бензинов, осуществляемый путём нагревания их в присутствии платинового катализатора.
Крекинг – это процесс термического или каталитического разложения углеводородов, содержащихся в нефти. (англ. to crack – колоть, расщеплять).
Термический крекинг осуществляется при температуре около 470°С -550°С и небольшом давлении, .
Каталитический крекинг проводят в присутствии катализатора (алюмосиликатов: смеси оксида алюминия и оксида кремния) при температуре 450 — 500°С и атмосферном давлении. Этот процесс был впервые осуществлён в 1918 году Н.Д. Зелинским
Перегонка – это физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения.
Пиролиз – разложение органического вещества при высокой температуре без доступа воздуха.
Слайд 9Экономика любого государства зависит от природных источников углеводородов, поэтому уделим
им особое внимание на нашем уроке.
Походу урока заполняем таблицу…
Слайд 10Первая нефтяная скважина в мире пробурена в 1848 году в
Баку.
Нефть меряют баррелями. Один баррель – около 136 кг. или
142л
Шельфовая добыча нефти.
Прокладка трубопровода.
Слайд 11
Сведения о нефти пришли к нам с Ближнего
Востока.
Люди начали
добывать её 6-8 тыс. лет назад.
Древние шумеры использовали асфальт (продукт
окисления нефти) для бальзамирования мумий.
Слайд 12Состав:
Сложная смесь углеводородов (150)– алканов, циклоалканов, аренов линейного и разветвленного
строения
Способы переработки
Свойства:
Маслянистая горючая жидкость,
Темный цвет
Легче воды
Запах
Не растворяется в воде
Не
имеет определенной температуры кипения
Нефть
физические
химические
Ректификация
Алкилирование
Ароматизация
Крекинг
Слайд 13Физический способ переработки - ректификация
Фракция – часть сыпучего или кускового
твердого материала либо жидкой смеси, выделенная по определенному признаку.
Ректификация –
разделение многокомпонентных жидких смесей на отдельные компоненты.
Перегонка нефти основана на разности температур кипения углеводородов, входящих в ее состав.
Прямая фракционная перегонка
Фракции:
Газовая
Бензин
Лигроин
Керосин
Дизельное топливо
Мазут
Самая ценная вторая фракции
Недостаток – выход бензиновой фракции 17-20% что не удовлетворяет потребности современной промышленности
Слайд 16 Химический способ переработки - Крекинг
Промышленный крекинг
был изобретен русским инженером В.Г.Шуховым в 1891 году.
Шухов В.Г. –
«русский Эдиссон», его имя золотыми буквами вписано в историю цивилизации.
Создал речные наливные баржи для перевозки нефти.
Использовал паровые котлы для загрузки и разгрузки , а не мускульную силу.
Изобрел первый трубопровод для перекачки с подогревом.
Непрямая переработка нефти- процесс расщепления нефтепродуктов на углеводороды с меньшим числом атомов С
Слайд 17
Консорциум Каспийский нефтепровод:(КТК),
нефтепровод «Западный Казахстан – Баку- Джейхан»,
Нефтепровод: «Казахстан-Туркменистан-Иран»,
Нефтепровод: «Кенкияк-Кумколь-Китай»
Слайд 18
Инвесторы в Карачаганаке:
1) Британская компания-Бритиш газ,
2)Итальянская – Эни,
3)Американская
– Шеврон,
4)Лукойл-Россия
Слайд 19
Самая крупная нефтеносное месторождение – Кашаган.
(Шельф в –Каспийском море)
Ее геологические запасы составляет 7-9 млрд. бареллей
нефти.
Занимает 2-ое место в мире после месторождения нефти на Аляске в США.
Трудности: большее содержание сероводородов, глубокое залегание пластов. В Кашаганском месторождение КазМунайГаз имеет 16% акции. (создается безотходное производство с инновационными технологиями, перерабатывающие нефти)
Слайд 20Кашага́н — гигантское шельфовое нефтегазовое месторождение Казахстана, расположено в 80 км от города Атырау,
в северной части Каспийского моря. Глубина шельфа составляет 3—7 м.
АО НК “КазМунайГаз”
(КМГ Кашаган Б.В.) -16,88%;
ENI S.p.A. (Agip Caspian Sea B.V.) – 16,81%;
Exxon Mobil Corporation (ExxonMobil Kazakhstan Inc.) - 16,81%;
Royal Dutch Shell plc. (Shell Kazakhstan Development B.V.) - 16,81%;
Total S.A. (Total E&P Kazakhstan) - 16,81%;
CNPC (CNPC Kazakhstan B.V.) - 8,33%;
INPEX Corporation (INPEX North Caspian Sea) - 7,56%.
Слайд 21
ОПЕК – организация стран экспортеров нефти (штаб-квартира Вена-Австрия):
Алжир, Венесуэла. Габон,
Индонезия, Ирак,Иран,
Китай, Кувейт,Ливия, Нигерия, ОАЭ, Саудовская Аравия, Эквадор.
Опек (ОРЕС) –
от английского названия союза
«Organization of Petroleum Exporting Countries»
Уникальные месторождения нефти:
в Кувейте – Большой Бурган
в Саудовской Аравии – Гавар
в Иране – Румейла
в России – Западная Сибирь
в Казахстане – Каспийское море
Слайд 22
Растворители
Взрывчатые
вещества
Пластмассы
Взрывчатые
вещества
Красители
Разные
Непредельные углеводороды
Водород
Метан
Бензин
Этилен
Винный спирт
Этилен -
гликоль
Искусственное
созревание плодов
Ароматические углеводороды
Синтетический
каучук
Растворители
Лекарства
Сахарин
Синтетический
аммиак
Азотные
удобрения
Слайд 23Небрежное отношение приводит к экологическим катастрофам.
Слайд 24Гибель икры, мальков, молоди рыб
Экологические последствия нефтяного загрязнения
Появление уродливых нежизнеспособных
особей
Гибель водоплавающих птиц
Нарушение фотосинтеза- уменьшение первичной биопродукции на 10%
Нарушение обмена
в системе океан-атмосфера
Накопление канцерогенов по цепям питания
Слайд 30Загрязнение атмосферы продуктами сгорания
Слайд 31Состав природного газа
Хотите узнать подробнее?
Хотите узнать подробнее?
Хотите узнать подробнее?
Хотите узнать
подробнее?
Слайд 32
ГАЗ
Природный (самостоятельное скопление)
Попутный (находится в нефти)
Газоконденсат (смесь
нефти и газа)
Газ состоит из:
углеводородов с примесью азота
углекислого
газа
сероводорода
аргона
гелия
(запас газа 9,5 трлн. м.куб
68% - ЗКО)
Слайд 33Природный газ
Смесь газообразных углеводородов различного происхождения, заполняющие поры и пустоты
горных пород, рассеянных в почве
Состав
98% - СН4
2% - С2Н6,
С3Н8,
С4Н10,N2,CO2, Н2 Н2S
Применение:
1.Топливо на 90%
2. Химическое сырье на 10%
(сажа, водород, ацетилен, растворители)
Слайд 34Попутный нефтяной газ- «шапка» над нефтью
Смесь углеводородов сопутствующие нефти и
выделяющиеся при её добыче
Состав
30-40% - СН4
7,5% - С2Н6, 21,8%
- С3Н8,
20,5% -С4Н10
Примеси - N2,CO2, Н2О,Н2S
Применение:
Раньше сжигали, сейчас улавливают и используют:
1.Топливо
2. Химическое сырье - получая: пластмассы, каучуки, сухой газ, пропан- бутановую смесь, газовый бензин
Слайд 35Газ ценное сырье для производства:
синтетических волокон
каучука
пластмасс
спиртов
жиров
удобрений
аммиака
ацетилена
взрывчатых веществ
медикаментов
и
т.д.
Каучук
Удобрения
Слайд 36Мировые запасы газа сосредоточены в
России
Иране
США
Алжире
Канаде
Мексике
Норвегии
Слайд 37 Важнейшие продукты, получаемые
из природного газа и попутного
нефтяного газа
Природные
горючие
газы
Ацетилен
Водород
Аммиак
Соли аммония
Азотная кислота
Карбамид
Растворители
Синтетический каучук
Пластмассы
Сероводород
сера
Серная кислота
Синтез -
газ
Кислородсодержащие
вещества
Гелий
Полиэтилен
Этиловый спирт
Слайд 38Каменный уголь
Происхождение
Горная порода осадочного происхождения (каменноугольный период)
Состав
Сложная смесь ВМС- С,
Н2, N2, O2 ,S
Коксование (пиролиз) – разложение веществ без доступа
кислорода при высокой температуре
Продукты
Коксовый газ
СН4, N2, CO2, CO, Н2, NН3
Каменноугольная смола
C6H6 и его гомологи
C6H5OH, гетероциклические
Аммиачная вода
NH4OH, C6H5OH, H2S
Кокс
Чистый уголь С
Слайд 39Угли подразделяют на:
Гумусовые – образовались из высших растений
Сапропелевые – образовались
из водорослей
Состав:
углерод 60-90%
водород 1-12%
кислород 2-20%
азот 1-3%
сера
фосфор
кремний
алюминий
железо,
а так же влага
Слайд 40Образование угля
ТОРФ БУРЫЙ УГОЛЬ
КАМЕННЫЙ УГОЛЬ
АНТРАЦИТ
Под воздействием высокого давления и температуры
уголь может превращаться в ГРАФИТ и ШУНГИТ
Шунгит
Слайд 41Месторождения:
Каменноугольные – Тунгусский, Ленский, Таймырский
В России, Аппалачский в США, Карагандинский
в Казахстане.(400 месторож. добывают 100 млн.т
запас угля КР 160 млрд.т.)
Буроугольные
– Ленский, Канско-Ачинский в России.
Слайд 42
Добыча угля:
Открытый способ
2.Подземный способ
Слайд 43 Продукты переработки
каменного угля
Светильный газ
Каменный уголь
Кокс
Нафталин
Тринитронафталин
Красители
Аммиак
Тротил
Толуол
Красители
Сахарин
Анилин
Салициловые
препараты
Фенацетин
Бензол
Пек
Фенол
Пластмассы
Каменноугольная
смола
Пикриновая
кислота
Красители
Слайд 44Проверти правильность заполненной таблицы
Слайд 45Самостоятельная работа № 1
Запишите уравнение реакции горения
Метана – СН4
Этана –
С2Н6
Пропана – С3Н8
Расставьте коэффициенты.
Покажите, что это термохимические уравнения, а
именно экзотермические.
Как обозначают тепловой эффект реакции?
Слайд 46
ПРОВЕРКА
Метан СН4 + 2О2 = СО2
+ 2Н2О + Q
Этан
2С2Н6 + 7О2 = 4СО2 + 6Н2О + Q
Пропан С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О + Q
Слайд 47
Самостоятельная работа № 2
ЗАДАЧА
Вычислить сколько сгорело угля, если при
этом выделилось 11,2 литра СО2
Дано:
Найти:
V(СО2 ) = 11,2л m(С) = ?
Слайд 48ПРОВЕРКА
Решение
Х г
11,2 л
С + О2 = СО2
υ=1моль υ=1моль
М=12г/моль Vm=22,4л/моль
М=12г V=22,4л
Примем массу угля за х, составим и решим пропорцию:
Х г / 12 г = 11,2 л / 22,4 л
Х = 12 ·11,2 / 22,4 = 6 г
ОТВЕТ: Сгорело 6 г угля.
Слайд 49Самостоятельная работа № 3
Нефть
Алмазы
Каменный уголь
Природный газ
Графит
Бурый уголь
А
Б
В
Г
Д
Е
-
-
-
-
-
-