Конспект природный и попутный нефтяной газы

Обновлено: 03.07.2024

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: природный газ, попутный нефтяной газ, нефть и уголь - природные источники углеводородов. По содержанию все они являются смесью различных углеводородов. В чистом виде практически не используется, разделяются на составляющие. Нефть подвергается перегонке в ректификационной колонне на фракции. Вторичная переработка (термический и каталитический крекинг, пиролиз) увеличивают количество продуктов нефтепереработки, широко использующихся в промышленности.

Газойль – смесь жидких углеводородов, преимущественно с количеством атомов углерода от 10 до 40 (додекана, декана и других), и примесей, температура кипения 270 – 3500⁰С.

Гудрон – остаток, образующийся в результате перегонки нефти

Бензин – фракция нефтеперегонки, горючая смесь лёгких углеводородов (С₅Н₁₂ – С₁₁Н₂₄), температура кипения 40 – 2000⁰С.

Катализ – ускорение химических реакций под действием малых количеств веществ (катализаторов), которые сами в ходе реакции не изменяются.

Керосин – горючая смесь жидких углеводородов состава С₁₂Н₂₆ – С₁₈Н₃₈ (температура кипения 180 – 3000⁰С), прозрачная, бесцветная (или слегка желтоватая), слегка маслянистая на ощупь, получаемая путём прямой перегонки или ректификации нефти.

Крекинг – процесс термического или каталитического разложения углеводородов, в основе которого лежат реакции расщепления углеродной цепи крупных молекул на молекулы с меньшим числом атомов углерода. Чаще всего при этом образуются алкан и алкен.

Лигроин – горючая смесь жидких углеводородов, более тяжелая, чем бензин. Прозрачная желтоватая жидкость.

Мазут – жидкий продукт тёмно-коричневого цвета, остаток после выделения из нефти или продуктов её вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций, выкипающих до 350–360°С.

Парафин – воскоподобная смесь алканов преимущественно нормального строения состава от С₁₈Н₃₈ до С₃₅Н₇₂

Пиролиз – это разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре.

Ректификация – процесс разделения смесей на отдельные компоненты или фракции.

Риформинг – это промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высококачественных бензинов и ароматических углеводородов.

Соляровое масло – фракция нефти, прошедшая щелочную очистку

Фракция – доля вещества, отбираемого при перегонке в определённых условиях.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс: учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Углеводороды имеют большое народнохозяйственное значение, так как служат важнейшим видом сырья для получения почти всей продукции современной промышленности органического синтеза и широко используются в энергетических целях.

Наиболее важными источниками углеводородов являются: природный газ, попутные нефтяные газы, нефть, уголь, природный газ.

В качестве горючего природный газ имеет большие преимущества перед твердым и жидким топливом. Теплота сгорания его значительно выше, при сжигании он не оставляет золы, продукты сгорания значительно более чистые в экологическом отношении. При сгорании природного газа выделяется большое количество теплоты, поэтому 90 % его расходуется в качестве топлива (на теплоэлектростанциях, промышленных предприятиях, в быту). Остальные 10 % используют как сырье для химической промышленности для получения водорода, ацетилена, сажи, различных пластмасс, медикаментов.

В попутных газах содержится меньше метана, чем в природном газе, но в них значительно больше гомологов. Для практических целей попутные газы разделяют на смеси более узкого состава. Иногда их подвергают более тщательному разделению и извлекают из них индивидуальные углеводороды (этан, пропан), из которых затем получают непредельные углеводороды.

Нефть, добываемую из земных недр, называют сырой. В сыром виде нефть не применяют, ее подвергают переработке. Нефть – это смесь углеводородов различной молекулярной массы, имеющих различные температуры кипения, поэтому перегонкой ее разделяют на отдельные фракции. Перегонка (ректификация) – процесс разделения смесей на отдельные компоненты или фракции, на основании различия их температур кипения.

На нефтеперерабатывающих заводах выделяют несколько фракций нефтепродуктов: бензиновая, лигроиновая, керосиновая, газойль.

После перегонки остается темная вязкая жидкость – мазут. Его используют как топливо в котельных установках, но основную массу подвергают перегонке при низком давлении.

Одним из первых способов химической переработки является крекинг. Крекинг – процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле. Промышленный крекинг предложен в 1891 году русским инженером В.Г. Шуховым.

