Элективный курс для учащихся 11 класса химического профиля Авторы программы icon

Элективный курс для учащихся 11 класса химического профиля Авторы программы


Смотрите также:
Программа элективного курса «Медицинская география»...
Элективный курс по математике для 9 класса, на 17 часов Разработчик программы...
Элективный курс Задачи линейного программирования Пояснительная записка...
Элективный курс по химии 10-11 класс для профильного обучения...
Элективный курс для обучающихся 10 класса Автор-составитель: Яковенко Лариса Александровна...
Элективный курс по решению физических задач. (физика 9 класс)...
Элективный курс по географии для 9 класса «Демографические проблемы России»...
Рабочая программа Элективный курс «Решение нестандартных задач по физике» 2010 -2011...
Приказ № 2009г...
Элективный курс «Что скрывает политическая карта мира...
Элективный курс «Имидж путь к успеху» Авторы курса...
Элективный курс по химии для 11 класса профильного уровня...



Загрузка...
скачать
Автор материала:

Криворучкина Людмила Васильевна, методист кафедры дидактики и частных методик ИПКиППРО ОГПУ

Дата предоставления материала:26.02.2007 г.


Дисциплина: Химия


Название курса: Химия в промышленности


ФИО, должность автора (авторов) программы: Квашина И.П., учитель химии первой квалификационной категории средней школы №44 г. Оренбурга,

Пикалова Т.В., учитель химии первой квалификационной категории средней школы №54 г. Оренбурга


Класс, на который рассчитана программа: 11 класс


Сроки реализации программы: 32 часа


^ Краткая аннотация программы:

Элективный курс «Химия в промышленности» предназначен для учащихся 11 класса химического профиля, но может использоваться и в классах универсального профиля. Программа дополняет школьный курс химии по вопросам химической технологии, способствует формированию экологической культуры старшеклассников.

В содержании элективного курса представлены взаимосвязи химических процессов и экологии, возможности химии в решении экологических проблем современного общества.


Программа:


Муниципальное образовательное учреждение

«Средняя школа №44» г.Оренбурга

«Средняя школа №54» г.Оренбурга


^

Химия в промышленности




элективный курс для учащихся 11 класса химического профиля


Авторы программы:

Квашина И.П., учитель химии первой

квалификационной категории школы №44

Пикалова Т.В., учитель химии первой

квалификационной категории школы №54.


Оренбург – 2006 г


^

Пояснительная записка



Элективный курс разработан для учащихся 11 класса. Он выполняет роль «надстройки», т.е. дополняет школьный курс химии. Направлен на удовлетворение познавательных интересов отдельных учащихся в различных областях деятельности человека.

Цель курса: формирование экологической культуры учащихся.

Задачами курса являются: знакомство с важнейшими направлениями развития химической промышленности, с общими закономерностями химической технологии на примере важнейших химических производств; с проблемами более полного использования производственных мощностей.

Курс рассчитан на 32 часа. Основным стержнем элективного курса выбраны общие принципы и закономерности химической технологии, рассматриваемые во взаимосвязи с теоретической химией и другими науками. Эти принципы и закономерности изучаются на небольшом числе реакций. Курс построен как система проблемных заданий. Познав их, учащиеся смогут самостоятельно разбираться в большом числе фактов, которые изучает химическая технология – наука, цель которой – находить оптимальные условия проведения химических реакций на производстве.

В курсе используются различные наглядные пособия: графические (схемы реакторов, технологические схемы), разборные модели, диапозитивы, видеофильмы. В ходе выполнения проблемных заданий учащиеся проводят небольшие расчеты: вычисляют выход продукта, составляют материальный баланс, рассчитывают производительность аппаратов и т.д. Экскурсии на химические предприятия закрепляют теоретические знания.

Для отслеживания результатов используются тесты, контрольные работы, проекты учащихся.


^

Учебно-тематический план





№ п/п

Название темы

Кол-во часов

Вид занятия




Тема 1. Основные технико-экономические показатели химического производства. Химическая технология как наука об оптимизации управления химическим производством.

6




1

Планирование объема производства. Требования, предъявляемые к качеству химических продуктов. Их классификация и стандартизация.

1

Вводная лекция

2

Виды сырья, используемого в химическом производстве. Воздух и вода как химическое сырье.

1

Пр. работа

3

Стехиометрические и практические выходы продукта. Составление материальных балансов химического производства.

