Урок 10. Походження нафти та газу. Кліматичні умови та положення континентів другої половини мезозойської ери. Значення нафти в сучасному світі. Різниця між нафтою та газом у використанні та транспортуванні. “Ресурсне прокляття” і способи його уникнення.
Матеріал
Урок 10. Походження нафти та газу. Кліматичні умови та положення континентів другої половини мезозойської ери. Значення нафти в сучасному світі. Різниця між нафтою та газом у використанні та транспортуванні. “Ресурсне прокляття” і способи його уникнення.
За Державним стандартом:
На уроці учні / учениці:
Ключова компетентність уроку: компетентності в галузі природничих наук, техніки й технологій – розуміння змін, спричинених людською діяльністю, і відповідальність особи як громадянина за наслідки цієї діяльності.
- Відновлювальні джерела енергії — джерела енергії, які не вичерпуються з часом: сонце, вітер, вода, біомаса, геотермальна енергія.
- Гас — легка фракція нафти, яка використовується як пальне, зокрема для реактивних двигунів
- Екологічне забруднення — негативний вплив людської діяльності на довкілля, що призводить до погіршення стану природи та здоров’я людей;
- Енергоносії — речовини або джерела, які забезпечують енергію (вугілля, нафта, газ, електрика, дрова тощо);
- Континентальний шельф — мілководна прибережна частина материка, що простягається під водою до глибини близько 200 м.
- Нафта — природна горюча рідина, що складається з вуглеводнів; основна сировина для пального та хімічної промисловості.
- Нафтопродукти — речовини, отримані з переробки нафти (бензин, дизель, мазут, гас, бітум тощо).
- Полімерні матеріали — штучно створені речовини з довгими молекулами, що використовуються в пластмасах, тканинах, упаковках тощо.
- Ресурсне прокляття — ситуація, коли країни з великими природними ресурсами мають слабкий розвиток економіки та демократії через залежність від сировини.
- Рідка осадова порода — осадова гірська порода в рідкому стані, наприклад, нафта або ропа (солона вода з розчиненими солями).
- Скраплений газ — газ (метан, пропан-бутан), переведений у рідкий стан для зберігання й транспортування під тиском або охолодженням.
- Сланцева нафта — нафта, що добувається зі щільних сланцевих порід за допомогою гідророзриву пластів (фрекінгу).
- Сланцевий газ — природний газ, що міститься в сланцевих породах і вимагає спеціальних технологій видобутку.
- Танкер — велике спеціалізоване судно для перевезення рідких вантажів, зокрема нафти, газу, хімікатів.
- Трофічна піраміда — схема, яка показує розподіл енергії або біомаси між рівнями харчового ланцюга.
Як підготуватися до уроку?
Ілюстративні матеріали:
- карта світу з родовищами нафти та газу;
- схема видобутку сланцевих нафти та газу.
Відеоматеріали
- Відео руху тектонічних плит на ютуб-каналі Крістофа Скотезе
https://www.youtube.com/watch?v=tObhGzHH2aw&ab_channel=ChristopherScotese
Відео
Зауважте, що на відміну від багатьох схожих відео, у цьому випадку рух у зворотному напрямку: від сучасності у минуле.
Роздатковий матеріал (за наявності): нафта.
Дизайн уроку
Запитання
Чи чули вираз “нафта – кров динозаврів”? Як розумієте цей вираз?
Завдання
Назвіть об’єкти в класі (на однокласниках), які принаймні частково виготовлені із нафти.
Індивідуальна робота
Завдання 1. Сучасні родовища нафти і світ мезозойської ери.
Джерело: палеокарта світу, на якій показано континенти, континентальний шельф та моря межі юрського періоду – початку крейдяного періоду (близько 145 мільйонів років тому). На карті, для зручності орієнтації, вказано сучасні назви.
Завдання:
- Використовуючи додаткові джерела інформації, про основні родовища нафти, позначте де розташовувались ці місця на межі юрського та крейдяного періодів мезозойської ери.
- Дайте відповідь на запитання: “Що спільного в часи мезозойської ери було для більшості регіонів, де сьогодні розташовані родовища нафти?”
Методичний коментар
Сучасні карти родовищ нафти можуть відрізнятись, наприклад, може бути вказано родовища сланцевої нафти. У цьому завданні сланцева нафта не розглядається, більшість родовищ такого типу сформувались до мезозойської ери.
Відповідь:
- Сучасні родовища нафти сформувались у регіонах, що в середині мезозойської ери були мілководдям континентального шельфу.
