Thông tin tài liệu
Chuyên đề học tập Bài 8: CHẾ BIẾN DẦU MỎ I MỤC TIÊU 1) Kiến thức - Trình bày giai đoạn chế biến dầu mỏ: tiền xử lý, chưng cất, cracking (cracking nhiệt, cracking xúc tác), reforming - Trình bày sản phẩm dầu mỏ (xăng, dầu hỏa, diesel, xăng phản lực, dầu đốt, dầu bôi trơn, nhựa đường, sản phẩm hóa dầu) - Nêu khái niệm số octane số octane số hydrocarbon, ý nghĩa số octane đến chất lượng xăng - Trình bày biện pháp nâng cao số octane cho xăng cách sử dụng nhiên liệu an toàn, tiết kiệm, hiệu quả, bảo vệ môi trường sức khỏe người 2) Năng lực a) Năng lực chung - Năng lực tự chủ tự học: học sinh xác định đắn động cơ, thái độ học tập, tự đánh giá điều chỉnh kế hoạch học tập, tự nhận sai sót khắc phục - Năng lực giao tiếp: tiếp thu kiến thức, trao đổi học hỏi bạn bè thông qua việc thực nhiệm vụ hoạt động cặp đơi, nhóm; có thái độ tơn trọng, lắng nghe, có phản ứng tích cực giao tiếp - Năng lực hợp tác: học sinh xác định nhiệm vụ tổ/nhóm, trách nhiệm thân, đề xuất ý kiến đóng góp, góp phần hồn thành nhiệm vụ học tập - Năng lực giải vấn đề sáng tạo: đề xuất số giải thích tượng xảy tượng vật lý hay tượng hóa học b) Năng lực chuyên biệt - Năng lực nhận thức hóa học: biết giai đoạn sản xuất dầu mỏ, sản phẩm dầu mỏ, số octane - Năng lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học: biết biện pháp nâng cao số octane, giải thích chất lượng xăng qua số octane - Năng lực vận dụng kiến thức, kỹ học: biết cách sử dụng nhiên liệu an toàn, tiết kiệm, hiệu quả, bảo vệ môi trường 3) Phẩm chất - Yêu nước: nhận biết vẻ đẹp tự nhiên, đất nước thơng qua mơn Hóa học - Trung thực: thành thật việc thu thập tài liệu, viết báo cáo tập - Chăm chỉ: tích cực hoạt động cá nhân, tập thể II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên Học sinh Máy tính, kế hoạch dạy học Chuẩn bị nhà III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG a) Mục tiêu: Tạo tình có vấn đề tâm lý hứng thú cho HS bắt đầu học b) Nội dung: GV đưa vấn đề liên quan đến học HS quét mã để xem video giới thiệu nhà máy lọc hóa dầu Nghi Sơn c) Sản phẩm: HS trả lời nắm vấn đề liên quan đến học d) Tổ chức thực hiện: GV yêu cầu HS đọc SGK trả lời câu hỏi SGK Hoạt động GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS GV cho HS theo dõi video sau, GV chọn 04 HS HS suy nghĩ trả lời câu hỏi GV xung phong lên chơi trò chơi đối mặt, trả lời câu hỏi: Em liệt kê sản phẩm lọc hóa dầu nhắc đến video? Mỗi HS đưa số lượng câu trả lời đúng, HS có số lượng nhiều quyền liệt kê câu trả lời mình, nều HS trả lời người chiến thắng, HS trả lời sai đến HS có số lượng đáp án nhiều kế tiếp… B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI Hoạt động 1: Khởi động (Tìm hiểu giai đoạn chế biến dầu mỏ) a) Mục tiêu: - Trình bày giai đoạn chế biến dầu mỏ: tiền xử lý, chưng cất, cracking (cracking nhiệt, cracking xúc tác), reforming - Trình bày sản phẩm dầu mỏ (xăng, dầu hỏa, diesel, xăng phản lực, dầu đốt, dầu bơi trơn, nhựa đường, sản phẩm hóa dầu) - Nêu khái niệm số octane số octane số hydrocacbon, ý nghĩa số octane đến chất lượng xăng b) Nội dung: HS đọc SGK, dựa vào hiểu biết thân để trả lời c) Sản phẩm: Các sản phẩm học tập HS d) Tiến trình thực hiện: Hoạt động GV Hoạt động HS GV chia lớp thành cụm nhỏ, cụm gồm nhóm