Інформація для вчителів
Опис
Сира нафта і природний газ є основою для багатьох різних промислових продуктів і викопного палива. Але як ця сировина зустрічається в природі?
У цьому експерименті учні створюють модель нафтового родовища.
Експериментальна установка
Додаткова інформація для вчителів (1/4)
Попередні знання
Учні вже повинні мати базове уявлення про склад нафти.
Крім того, учні мають бути знайомі з основами роботи з хімічними речовинами.
Принцип
Сира нафта і вода не змішуються. Вода, що проникає знизу, несе нафту, яка має меншу густину, ніж вода, вниз, доки не зустрінеться з непроникним шаром. Нафтові резервуари (поклади) складаються з пористої гірської породи, в якій зібрана нафта, що витискається вгору.
Додаткова інформація для вчителів (2/4)
Мета навчання
Учні мають засвоїти, що нафта і вода не змішуються і що нафтові родовища складаються не з нафтових "озер", а з просочених нафтою пористих шарів гірських порід. Вони утворилися під дією тиску (води), яка витискає нафту до непроникного шару.
Завдання
Створіть модель резервуара з нафтою (нафтового родовища).
Додаткова інформація для вчителів (3/4)
Примітка
Сира нафта накопичується в багатих порами губчастих шарах породи (наприклад, пісковику), які зазвичай містять воду. Коли скупчення нафти становлять економічний інтерес, їх називають родовищами нафти (нафтовими покладами). У цих покладах під непроникними шарами знаходиться природний газ як верхній компонент, під ним - нафта, а під цими шарами - вода. Поклади шукають там, де пористі пласти мають найвищі виходи ("пастки"). Найпоширенішою формою такої пастки є антикліналь.
Примітка щодо підготовки
Замість сирої нафти можна використовувати дизельне паливо. Рекомендується використовувати більш легке мастило. Переконайтеся, що гравій достатньо змочений водою, інакше нафта буде прилипати. Переконайтеся, що скляна трубка не забита дрібними шматочками гравію.
Додаткова інформація для вчителів (4/4)
Методичні рекомендації
Обговоріть походження, тип і розвідку нафтових родовищ. У цьому контексті також рекомендується обговорити питання енергопостачання та енергетичних проблем.
Утилізація
Утилізуйте забруднений нафтою гравій як органічні відходи або здайте його в пункти збору відпрацьованих мастил.
Інструкції з техніки безпеки
Для цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Правила роботи з небезпечними речовинами наведено у відповідних паспортах безпеки!
Увага небезпека!
- Нафта легко запалюється. Погасіть усі джерела відкритого вогню!
- Зробіть гумово-скляні з'єднання слизькими за допомогою гліцерину. Не застосовуйте силу!
Інформація для учнів
Мотивація
Видобуток сирої нафти
Сира нафта, природний газ та продукти, отримані з них, є найкращою частиною нашого повсякденного життя. Але звідки береться нафта? Можливо, існують великі підземні озера, наповнені сирою нафтою? Для того, щоб мати можливість видобувати "чорне золото" з-під землі, спершу необхідно з'ясувати, як саме виглядає природне нафтове родовище і як воно функціонує.
Для цього в даному експерименті досліджується поведінка нафти в різних шарах ґрунту.
Завдання
Як створюються нафтові родовища?
Створіть модель резервуара з нафтою (нафтового родовища).
Експериментальна установка
Обладнання
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Основа штатива, PHYWE | 02001-00 | 1 |
| 2 | Стрижень штатива, нержавіюча сталь, 18/8, l = 370 мм, d = 10 мм | 02059-00 | 1 |
| 3 | Подвійна муфта | 02043-00 | 2 |
| 4 | Ложка-шпатель, сталь, l = 150 мм | 33398-00 | 1 |
| 5 | Воронка, пластмасова, d=50 мм, PP | 36890-00 | 1 |
| 6 | Скляні трубки, прямі, d=8 мм, l=200 мм, 10 шт. | MAU-16074543 | 1 |
| 7 | Універсальний затискач | 37715-01 | 2 |
| 8 | Пробірка, 200x30 мм, лабораторне скло, 100 шт. | 37660-10 | 1 |
| 9 | Гумові трубки, внутрішній d=6 мм | 39282-00 | 1 |
| 10 | Піпетка, з гумовим ковпачком | 64701-00 | 1 |
| 11 | Гліцерин, 250 мл | 30084-25 | 1 |
| 12 | Сира нафта, синтетична, 500 мл | 31808-50 | 1 |
| 13 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
Підготовка (1/2)
1.Зберіть штатив із двома подвійними муфтами та універсальними затискачами, як показано на рис. 1- рис. 3.
2. Закріпіть пробірку за допомогою нижнього універсального затискача (рис. 4).
Рисунок 1
Рисунок 3
Рисунок 2
Рисунок 4
Підготовка (2/2)
3.Під'єднайте скляну трубку до випускного отвору воронки (лійки) за допомогою шматка гумової трубки.
4.Приєднайте лійку зі скляною трубкою до верхнього універсального затискача так, щоб скляна трубка доходила до дна пробірки (рис. 5 і рис. 6).
Рисунок 5
Рисунок 6
Виконання роботи (1/3)
1.Наповніть пробірку приблизно наполовину крупним гравієм і добре змочіть його водою, не залишаючи залишків води (рис. 7).
2.Поверх цього шару додайте близько 0,5 см нафти (бензину) (рис. 8).
Рисунок 7
Рисунок 8
Виконання роботи (2/3)
3.Покрийте нафту шаром гравію заввишки близько 3 см (рис. 9), поверх нього покладіть шар глини завтовшки 1 см і ще один шар гравію завтовшки 1 см (рис. 10 і 11).
4.Злегка натисніть на шар глини.
Рисунок 9
Рисунок 10
Рисунок 11
Виконання роботи (3/3)
Рисунок 12
5.Заповніть воронку (лійку) наполовину водою і дайте установці постояти близько 10 хвилин (рис. 12).
Утилізація
Утилізуйте просочений нафтою гравій як органічну тверду речовину або здайте його в пункт збору відпрацьованих мастил.
Протокол
Завдання 1
Запишіть свої спостереження.
Завдання 2
Замалюйте структуру такого родовища
Завдання 3
Вставте слова в тексті! Поклади нафти (____) в природі не існують у вигляді підземних порожнин, заповнених нафтою, як озера. Швидше, сира нафта накопичується в пористих і губчастих ____. У процесі нафта просочується, поки порода не перестане бути проникною або не зіткнеться з ____.
Завдання 4
Питання
Питання
Завдання 5
Питання
Більшість природних нафтових покладів утворюються там, де нафта притискається тиском (води) до непроникного шару ґрунту.
Сира нафта, що видобувається з інших, більш нетрадиційних родовищ, зазвичай має іншу консистенцію і склад, що знижує ймовірність її витіснення під тиском.