Пиролиз – это разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре. Этот процесс протекает при температуре 650 – 8000С. В этих условиях основными продуктами реакции являются непредельные газообразные (этилен, ацетилен) и ароматические (бензол, толуол) углеводороды.

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЯ ЗАДАНИЙ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

Смесь газов, состоящую из 100 л (н.у.) метана, 10 л (н.у.) этана, 20 л (н.у.) пропана и 10 л (н.у.) бутана сожгли. Определите объем (н.у.) (л) израсходованного кислорода.

1.Запишем уравнения реакций

2.Рассчитаем количество вещества кислорода

Количество вещества соответствует коэффициентам в уравнении реакции (характерно для газов)

3.Определяем объем кислорода

Объем соответствует количеству молей в уравнении реакции, но с учетом количества углеводородов.

4. Определяем общий объем кислорода

газ - смесь газов, образовавшаяся в недрах Земли при анаэробном разложении органических остатков. Газы - смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти и выделяющихся в процессе добычи и подготовки нефти. – горючая маслянистая жидкость обычно темного цвета, иногда почти чёрного, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет, и даже бесцветная, с резким своеобразным запахом, немного легче воды (плотность 0,73-0,97 г/см3), в воде нерастворима. – полезное ископаемое, вид топлива, образовавшийся как из частей древних растений, так и в результате геологических процессов на земле. был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива.

Внимательно читаем текст.
В квадрат заносим цифру, а не слово.

2 газ – смесь газов, образовавшееся в недрах Земли при анаэробном разложении органических остатков. 1 газы - смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти и выделяющихся в процессе добычи и подготовки нефти. 3 – горючая маслянистая жидкость обычно темного цвета, иногда почти чёрного, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет, и даже бесцветная, с резким своеобразным запахом, немного легче воды (плотность 0,73-0,97 г/см 3 ), в воде нерастворима. 4 – полезное ископаемое, вид топлива, образовавшийся как из частей древних растений, так и в результате геологических процессов на земле. 4 был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива.

1. Сформировать у обучачающихся понятие о природных источниках углеводородов.

2. Познакомиться с сотавом и способами переработки природных и попутных нефтяных газов как источника топлива и сырья для получения многих органических веществ.

3. Воспитывать у учащихся чувство гордости за Республику Калмыкия, распологающую значительными природными ресурсами.

Вложение	Размер
konspekt_uroka.docx	48.33 КБ

Предварительный просмотр:

Учитель химии, биологии

Литвинова Светлана Александровна

1. Дать учащимся понятие о природных источниках углеводородов. Познакомить с составом и способами переработки природного и попутного нефтяного газов как источников топлива и сырья для получения многих органических веществ.

2. Уметь составлять уравнения химических реакций, отражающие превращения углеводородов. Знать основные месторождения природного и попутного газов, их области применения.

3. Воспитывать у учащихся чувство гордости за Республику Калмыкия, располагающую значительными природными ресурсами, имеющими большое народно-хозяйственное значение не только для развития Республики, но и для развития страны.

-образовательные: рассмотреть основные природные источники углеводородов, примеры их использования в качестве топлива и сырья для получения продукции современной промышленности органического синтеза; повторить, закрепить и обобщить полученные ранее знания о свойствах и применении важнейших углеводородов;

-развивающие: развивать познавательный интерес, совершенствовать умения сравнивать и анализировать, обобщать и делать выводы обучать самостоятельному поиску необходимой информации; развивать монологическую речь учащихся;

-воспитательные: формировать интерес к предмету и ценностное отношение к знаниям; воспитывать культуру речи и общения, самостоятельность в выборе решения вопросов.

Оборудование : компьютер, таблицы-слайды и раздаточный материал на столах учащихся: Топливно-энергетический комплекс (газовая промышленность, нефтяная промышленность), коллекции природных источников углеводородов и продуктов их переработки (на столах учащихся), географическая карта Полезные ископаемые, карта Топливная промышленность СССР, карта Республики Калмыкия (стенд), карта Калмыкии: Полезные ископаемые (раздаточный материал на столах учащихся), раздаточные жетоны учащимся за правильные ответы.

Организационный момент.
Изучение нового материала.

План урока (слайд №1)

2.1. Дать понятие об источниках углеводородов:

а) природные и попутные нефтяные газы;

в) каменный уголь.

2.2. Состав природного и попутного нефтяного газов (в сравнении).

2.3. Природный газ его использование

2.4. Попутный нефтяной газ и его использование.

2.5. Вывод-схема об использовании природного и попутного нефтяных газов в качестве химического сырья.

2.6.Природные источники углеводородов Калмыкии. Месторождения газов, их применение и использование.

2.7. Экологические проблемы, связанные с газовой и нефтеперерабатывающей промышленностью.

Учитель. Вступительное слово. Разработка месторождений углеводородного сырья ставит перед обществом множество проблем. Это в первую очередь социальные проблемы, связанные с освоением труднодоступных районов, где отсутствует социальная инфраструктура. Суровые условия требуют разработки новых технологий добычи и транспортировки сырья. Экспорт сырых нефтепродуктов, не в полной мере развитая промышленная база для их переработки, недостаток их на внутрироссийском рынке – это проблемы экономические и политические. Природа реагирует на деятельность человека, возникают экологические проблемы: загрязнение почвы, воды, воздуха, разрушение биогеоценозов, в том числе таких хрупких, как тундра. Человеческое общество вынуждено искать способы решения всех этих проблем. И сегодняшний урок позволит нам окунуться в эту тему, так как в наше динамичное время, человек не может использовать одни и те же способы решения проблем и сегодня, и завтра. И вам, будущим выпускникам придется отвечать на вопросы не только сегодняшнего, но и завтрашнего дня, принимать решения, делать выводы, отвечать за результаты своей деятельности.

2.1. Ученик. Природные газы – смеси газообразных углеводородов различного строения, заполняющие поры и пустоты горных пород, рассеянные в почвах, растворенные в нефти и пластовых водах. Попутные нефтяные газы – смеси углеводородов, сопутствующие нефти и выделяющиеся при ее добыче на газонефтяных месторождениях. Эти газы растворены в нефти и выделяются из нее вследствие снижения давления при подъеме нефти на поверхность Земли. Состав природных нефтяных газов разных месторождений различен. Основные месторождения природных газов расположены в Северной и Западной Сибири, Волго-Уральском бассейне, на Северном Кавказе, в Астраханской области, Баренцевом море (Приложения 1, 2).

Ученик. Черная нефть струится,

Плещет тайги прибой,

И ощущают ноздри

Запах ее огневой.

Нефть – это ярость света,

Ветра напор у виска.

Нефть – голубая ракета,

Рвущаяся в облака.

Нефть – богатство мира. Она играет огромную роль, как в политике государств, так и в их экономике. Сегодня нефть – основной источник энергии. Жидкое топливо наиболее удобно: оно высококалорийно, легко транспортируется, содержит мало примесей. Нефть – сложная смесь углеводородов различной молекулярной массы. Содержание парафинов, циклопарафинов и аренов в нефти разных месторождений различно. Всего нефть содержит более 100 различных соединений. Основные месторождения нефти расположены в Западной Сибири (здесь добывают 50% всей нефти) (карта), Республике Коми, Башкортостане, Самарской и Саратовской областях, на Северном Кавказе (Приложения 1.1, 2)

Ученик . Каменный уголь – сложная смесь высокомолекулярных соединений, в состав которых входят углерод, водород, азот, кислород, сера. Основные каменноугольные бассейны: Подмосковный, Южно-Якутский, Кузбасс, Донбасс, Печорский, Тунгусский, Ленский (карта России). При коксовании угля протекают физико-химические процессы, сопровождающиеся поглощением энергии. При этом происходит разложение высокомолекулярных соединений с образованием летучих веществ и твердого остатка кокса (Приложение 2)

2.2 Состав природных и попутных газов с использованием географической карты и демонстрацией слайда №2.

Природный газ (содержит по объему)

Попутный нефтяной газ (Грозненское месторождение)

С 5 Н 12 и выше – 19,8 %

N 2 , СО 2 , инертных газов - нет

Вопрос классу: сравните природные и попутные газы по составу. Ответ: (попутные газы более разнообразны по составу, чем природные, поэтому их выгоднее использовать как химическое сырье).

2.3 Природный газ и его использование

Природный газ широко используется в тепловых электростанциях, в заводских котельных установках, различных промышленных печах: доменных, мартеновских и т. д. Сжигание природного газа в доменных печах позволяет сократить расход кокса, снизить содержание серы в чугуне и значительно повысить производительность печи. Большое значение приобрело использование природного газа в домашнем хозяйстве. В настоящее время природный газ применяется и в автотранспорте (в баллонах под высоким давлением), что позволяет экономить бензин, снижать износ двигателя и благодаря более полному сгоранию топлива сохранять чистоту воздушного бассейна.

Учитель. Около 90% природных газов используют как топливо и лишь 19% - в качестве важного источника сырья для химической промышленности, и роль его в этом отношении будет возрастать.

Что же получают из метана? Самостоятельная работа: заполнить схему. Самопроверку осуществить по образцу - (демонстрация слайда№3)

НСl СН 4 C 2 Н 2 (ацетилен)

S получают Н 2 SO 4

Если в газе не менее 3% этана, то его используют для получения этилена. В России действует этанопровод Оренбург – Казань, в Казани из этана получают этилен для органического синтеза (Приложение 1).

Состав Свойства Месторождения

Метан – 40% Очень разнообразны, Сопутствует нефти. Объем

Этан – 20% в основном газа ( м3 ), приходящего на

Пропан – 18% свойства низших 1 т нефти, зависит от усло-

Бутан – 0,2% углеводородов вий формирования и зале-

Более тяжелые Способ гания нефтяных месторож

у/в – 4.7% переработки дений и может изменять-

углекислый газ Перегонка ся от 1-2 до нескольких

сероводород тыс . м3 на 1 т нефти

Газ более широко используют как ценное химическое сырье, т.к. в нем содержатся значительные количества углеводородов ряда метана: этана, пропана, бутана, пентана. Поэтому путем химической переработки попутного газа можно получить больше веществ, чем из природного газа. Чтобы использование попутного газа было рациональным, его разделяют на смеси более узкого состава.

Сухой газ: топливо.

Пропан - бутановая смесь: топливо, распылитель аэрозолей,

Сырье для органического синтеза.

Газовый бензин: добавка к моторному топливу для улучшения его качества.

Применение попутных газов: из попутного газа извлекают для химической переработки и индивидуальные углеводороды: этан, пропан, н-бутан и др. Из них получают непредельные углеводороды реакцией дегидрирования (алкены, ацетилен, бутадиен, бензол, углеводороды разветвленного строения).

2.5 Учитель. Вывод-схема об использовании природного и попутного нефтяных газов в качестве химического сырья (демонстрация слайда №5)

Продукты переработки углеводородов

Сера Серная кислота

Кислородсодержащие органические вещества

Попутные газы (с С 1 -С 4 )

Физминутка. Упражнения для глаз и опорно-двигательного аппарата.

1. Какие вещества можно получить из углеводородов, содержащихся в природных и попутных газах? Ответ: (алкены, ацетилен, бутадиен, бензол и др.)

2. Какие химические свойства проявляют эти газы? Ответ: (природный газ – это в основном метан, значит - свойства алканов. Попутный газ – смесь более сложного состава, свойства более разнообразны.)

3. Составьте соответствующие уравнения реакций (Химическая эстафета - запись уравнений реакций учащимися на доске, в тетрадях):

CН 4 + О 2 = СО 2 + 2Н 2 О + 890 кДж

СН 4 = С + 2Н 2 (t > 1000C)

2CН 4 = С 2 Н 2 + 3Н 2 (t > 1500C)

СН 4 + О 2 = СН 2 О + Н 2 О (500С, катализатор)

2СН 4 + 3О 2 = НСООН + 2Н 2 О (катализатор)

С 2 Н 6 = С 2 Н 4 + Н 2 (550С, катализатор)

С 3 Н 8 = СН 3 – СН=СН 2 + Н 2 (t, катализатор)

С 4 Н 10 = СН 2 =СН – СН=СН 2 + Н 2 (t, катализатор)

С 4 Н 10 + 5О 2 = 4СН 3 СООН + 2Н 2 О (p, катализатор)

3С 2 Н 2 = С 6 Н 6 (С, 450-500С)

4. В чем преимущества природных газов как топлива? Ответ: (Высокая теплотворная способность: при сжигании 1м3 природного газа выделяется до 54400 кДж, дешевизна, экологически более чистое топливо, чем уголь, легкая транспортировка по газопроводам).

5. Решение задач (по вариантам). Кто быстрее?

Вариант 1. Массовая доля углерода 92,3%, водорода – 7,7%, относительная плотность по водороду 39. (С 6 Н 6 ).