Завдання 2. Нафта – кров динозаврів?
Джерело: основні поклади нафти сформувались у морях мезозойської ери. Найбільш відомі тварини тих часів – динозаври. Динозаври не жили в морях (окрім, можливо, спінозавра), але їх часто плутають із іншими рептиліями тих часів – пліозаврами, плезіозаврами та іхтіозаврами. Тому часто кажуть “Нафта – це кров динозаврів”, указуючи, що нафта утворилась із решток мезозойських істот, перш за все, рептилій. Насправді нафта утворена переважно рештками водної рослинності. Морські рептилії доклались до формування копалин. Частина родовищ, багатих на фосфор, своїм походженням завдячують накопиченню екскрементів водних рептилій.
На малюнку схема трофічної піраміди океану, мезозойської ери.
Завдання:
- Проаналізуйте схему, поміркуйте, чому нафта, це перш за все рештки водної рослинності, а не рептилій.
- Поміркуйте, чому накопичення на мілководді екскрементів рептилій мезозойської ери призвело до появи родовищ, багатих на фосфор?
Методичний коментар
Завдання розвиває навички критичного мислення, а також встановлює міждисциплінарний зв’язок з природничими дисциплінами.
Відповідь:
- Біомаса рослинності суттєво більша, ніж біомаса тварин.
- Основу кормової бази хижаків найвищого рівня становлять риби – організми з високим вмістом фосфору. Відповідно в екскрементах хижаків найвищого рівня буде високий вміст фосфору.
Робота в парах
Завдання 3. Створення порівняльної таблиці нафти та газу.
Джерело: проєкт порівняльної таблиці.
| Нафта | Природний газ | |
|---|---|---|
| Час утворення основних родовищ (не враховуючи сланцеву нафту та газ) | ||
| Особливості походження | ||
| Ризик для довкілля від видобутку | ||
| Особливості транспортування | ||
| Сфери використання в сучасному світі |
Завдання:
- Порівняйте нафту і природний газ за часом походження, відповідь запишіть у таблицю. Можливі варіанти відповідей: переважно палеозойська ера; переважно мезозойська ера; переважно кайнозойська ера
- Порівняйте нафту і природний газ за особливостями походження, відповідь запишіть у таблицю. Можливі варіанти відповідей: материнська порода; рідка осадова порода; метаморфічна порода.
- Порівняйте нафту і природний газ за ризиком для довкілля, які можливі при видобутку і транспортуванні, відповідь запишіть у таблицю. Можливі варіанти відповідей: ризики суттєво вищі, ніж при видобутку нафти / газу; ризики при видобутку не значні; небезпека вибуху при транспортуванні; небезпека хімічного забруднення при транспортуванні.
- Порівняйте нафту і природний газ за особливостями транспортування, відповідь запишіть у таблицю. Можливі варіанти відповідей: танкер; трубопровід; цистерни наземного транспорту; За потреби допишіть до транспортування: “у скрапленому стані”.
- Порівняйте нафту і природний газ сферами використання, відповідь запишіть у таблицю. Можливі варіанти відповідей: пальне для наземного транспорту; пальне для літаків; пальне для водного транспорту; опалення / нагрів у побутовому використанні; сировина для виготовлення полімерних матеріалів; сировина для виготовлення аміаку та водню.
Методичний коментар
Використання сторонніх джерел інформації не передбачено. Завдання є повторенням та узагальненням інформації, отриманої на попередніх заняттях курсу, а також курсу хімії.
Відповідь:
| Нафта | Природний газ | |
|---|---|---|
| Час утворення основних родовищ (не враховуючи сланцеву нафту та газ) | переважно мезозойська ера | переважно мезозойська ера |
| Особливості походження | рідка осадова порода | метаморфічна порода |
| Ризик для довкілля від видобутку | ризики суттєво вищі ніж при видобутку газу; небезпека хімічного забруднення при транспортуванні | ризики при видобутку не значні; небезпека вибуху при транспортуванні |
| Особливості транспортування | танкер; трубопровід; цистерни наземного транспорту | танкер (у скрапленому стані); трубопровід |
| Сфери використання в сучасному світі | пальне для наземного транспорту; пальне для літаків; пальне для водного транспорту; сировина для виготовлення полімерних матеріалів | пальне для наземного транспорту; опалення / нагрів у побутовому використанні; сировина для виготовлення аміаку та водню. |
Завдання 4. Створення SWOT-таблиці “Використання нафти”.
Джерело: ілюстрація, на якій продемонстровано 50 об’єктів, для виготовлення яких необхідні нафтопродукти.
Проєкт SWOT-таблиці “Використання нафти”.
| Позитивний вплив | Негативний вплив |
|---|---|
| Сильні сторони: _______________________________________________________________________________________________________________________________________ | Слабкі сторони: _______________________________________________________________________________________________________________________________________ |
| Можливості: _______________________________________________________________________________________________________________________________________ | Загрози: _______________________________________________________________________________________________________________________________________ |
Завдання:
Заповніть SWOT-таблицю “Використання нафти”.
Методичний коментар
Використання сторонніх джерел інформації не передбачено. Завдання є повторенням та узагальненням інформації, отриманої на попередніх заняттях курсу, а також курсу хімії. На ілюстрації продемонстровано щонайменше 50 об’єктів, у виготовленні яких необхідні нафтопродукти. Деякі в прихованому вигляді (наприклад, аміак як надпис на гітарі, зачіска дівчини передбачає використання лаку для волосся, лижі зображено наклейкою на валізі тощо). Можна запропонувати учням знайти 50 об’єктів.
Можливий варіант відповіді:
| Позитивний вплив | Негативний вплив |
|---|---|
| Сильні сторони: ефективна як джерело енергії, зокрема незамінна для літаків; широка сфера застосування | Слабкі сторони: забруднення довкілля при видобутку і транспортуванні; висока вартість очищення; значні викиди парникового газу. |
| Можливості: розробка нових технологій (сланцева нафта); збільшення різноманіття товарів; нові можливості для країн, що відкрили родовища | Загрози: ризик “Ресурсного прокляття” залежність економіки від коливання цін. ризик екологічних катастроф при транспортуванні часткова відмова від нафти і перехід на відновлювальну енергетику |
Групова робота
Завдання 5. Дебати “Чи гарантовано процвітання країни, що матиме найбільші у світі поклади нафти?”
Завдання:
- Клас ділиться на три групи:
- Група 1. “Оптимісти” — захищають позицію, що наявність найбільших у світі покладів нафти гарантує добробут країни.
- Група 2. “Скептики” — стверджують, що про високу ймовірність ризиків.
- Група 3. “Модератори” — готують питання та оцінюють аргументи.
- Кожна група готує аргументи, використовуючи наукові факти та приклади з реального життя.
- Проведіть структуровані дебати (по 5 хвилин на кожну позицію).
- Модератори підбивають підсумки та формулюють збалансовану позицію.
Методичний коментар
Дебати розвивають критичне мислення, навички аргументації та розуміння складності проблем. На прикладі нафти виявляє, що наявність цінного ресурсу не гарантує зростання добробуту країни, цей приклад може бути екстрапольовано на інші ресурси.
Можливі аргументи:
Оптимісти: нафта необхідна для сучасної промисловості, повна заміна на сьогодні неможлива; використання прибутків від нафти може бути направлене на розвиток напрямків, що потребують великих стартових інвестицій або прибутки від яких надходять опосередковано (розвиток освіти та науки сприяє розвитку країни в майбутньому).
Скептики: ризик “ресурсного прокляття”; негативний вплив видобутку нафти на довкілля, орієнтація світових технологій на пошук альтернатив; можливі конфлікти із землевласниками; залежність бюджету від світових цін на енергоносії, які, у свою чергу залежать від кількості учасників ринку та міжнародної політичної ситуації.
| Так | Частково | Ні | |
|---|---|---|---|
| Я знаю, коли і з чого утворились поклади нафти | |||
| Я знаю, коли і з чого утворилась поклади природного газу | |||
| Я можу пояснити взаємозв’язок між положенням континентів у минулому та покладами нафти та газу | |||
| Я розумію різницю між нафтою і газом для економіки | |||
| Я знаю сфери використання нафти | |||
| Я розумію ризики використання нафти для довкілля | |||
| Я розумію причини формування “ресурсного прокляття” |
Урок 10. Походження нафти та газу. Кліматичні умови та положення континентів другої половини мезозойської ери. Значення нафти в сучасному світі. Різниця між нафтою та газом у використанні та транспортуванні. “Ресурсне прокляття” і способи його уникнення.
Робочий аркуш учнівства
Запитання
Чи чули вираз “нафта – кров динозаврів”? Як розумієте цей вираз?
Огляніться довкола і назвіть об’єкти, які принаймні частково виготовлені із нафти.
Завдання 1. Сучасні родовища нафти і світ мезозойської ери.
Джерело: палеокарта світу, на якій показано континенти, континентальний шельф та моря межі юрського періоду – початку крейдяного періоду (близько 145 мільйонів років тому). На карті, для зручності орієнтації, вказано сучасні назви.
Завдання:
- Використовуючи додаткові джерела інформації, про основні родовища нафти, позначте де розташовувались ці місця на межі юрського та крейдяного періодів мезозойської ери.
- Дайте відповідь на запитання: “Що спільного в часи мезозойської ери було для більшості регіонів, де сьогодні розташовані родовища нафти?”
Завдання 2. Нафта – кров динозаврів?
Джерело: основні поклади нафти сформувались у морях мезозойської ери. Найбільш відомі тварини тих часів – динозаври. Динозаври не жили в морях (окрім, можливо, спінозавра), але їх часто плутають із іншими рептиліями тих часів – пліозаврами, плезіозаврами та іхтіозаврами. Тому часто кажуть “Нафта – це кров динозаврів”, указуючи, що нафта утворилась із решток мезозойських істот, перш за все, рептилій. Насправді нафта утворена переважно рештками водної рослинності. Морські рептилії доклались до формування копалин. Частина родовищ, багатих на фосфор, своїм походженням завдячують накопиченню екскрементів водних рептилій.
На малюнку схема трофічної піраміди океану, мезозойської ери.
Завдання:
- Проаналізуйте схему, поміркуйте, чому нафта, це перш за все рештки водної рослинності, а не рептилій.
- Поміркуйте, чому накопичення на мілководді екскрементів рептилій мезозойської ери призвело до появи родовищ, багатих на фосфор?
Завдання 3. Створення порівняльної таблиці нафти та газу.
Джерело: проєкт порівняльної таблиці.
| Нафта | Природний газ | |
|---|---|---|
| Час утворення основних родовищ (не враховуючи сланцеву нафту та газ) | ||
| Особливості походження | ||
| Ризик для довкілля від видобутку | ||
| Особливості транспортування | ||
| Сфери використання в сучасному світі |
Завдання:
- Порівняйте нафту і природний газ за часом походження, відповідь запишіть у таблицю. Можливі варіанти відповідей: переважно палеозойська ера; переважно мезозойська ера; переважно кайнозойська ера
- Порівняйте нафту і природний газ за особливостями походження, відповідь запишіть у таблицю. Можливі варіанти відповідей: материнська порода; рідка осадова порода; метаморфічна порода.
- Порівняйте нафту і природний газ за ризиком для довкілля, які можливі при видобутку і транспортуванні, відповідь запишіть у таблицю. Можливі варіанти відповідей: ризики суттєво вищі, ніж при видобутку нафти / газу; ризики при видобутку не значні; небезпека вибуху при транспортуванні; небезпека хімічного забруднення при транспортуванні.
- Порівняйте нафту і природний газ за особливостями транспортування, відповідь запишіть у таблицю. Можливі варіанти відповідей: танкер; трубопровід; цистерни наземного транспорту; За потреби допишіть до транспортування: “у скрапленому стані”.
- Порівняйте нафту і природний газ сферами використання, відповідь запишіть у таблицю. Можливі варіанти відповідей: пальне для наземного транспорту; пальне для літаків; пальне для водного транспорту; опалення / нагрів у побутовому використанні; сировина для виготовлення полімерних матеріалів; сировина для виготовлення аміаку та водню.
Завдання 4. Створення SWOT-таблиці “Використання нафти”.
На ілюстрації продемонстровано 50 об’єктів, для виготовлення яких необхідні нафтопродукти.
Проєкт SWOT-таблиці “Використання нафти”.
| Позитивний вплив | Негативний вплив |
|---|---|
| Сильні сторони: _______________________________________________________________________________________________________________________________________ | Слабкі сторони: _______________________________________________________________________________________________________________________________________ |
| Можливості: _______________________________________________________________________________________________________________________________________ | Загрози: _______________________________________________________________________________________________________________________________________ |
Завдання:
Заповніть SWOT-таблицю “Використання нафти”.
| Так | Частково | Ні | |
|---|---|---|---|
| Я знаю, коли і з чого утворились поклади нафти | |||
| Я знаю, коли і з чого утворилась поклади природного газу | |||
| Я можу пояснити взаємозв’язок між положенням континентів у минулому та покладами нафти та газу | |||
| Я розумію різницю між нафтою і газом для економіки | |||
| Я знаю сфери використання нафти | |||
| Я розумію ризики використання нафти для довкілля | |||
| Я розумію причини формування “ресурсного прокляття” |
Ділись та обговорюй важливе