Mỗi nhóm nghiên cứu nội dung trạm tương ứng với mục SGK Trạm 1: Em xếp thông tin cho trước vào bảng sau STT Tên giai Các bước tiến hành đoạn Trạm 2: TRỊ CHƠI: ONG TÌM CHỮ Em giúp bạn ong tìm 20 từ khóa sản phẩm trình chế biến dầu mỏ, sau chia từ khóa vào nhóm sản phẩm dầu mỏ cho phù hợp nhé! HS hoạt động theo nhóm Trạm 3: TRỊ CHƠI: HỌA SĨ TÀI BA hoàn thành nhiệm vụ Em trổ tài họa sĩ cách vẽ sơ đồ tư – hệ thống giao, tương ứng với trạm hóa kiến thức nội dung III? GV cho nhóm HS hồn thành trạm Hoạt động 1.1: CÁC GIAI ĐOẠN CHẾ BIẾN DẦU MỎ a) Mục tiêu: HS biết giai đoạn chế biến dầu mỏ b) Nội dung: HS đọc SGK, dựa vào hiểu biết thân để trả lời c) Sản phẩm: HS nêu khái niệm dầu thô, giai đoạn chế biến dầu mỏ I CÁC GIAI ĐOẠN CHẾ BIẾN DẦU MỎ Tiền xử lý dầu thô Dầu thô chứa nhiều nước muối (MgCl 2, NaCl, CaCl2, FeCl3,…), khoáng sét, cát, tạp chất học,… không bị lắng đọng bể chứa nên cần loại bỏ Nước hòa tan tinh thể muối phân tán dầu, tạo thành hạt nhũ tương hình cầu nhỏ nên khơng thể lắng đọng theo trọng lực mà phải dùng phương pháp sa lắng (tác dụng trường điện từ) định hướng hạt nhũ tương kết hợp với thành hạt lớn tách khỏi dầu lắng xuống Chưng cất dầu thô Nguyên tắc: dựa vào khác nhiệt độ sôi chất để tách sản phẩm mong muốn phân đoạn HC nhẹ, xăng, dầu hỏa, nhiên liệu phản lực, diesel, dầu đốt, dầu bôi trơn, nhựa đường,… Gồm giai đoạn: chưng cất khí (chưng cất áp suất thường) chưng cất chân không (chưng cất áp suất thấp 10-20 mmHg) Các phân đoạn dầu mỏ từ tháp chưng Cracking dầu mỏ a) Cracking nhiệt: thực nhiệt độ cao, áp suất khí Các paraffin (alkane) mạch dài, khơng phân nhánh dễ bị cracking nhất, thu sp khí, lỏng, rắn (sp HC có mạch ngắn hơn) Nếu nhiệt độ 850-900oC sp ethene b) Cracking xúc tác: q trình chuyển hóa hóa học HC có M lớn thơng qua phản ứng phân cắt liên kết C – C để thu alkene có mạch ngắn với hỗ trợ xúc tác Là q trình có quy mơ lớn ngành công nghiệp chế biến dầu mỏ q trình để sản xuất xăng chất lượng cao đồng thời nhận sản phẩm alkene C2 – C4 làm nguyên liệu cho công nghiệp hóa dầu Reforming xúc tác Là q trình “ tái cấu trúc” số alkane mạc không phân nhánh (ở 490-540 oC, áp suất 420 bar, xúc tác Pt) thành cấu trúc alkane có nhiều nhánh cá arene, sử dụng làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hóa dầu Reforming xúc tác làm tăng chất lượng xăng không làm thay đổi nhiều nhiệt độ sơi nhiên liệu Trong q trình reforming xúc tác: alkane không phân nhánh thành alkane phân nhánh (làm tăng số octan xăng), thơm hóa thành arene, vịng hóa thành naphthene Nhận xăng có chất lượng cao arene chứa vòng benzene tạo nguồn arene cho công nghệ tổng hợp hữu vật liệu d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Hoạt động HS Sau HS nhóm hồn thành trạm GV cho HS nhóm trình bày sản phẩm trạm 1, HS lại lắng nghe, nhận xét, bổ sung HS trình bày sản phẩm trạm (nếu có) Các nhóm khác lắng nghe, nhận xét GV chốt lại đáp án, nhấn mạnh nội dung kiến bổ sung (nếu có) thức trạm tương ứng mục I Các giai đoạn chế biến dầu mỏ Chào thầy cô, tài liệu thầy cô VnTeach.Com soạn chia sẻ tới thầy cô giáo nước Thầy cô chia sẻ thông tin để người mua tài liệu Ngoài ra, tài liệu khác thầy cô tải nhé: https://www.vnteach.com Hoặc https://www.facebook.com/groups/thuvienvnteach/ Hoạt động 1.2: CÁC SẢN PHẨM CỦA DẦU MỎ a) Mục tiêu: HS biết sản phẩm dầu mỏ b) Nội dung: HS đọc SGK, dựa vào hiểu biết thân để trả lời c) Sản phẩm: HS nêu sản phẩm nhiên liệu, dầu bôi trơn nhựa đường, sản phẩm hóa dầu, thành phần hóa học ứng dụng loại nhiên liệu II CÁC SẢN PHẨM CỦA DẦU MỎ Các sản phẩm nhiên liệu - khí dầu mỏ hóa lỏng (khí hóa lỏng/ liquefied petroleum gas - LPG): chứa propane C 3H8 butane C4H10 hóa lỏng áp suất cao dễ vận chuyển LPG thêm chất tạo mùi để phát rò rỉ gas nạp vào ác bình gas 12kg 45kg để cung cấp cho người tiêu dùng - Xăng (gasoline): tập hợp HC có nhiệt độ sơi thấp từ 38-205 oC, gồm HC C5C11 Được sử dụng làm nhiên liệu cho động đốt trong, phải đáp ứng tiêu chí quan trọng số octane phải cáo để đảm bảo khả cháy điều hịa, an tồn mơi trường áp suất phải tương thích - dầu hỏa (kerosene): chứa HC C11-C16, chứa alkane khơng phân nhánh (rất isoparaffin), naphthene arene - Nhiên liệu phản lực (jet fuel): lất từ phân đoạn kerosene có nhiệt độ sơi 140-300oC - Diesel (gasoil nhẹ - DO): chứa HC có nhiệt độ sôi nằm khoảng 200-350 oC, chứa HC C15-C21 - Dầu đốt (fuel oil - FO/ nhiên liệu đốt lị: coi nhiên liệu lỏng (trừ xăng), sử dụng để đốt lò, cấp nhiệt cho nồi sử dụng để vận hành động Tuy nhiên, dầu đốt thường cặn RFO (residual FO) FO nặng (heavy FO) Cặn dầu thành phần lại sau tách hết phân đoạn có nhiệt độ sơi khoảng 600 oC với thành phần HC C40-C80 Dầu bôi trơn nhựa đường - Dầu bôi trơn (dầu nhờn): Phân đoạn dầu nhờn có khoảng nhiệt độ sơi từ 350-375 oC đến khoảng 500oC Phân đoạn chứa HC C21-C35, chí lên đến C40 Thành phần phức tạp gồm nhiều hợp chất arene đa vòng naphthene chứa alkane -Nhựa đường (bitumen) sản phẩm từ cặn dầu, thành phần hóa học chia nhóm chính: + chất dầu: gồm HC có thành phần phức tạp, cấu trúc hỗn hợp nhiều vòng arene vòng naphthene + chất nhựa màu đen nâu gồm chất trung tính chất có tính acid, làm cho nhựa có tính dẻo có khả kết dính kéo dài + Asphaltene có màu đen, cấu trúc tinh thể, chứa phần lớn hợp chất dị vịng chứa S, N, O Sản phẩm hóa dầu Hóa chất, dung mơi, vật liệu xây dựng, sản xuất thuốc nổ, thuốc tuyển quặng, cao su tổng hợp, monomer, vật liệu polymer, composite, vải, sợi, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc thú y, thuốc nổ, phân bón, chất màu, sơn, mĩ phẩm, nguyên liệu tổng hợp hóa dược,… Ethylene:Nguyên liệu chế tạo nhiều hoá phẩm sản phẩm như: polyethylene, ethylene oxide, ethylene glycol, polyethylene glycol, sợi polyester màng polyester, glycol ester, Propylene: Nguyên liệu để điều chế polypropylene; isopropyl alcohol (propan-2-ol), thường dùng làm dung môi cao su, làm tác nhân dung môi cho nhiều phản ứng khác nhau, dung môi cho mực in; sản xuất propylene glycol, glycol ether, polypropylene oxide, Buta-1,3-diene: Ứng dụng lớn tổng hợp cao su styrene-butadiene cao su butadiene, chủ yếu dùng công nghiệp sản xuất lốp ô tô d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Hoạt động HS Sau HS nhóm hồn thành trạm GV cho HS nhóm trình bày sản phẩm trạm 2, HS lại lắng nghe, nhận xét, bổ sung HS trình bày sản phẩm trạm (nếu có) Các nhóm khác lắng nghe, nhận xét GV chốt lại đáp án, nhấn mạnh nội dung kiến bổ sung (nếu có) thức trạm tương ứng mục II Các sản phẩm dầu mỏ Hoạt động 1.3: CHỈ SỐ OCTANE VÀ CÁCH SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU a) Mục tiêu: Nêu khái niệm số octane số octane số hydrocarbon, ý nghĩa số octane đến chất lượng xăng Trình bày biện pháp nâng cao số octane cho xăng cách sủ dụng nhiên liệu an toàn, tiết kiệm, hiệu quả, bảo vệ môi trường sức khỏe người b) Nội dung: HS đọc SGK, dựa vào hiểu biết thân để trả lời c) Sản phẩm: Nêu khái niệm số octane số octane số hydrocarbon, ý nghĩa số octane đến chất lượng xăng Trình bày biện pháp nâng cao số octane cho xăng cách sủ dụng nhiên liệu an toàn, tiết kiệm, hiệu quả, bảo vệ môi trường sức khỏe người Chỉ số octane a) Khái niệm: đại lượng ước để đặc trưng mức độ chịu nén xăng khơng khí động Chỉ số octane cao khả chịu nén xăng tốt cháy triệt để b) Các biện pháp nâng cao số octane cho xăng - alkane không phân nhánh đồng phân hóa xúc tác thành isoparaffin - alkane không phân nhánh xử lý q trình reforming xúc tác để chuyển hóa thành isoparaffin arene - Chỉ số octane xăng nâng lên nhờ bổ sung chất phụ gia Những phụ gia sử dụng chất chứa oxygen, phổ biến alcohol (C1-C4) ether Đó chất có số octane cao khơng gây nhiễm mơi trường 2 Cách sử dụng nhiên liệu ant toàn, tiết kiệm, hiệu quả, bảo vê môi trường Nhiên liệu xăng có số octane cao khả cháy điều hòa tốt, chất lượng xăng tốt Ethanol vừa nhiên liệu sinh học có khả thay xăng (một phần hoàn toàn), vừa phụ gia giúp tăng số octane được dùng phổ biến Xăng E5 RON 92 pha trộn 5% thể tích ethanol với xăng RON 92 Với nhiên liệu diesel, giải pháp quan tâm sử dụng biodiesel Biodiesel môn methyl cúa acid béo, thuộc loại lượng tái tạo, khả phân hủy sinh học nhanh, không độc hại, không chứa sulfur arene - Để bảo vệ sức khỏe: tiêu chuẩn nhiên liệu có yêu cầu nghiêm ngặt hàm lượng cho phép arene, kim loại nặng, sulfur chất độc hại khác Theo tiêu chuẩn EURO V xăng hàm lượng arene không 35%, benzene khơng lớn 1% thể tích, diesel hàm lượng sulfur khơng lớn 10mg/kg, arene đa vịng khơng lớn 11% khối lượng d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Hoạt động HS Sau HS nhóm hồn thành trạm GV cho HS nhóm trình bày sản phẩm trạm 3, HS cịn lại lắng nghe, nhận xét, bổ sung HS trình bày sản phẩm trạm (nếu có) Các nhóm khác lắng nghe, nhận xét GV chốt lại đáp án, nhấn mạnh nội dung kiến bổ sung (nếu có) thức trạm tương ứng mục III Chỉ số octane cách sử dụng nhiên liệu GV cho HS tham gia trị chơi: Giải mật thư Mỗi nhóm nhận 01 mật thư, em trình bày lời giải vào bảng phụ, hoàn thành mật thư thứ nhất, em nhận mật thư Nhóm giải mật thư nhanh nhóm chiến thắng Mật thư 1: Thành phần dầu thơ? Mật thư 2: Tại xe máy, tơ…thường phải bảo dưỡng định kì, thao tác quy trình bảo dưỡng thay dầu bôi trơn? Mật thư 3: Em liệt kê 10 sản phẩm hóa dầu có xung quanh em? Mật thư 4: Em nêu số biện pháp để giảm thiểu nhiễm khí thải phương tiện giao thông thải ra? C HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP a) Mục tiêu: Luyện tập, củng cố kiến thức học b) Nội dung: HS tổng kết nội dung học c) Sản phẩm: HS vận dụng kiến thức trả lời câu hỏi trò chơi ô chữ H P Y O D V Ậ T L I Ệ U P O L Y M E R C Y O R H N ( C E Ư H V B A F N I I N I R O G Ệ N H O B R C T Y Ự D O M Ấ Đ L Ộ C Đ S H Ư S Ô L Ờ E Â I O L N C R A C K I N G N H E I Ệ T N C G H 10 A L Ắ N 11 X Ă R N G G K I H D Ô 12 E ) P R O P A N E B U T A N G V I Ệ T N A M T Á I C H Ế d) Tổ chức thực hiện: GV đưa luật chơi: Mỗi nhóm chọn giải chữ - 10 điểm, chữ lật mở có gợi ý từ khóa trị chơi, nhóm giải từ khóa trò chơi 60 điểm E (?) Bài học rút sau em nghe hát “Việt Nam tái chế”? Across Một sản phẩm hóa dầu gồm nhiều loại như: tơ, chất dẻo, cao su ? Quá trình phân cắt paraffin mạch dài, khơng phân nhánh thành sản phẩm khí, lỏng, rắn có nhiệt độ sơi thấp ngun liệu gọi q trình gì? 10 Phương pháp dùng để xử lí dầu thơ gì? 11 Tập hợp hydrocarbon từ C5 - C11 có tên gọi gì? 12 Thành phần gas gồm ? Em điền thơng tin vào dấu Down Thành phần dầu thơ gì? Vật liệu polymer thường dùng làm ống nước, vỏ dây điện có tên gọi gì? Chưng cất dầu mỏ ấp suất 10 - 20 mmHg gọi gì? Quá trình "tái cấu trúc" số alkane mạch khơng phân nhánh thành cấu trúc alkane có nhiều nhánh arene gọi gì? Nguyên tắc trình chưng cất phân đoạn dầu thô dựa vào khác nhâu tính chất vật lí chất? Một loại nhiên liệu thuộc loại lượng tái tạo, khả phân hủy sinh học nhanh, không độc hại, không chứa sulfur arene ? Sản phẩm tạo từ cặn dầu có tên gọi là? Từ khóa gồm âm tiết, tên hát gồm 13 chữ D HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG a) Mục tiêu: Luyện tập, vận dụng kiến thức giải vấn đề thực tiễn b) Nội dung: HS đưa ví dụ phân tích ví dụ c) Sản phẩm: Kỹ vận dụng vào giải thích vấn đề đặt d) Tổ chức thực hiện: GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi xăng RON 92 RON 95 khác điểm nào? RON nghĩa gì? Hãy kể tên chất gây nhiễm phương tiện giao thông thải vấn đề sinh từ chất gây ô nhiễm này? e) Dự kiến sp hoạt động nhóm Xăng RON 92 (hay cịn gọi xăng A92), có hệ số chống kích nổ Octan (O=92); chữ A chữ viết cụm từ ASTM - tên gọi hệ thống tiêu chuẩn Mỹ Xăng A92 có màu xanh lá, mùi đặc trưng tỉ số nén thấp mức 9,5:1 Xăng RON 95 (hay gọi xăng A95) loại nhiên liệu với số octan cao xăng 92 nhiều lần, tỉ lệ cháy nổ cao Xăng A95 có màu vàng đất, có mùi tỉ số nén 9,5:1 Xăng RON 95 tốt xăng RON 92, giúp động hoạt động trơn tru có khả chống kích nổ cao Tuy nhiên, tuỳ loại phương tiện, không thiết người dân phải sử dụng xăng RON 95 mà dùng xăng RON 92 Các phương tiện giao thơng phát thải vào khơng khí khối lượng lớn chất gây ô nhiễm như: CO, CO2, hydrocarbon, NOx, SO2, khói đen, kim loại nặng Pb… CO: Nhiễm độc CO cấp tính nhẹ gây nhức đầu, buồn nơn, mệt mỏi, rối loạn thị giác, nhiễm độc CO cấp tính thể nặng dẫn tới thiếu oxygen máu mô, gây liệt hô hấp dẫn tới tử vong CO2: Khí CO2 khơng khí gây hiệu ứng nhà kính, nồng độ cao nguy hiểm đến tính mạng người Hydrocarbon toluen, benzene… chất độc gây rối loạn hệ hô hấp, viêm mũi, viêm mắt … nồng độ cao dẫn tới tức ngực, chóng mặt, rối loạn giác quan, buồn nơn… Ngồi ra, chúng nguyên nhân gây ung thư phổi, họng đường hô hấp NOx: Một nguyên nhân gây mưa acid, sương mù quang hoá, hiệu ứng nhà kính, thủng tầng ozone, tượng phú dưỡng, làm ô nhiễm môi trường … SO2: Một nguyên nhân gây mưa acid Ngồi ra, SO gây kích ứng niêm mạc mắt đường hô hấp trên, nồng độ cao SO gây viêm kết mạc, bỏng đục giác mạc, tiếp xúc ạt với SO2 làm chết người ngưng hơ hấp Khói đen kim loại nặng Pb … : khói đen làm giảm tầm nhìn người đường, kim loại nặng có hại cho sức khoẻ người, gia súc cối
Ngày đăng: 03/10/2023, 11:41
Xem thêm:
