VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Нефть, газ и уголь относятся к традиционным энергетическим ресурсам. Они обеспечивают подавляющую часть энергии, производимой в настоящее время в мире. Нефть — природная сложная смесь углеводородов, в основном алканов линейного и разветвленного строения, содержащих в молекулах от 5 до 50 атомов углерода, с другими органическими веществами. Алканы — это основные природные источники органических соединений и основа наиболее важных промышленных и лабораторных синтезов. В настоящее время такой вид топлива, как нефть, имеет уникальное и огромное значение. Нефтяная промышленность — это крупный народнохозяйственный комплекс, который живет и развивается по своим закономерностям. Нефть — наше национальное богатство, источник могущества страны, фундамент ее экономики. Значение нефти в народном хозяйстве велико: это сырье для нефтехимии в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, широкой гаммы различных пластмасс и готовых изделий из них, искусственных тканей. Источник для выработки моторных топлив (бензина, керосина, дизельного и реактивных топлив), масел и смазок, а также котельного печного топлива (мазут), строительных материалов (битумы, гудрон, асфальт); сырье для получения ряда белковых препаратов, используемых в качестве добавок в корм скоту для стимуляции его роста. Несовершенство технологии добычи нефти и газа, их транспортировка обуславливают постоянное сжигание объёма газа на теплоагрегатах компрессорных станций и в факелах. На долю компрессорных станций приходится около 30% этих выбросов. На факельных установках ежегодно сжигается около 450 тыс. тонн природного и попутного газа, при этом в атмосферу поступает более 60 тыс. тон загрязняющих веществ. Добыча угля приводит к образованию «лунных» ландшафтов – терриконов, т. е. отвалов пустой породы. Фракционная перегонка — физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения. Перегонка нефти в лабораторных условиях на уроках в школе или на занятиях элективного курса, посвященного органической химии, химическим методом является наиболее ярким химическим экспериментом, который может решить ряд образовательных, развивающих и воспитательных задач для формирования интереса к предмету у учащихся. Данный эксперимент требует следующее оборудование: термометр на 250⁰ С, резиновая пробка с отверстием (2 шт.), насадка Вюрца, круглодонная колба, холодильник Либиха (прямой холодильник), алонж, приёмник, кипелки, электронагревательный прибор (песчаная баня), цилиндр на 50 мл. Отмерить 50 мл нефти; необходимо налить нефть в круглодонную колбу, поместить в колбу кипелки, собрать установку для перегонки (термометр следует помещать так, чтобы верхняя граница ртутного шарика находилась на уровне нижнего края отверстия отводной трубки), подставить нагревательный прибор, включить его в электрическую сеть, приступить к перегонке нефти (отбор бензиновой фракции производится при температуре от 32 ⁰С до 105 ⁰С), на протяжении всей перегонки следить за температурой, после отбора бензиновой фракции провести отбор лигроиновой (105-160⁰С) и керосиновой фракций (160-230⁰С), меняя приёмник. В лабораторных условиях можно выделить именно эти фракции, так как их температура кипения не превышает 250⁰С. Фракции с более высокой температурой кипения выделить невозможно, так как не позволяют лабораторные условия и оборудование. Фракции можно различить не только по температуре кипения, но и по плотности:

Бензин – плотность около 0,71 г/см³;

Лигроин – плотность - 0,78 - 0,79 г/см³;

Керосин – плотность - 0,78 - 0,85 г/см³.

Химический эксперимент придает особую специфику предмету химии. Он является важнейшим способом осуществления связи теории с практикой путем превращения знаний в убеждения. Химический эксперимент выполняет важнейшие функции: образовательную, воспитательную (нравственное, духовное, трудовое, эстетическое, экономическое и др.) и развивающую (в том числе памяти, мышления, эмоций, воли, мотивов и др.). Химический эксперимент выполняет и некоторые частные функции – информативную, эвристическую, критериальную, корректирующую, исследовательскую, обобщающую и мировоззренческую. Химический эксперимент – важный источник знаний. В сочетании с техническими средствами обучения он способствует более эффективному овладению знаниями, умениями и навыками. Систематическое использование на уроках химии эксперимента помогает развивать умения наблюдать явления и объяснять их сущность в свете изученных теорий и законов, формирует и совершенствует экспериментальные умения и навыки, прививает навыки планирования своей работы и осуществления самоконтроля, воспитывает аккуратность, уважение и любовь к труду. Химический эксперимент способствует общему воспитанию и всестороннему развитию личности. Таким образом, чем больше будут проводиться подобные эксперименты, тем выше будет мотивация к обучению у учащихся.