Слайд 1Топливо: доводы «за» и «против»
Интегрированный урок по предметам естественно научного цикла
Слайд 2«За» и «против»?
Никола Тесла
Наш мир погружен в огромный океан энергии, мы летим в бесконечном пространстве
с непостижимой скоростью в энергии. Перед нами грандиозная задача — найти способы добычи этой энергии. Тогда, извлекая её из этого неисчерпаемого источника, человечество будет продвигаться вперёд гигантскими шагами.
Слайд 3Виды топлива
Твердое : древесина, торф,
Горючий сланец, уголь ,Сапропель.
Жидкое: нефть, мазут,
спирты, масла, спирты, эфиры, ракетное топливо.
Газообразное: пропан, метен, бутан, водород, биогаз.
Нетипичное топливо: ядерное топливо, термоядерное топливо.
Слайд 5В 19 в. Англию – самую передовую промышленную страну постиг топливный
кризис.
Слайд 6ДОБЫЧА КАМЕННОГО УГЛЯ и НЕФТИ
Слайд 9Прогноз потребления энергетических ресурсов в мире до 2025 гг.
Нефти в
мире хватит на 58 лет, природного газа на 107 лет, угля на 710 лет .
Слайд 10Эксперт по биологии
Происхождение нефти
Слайд 11Первые упоминания о добыче нефти
Нефть известна очень давно. Археологи установили,
что её добывали и использовали уже за 5-6 тысяч лет до нашей эры.
Слайд 13Первое предположение о происхождении нефти
Еще в начале XVIII века немецкий ученый
П.Генкель высказывал мнение, что нефть образуется из остатков животных и растений.
Слайд 14Предположение М. В. Ломоносова
М.В.Ломоносов в своем трактате
«О слоях земных» высказал идею происхождения нефти из того источника, который дал начало каменным углям
Слайд 15
Теории происхождения нефти
Существуют три теории происхождения нефти:
Абиогенная (карбидная,
неорганическая, минеральная);
биогенная (биологическая, органическая);
космическая.
Слайд 16Теория Д.И. Менделеева
В конце XIX в. Д. И. Менделеевым, обратившим внимание
на приуроченность известных тогда месторождений нефти к краевым частям гор, была выдвинута версия неорганического происхождения нефти
Слайд 17Теория минерального происхождения нефти
Теория была высказана в 1805 году известным ученым
и путешественником Александром Гумбольдтом, который наблюдал нефть, битумы и нефтяные газы при извержениях вулканов. К сожалению, это было вскоре забыто
Слайд 18Работы советских учёных об органическом происхождении нефти
В. И. Вернадский
доказал
исключительную способность организмов, населяющих нашу планету, концентрировать в литосфере огромные запасы углерода
Н.Д.Зелинский
показал, что некоторые соединения углерода, входящие в состав животных и растений, могут образовывать продукты, сходные с нефтью
Слайд 19Работы американских учёных об органическом происхождении нефти
Американские исследователи под руководством П.В.Смита
открыли углеводороды в современных осадках Мексиканского залива, прикалифорнийской части Тихого океана, а также некоторых пресноводных бассейнов.
Слайд 20Космическая теория происхождения нефти
В конце XIX в., когда в астрономии и
физике получило развитие применение спектральных методов исследования и в спектрах различных космических тел были обнаружены не только углерод и водород, но и углеводороды, русский геолог
Н.А. Соколов выдвинул космическую гипотезу образования нефти.
Слайд 22 300 миллионов лет назад папоротники были огромными деревьями. Погибая, эти
деревья падали в болото, покрывались илом и спрессовывались. За миллионы лет слои погибших растений всё больше уплотнялись, превращаясь в каменный уголь.
Слайд 25Торф образуется в торфяных болотах, где отмершие нижние части растений опускаются
на дно водоемов. С каждым годом этот слой торфа становится все толще и плотнее.
Слайд 28Бурый уголь
Бурый уголь — твердый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит
65—70 % углерода, Образуются из отмерших остатков на глубинах порядка 1 километра.
Слайд 30АНТРАЦИТ
Содержит 95% углерода. Образуется из каменного угля на глубинах порядка
6 километров.
Слайд 32Нефть была известна человеку с глубокой древности
Слайд 33Немного истории
Впервые жители Ближнего Востока обнаружили нефть, примерно в 6 тысячелетии
до нашей эры на
территории Месопотамии
Слайд 347 век н. э. В Византии или Персии изобретено супероружие того
времени — «греческий огонь»
Осадная машина забрасывает замок бочками с греческим огнём
Слайд 35Первое сооружение, которое можно назвать нефтяной скважиной, было сделано в 347
году нашей эры китайцами
Слайд 36 Примерно 1500 год. В Польше впервые стали использовать нефть для
освещения улиц
Слайд 371848 год. Первая в мире нефтяная скважина современного типа пробурена на
Апшеронском полуострове неподалеку от Баку
Слайд 38Нефтяная промышленность
Нефть добывают в 90 странах мира, годовая добыча составляет 3,6млрд.
т, а разведанные запасы – 150 млрд. т.
- 43% добываемой нефти приходится на страны ОПЕК.
- 40% -45% добытой нефти поступает на мировой рынок.
Слайд 39Целью создания ОПЕК – контроль квот добычи на нефть и цены
на нее.
Слайд 40Между районами добычи и районами потребления нефти образуются «нефтяные мосты»
Слайд 43Газовая промышленность
Добыча в год составляет 2 трлн. м3, а запасы -
135 трлн. м3.
20% добываемого газа идет на мировой рынок. 75% газа перевозится при помощи трубо-проводного транспорта и 25% - при помощи танкеров (метановозы)
Слайд 45.
Газ транспортируется в сжиженном виде при температуре =( - 165
градусов С). Первым еще 70-х гг. стал экспортировать сжиженный природный газ в Западную Европу Алжир. Затем начались его поставки в ОАЭ в Японию.
Слайд 47Лидеры по добыче природного газа
Слайд 48Угольная промышленность
Добыча угля в год составляет 5 млрд. т, а известные
запасы составляют 1 трлн 250 млн. тонн.
Уголь потребляется в тех странах в которых его добывают, только 10% добываемого угля идет на мировой рынок (на экспорт), это связано с тем, что перевозка угля достаточно дорогая.
Слайд 49Угольная промышленность
Сохраняет свое значение несмотря на конкуренцию газа и нефти;
Уровень мировой
добычи – 5 млрд т;
Слайд 52
эксперт по химии
Нефть, природные и попутные газы, каменный уголь
Нефть
Нефть (от персидского neft) – горючая маслянистая жидкость со специфическим запахом. нерастворима в воде, образует плёнку на поверхности воды.
Нет определённой температуры кипения. Плотность от 0,89 г/мл до 1,09 г/мл.
Слайд 55Важнейшие месторождения нефти в России
Саматлорское,
Ромашкинское,
Приобское,
Лянторское,
Фёдоровское,
Мамонтовское
Слайд 56Способы добычи нефти
Фонтанный
Газолифтный
Насосный
Жидкость и газ поднимаются по скважине под действием пластовой
энергии
В скважину закачивают или подают сжатый углеводородный газ или воздух
Подъем жидкости на поверхность осуществляется при помощи насосов
Слайд 58Добыча нефти в море
♦ Платформа для добычи нефти в Северном море
(Норвегия)
♦ «Нефтяные камни» месторождение нефти в Азербайджане
(Баку, Каспийское море)
Слайд 61ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ
1. ПЕРВИЧНАЯ
(физический процесс)
Перегонка (ректификация)
разделение нефти на
отдельные фракции за счёт разных температур кипения
Слайд 63Бензин
Температура кипения 150-200
Авиационное и автомобильное топливо
С5 – С9
Лигроин
Топливо для дизельных двигателей, растворитель в лакокрасочной промышленности.
Перерабатывают в бензин
Керосин
Горючее для реактивных и тракторных двигателей, бытовых нужд
С9 – С16
Мазут
Перерабатывают на смазочные масла:
Веретенное
Соляровое и т.д.