Вариант 2. Массовая доля углерода 85,7%, водорода – 14,3%, относительная плотность по водороду 43. (С 6 Н 12 )

2.6 .Учитель . Основные месторождения природных газов расположены в Северной и Западной Сибири, в Волго-Уральском бассейне, на Северном Кавказе (Ставрополь), в Республике Коми, Астраханской области, Баренцевом море (Приложения 1, 2). А что мы можем сказать о нашей Республике, о ее топливно-энергетическом комплексе?

2.7. Экологические проблемы, связанные с нефтеперерабатывающим производством

Учитель. Сформулируем выводы о важнейших аспектах охраны окружающей среды.

*Необходимо удалять из нефтепродуктов серу и азот, чтобы при сжигании топлива в атмосферу не попадали их оксиды.

*Водородная энергетика гораздо более перспективна по сравнению с энергетическими системами, использующими углеводороды, с точки зрения охраны биосферы и количества выделяемой энергии.

5. Подведение итогов урока.

а) учитель. Природный и попутный нефтяной газы являются первым звеном в генетической цепи превращений в продукты органического и неорганического синтеза.

б) Выставление оценок за урок наиболее активным учащимся.

6. Задание на дом:

б) вопросы и упражнения с 1- 4 на стр. 78

в) записи в тетради, уравнения реакций по схемам по ходу урока;

г) задача 1, стр.79,

В завершении урока учитель предлагает учащимся написать синквейн (нерифмованное стихотворение, включающее 5 строчек).

В 1-й строчке называется тема (одно существительное).

Во 2-й строчке – описание темы (два прилагательных).

В 3-й строчке – описание действия (три глагола).

В 4-й строчке – фраза из 4 слов, показывающих отношение к теме.

В 5-й строчке – синоним к названию темы (желательно с выходом на философский уровень).

В конце урока учитель предлагает учащимся список литературы для дополнительного чтения.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Дата:22.11.2019

Тема урока: Природный и попутные нефтяные газы, их состав и использование .

Цели урока: дать учащимся понятие о природных источниках углеводородов. Познакомить с составом и использованием природного и попутного нефтяного газов как источников топлива и сырья для получения многих органических веществ.

-образовательные: рассмотреть природный и попутный нефтяные газы, примеры их использования в качестве топлива и сырья для получения продукции современной промышленности органического синтеза; повторить, закрепить и обобщить полученные ранее знания о свойствах и применении важнейших углеводородов;

Оборудование : компьютер, таблицы-слайды и раздаточный материал на столах учащихся.

1. Организационный момент.

2. Актуализация опорных знаний

Самостоятельная работа по вариантам

3. Изучение нового материала.

а) природные и попутные нефтяные газы;

в) каменный уголь.

Состав природных и попутных газов

Природный газ (содержит по объему)

Попутный нефтяной газ (Грозненское месторождение)

N ₂ , СО₂, инертных газов - нет

Природный газ и его использование

В качестве горючего природный газ имеет больше преимущества перед твердым и жидким топливом. Теплота сгорания его значительно выше, при сжигании он не оставляет золы, продукты сгорания значительно более чистые в экологическом отношении.

Около 90% природных газов используют как топливо и около 10% - в качестве важного источника сырья для химической промышленности, и роль его в этом отношении будет возрастать.

Что же получают из метана?

Самостоятельная работа: заполнить схему. Самопроверку осуществить по образцу - (демонстрация слайда№3)

Растворители СН₄ C ₂ Н₂(ацетилен)

Сажа

Галогенопроизводные

метана Синтез-газ

Синтетический каучук

Если в газе не менее 3% этана, то его используют для получения этилена.

Попутные нефтяные газы

Работа с учебником стр.79

3.Закрепление материала по данному вопросу

4. В чем преимущества природных газов как топлива? Ответ: (Высокая теплотворная способность, дешевизна, экологически более чистое топливо, чем уголь, легкая транспортировка по газопроводам).

5. Подведение итогов урока.

а) учитель. Природный и попутный нефтяной газы являются первым звеном в генетической цепи превращений в продукты органического и неорганического синтеза.

б) Выставление оценок за урок наиболее активным учащимся.

6. Задание на дом:

а) гл. 5, п. 17, стр.77,79;

б) стр 79 табл.5 переписать№4

7. Рефлексия.

