Природные источники углеводородов

План изучения
1. Природный газ
Состав
Применение
2. Нефть
Состав
Способы переработки
Применение
3. Каменный уголь
Состав
Коксование угля
Применение
4. Тест
Вариант 1
Вариант 2

Природный газ
Смесь газообразных предельных углеводородов (алканов) небольшой молекулярной массой
Состав:
Метан CH4 (75 - 99%)
Этан C2H6
Пропан C3H8
Бутан C4H10
Изобутан С4Н10 (2-метилпропан)
Примеси(азот N2, углекислый газ CO2)

Природный газ
Как топливо:
Энергетически эффективное
Дешевое
Источник сырья для получения:
Ацетилен, этилен
Водород, сажа
Уксусная кислота
Пластмассы
Красители
Медикаменты
Применение

Нефть
Природная смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов
Состав:
Алканы линейного и разветвленного строения (от 5 – 50 атомов углерода в цепи)
Циклоалканы (нафтены,циклопарафины)
Ароматические углеводороды (арены)

Нефть
Физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения (до 350°С) Термическое разложение нефтепродуктов, приводящее к образованию углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле
Первичная
Фракционная перегонка,
ректификация нефти
Вторичная
Крекинг
нефтепродуктов

Нефть: Фракционная перегонка
Газолино-бензиновая фракция (С5 -С11) 40-200°С
Лигроиновая фракция
(С8 -С14) 150-250°С
Керосиновая фракция
(С12-С18) 180-300°С
Дизельное топливо
(С13 -С19) 200-350°С
Мазут (С18-С50)
Ректификационные газы
(С3 -С4) 40°С

Нефть
Крекинг
(от англ. Crack
– расщеплять)
Каталитический
(nAl2O3 × mSiO2)
– расщепление
в присутствии
катализаторов
Термический
(470 - 550°С)
– расщепление
под действием высокой
температуры

Расщепление молекулы гексадекана
С16Н34 → С8Н18 + С8Н16
гексадекан октан октен
С8Н18 → С4Н10 + С4Н8
октан бутан бутен
С4Н10 → С2Н6 + С2Н4
бутан этан этен

Сравнение видов крекинга
Нефть

Сравнение выхода бензина

Применение
1 – взрывчатые вещества
2,7 – антифризы
3,4 – мази
5 – лавсан
6,8,11 – растворители
9,10 – синтетический каучук
12 – горючее для двигателей
Нефть

Каменный уголь
Смесь органических и неорганических веществ
Состав:
Углерод (С)
Вода (Н2О)
Аммиак (NH3)
Сероводород (H2S)

Каменный уголь
Прокаливание без доступа воздуха при температуре около 1000°С
Длительность процесса около 14 часов
Образуются различные продукты коксования (пиролиза) (схема)
Коксование угля

Продукты коксования угля
Водород
Этилен
Аммиак
Бензол
Метан
Сульфат
аммония
Этилен
Бензол
Фенол
Гомологи
бензола и
фенола
Кокс
Каменный уголь

Каменный уголь
Азотное удобрение (аммиак)
Топливо (кокс, коксовый газ)
Красители, медикаменты, взрывчатые вещества, пестициды, синтетические волокна (бензол)
Применение

Тестовые задания
Вариант №1
1. Перечислите природные источники углеводородов (3 балла)
2. Основным природным источником предельных углеводородов является:
А) нефть
Б) бурый уголь
В) каменный уголь
Г) торф (1 балл)
3. Перечислите вещества, входящие в состав природного газа. (6 баллов)
4. Закончите определение: «Нефть – это ……» (1 балл)
5. Перечислите фракции, образующиеся при ректификации нефти. (6 баллов)
6. Закончите определение: «Крекинг – это…..» (1 балл)
7. Коксование – это:
А) расщепление углеводородов при высокой температуре
Б) прокаливание угля без доступа воздуха при температуре около 1000°С
В) расщепление в присутствии катализаторов (1 балл)
8. Экологически чистым топливом является:
А) водород
Б) нефть
В) каменный уголь
Г) природный газ (1 балл)
Ответы
На вариант 2

Тестовые задания
Вариант №2
1. Энергетически выгодным и дешевым топливом является:
А) водород
Б) нефть
В) каменный уголь
Г) природный газ (1 балл)
2. Закончите определение: «Природный газ – это……» (1 балл)
3. Перечислите вещества, входящие в состав каменного угля. (5 баллов)
4. Закончите определение: «Ректификация или …..- это ……» (2 балла)
5. Перечислите способы переработки нефти. (2 балла)
6. Перечислите виды крекинга. (2 балла)
7. Продукты переработки каменного угля:
А) кокс, каменноугольная смола, коксовый газ
Б) бензин, керосин, мазут, лигроин
В) ректификационный газ, дизельное топливо (1 балл)
8. Закончите фразу: «Твердый остаток коксования угля, практически чистый углерод – это…..» (1 балл)
Ответы
На вариант 1

Ответы
Вариант №1
Природный газ, нефть, каменный уголь
А) нефть
Метан, этан, пропан, бутан, изобутан, азот, углекислый газ
Это природная смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов
Ректификационные газы, газолино-бензиновая, лигроиновая, керосиновая, дизельное топливо, мазут
Это термическое разложение нефтепродуктов, приводящее к образованию углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле
Б) прокаливание угля без доступа воздуха при температуре около 1000°С
А) водород
Вариант №2
г) природный газ
Природный газ - смесь газообразных предельных углеводородов (алканов) небольшой молекулярной массой
Органические и неорганические вещества (углерод, вода, аммиак, сероводород)
Ректификация – это физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения (до 350°С)
Первичная (ректификация, фракционная перегонка) и вторичная (крекинг нефтепродуктов)
Термический и каталитический крекинг
А) кокс, каменноугольная смола, коксовый газ
Кокс
Критерии оценки

Критерии оценок
4
5
3
2

Используемая литература
О.С. Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю. Пономарев, В.И. Теренин «Химия 10 класс», М.: «Дрофа», 2002
Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия 10 класс», М.: «Просвещение», 1999
«Единый государственный экзамен. Химия 2003-2004», М.: «Просвещение»,2003