Котельное топливо
Соляровое масло
Используют как моторное топливо
Смазочные масла – для смазки механизмов
Вазелин
Используют в медицине.
Состоит из смеси жидких углеводородов
Слайд 69Парафин
Используют для получения высших карбоновых кислот, пропитки древесины, изготовления свечей, гуталина.
Состоит
из смеси твердых углеводородов
Гудрон
Нелетучая черная масса, применяют для получения асфальта
Слайд 71ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ
2. Вторичная переработка (химический процесс)
Крекинг - Расщепление углеводородов при нагревании
на молекулы с более короткой цепью
Слайд 72Крекинг
Шухов Владимир Григорьевич
Зелинский Николай Дмитриевич
Слайд 74Киришский нефтеперерабатывающий завод
Бензин, дизельное топливо, битум, топливо судовое, мазут, сжиженные газы
и т.д.
Слайд 75Газообразное топливо – природный
и попутный газы
Слайд 76Газообразное топливо
Естественное
Газовые месторождения
Попутные газы (выделяют при добыче нефти
Искусственное
Получают сухой перегонкой топлива
Слайд 77Преимущества и недостатки газа как топлива
Самый дешёвый вид топлива
Не дает твердых
остатков (золы и шлаков)
Подача газа легко регулируется
Утечка из хранилища
Образование взрывоопасных смесей с воздухом
Возможность отравления
Слайд 78Состав газа
Природный
Метан - 80-97%
Этан – 0,5 – 0,4 %
Пропан - 0,2
– 1,5 %
Бутан – 0,1 – 1 %
Пентан 0 – 1 %
Азот, углекислый газ и другие газы – 2- 13 %
Попутный
Метан – до 34 %
Этан – до 7,5 %
Пропан – до 21,5 %
Бутан – до 20 %
Пентан – до 20 %
Слайд 79Применение природного газа
В промышленности
Коммунально-
бытовые нужды
Транспорт
Слайд 80Применение сжиженного газа
Бензин
Промышленное топливо
Освещение
Сырье для получения синтетических продуктов
Слайд 82Твердое топливо – каменный уголь
Твёрдое топливо
Торф
Бурый уголь
Каменный уголь
Антрацит
в России
Тунгусский угольный бассейн
Кузбасс
Печорский бассейн
Канско-Ачинский угольный бассейн
Слайд 86Продукты коксования каменного угля
Кокс
Коксовый газ
Каменноугольная смола
Аммиачная вода
Металлургия
Отопление
Бензол, фенол и их гомологи
Минеральные
удобрения
Слайд 88Открытый способ добычи угля
В отвалах карьеров и шахт – более 20
млрд куб м пород
Слайд 89Сжигание угля
Выделение дыма, гари, углекислого и сернистого газов в атмосферу. Образование
смога, парникового эффекта. Выпадение кислотных дождей
Слайд 90Добыча нефти
Горение факелов, пожары
Слайд 91Транспортировка нефти
Нефть растекается по воде в виде пленки, препятствуя попаданию в
воду кислорода, изменяя состав спектра, что приводит к гибели водорослей и рыбы
Слайд 92Гибель птиц
Нефть пропитывает перья., лишая птиц водоотталкивающих и теплоизоляционных свойств
Слайд 93Пожары при добыче нефти
Пожар на нефтяных месторождениях может длиться несколько лет
Слайд 94Нефть и загрязнение воздуха
Оксиды углерода, серы, азота , свинец под действием
солнечного света образуют смог, кислотные дожди
Слайд 95Экологические проблемы
Глобальное потепление
Парниковый эффект
Кислотные дожди :
Уничтожают леса
Губительны
для живых
Разрушают памятники
Слайд 96
эксперт по физике
Альтернативные источники энергии. Преимущества и недостатки
Слайд 97Атомные электростанции (АЭС)
В 1954 году была построена первая в мире АЭС
в городе обнинске
Слайд 100Цепные ядерные реакции
При делении одного ядра урана – 235 выделяется энергия
равная 200МэВ – это во много раз превосходит энергию Химических реакций.
При делении 1г урана -235 выделяется такая же энергия как при сгорании 3 т угля или 2.5 тонн нефти.
Слайд 101Манхэттонский проект
Манхэттонский проект – это осуществление первой управляемой цепной ядерной реакции,
осуществленной в 1942 году Энрико Ферми.
Энрико Ферми получил за это Нобелевскую премию по физике.
Слайд 104Обогащение урана
на заводе по обогащению урана
Слайд 110Преимущества и недостатки термоядерного синтеза
Преимущества.
Энергия значительно превышает энергию деления ядер урана.
Топливом
является тяжелый водород – он нерадиоактивен и его много в морской воде.
Нет радиоактивных отходов.
Есть большая проблема – может возникнуть утечка трития, а это радиоактивный изотоп водорода.
Недостатки:
Сложность установки управляемого термоядерного синтеза.
На данный момент невозможность управления термоядерной реакцией. Первая промышленная установка будет построена только через 6-8 лет в Кандараше.
Большие затраты. На сегодняшний день уже затрачено 100 миллиардов долларов.
Комерческая эксплуатация таких станций не скоро начнет приносить прибыль.
При интенсивной работе нейтронных облучателей есть наведенная радиация конструктивных материалов.
Слайд 111Альтернативные источники
энергии.
Солнечные батареи
Геотермальные
Ветровые
Приливные
Слайд 114Самая крупная в мире солнечная батарея
Слайд 124Преимущества и недостатки геотермальных электростанций
Преимущества:
Обеспечение устойчивого тепло- и электроснабжения. Населения с
тех зонах нашей планеты, централизованное энергоснабжение отсутствует или обходиться слишком дорого ( например в районах Крайнего севера).
Обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения в зонах неустойчивого централизованного энергоснабжения из-зи дефицита электроэнергии в энергосистемах.
Снижение вредных выбросов от энергоустановок в отдельных районах со сложной экологической обстановкой.
Практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды., времени суток и года.
Недостатки:
Найти подходящее место для строительства геотермальной электростанции и получить разрешение на это строительство у местных властей бывает очень сложно.
Действующая геотермальная станция может остановиться из-за изменений в земной коре. Кроме того, причиной ее остановки может оказаться плохой выбор места, где будет чрезмерная закачка воды через нагнетательную скважину.
Через эксплуатационную скважину могут выделяться горючие или токсичные газы, содержащиеся в земной коре.
Слайд 125 Эпилог
„Облетев Землю в корабле-спутнике, я
увидел, как прекрасна наша планета- Люди, будем хранить и преумножать эту красоту, а не разрушать ее!".
Слайд 126Выводы
«ЗА»:
Добыча и использование топлива – это жизненная необходимость
Топливо – это исчерпаемые
природные ресурсы, необходимо их рационально использовать и искать новые, альтернативные, экологически чистые источники энергии
Повышать эффективность имеющихся мощностей, разрабатывать более совершенные технологические установки и способы добычи топлива.
«ПРОТИВ»:
При открытом способе добычи угля изымаются из севооборота земли
При транспортировке жидкого топлива иногда нарушаются целые экологические системы.
Недостаток газообразного топлива -возможность утечки его из хранилищ и газопроводов, образование взрывчатых смесей при смешивании с воздухом и опасность отравления, которые способны накапливаться и оказывать губительное действие на живые организмы в течение длительного времени.
Слайд 127Использованные сайты
nalion.livejournal.com
videoroi.ru
ok.ru
turbinist.ru alternatenergy.ru
seogan.ru present5.com
kykyryzo.ru 900igr.net
sivator.com en.ppt-online.org
infourok.ru 4ne.ru
warweapons.ru youtube.com
pxhere.com ppt-online.org
pro-arctic.ru
pochemuha.ru
shkolazhizni.ru
Solarelectro.Ru
constructionnews.co.uk
pronedra.ru
mozaweb.com
about-planet.ru
en.ppt-online.org
atomic-energy.ru
Слайд 128Авторы презентации
Учитель физики – Пшеничная Людмила Викторовна
Учитель химии – Тихомирова Людмила
Викторовна
Учитель географии – Артющенко Ольга Николаевна
Учитель биологии – Лаврова Елена Анатольевна