Решение задачи у доски

1. Массовая доля углерода 92,3%, водорода – 7,7%, относительная плотность по водороду 39. (С₆Н₆).

2. Массовая доля углерода 85,7%, водорода – 14,3%, относительная плотность по водороду 43. (С₆Н₁₂).Написать два возможных изомера.

3.Какой объем ацетилена можно получить из 1м 3 природного газа, содержащего 92% метана? Объемная доля выхода ацетилена при пиролизе метана составляет 9%.

Образовательная: обобщить и систематизировать знания обучающихся, углубить и расширить представление о природных источниках нефтехимического сырья, акцентировать внимание на способах получения и областях использования углеводородов.

Воспитательная: дать ученикам возможность повысить свой общекультурный уровень, совершенствовать экологическое воспитание, воспитывать бережное отношение к природе.

Тип урока: комбинированный.

Методы обучения:

активные: объяснительно-иллюстративный, эвристическая беседа в сочетании с иллюстрациями и демонстрациями;

интерактивные: ПК, проектор;

практические: демонстрация материалов (образцы нефти и продуктов ее переработки).

Подготовка к восприятию темы (выявление цели).

Какое значение имеет органическая химия в жизни общества?

Что такое углеводороды?

В виде каких полезных ископаемых углеводороды встречаются в природе?

На кухне у мамы помощник отличный, он синим цветком расцветает от спичек (природный газ).

Изучение нового материала

Почему на протяжении веков люди стараются открыть месторождения нефти и газа, овладеть рынками их сбыта, нередко вступая в конфликты? (Запасы углеводородного сырья определяют экономический потенциал и мощь страны, а по уровню их переработки можно судить об уровне цивилизации общества).

Природный и попутный нефтяной газ

Знакомство с источниками углеводородов мы начнём с природного газа. Запасы природного газа на нашей планете велики. Что такое природный газ?

Природный газ представляет собой смесь газов, состав которой в значительной мере определяется месторождением. Однако в любом случае основным компонентом является метан, объёмная доля которого колеблется от 70 до 98%. Остальные компоненты – это этан, пропан, бутан, изобутан, неорганические газы (азот, углекислый и благородные газы). Чем больше относительная молекулярная масса углеводорода, тем меньше его содержание в природном газе.

Как используется природный газ? (Источник энергии (топливо). Его отличают полное сгорание без дыма и копоти; отсутствие золы после сгорания; легкость розжига и регулирование процесса горения.

Метан, содержащийся в нем, представляет немалую ценность. При неполном сгорание его образуется водород, оксид углерода, ацетилен, а от них начинаются разнообразные цепи химических превращений, приводящих к образованию альдегидов, спиртов, ацетона, уксусной кислоты, аммиака.

Главный источник промышленного получения водорода.

Углеводороды, содержащиеся в нем превращают в этилен и пропилен – важнейшее сырьё для производства пластических масс).

Важнейшие месторождения природного газа Российской Федерации (Западная Сибирь (Уренгой, Заполярье); Волго-Уральский бассейн (Оренбург, Вуктыльск).

Преимущества природного газа перед другими видами топлива (Самый дешевый вид топлива; обладает высокой тепловой способностью; легко транспортируется по газопроводам; экологически чистый).

Нефть как вещество

Нефть меряют баррелями. Один баррель составляет около 136 кг.

Что же такое нефть?

Сырая нефть – маслянистая жидкость, легче воды, не растворяющаяся в ней, от светло-коричневого до черного цвета. У нее различен не только цвет, но и запах, а также вязкость.

Имеет ли нефть формулу? (Нет.) А почему?

По составу нефть – сложная смесь, главной частью которой являются предельные углеводороды, циклоалканы и ароматические углеводороды. Например:

грознинская нефть – содержит большое количество предельных углеводородов;

уральская нефть – нефть, богатая ароматическими углеводородами;

башкирская нефть – богата циклоалканами.

Каковы продукты перегонки нефти и их применение?

Древние греки, римляне, китайцы использовали нефть для военных целей. Арабы в I веке до н.э. имели установки для перегонки нефти. До середины XIX века нефть добывали примитивным способом – вручную. Ее черпали из неглубоких колодцев. Первая буровая скважина начала работать в Ухте в 1855 году (в Америке позднее). В начале 60-х годов XIX в. перешли к механическому способу добывания нефти и начали подвергать ее разгонке. Главным продуктом был керосин, который применяли в керосиновых лампах. Бензин из-за опасности обращения выбрасывали (сливали в овраги). Спустя 20 лет было установлено, что из нефти можно получать ароматические УВ.