1

Урок решения задач

4

Пути повышения практического выхода и использования побочных продуктов. Комплексная переработка сырья как путь к повышению экономической эффективности производства и ликвидации загрязнения окружающей среды.

1

Комб.

занятие

5

Роль энергии в химическом производстве. Составление энергетических балансов. Пути снижения расходов энергии. Превращение химических производств в энергохимические. Возникновение и развитие химической технологии. Задачи химической технологии.

1

Лекция

6

Контрольно-обобщающее занятие по теме 1.

1

К.р.




Тема 2. Серная кислота.

3




7

Свойства и применение серной кислоты. Проблема выбора сырья. Использование промышленных отходов в качестве сырья для производства серной кислоты. Оптимальные условия для обжига колчедана.

1

Комб.

занятие

8

Принципы конструирования реактора для проведения высокотемпературных непрерывных процессов с утилизацией теплоты реакции, комплексной механизацией, автоматизацией контроля и управления.

1

Комб.

занятие

9

Оптимальные условия окисления оксида серы (IV). Взаимодействие оксида серы (IV) и воды. Закономерности управления простой необратимой реакцией между газом и жидкостью. Принципы устройства реактора.

1

Комб.

занятие




Тема 3. Азотная кислота.

5




10

Свойства и применение азотной кислоты. Стадии производства азотной кислоты из аммиака.

1

Лекция

11

Закономерности управления сложной, необратимой, экзотермической, гетерогенно-каталитической реакцией.

1

Лекция

12

Физико-химическая характеристика окисления реакции оксида азота (II) и оптимальные условия ее проведения.

1

Лекция

13

Закономерности управления простой, обратимой, экзотермической реакцией между газом и водой с образованием водного раствора продукта на примере взаимодействия оксида азота (IV) и воды.

1

Лекция

14

Оптимальные технологические схемы производства концентрированной азотной кислоты.

1

Пр. работа




Тема 4. Возникновение и развитие промышленного органического синтеза.

1




15

Этапы развития органического синтеза. Потребность в синтетических органических продуктах.

1

Лекция




Тема 5. Коксохимия.

1




16

Физико-химическая характеристика процесса коксования. Оптимальные условия коксования. Извлечение химических продуктов из коксового газа.

1

Лекция




Тема 6. Комплексная переработка нефти.

3




17

Значение нефти как энергетического и химического сырья. Развитие способов переработки.

1

Лекция

18

Разделение смесей жидких веществ на фракции. Принципы устройства печей и ректификационных колонн.

1

Лекция

19

Физико-химическая характеристика крекинга нефтяных дистилляторов без учета катализаторов и при катализаторах. Оптимальные условия.

1

Лекция




Тема 7. Химическая переработка метана.

3




20

Метан как химическое сырье. Физико-химическая характеристика неполного окисления метана водяным паром.

1

Лекция

21

Физико-химическая характеристика и оптимальные условия взаимодействия оксида углерода (II) с водяным паром.

1

Лекция

22

Свойства и применение ацетилена. Способы получения ацетилена.

1

Лекция




Тема 8. Синтез метанола.

1




23

Физико-химическая характеристика и оптимальные условия синтеза метанола из оксида углерода (II) и водорода.

1

Лекция




Тема 9. Дегидрирование углеводородов.

2




24

Физико-химическая характеристика дегидрирования этана, н-бутана и н-бутилена. Оптимальные условия производства дивинила.

1

Лекция

25

Проблема синтеза каучуков. Проблемы ароматизации бензинов и производства ароматических углеводородов.

1

Лекция




Тема 10. Реакции гидратации.

1




26

Промышленное значение реакций гидратации. Применение и способы производства этанола. Физико-химическая характеристика и оптимальные условия прямой гидратации этилена.

1

Лекция




Тема 11. Переработка органических соединений.

4




27

Значение процессов окислительной переработки органических соединений. Общая характеристика реакций.

1

Лекция

28

Физико-химическая характеристика и оптимальные условия производства формальдегида из метанола.

1

Лекция

29

Физико-химическая характеристика и оптимальные условия производства ацетальдегидов прямым окислением этилена. Применение уксусной кислоты и способы ее производства из метана и ацетальдегида.

1

Лекция

30

Контрольно-обобщающее занятие.

1

К.р.




Тема 12. Перспективы развития химической промышленности и подготовка кадров.

2




31

Основные направления развития химической технологии. Характеристика работы аппаратчиков, операторов, лаборантов, мастеров, инженеров на химических заводах и в химических лабораториях. Потребность местных предприятий в химиках. Формы подготовки химиков.

1

Лекция

32

Итоговое занятие.

1

Семинар



^

Содержание изучаемого курса


Тема 1. Основные технико-экономические показатели химического производства. Химическая технология как наука об оптимизации управления химическим производством. ( 6 часов)

Краткая история химической технологии. Основные показатели производства: количество продукции, которое должно быть выдано в течение данного отрезка времени, качество продукта, удельный расход сырья, энергии, воды и вспомогательных материалов. План химического предприятия, факторы, от которых зависит выполнение и перевыполнение планов. Проблема экономного использования сырья. Вычисление практических выходов продукта. Составление материальных балансов. Входные и выходные параметры процесса. Представления о напряженном и ответственном труде работников химических заводов: аппаратчиков, лаборантов-аналитиков, инженеров. Применение автоматических приборов, ЭВМ. Энергетика химических реакций, энергетические балансы, удельный расход энергии.

Тема 2. Серная кислота. (3 часа)

Общие закономерности управления простыми необратимыми и обратимыми, гетерогенными, экзотермическими и каталитическими реакциями. Методика исследования оптимизации химико-технологических процессов. Сырье для производства серной кислоты. Целесообразность комплексной переработки сырья. Определение связей между переработкой горючих ископаемых и производством серной кислоты и элементарной серы. Себестоимость серной кислоты, получаемой из различного сырья. Производительность реакционного аппарата. Параметры, влияющие на скорость химических реакций: концентрация, процессы, протекающие в «кипящем» слое, температура.

Конструирование реактора для обжига колчедана. Целесообразность увеличения единичной мощности машин и аппаратов. Активность катализатора. Составление методов использования теплоты экзотермических реакций. Получение олеума.

Тема 3. Азотная кислота. (5часов)

Важнейшие области применения азотной кислоты. Выбор сырья. Рассмотрение в историческом плане способов производства азотной кислоты из чилийской селитры и аммиака. Целесообразность получения ее из синтетического аммиака. Основные реакции: окисление аммиака, окисление оксида азота (II) и образование азотной кислоты.

Физико-химическая характеристика окисления аммиака. Влияние катализатора, температуры, давления. Оптимальные условия окисления аммиака в оксид азота (II). Необходимость установки автоматического газоанализатора. Модель контактного аппарата. Общие закономерности управления сложными, необратимыми реакциями. Оптимальные условия окисления азота (II).

Реакция оксида азота (II) с водой. Оптимальные условия получения азотной кислоты из оксидов азота. Конструирование аппарата для превращения оксидов азота в азотную кислоту. Преимущества и недостатки разных способов получения азотной кислоты. Решение задач на определение практического выхода азотной кислоты.

Тема 4. Возникновение и развитие промышленного органического синтеза.

(1час)

Необходимость возникновения производства органических веществ. Черты сходства и различия неорганических и органических производств. История развития промышленного органического синтеза.

Тема 5. Коксохимия. (1час)

Физико-химическая характеристика процесса коксования каменных углей. Стадии процесса коксования. Оптимальные условия обогащения каменного угля. Устройство коксовых печей. Извлечение из коксового газа химических продуктов. Проблема использования очищенного коксового газа. Метод глубокого охлаждения.

Тема 6. Комплексная переработка нефти. (3часа)

Состав, свойства нефти и горючих газов. Значение нефти в истории человечества. Первичные процессы переработки нефти. Преимущества непрерывных процессов перед периодическими. Термический крекинг. Каталитический крекинг. Проблема получения жидкого топлива из твердого.

Тема 7. Химическая переработка метана. (3часа)

Получение некоторых основных органических продуктов на базе природных горючих газов и нефти. Важнейшие химические процессы: неполное окисление, дегидрирование, гидрирование и гидратация углеводородов; окислительная переработка органических соединений.

Производство водорода и оксида углерода (II), утилизация оксида углерода (IV). Физико-химическая характеристика неполного окисления метана водяным паром. Выбор оптимальных условий реакции метана с водяным паром. Производство водяного пара. Производство ацетилена.

Тема 8. Синтез метанола. (1час)

Изменение способов производства метанола в связи с ростом потребления. Двустадийный процесс производства метанола. Оптимизация синтеза метанола.

Тема 9. Дегидрирование углеводородов. (2часа)

Общая характеристика реакций дегидрирования. Сырье для производства этилена и пропилена, дивинила и изопрена, ароматических углеводородов. Этилен как сырье для синтеза органических продуктов. Оптимизация производства этилена из этана. Проблема синтеза каучуков. Оптимизация производства дивинила из н-бутана. Производство изопрена, ароматических углеводородов.

Тема 10. Реакции гидратации. (1час)

Общая характеристика реакций гидратации ненасыщенных органических углеводородов. Физико-химическая характеристика синтеза этанола. Выбор оптимальных условий. Устройство реактора.

Тема 11. Переработка органических соединений. (4часа)

Промышленное значение и общая характеристика реакций. Катализаторы селективного действия. Производство формальдегида, ацетальдегида. Принципы при конструировании реактора. Производство уксусной кислоты.

Тема 12. Перспективы развития химической промышленности и подготовка кадров. (2часа)

Пути решения задач, которые жизнь ставит перед химическим производством. Характеристика химических специальностей.


Методические рекомендации.


Методика изучения данного курса должна способствовать, прежде всего, овладению учащимися первоначальными знаниями и умениями, необходимыми для поиска оптимальных условий протекания химических процессов. В ходе изучения вводной темы учащимся становится ясно, что первый этап решения проблемы - оптимизации производственного химического процесса, состоит в овладении знанием физико-химических свойств веществ, используя которые можно управлять процессом (тепловым эффектом реакции, равновесием, скоростью, составом и свойствами катализаторов и др).

Общение учителя с классом на этом этапе носит преимущественно характер проблемного изложения, в котором сообщение новых фактов, советы и указания имеют целью выявления проблемной ситуации.

После того как установлена зависимость выходных параметров (качество продукта, удельный расход сырья и др.) и управляющих параметров, учащиеся переходят ко второму этапу – самостоятельному выбору оптимальных условий. Затем переходят к определению принципов конструирования реакторов, к составлению технологических схем.

В ходе изучения ставится задача выявить общие закономерности оптимизации для отдельных классов реакций.

Самостоятельный перенос знаний и умений в новую ситуацию с учетом ее специфики многократно осуществляется учащимися при изучении данного курса.

Умение видеть вариативность решений – едва ли не наиболее яркое проявление творческой деятельности учащихся. Учащиеся ставятся перед необходимостью сопоставления и выбора сырья, реакции, оптимальных условий, устройства реакционных аппаратов. При этом важно, что учащиеся, доказывая правильность предлагаемого ими выбора, понимали возможности изменения его в зависимости от состава сырья.

Желательно, чтобы некоторые химические реакции были изучены учащимися на лабораторных установках.

В курсе используются различные наглядные пособия: схемы, модели, диапозитивы, видеофильмы.

Экскурсии на химические предприятия желательно проводить систематически, давая возможность ученикам сопоставлять разработанные ими технологические схемы, схемы реакционных аппаратов, условия течения реакций с тем, что они видят на заводе. В ходе экскурсий возникают новые проблемные задания, которые вызывают потребность не только обратиться с вопросами к руководителю экскурсии или к учителю, но и ознакомиться со специальной литературой и справочниками.

^

Литература для учащихся



1.Вольфсон С.А. От колбы до ректора. – М.: Химия,1982.

2.Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас: Справ. пособие. – М.: Высш. шк., 1992.

3.Эпштейн Д.А. Химия в промышленности. Факультативный курс. Пособие для учащихся X класса. – М.: Просвещение, 1973.


Литература для учителя


  1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. Учеб. для вузов. – 4-е изд., испр. – М.: Высш. шк., Изд. Центр «Академия», 2001.

  2. Амелин А.Г.Технология серной кислоты – М.: Химия, 1971.

  3. Гуревич И.Л. Общие свойства и первичные методы переработки нефти и газа. – М.: Химия, 1972.

  4. Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высшая школа, 2000.

  5. Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. – М.: Высшая школа, 2000.

  6. Харламов И.Ф. Как активизировать учение школьников. – Минск: Народна Асвета, 1975.

  7. Эпштейн Д.А. и др. Изучение факультативного курса «Химия в промышленности»: Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1976.

  8. Эпштейн Д.А. Учителю об основах химической технологии. Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1975.

  9. Эпштейн Д.А., Шурхин С.А.Учебные модели заводских химических установок. – М.: 1953.

  10. Эпштейн Д.А. Наглядные пособия по химическим производствам. – М.: Просвещение, 1965.




Скачать 172.95 Kb.
оставить комментарий
Квашина И.П
Дата03.10.2011
Размер172.95 Kb.
ТипЭлективный курс, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх