Нафта. Склад і перегонка нафти
👩🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):
Формування предметних компетентностей за темою «Нафта. Склад і перегонка нафти», розвиток критичного мислення, вміння аналізувати причинно-наслідкові зв'язки та застосовувати набуті знання на практиці.
💬 Провокативне питання для старту:
Використайте блок «Гачок (Hook)» нижче для 2-хвилинної розминки з класом перед поясненням нового матеріалу.
⏱️ Рекомендований таймінг 45-хвилинного уроку:
Тема: Розділ 3. Досліджуємо органічні речовини • с. 157. Нафта. Склад і перегонка нафти. Д/з: опрацювати матеріал уроку та завдання «У зошит» на платформі EZZ-SCHOOL BOOKS.
⚡ Фронтальне бліц-опитування класу на початку уроку (2 хв):
- Що є ключовим поняттям теми «Нафта. Склад і перегонка нафти» і чому воно важливе?
- Де у повсякденному житті, науці чи IT ми стикаємося з цим явищем/алгоритмом?
- Яка найпоширеніша помилка виникає під час першого знайомства з матеріалом?
🏠 Диференційоване домашнє завдання:
- Базовий рівень (обов'язковий): опрацювати конспект і блок «У зошит».
- Достатній рівень: скласти власну шпаргалку та пройти MiniCheck.
- Високий / STEM: виконати симуляцію у лабораторії та скласти BossQuiz на 100 XP.
📊 Критерії формувального оцінювання:
Твоя місія на цей урок
Натискай на цілі у міру їх опанування:
- 1Знати хімічний склад нафти (складна суміш рідких, твердих і газоподібних вуглеводнів).Опанувати ➔
- 2Опанувати фізичний принцип фракційної перегонки (дистиляції) нафти за різницею температур кипіння.Опанувати ➔
- 3Знати основні фракції перегонки нафти: бензин, гас, газойль (дизель), мазут.Опанувати ➔
- 4Зрозуміти поняття крекінгу нафтопродуктів та детонаційної стійкості бензину (октанове число).Опанувати ➔
🛢️ Чому нафту називають «чорним золотом» і Менделєєв казав: «Палити нафту — все одно що палити асигнації»?
Нафта — це густа темна масляниста рідина з різким запахом. Вона не є індивідуальною хімічною речовиною і не має своєї хімічної формули. Але саме з неї виробляють паливо для літаків і машин, асфальт для доріг, синтетичні ліки, фарби, косметику і всі сучасні пластмаси!
Розділ 3. Органічні речовини · Природні джерела вуглеводнів
§ 20. Нафта та природні джерела вуглеводнів: перегонка і крекінг
Нафту називають «чорним золотом» сучасної цивілізації. Дмитро Менделєєв колись застерігав: «Топити піч нафтою — це все одно, що топити її асигнаціями». Понад 90% сучасних синтетичних матеріалів, ліків, фарб і пластмас виробляють саме з продуктів нафтопереробки.
🛢️ 1. Склад нафти та її фізичні властивості
Нафта — це складна багатокомпонентна суміш сотень органічних сполук, головну частку яких складають рідкі, тверді та розчинені газоподібні вуглеводні:
- • Алкани (парафіни) нормальної та розгалуженої будови;
- • Циклоалкани (нафтени: циклопентан, циклогексан);
- • Ароматичні вуглеводні (арени: бензен, толуен);
- • Домішки сірчистих, кисневмісних і нітрогеновмісних органічних сполук.
Нафта — масляниста рідина від темно-бурого до майже чорного кольору з характерним запахом. Вона легша за воду (густина 0,73–0,97 г/см³) і у воді практично не розчиняється. Оскільки це суміш, нафта не має сталої температури кипіння.
Вуглеводні, полімери та якісні реакції
Застосування: Ізооктан — еталон високоякісного бензину (100 пунктів октанового числа).
🏭 2. Фракційна перегонка нафти (ректифікація)
Ректифікація — це фізичний метод розділення нафти на окремі фракції за різницею температур кипіння їхніх компонентів у ректифікаційній колоні без зміни будови молекул:
| Фракція | Температура кипіння | Склад вуглеводнів | Застосування |
|---|---|---|---|
| Газова фракція | До 40 °C | C₁ – C₄ | Побутовий газ, пальне. |
| Бензинова | 40 – 200 °C | C₅ – C₁₁ | Авіаційне та автомобільне пальне. |
| Лігроїнова | 150 – 250 °C | C₈ – C₁₄ | Пальне для тракторів, розчинники. |
| Гасова | 180 – 300 °C | C₁₂ – C₁₈ | Авіаційне пальне для реактивних літаків. |
| Дизельна (газойль) | 250 – 360 °C | C₁₄ – C₂₀ | Дизельне пальне для тепловозів, вантажівок. |
| Мазут (залишок) | > 360 °C | C₂₀+ | Котельне паливо, вакуумна дистиляція на мастила, вазелін, парафін та гудрон (асфальт). |
Яка фракція перегонки нафти служить паливом для реактивних літаків?
⚡ 3. Вторинна переробка нафти: термічний та каталітичний крекінг
Пряма перегонка нафти дає лише 15–20% бензину. Щоб підвищити вихід пального, застосовують крекінг (від англ. to crack — розщеплювати) — хімічний процес розщеплення довгих ланцюгів важких молекул вуглеводнів мазуту на коротші ланцюги легкого бензину за високої температури і тиску:
C₁₆H₃₄ (гексадекан з мазуту) ⟶[t°, cat] C₈H₁₈ (октан для бензину) + C₈H₁₆ (октен)
Октанове число: кількісний показник детонаційної стійкості бензину в циліндрах двигуна. Еталонами є $н$-гептан (октанове число 0 — легко детонує, стукає в двигуні) та ізооктан (2,2,4-триметилпентан, октанове число 100 — згоряє плавно й без детонації). Бензин А-95 має детонаційну стійкість, еквівалентну суміші 95% ізооктану та 5% гептану.
Шпаргалка до § 20: Нафта. Склад і перегонка нафти
Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою
🛢️ Нафта
Суміш понад 1000 вуглеводнів. Не має єдиної формули та фіксованої точки кипіння.
🌡️ Перегонка
Фізичне розділення за t кипіння: гази ⟶ бензин ⟶ гас ⟶ дизель ⟶ мазут.
💥 Крекінг
Хімічне розщеплення довгих молекул мазуту на короткі молекули бензину (C₁₆ ⟶ C₈ + C₈).
🏎️ Октанове число
Показує стійкість палива до вибухової детонації в циліндрах двигуна (А-95, А-98).
Самоперевірка (картки знань)
Натискай для перевороту (або Пробіл / ◀ ▶ на клавіатурі)
У зошит (за підручником)
Вправи з підручника «Хімія 9 клас (Григорович, Недоруб, Ранок 2026)», § 20, с. 157. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:
Фракції нафти
💡 Підказка від нас: Розташувати фракції за зростанням їхніх температур кипіння: бензин, мазут, ректифікаційні гази, гас, газойль.
Рівняння крекінгу
💡 Підказка від нас: Скласти рівняння розщеплення додекану C₁₂H₂₆ на гексан C₆H₁₄ та гексен C₆H₁₂.
Обчислення за складом
💡 Підказка від нас: Яка маса бензину вийде з 500 т нафти, якщо вихід прямогонного бензину складає 18%? Відповідь: 500 * 0.18 = 90 тонн.
Екологічні аспекти видобутку
💡 Підказка від нас: Описати наслідки розливу нафти в морі (утворення плівки, блокування газообміну, загибель водоплавних птахів).
Бос-тест до § 20: Нафта. Склад і перегонка нафти
Питання 1 з 3 • Завдай удару по босу теми