Объяснение способов и процесса переработки нефти.

Издавна использовали физический процесс при переработке нефти, основанный на том, что в ее составе УВ с разной температурой кипения. Сырую нефть очищают, освобождают от газа, воды, сернистых соединений, а далее используя разницу в температурах кипения УВ, ее разделяют на фракции.

Фракции – смесь углеводородов, кипящих в определенном температурном интервале.

Этот процесс проводят в ректификационной колонне, где нагретая нефть при охлаждении разделяется на отдельные компоненты.

Ректификация – это процесс термического разделения нефти и нефтепродуктов на фракции.

Демонстрация коллекции нефти и нефтепродуктов

Ключевые слова конспекта: Углеводородное сырьё. Природный газ. Конверсия метана. Пиролиз. Синтез-газ.

Состав природного газа

Бюджет Российской Федерации в немалой степени зависит от добычи и экспорта природных ископаемых, которые называют углеводородным сырьём. К таким подземным богатствам относят природный газ, попутный нефтяной газ, нефть, каменный уголь, горючие сланцы.

Владение природными источниками углеводородов и контроль над ними играют немаловажную роль в мировой политике: служат основой интеграции экономик различных стран или причиной военных конфликтов.

В недрах нашей планеты под большим давлением содержится одно из важнейших полезных ископаемых — природный газ. Он представляет собой смесь предельных углеводородов и неорганических газов, образовавшихся в результате бактериального разложения органических останков без доступа воздуха. Содержание отдельных компонентов природного газа зависит от месторождения. Однако в любом случае в природном газе преобладает метан, количество других предельных углеводородов резко сокращается с уменьшением их относительной молекулярной массы.

Использование природного газа и его переработка

Природный газ — важнейший вид топлива, поскольку он обладает рядом неоспоримых преимуществ перед другими энергоресурсами:

1) дешевизна (это самый экономичный вид топлива);
2) высокая теплотворная способность;
3) лёгкость транспортировки (по газопроводам);
4) экологичность (минимальное количество вредных выбросов при сгорании). В последнем преимуществе легко убедиться, ещё раз проанализировав уравнение реакции горения метана. При полном сгорании этого углеводорода воздух практически не загрязняется вредными выбросами, поскольку продукты горения углеводородов — это углекислый газ и водяной пар:

Метан горит бесцветным пламенем, а пропан и бутан, сжиженной смесью которых заполняют резервуар газовой зажигалки, — светящимся пламенем. Различие в характере пламени объясняется разной массовой долей углерода в указанных алканах.

Россия обладает огромными запасами природного газа, занимая по этому показателю первое место в мире. Наиболее крупным является Уренгойское месторождение, расположенное на севере нашей страны, в Ямало-Ненецком автономном округе. Богаты природным газом Иран, страны Персидского залива, США, Канада. Государства Европы, напротив, — крупнейшие потребители голубого топлива, поскольку собственные запасы этого природного ископаемого там довольно скудны.

Природный газ используют для обеспечения работы тепловых электростанций, котельных установок, доменных и стекловаренных печей. Бытовой газ — это тот же природный газ, только с добавкой специальных компонентов, позволяющих по запаху определить его утечку из газовых труб или бытовых приборов.

Природный газ используют не только в качестве топлива, но и как важнейшее сырьё для химической промышленности.

Взаимодействие метана с перегретым водяным паром называют конверсией. В результате этой реакции образуется смесь газообразных продуктов — оксида углерода(II) и водорода в соотношении 1:3:

Такую смесь называют синтез-газом. Это название отражает назначение продукта конверсии: его используют для получения синтетического бензина (смеси предельных углеводородов, содержащих от 6 до 12 атомов углерода в молекуле), а также синтеза кислородсодержащего органического вещества (с которым вы познакомитесь в начале следующей главы нашего учебника) — метилового спирта:

Пиролизом (нагреванием без доступа воздуха) природного газа в зависимости от условий проведения процесса получают углерод (сажу), водород и ацетилен. Уравнение реакции пиролиза метана вам уже известно.

Наряду с природным газом одним из самых ценных природных ископаемых считается нефть, которой будет посвящён следующий конспект.

Читайте также: