Мұнай, құрамы, өңдеу әдістері және мұнай өнімдері. Химия, 10 сынып, сабақ жоспары.

Ұзақ мерзімді жоспар бөлімі:

10.2A Органикалық химияға кіріспе

Мектеп:

Мұғалімнің аты-жөні:

10 сынып

Қатысқандар саны:

Қатыспағандар саны:

Сабақ тақырыбы:

Мұнай, құрамы, өңдеу әдістері және мұнай өнімдері.

Оқу мақсаты

10.4.2.12 мұнайды фракциялау процесін және фракциялардың қолдану аясын түсіндіру;

10.4.2.13 термиялық және катализдік крекинг процесін түсіндіру

 Сабақ мақсаты

- өндіру процесін білу және шикі айдау процесін түсіну

- шикі мұнайды айдау өнімдерін қолдану саласын білу

- мұнай өңдеудің экологиялық салдарын атау

- мұнай өңдеу өнімдерінің үлгілерін сипаттау

- жекелеген фракция өнімдерінің қолдануын болжау және салыстыру

 Бағалау критерийлері

Оқушы:

- мұнайды өңдеу процесін сипаттайды

- мұнай фракцияларын атайды

- мұнай өңдеу өнімдерін пайдалану салаларын атайды

Тілдік мақсаттар

Оқушылар:

Зерделенген материалды термин сөздерді қолдана отырып түсіндіреді:

Шикі мұнай, битум, бензин, тұтқырлық, дизель отыны, керосин, гудрон, мұнай газы, авиациялық отын, сұйытылған мұнай газы (СМГ), айдау

Диалог/жазу үшін пайдалы фразалар сериясы

X ... пайдаланылатын керосин

X, автокөліктерде пайдаланылатын ...

ТМГ, мысалы, X немесеY, пайдаланылады/ бойынша / Y жасау.

Құндылықтарды дарыту

Мұнай өңдеу процестеріндегі инновацияларды индустрияландыру негізіндегі экономикалық өсу; топтық жұмыс- ортақ істің нәтижелері үшін жауапкершілік; эксперименттер жүргізу кезінде-денсаулықты сақтау және қоршаған ортаны қорғау құндылығы

Пәнаралық байланыс

География, ҚР тарихы – жанғыш пайдалы қазбалар кен орындары.

Бастапқы білім

ҚР мұнай кен орындары, алкандардың, алкендердің қасиеттері, отын түрлері

Сабақтың барысы

Жоспарланған іс-әрекет

Оқушылардың білімін өзектендіру

 ҚР экономикасы үшін мұнайдың маңызы, мұнай кен орындары және оны өндіру тәсілдері туралы әңгімелесу. Мұнай өңдеу өнімдері.

• Отын ретінде қандай заттарды пайдаланады ?
• Сізге қандай отын түрлері белгілі?
• Отын қалай пайда болды?
• Отын қалай өндіріледі?
• Отын құрамында жалпы не бар?
• Отынның тиімділігі қалай бағаланады?
• ҚР отынды табуға қатысты қалай сипатталады?

• Сабақтың тақырыбы мен мақсаттарын тұжырымдау.
• бейне ресурстарға сүйене отырып, мұнайды өңдеу әдістері туралы әңгіме жүргізу.

 Мұнай-бұл заттардың қоспасы, бірақ қоспаның құрамында қосылыстар өзінің жеке қасиеттерін сақтайды (мысалы, қайнау температурасы), сондықтан мұнайдың тұрақты қайнау температурасы болмайды. Сондықтан, мұнайды физикалық әдістерді қолдана отырып жеке фракцияларға бөлуге болады.

 Фракциялық айдау

 Фракциялық айдау процесінде мұнай бірнеше фракцияға бөлінеді. Мұнайды фракциялық айдау мұнай өңдеу зауыттарында арнайы айдау мұнараларын пайдалана отырып жүзеге асырылады.

 Қайнау температурасының айырмашылығының негізгі себебі – молекулалардағы көміртек атомдарының саны. Көміртек атомдарының тізбегі неғұрлым ұзын болса, қайнау температурасы соғұрлым жоғары болады. Мысалы, метанның қайнау температурасы (CH₄) -162°C, деканның (C1₀H₂₂) 174°C.

 Шикі мұнайды бу күйіне дейін қыздырады және оны фракциялық мұнара деп аталатын биік мұнараға жібереді, оның жоғарғы жағы ыстық, ал төменгі жағы салқын. Ұзын көміртекті тізбектері бар және қайнау температурасы жоғары фракциялар бағанның төменгі жағында конденсацияланады, ал қысқа тізбектері мен қайнау температуралары төмен фракциялар жоғарғы жағында конденсацияланады. Конденсат кейінірек құйылып алынады, әр компоненттің әртүрлі қасиеттері бар.

Бекіту тапсырмалары

• Шикі мұнай қазбалы отын болып табылады. Мұнай өңдеу зауытында фракциялық айдау арқылы шикі мұнай фракцияларға бөлінеді. Ректификациялық баған төмендегі суретте көрсетілген:

а. Шикі мұнайды ректификациялық мұнарадағы фракцияларға бөлу механизмін түсіндіріңіз.

b. Фракциялық айдау қандай қасиетке негізделген .

с. Ректификациялық бағанның қай бөлігінде неғұрлым ұшқыш компоненттер жиналады.

d. Суреттегі тиісті жерлерге мұнай фракцияларын жазыңыз.

2. Құрамында келесі көмірсутектер бар шикі мұнайды біріншілік айдау фракцияларының атауын көрсетіңіз?

Мұнайды екіншілік қайта өңдеу.

- термиялық крекинг (катализаторсыз);

- каталитикалық крекинг (катализатордың қатысында);

Мұнайды екіншілік қайта өңдеудің негізгі өнімдері:

- отын;

- майлар;

- синтетикалық каучук;

- азот тыңайтқыштары;

- пластмассаның әртүрлі түрлері;

- жуу құралдары;

- синтетикалық талшықтар;

- май қышқылдары;

- эфирлер, спирттер, ацетон, фенол және т.б.

Каталитикалық крекинг

Мұнай өңдеудің бұл процесі химиялық реакцияларды жеделдету үшін катализаторды қолданудан тұрады. Крекинг процесі – бұл жоғарыда аталған катализатор арқылы қыздыру арқылы буға айналдырылған шикізаттың ыдырау реакциясы.

Риформинг

Бұл процесс негізінен жоғары октанды бензин алу үшін қолданылады. Мұнайды мұндай өнеркәсіптік өңдеу тек 95-тен 205 градусқа дейінгі температуралық диапазонда қайнайтын парафинді фракцияларға ғана әсер етеді.

 Бекітуге арналған сұрақтар:

 1. Мұнайды өңдеу процестерін ретімен тізімдеңіз.

 2. Крекинг дегеніміз не? Мұнайдың крекинг процесі мен оны ректификациялаудың айырмашылығы неде?

 3. Мұнайды өңдеуде физикалық фракциялау процесіне қосымша химиялық процестер не үшін қажет болатындығын түсіндіріңіз

 4. Мұнай көмірсутектерінің термиялық және каталитикалық крекинг процестерінің ұқсастықтары мен айырмашылықтары қандай?

 5. Гидрокрекинг және каталитикалық риформинг өнімдерін салыстырыңыз. Олар бір-бірін қалай толықтырады?

 Жекелеме жұмыс

 Қалыптастырушы бағалау тапсырмаларын орындату.

Рефлексия:

Мұнай өңдеу кезеңдерін атаңыз

Саралау – оқушыларға қалай көбірек қолдау көрсетуді жоспарлайсыз? Қабілеті жоғары оқушыларға қандай міндет қоюды жоспарлап отырсыз?

Бағалау – оқушылардың материалды меңгеру деңгейін қалай тексеруді жоспарлайсыз?

Денсаулық және қауіпсіздік техникасының сақталуы

Ең қабілетті оқушылар сабақтың кіріспе кезеңінде қойылған сұрақтарға жауап бере алады. Табысты оқушылар зерделеген материалды қорытындылау және сабақты қорытындылау кезінде тапсырмаларды орындай алады, ал қалған оқушыларға сабақтан тыс уақытта тапсырмаларды аяқтауды ұсынуға болады.

Жаңа тақырыпты талқылау кезінде проблемалық сұрақтарға жауап алу кезінде.

Ресурсты зерделеу және жауаптарды талқылау кезінде.

Жеке жұмысты орындау кезінде.

Оқушылардың сабақ барысындағы іс-әрекеттері денсаулық сақтау тәсілдеріне сәйкес келеді.

Сабақ бойынша рефлексия

Сабақ мақсаттары/оқу мақсаттары дұрыс қойылған ба? Оқушылардың барлығы ОМ қол жеткізді ме?

Жеткізбесе, неліктен?

Сабақта саралау дұрыс жүргізілді ме?

Сабақтың уақыттық кезеңдері сақталды ма?

Сабақ жоспарынан қандай ауытқулар болды, неліктен?

Жалпы баға

Сабақтың жақсы өткен екі аспектісі (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

1:

2:

Сабақты жақсартуға не ықпал ете алады (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

1:

2:

Сабақ барысында сынып туралы немесе жекелеген оқушылардың жетістік/қиындықтары туралы нені білдім, келесі сабақтарда неге көңіл бөлу қажет?

Оқушының аты жөні Сынып Күні

Оқу мақсаттары:

10.4.3.19 мұнай өндіру үдерісін білу және шикі мұнайды айдау үдерісін түсіну;

10.4.3.20 шикі мұнайды айдау өнімдерінің қолдану аймақтарын білу;

1 тапсырма: Мұнай – бұл сызбысы суретте көрсетілген қондырғыда фракцияларға бөлінетін қоспа.

• • X, Y, Z, Q (i) x компоненттеріне сәйкес келетін жауапты таңдаңыз

(ii) Мұнайды фракцияларға бөлу қалай жргізілетінін сипаттаңыз. Жауабыңызға

* осы процестің атауын;

* фракцияларға бөлу қалай жүзеге асырылатынын;

* фракциялардың шығымына әсер ететін факторларды енгізіңіз.

(iii) «Фракция» терминін түсіндіріңіз ………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………..

(iv) Неліктен ауыр фракциялар қайта өңделетінін түсіндіріңіз. ……………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

(v). Мұнайды айдау кезінде алынған екі фракция - бұл мұнай газы және битум. Осы фракциялардың әрқайсысының бір қолданылуын көрсетіңіз.

Мұнай газы ..………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

Битум………………………………………………………………………………………………………....................................... .................................................. .................................................. ………………….2 тапсырма. Графикте фракциялық айдау кезінде айдалатын Солтүстік теңіз шикізатының пайызы көрсетілген.

(a) Графикалық мәліметтер бойынша айдалған өнім шығымының пайызын есептеңіз:

(i) 20^oC төмен…………………………………………………………………………

(ii) 40^oC пен 75^oC аралығында (бензин фракциясы) …………………………………………………….

(iii) 75^oC пен 150^oC (нафта фракциясы)……………………………………………………………

(iv) 20^oC-тан төмен температурада алынған фракция қандай физикалық күйде болады. ……………………….

(b) Төмендегі кестеде шикі мұнай өнімдерін пайдалану түрлері көрсетілген.

3 тапсырма. Мұнай айдау өнімдері көптеген салаларда қолданылады. Химиялық заттарды өндіру үшін қолданылатын шикі мұнайдың пайызын есептеңіз.

4 тапсырма. Жуғыш заттар, жуғыш ұнтақтар, пластмассалар, бояулар мен косметика шикі мұнай компоненттерінен жасалған.

Жуғыш заттардың биологиялық тұрғыдан ыдырауы неге маңызды екенін түсіндіріңіз …………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Мұнай фракцияларын анықтады

Фракция терминін түсіндірді

Бөлшек айдау шарттарын түсіндірді

Фракцияларды қолдану мысалдарын келтірді

Әр түрлі температурадағы өнімнің шығымын график бойынша анықтады

Химия өнеркәсібінде қолданылатын мұнайдың пайызын есептеді

Жуғыш заттардың биологиялық ыдырауының маңыздылығын түсіндірді