chimie industriala x materii prime naturale organice in in%3f

41
Ministerul Educaţiei şi Cercetării Programul PHARE TVET RO 2002/1000-586.01.02.01.01 AUXILIAR CURRICULAR CLASA a X-a DOMENIUL: Chimie Industrială NIVELUL: 1 MODULUL: Materii prime naturale organice în industria chimică 2005

Upload: simona-carmen

Post on 11-Feb-2015

108 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Ministerul Educaţiei şi Cercetării Programul PHARE TVET RO 2002/1000-586.01.02.01.01

AAUUXXIILLIIAARR CCUURRRRIICCUULLAARR

CCLLAASSAA aa XX--aa

DOMENIUL: Chimie Industrială NIVELUL: 1

MODULUL: Materii prime naturale organice în industria chimică

2005

Page 2: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

2

AUTORI

ing. Monica ISTRATE , profesor definitivat, Grupul Şcolar “Gheorghe Cartianu ”, Piatra Neamţ

CONSULTANŢĂ

ing. Dana STROIE, expert formare profesională CNDIPT-MEC

ing. Doina Olivia COSMA, expert local IMC Consulting

Page 3: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

3

CUPRINS

� Introducere…………………………………………………………………………4

� Lista unităţilor de competenţă şi obiective pentru Modulul 1

- Materii prime naturale organice în industria chimică …………...…..5

� Materiale de referinţă………….…………………………………………………6

- Fişa conspect – Lemnul…………………………………………..7

- Fişa conspect – Cărbunii…………………………………………8

- Folie transparentă 1……………………………………………….9

- Fişa conspect – Ţiţeiul …………………………………………..10

- Folie transparentă 2………………………………………………11

- Fişă conspect - Gazele naturale…………………………….… 12

- Noţiuni generale despre proces tehnologic………………….13

� Glosar ……………………………………………………………………………...14

� Activităţi pentru elevi……………………………………………………………14

- Fişa de descriere a activităţii……………………………………14

- Exerciţii ……………………………………………………………..16

� Soluţiile exerciţiilor şi sugestii metodologice………………………………27

- Folii transparente – soluţiile exerciţiilor………………………33

• Folia 3 ……………………………………………….33

• Folia 4 ……………………………………………….34

• Folia 5 ……………………………………………….35

- Observaţii didactice ………………………………………………36

- Importanţa realizării unui portofoliu……………………………37

� Fisă pentru înregistrarea progresului elevului ..……………………………38

� Bibliografie …………………………………………………… ……………...…39

Page 4: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

4

MODULUL – MATERII PRIME NATURALE ÎN INDUSTRIA

CHIMICĂ

Page 5: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

5

INTRODUCERE

“ Nu poţi să- înveţi pe alţii ceea ce tu nu ştii. Nu ajunge să ştii bine ceva pentru a-I învăţa pe alţii.

Trebuie să ştii cui te adresezi şi cum să o faci. ”

P. Klapper Prezentul material se adresează profesorilor si elevilor de la Şcoala de Arte şi Meserii nivelul 1, clasa a Xa, nivelul 1, domeniul: Chimie industrială, calificarea: Lucrător în prelucrarea polimerilor

Prin conţinuturi, auxiliarul curricular doreşte să realizeze o mai buna motivare a

elevului şi o creştere a interesului acestuia pentru cunoştinţele si abilităţile ce se formează in domeniul tehnic.

Auxiliarul de lucru are drept scop orientarea activităţii profesorului şi stimularea creativităţii lui, cuprinzând informaţii ce vin în sprijinul acestuia .

Materialul cuprinde competenţe vizate şi obiective umărite pe parcursul derulării modulului, materiale de referinţă, teste de evaluare, exemple de folii pentru retroproiector, activităţi care au la bază invăţarea centrată pe elev, activităţi interactive de complexitati diferite, adrese de site-uri pe internet, indicii pentru întocmirea portofoliului elevului, fişe de descriere a activităţilor, fişe de progres, exemple rezolvate de exerciţii şi probleme….. şi alte materiale pe care o să le descoperiţi citind acest AUXILIAR CURRICULAR !

Activităţile, exerciţiile, experimentele propuse si rezolvate urmăresc atingerea criteriilor de performanţă în condiţiile de aplicabilitate descrise în Standardele de Pregătire Profesională şi în Curriculum în vederea evaluării competenţelor din unităţile de competenţă.

Acest auxiliar currricular are la bază Standardul de Pregatire Profesionala si Curriculumul pentru Şcoala de Arte şi Meserii, nivelul 1 de calificare, clasa a X-a, domeniul de pregătire: Chimie industrială.

Acest auxiliar nu acoperă toate cerinţele din standardele de pregătire

profesională .

Obţinerea certificatului de calificare pentru fiecare nivel presupune validarea

integrală a competenţelor din standardele de pregătire profesională.

Page 6: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

6

LISTA UNITĂŢILOR DE COMPETENŢĂ ŞI OBIECTIVE PENTRU MODULUL 1- MATERII PRIME NATURALE ORGANICE ÎN INDUSTRIA CHIMICĂ

COMPETENŢE

Unităţi de competenţă tehnică specializată:

20. Materii prime naturale organice în industria chimică

Competenţe relevante pentru modul:

20.1. Caracterizează materii prime naturale organice

20.2. Descrie procedee de tratare şi prelucrare a materiilor prime naturale

organice

20.3. Enumără utilizările materiilor prime naturale organice

OBIECTIVE

După parcurgerea acestor unităţi de competenţă, elevii vor fi capabili să: � Enumere materiile prime naturale organice folosite în industria chimică

� Clasifice materiile prime naturale organice

� Identifice proprietăţile fizico-chimice ale materiilor prime naturale organice

� Enumere procedeele de prelucrare a materiilor prime naturale organice

� Identifice fazele corespunzătoare procedeelor de tratare şi prelucrare

� Identifice utilajele din schema tehnologică

� Explice fluxul tehnologic corespunzător fiecărui proces

� Identifice domeniile de utilizare

� Precizeze utilizările materiilor prime naturale organice folosite în industria chimică

� Demonstreze că îşi pot însuşi şi adapta limbajul specific la subiectul discuţiei

� Identifice propriile sarcini, să formuleze întrebări şi să explice relaţia dintre sarcinile

proprii şi sarcinile celorlalţi membri ai echipei.

Page 7: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

7

MATERIALE DE REFERINŢĂ

Materialul conţine câteva exemple de folii transparente, fişe conspect, fişe de

documentare obţinute prin valorificarea adecvată a materialelor de învăţare.

Sugerăm de asemenea utilizarea unor site-uri folositoare atât elevilor cât şi

profesorilor, cum ar fi:

http://ferl.becta.org.uk

//www.umr.edu/~wlf.

http://www.referateweb.com

http://encarta.msn.com/

Găsirea informaţiilor pe Internet

� Motoare de căutare :

♦ www.ask.com

♦ www.google.com

♦ www.yahoo.com

♦ www.eycos.co.uk

♦ www.excite.co

� Utilizaţi câteva litere din cuvânt pentru a găsi ceea ce căutaţi. De exemplu,

benz -va găsi referiţe pentru benzină şi pentru benzene;

� Încercaţi să efectuaţi căutarea, folosind cuvinte care să caracterizeze cât mai

specific subiectul pe care îl căutaţi. În cazul în care căutaţi o frază, puneţi-o între ghilimele

(ex. “putere calorică”).

Page 8: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

8

COMBUSTIBIL AVANTAJE:

- regenerare rapidă - gazele rezultate nu sunt

poluante - cenuşa nu se topeşte

DEZAVANTAJE: - putere calorică scăzută - densitate mică

FABRICAREA CELULOZEI

AVANTAJE: - valorificare superioară a lemnului

Fişă conspect - LEMNUL

COMPOZIŢIE CHIMICĂ

♣ elemente chimice: C, H, O, N ♣ principali constituenţi: celuloza, lignina,

polizaharide, substanţe minerale, răşini, ceruri,

DENSITATE ♣ scăzută ( aprox. 500 kg/m3)

UMIDITATE ♣ variază mult de la lemnul verde (50%) la

cel uscat (20%)

PROPRIETĂŢI

PUTERE CALORICĂ ♣ în jur de 4500 kcal/kg

PROCEDEE MECANICE

♣ tocare ♣ sortare ♣ depozitare

Principalele produse: Utilizări DEZINCRUSTAREA

(separarea celulozei) ♣ procedeul sulfat ♣ procedeul sulfit

celuloza

industria hârtiei, a mătăsii artificiale, a fibrelor şi lacurilor, a pulberii fără fum

Principalele produse: Utilizări

♣ mangal combustibil, obţinere cărbune activ, vâscoză,

♣ gaz de lemn combustibil

PROCEDEE DE

PRELUCRARE

DISTILAREA USCATĂ (carbonizarea)

♣ acid pirolignos

obţinere acid acetic, metanol, lacuri, lianţi, combustibili

UTILIZĂRILE LEMNULUI

MATERIAL PENTRU CONSTRUCŢII

Page 9: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

9

Fişă conspect - CĂRBUNII

☞ Cărbunii se pot clasifica în funcţie de vechime în:

Tipul de cărbune

Conţinut de

carbon %

Umiditate, %

Putere calorică, kcal/kg

Aspect Utilizări

TURBA 25-60 90-30 4000

•••• prezintă elemente vegetale nedescompuse •••• galben-brun

îngrăşământ agricol

CĂRBUNI BRUNI 60-70 15-25

4500-7000

•••• nu conţin material vegetal nedescompus •••• negri, maţi sau lucioşi

cărubune energetic

LIGNIŢI 65-70 6700 •••• păstrează structura lemnului din care provin

cărubune energetic

HUILĂ 75-90 8500

•••• culoare neagră, •••• structură compactă, fâşii mate şi lucioase

cocsificare

ANTRACIT 90-95 2 8900-

9500

•••• culoare neagră, luciu metallic, structură compactă

cărbune energetic

☞ Cărbunii se pot clasifica în funcţie de utilizare în: • cărbuni energetici • cărbuni metalurgici

V E C H I M E

COCSIFICAREA CĂRBUNILOR

(încălzirea lor la 900-

10000C în absenţa

aerului)

GAZE DE COCSERIE Utilizări:

combustibil

COCS Utilizări:

- combustibil - fabricarea fontei - fabricarea electrozilor - fabricarea carbidului

GUDRON Utilizări:

- uleiuri - smoală

APE AMONIACALE

Utilizări:

- îngrăşăminte

chimice

COCSIFICAREA CĂRBUNILOR

(încălzirea lor la 900-

10000C în absenţa

aerului)

GAZE DE COCSERIE Utilizări:

combustibil

COCS Utilizări:

- combustibil - fabricarea fontei - fabricarea electrozilor - fabricarea carbidului

GUDRON Utilizări:

- uleiuri - smoală

APE AMONIACALE

Utilizări:

- îngrăşăminte

chimice

Page 10: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

10

FOLIE TRANSPARENTĂ 1

CUM S-AU FORMAT CĂRBUNII?

Cărbunii pe care îi găsim astăzi s-au format din generaţii de plante ce au murit şi s-au acumulat pe fundul unor vechi mlaştini tropicale. Acolo, sub acţiunea presiunii şi temperaturii, vegetaţia a suferit un proces de încarbonizare (creşterea conţinutului de carbon şi scăderea conţinutului de oxigen şi hidrogen),

TURBA LIGNIT HUILĂ ANTRACIT

MLAŞTINI STRĂVECHI RESTURI DE PLANTE

APĂ

SEDIMENTE

TURBĂ

APĂ

SEDIMENTE ŞI ROCI

SEDIMENTARE

CĂRBUNE

Page 11: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

11

FIŞĂ CONSPECT - ŢIŢEIUL

PRINCIPALELE PRODUSE ALE DISTILĂRII ŢIŢEIULUI

COMPOZIŢIE •••• amestec complex de hidrocarburi solide şi gazoase dizolvate în hidrocarburi lichide, alături de cantităţi reduse de compuşi cu sulf, oxigen, azot şi metale (Fe, Ca, Al, Ni)

PROPRIETĂŢI FIZICE

♣ lichid vâscos, de culoare brun-roşcat până la negru, cu miros caracteristic, uleios la pipăit

♣ are densitate mai mică decât a apei ( 0,80÷0,93 g/cm3 ) ♣ insolubil în apă, formând cu aceasta o emulsie

���� DISTILARE ATMOSFERICĂ PRODUSE UTILIZĂRI

• benzină uşoară • benzină grea • petrol lampant • motorină • păcură

-solvent, carburant -carburant -carburant tractoare, combustibil casnic -carburant Diesel, combustibil casnic -combustibil, materie primă la distilarea în vid

���� DISTILARE ÎN VID PRODUSE UTILIZĂRI

PROCEDEE DE PRELUCRARE

• uleiuri

• parafină

• bitum (asfalt sau smoală

• lubrifianţi, materiale electroizolante, agenţi de încălzire sau răcire • impregnare hârtie şi chibrituri, obţinere detergenţi • pavarea drumurilor, construcţii, liant la brichetarea cărbunilor

Extracţie cu solvenţi

reformare

gazolină

depozitare Ţiţei brut

cuptor

asfalt bitum

unsori

uleiuri

parafină

Combustibili industriali Combustibil avioane

Recuperare vapori

Industria petrochimică

cristalizare

Extracţie cu solvenţi

Cracare

reformare

Recuperare aromatice

Page 12: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

12

FOLIE TRANSPARENTĂ 2

FORMAREA ŢIŢEIULUI ŞI GAZELOR NATURALE

acum 10 000 000 ani

SCHEMA EXPLOATĂRII UNUI ZĂCĂMÂNT DE ŢIŢEI

acum 300 000 000 ani

acum 10 000 000 ani

denivelări ale terenului

apă de adâncime

evaporare

praf adus de vânt

denivelări ale terenului

SCHEMA EXPLOATĂRII UNUI ZĂCĂMÂNT DE ŢIŢEI

acum 300 000 000 ani denivelări ale terenului

praf adus de vânt

denivelări ale terenului

Page 13: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

13

Fişă conspect - GAZELE NATURALE

Gazele naturale se găsesc în scoarţa Pământului, fie în zăcăminte curate, fie în zăcăminte mixte de gaze şi ţiţei.

După compoziţie se împart în: gaze naturale uscate – conţin metan şi mici cantităţi de etan gaze naturale umede –conţin cantităţi apreciabile de hidrocarburi

parafinice cu masă moleculară mare

UITLIZĂRILE GAZELOR NATURALE

COMBUSTIBIL INDUSTRIA CHIMICĂ INDUSTRIA SIDERURGICĂ

Rocă impermeabilă

Rocă impermeabilă

Sondă ţiţei Sondă gaz

Schema unui zăcământ mixt de gaze şi ţiţei

Page 14: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

14

NOŢIUNI GENERALE DESPRE PROCES TEHNOLOGIC

� PROCES TEHNOLOGIC – procesul de transformare a materiilor prime în produse intermediare sau finite cu caracteristici dorite; este alcătuit din operaţii;

�OPERAŢIILE – pot fi fizice sau chimice şi se pot grupa în: � operaţii de pregătire a materiilor prime � operaţii de prelucrare a materiilor prime � operaţii de valorificare deşeurilor şi subproduselor � operaţii auxiliare

� SCHEMA TEHNOLOGICĂ – cuprinde – respectând succesiunea operaţiilor - utilajele în care se produc procesele fizice şi chimice;

� UTILAJELE – pot fi reactoare chimice în care au loc procese chimice, sau aparate în care se realizează numai operaţii chimice;se reprezintă prin semne convenţionale sugestive;

� FLUX TEHNOLOGIC – reprezentarea succesiunii logice de desfăşurare a operaţiilor ce alcătuiesc procesul tehnologic.

� BILANŢUL DE MATERIALE – reprezintă o aplicare a legii conservării masei şi se poate exprima astfel:

masa substanţelor + masa substanţelor = masa substanţelor + masa substanţelor + masa pierderi intrate existente ieşite rămase

PROCESE TEHNOLOGICE

DISCONTINUE produsele se alimentează şi se evacuează periodic (în şarje), la intervale determinate de timp

CONTINUE alimentarea cu materie primă şi evacuarea produsului finit au loc

simultan şi continuu

Page 15: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

15

GLOSAR DE TERMENI

CĂRBUNE ACTIV cărbune a cărui putere de adsorbţie a fost mărită printr-un tratament fizico-chimic

CELULOZA polizaharida cea mai răspândită în natură; este o substanţă solidă, de culoare albă, insolubilă în apă; se obţine în special din bumbac, lemn, stuf şi paie;

COCSIFICARE descompunerea termică a cărbunilor la temperatura de 900-11000C, în absenţa aerului

COMBUSTIBIL substanţă naturală sau sintetică ce produce prin ardere energie calorică ce poate fi utilizată la obţinerea altor forme de energie: electrică, mecanică.

DENSITATE ABSOLUTĂ

mărime fizică, ce reprezintă masa unităţii de volum; se notează cu ρ ρ = m/V [kg/m3]

DENSITATE RELATIVĂ

raportul dintre densitatea unui fluid şi densitatea unui fluid de referinţă

DISTILARE procedeul de separare a amestecurilor omogene lichide pe baza diferenţei dintre temperaturile de fierbere a componenţilor ce alcătuiesc amestecul

EMULSIE amestec eterogen format din două lichide nemiscibile

HIDROCARBURI compuşi organici în compoziţia cărora apar numai atomi de carbon şi hidrogen

ÎNCARBONIZARE procesul fizico-chimic complex în urma căruia substanţele organice din plante sunt tranformate în cărbuni de pământ

MATERIE AUXILIARĂ substanţe ce intervin în procesul tehnologic, da nu se regăsesc sub nici o formă în produsul finit

MATERIA PRIMĂ

reprezintă totalitatea substanţelor naturale sau sintetice de origine minerală sau organică necesare obţinerii diferitelor produse chimice; se regăseşte în produsul finit, uneori în altă stare;

PARAFINĂ produs solid format dintr-un amestec de alcani cu punct de topire mai mare de 340C

VÂSCOZITATE proprietate caracteristică a fluidelor care apare numai la curgerea acestora

ACEST GLOSAR POATE FI CONTINUAT DE FIECARE ELEV ŞI PUS ÎN PORTOFOLIUL PERSONAL AL ELEVILOR!

Page 16: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

16

ACTIVITĂŢI PENTRU ELEVI

FIŞA DE DESCRIERE A ACTIVITĂŢILOR

Tabelul următor detaliază sarcinile incluse în: Modulul 1: MATERII PRIME NATURALE ORGANICE ÎN INDUSTRIA CHIMICĂ

Acest tabel vă va fi folositor în procesul de colectare a dovezilor pentru portofoliul elevilor.

Bifaţi în rubrica „Rezolvat” sarcinile de lucru pe care le-aţi efectuat.

Competenţa Sarcina de lucru Obiectiv Rezolvat

U.20. MATERII PRIME NATURALE ORGANICE ÎN INDUSTRIA CHIMICĂ

Exerciţiile 1, 3, 9,

• Enumeră materiile prime naturale organice folosite în industria chimică

Exerciţiile 1, 3, 10, • Clasifică materiile prime naturale organice C 20.1

Exerciţiile 2, 4, 9, 11

• Identifică proprietăţi le fizico-chimice ale materiilor prime naturale organice

Exerciţiile 2, 4, 6,

• Identifică fazele corespunzătoare procedeelor de prelucrare a materiei prime

Exerciţiul 6, 11 • Identifică utilajele din schema tehnologică C 20.2

Exerciţiul 6 • Explică fluxul tehnologic corespunzător fiecărui proces

Exerciţiul 3, 11 • Identifică domeniile de utilizare

C 20.3 Exerciţiile 2, 3, 4, 5, 9, 10

• Precizează utilizările materiilor prime naturale organice folosite în industria chimică

Page 17: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

17

EXERCIŢIUL nr. 1 Rezolvaţi sarcina de lucru care urmează lucrând individual pe caietul de notiţe Timp de lucru: 15 minute.

a) Subliniaţi dintre următoarele materii prime, pe cele naturale organice:

gaz metan, pirită, sare gemă, ţiţei, apă, lemn, cărbuni, aer, oţet, calcar, mase plastice, bioxid de carbon

b) Grupaţi materiile prime subliniate după modul de raportare a densităţii:

în raport cu apa în raport cu aerul densitate absolută

EXERCIŢIUL nr. 2 Alege din paranteză cuvântul potrivit astfel încât propoziţiile de ma jos să fie adevărate! Timp de lucru, 10 minute.

1. Turba este cel mai (tânăr/bătrân) cărbune.

2. Gazele naturale (sunt inodore/au miros aromatic). 3. În instalaţia de distilare atmosferică a ţiţeiului separarea componenţilor se

face în funcţie de (temperatura de fierbere/vâscozitate). 4. Cocsul este reziduul (solid/lichid) al cocsificării cărbunilor.

5. Mărunţirea este o operaţie (mecanică/chimică). 6. Ţiţeiul are densitatea (mai mare/mai mică) decât apa.

7. Benzinele se obţin prin distilarea (atmosferică/la vid) a ţiţeiului. 8. Elementul care predomină în cărbuni este (carbonul/oxigenul).

9. Mangalul se obţine prin (dezincrustarea/distilarea uscată) a lemnului.

Page 18: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

18

AUTOEVALUAREA EXERCIŢIULUI nr. 2

Nr. Item Răspuns ales Realizat Nerealizat Punctaj 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Se acordă din oficiu 1p Total punctaj obţinut din 10p

Atenţie ! - Exerciţiul va fi rezolvat individual.

- Fiecare elev se va autoevalua comparând propriile răspunsuri cu răspunsurile corecte prezentate de către profesor pe folie de retroproiector. Profesorul prezintă elevilor folia cu răspunsurile corecte. • Bifaţi în rubrica “realizat” dacă răspunsul vostru a fost corect şi în rubrica “nerealizat”

dacă aţi dat un răspuns greşit! • Fiecare răspuns corect va fi notat cu 1 punct şi veţi primi din oficiu încă 1 punct

putând totaliza la acest exerciţiu 10 puncte.

Page 19: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

19

EXERCIŢIUL nr. 3 Tema exerciţiului: Realizarea unui referat pe o temă dată şi prezentarea lui în faţa clasei El are următoarea desfăşurare:

Profesorul anunţă titlul referatului : „Utilizări are materiilor prime naturale organice”. Referatul va trebui să cuprindă :

� clasificarea materiilor prime naturale � Caracterizarea succintă principalelor materii prime naturale (lemn,

cărbuni, ţiţei, gaze naturale), precizând compoziţia chimică, proprietăţile, răspândirea pe suprafaţa globului, mod de extracţie.

� Prezentarea utilizărilor fiecărei materii prime, precizând avantaje şi dezavantaje.

� Informaţii interesante şi curiozităţi. Folosind manualul, notiţele din clasă, cărţi de specialitate din biblioteca şcolii, internetul şi orice alte mijloace de informare doriţi, alcătuiţi referatul după cerinţele prezentate. Realizaţi tehnoredactarea referatului în forma dorită. La termenul stabilit prezentaţi în faţa colegilor referatul pregătit, prin care veţi transmite informaţii auditoriului.

FOARTE IMPORTANT!!! În timpul prezentării referatului: • Asiguraţi-vă că toată lumea vă poate vedea şi auzi • Încercaţi să cuprindeţi cu privirea întregul grup • Vorbiţi clar, pe cât de normal posibil şi nu foarte repede • Respiraţi adânc pentru ca vocea să aibă o rezonanţă mai

puternică • Dacă respiraţi adânc vă puteţi controla mai bine emoţiile • Fiţi atenţi la reacţiile auditoriului pentru a evalua impactul

discursului • Evitaţi să vă jucaţi cu materialele sau notiţele în timp ce vorbiţi • Ascultaţi-vă în timp ce vorbiţi pentru a evita să vă bâlbâiţi sau să

mergeţi prea repede • Vă este de folos să aveţi materiale vizuale pe care auditoriul să

se uite astfel încât să nu vă privească tot timpul • Nu este nici o problemă dacă vă repetaţi sau faceţi pauze atunci

când vă ajută să transmiteţi mesajul pe care îl aveţi în minte

Page 20: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

20

EXERCIŢIUL nr. 4 Citeşte cu atenţie afirmaţiile de mai jos şi pune în dreptul celor adevărate litera A şi în dreptul celor false litera F:

1. Bioxidul de sulf rezultat în urma arderii cărbunilor este un poluant al atmosferei.

2. Cu cât un cărbune este mai bătrân, cu atât are un conţinut mai mic de carbon. 3. Păcura se foloseşte drept combustibil. 4. Cocsificarea cărbunilor are loc în prezenţa aerului, la 5000C. 5. Producerea de abur este o operaţie auxiliară.

Rezolvaţi exerciţiul individual şi comparaţi rezolvarea acestuia cu folia prezentată de profesor unde veţi găsi răpunsurile corecte! Corectaţi şi discutaţi greşelile făcute!

EXERCIŢIUL nr. 5 Completaţi tabelul de mai jos, trecând produsele din lista următoare în coloana corespunzătoare materiei prime din care

provin: cocs, mangal, gaz de sinteză, petrol lampant, acid pirolignos, benzină, parafină, cărbune

activ, gaz de cocsificare, ape amoniacale, celuloză, păcură, motorină, semicocs

ŢIŢEI CĂRBUNI LEMN GAZE NATURALE

Veţi verifica corectitudinea răspunsurilor prin confruntare cu folia prezentată de profesor.Timp de lucru 15 minute.

Page 21: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

21

EXERCIŢIUL nr. 6 Analizaţi cu atenţie schema următoare.

a. Definiţi procesul a cărui schemă tehnologică este reprezentată şi precizaţi dacă este un proces continuu sau discontinuu. b. Numiţi utilajele şi fluxurile de materiale indicate.

Utilajul Denumirea utilajului Fluxul de material

Denumirea

1 A 2 B 3 C 4 D 5 E 6 F 7 G 8

c. Explicaţi fluxul tehnologic al procesului tehnologic prezentat.

A

B

F

G 8 7

E

4

5

1

2

6

Page 22: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

22

EXERCIŢIUL nr. 7 PROBLEMĂ Într-o instalaţie de cocsificare se supun prelucrării 1500 kg/h

cărbune. Din proces se obţin 240 kg/h gudroane, 225 kg/h ape amoniacale şi 0.450 t/h gaze de cocserie. Ştiind că instalaţia funcţionează cu 2% pierderi faţă de materia primă, se cere:

a. Calculaţi debitul de cocs obţinut, aplicând bilanţul de materiale; b. Numărul de rezervoare a câte două tone necesare pentru a depozita apa

amoniacală obţinută în decurs de o zi (proces continuu)

IMPORTANT! Rezolvarea problemelor implică parcurgerea următoarelor etape: 1. Analiza enunţului, înţelegerea corectă a problemei (ce se dă / ce se cere) 2. Exprimarea datelor în acelaşi sistem de măsură 3. Întocmirea planului de rezolvare (legătura între datele cunoscute şi cerinţe,

relaţiile matematice) 4. Rezolvarea propriu-zisă 5. Analiza rezultatelor (mai există şi alte căi de rezolvare?, rezultatul este

plauzibil?)

Timp de lucru: 15 minute Facultativ • Dacă aţi rezolvat mai repede problema, compuneţi o problemă asemănătoare făcând referire la procesul de distilare a ţiţeiului.

Page 23: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

23

EXERCIŢIUL nr. 8 - LUCRARE DE LABORATOR ANALIZA CĂRBUNILOR: DETERMINAREA UMIDITĂŢII TOTALE

Efectuaţi următorul experiment de laborator lucrând în grupe de câte 2 elevi.

Citiţi informaţiile de mai jos care vă vor fi utile în rezolvarea cerinţelor din fişa de lucru.

Cărbunii au proprietatea de a reţine apa sub diverse forme. Se deosebesc:

���� Umiditatea de îmbibare – reprezintă umiditatea pe care o pierde cărbunele prin uscare la aer, la temperatura obişnuită; ���� Umiditatea higroscopică – reprezintă apa reţinută pe suprafaţa granulelor, care se pierde numai prin uscare în etuvă, la 105-1100C; ���� Umiditatea totală – reprezintă suma umidităţii de îmbibare şi higroscopice; este cea mai importantă Mod de lucru pentru determinarea umidităţii totale:

Într-o fiolă adusă la masă constantă se cântăresc 9-10 g cărbune cu granule de circa 0,2 mm. Fiola cu cărbune se ţine în etuvă la 1100C timp de 30 minute, se răceşte şi se cântăreşte cu precizie de 0,01g.

Umiditatea U se exprimă de obicei în procente şi se calculează astfel:

100m-m

m-mU

12

32⋅=

în care: m1 este masa fiolei goale, în g; m2 este masa fiolei cu cărbune umed, în g; m3 este masa fiolei cu cărbune uscat, în g. Umiditatea cărbunilor variază în limite foarte largi, în funcţie de natura şi

provenienţa probei de analizat. Pentru efectuarea experimentului aveţi nevoie de următoarele materiale:

� cărbune mărunţit � balanţă farmaceutică � fiolă de cântărire � etuvă � exicator

Efectuaţi experimentul parcurgând următoarele etape:

ATENŢIE! Nu puneţi obiecte fierbinţi

pe platanul balanţei!

Page 24: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

24

cântăriţi o fiolă de cântărire goală, adusă la masă constantă (m1) cântăriţi cantitatea indicată de cărbune, respectând regulile cunoscute de lucru la balanţa (m2) reglaţi temperatura etuvei la 110oC introduceţi şi menţineţi fiola în etuvă pentru 30 de minute scoateţi fiola şi puneţi-o la răcit în exicator după ce s-a răcit, cântăriţi-o (m3) efectuaţi calculul conform formulei prezentate şi treceţi rezultatul în tabel, în dreptul grupei voastre, cu roşu

GRUPA m1 (g) m2 (g) m3 (g) U (%)

1 2 3 4

completaţi tabelul cu datele celorlalte grupe, cu albastru comparaţi rezultatele şi încercaţi să aflaţi de ce aţi obţinut rezultate diferite, deşi aţi analizat aceeaşi probă de cărbune* (Acest exerciţiu este facultativ şi se adresează elevilor cu capacităţi de învăţare ridicate)

AMINTEŞTE-ŢI ! Aducerea la masă constantă a fiolei de cântărire se realizează în modul următor:

• se cântăreşte fiola; • se introduce fiola în etuvă, unde se menţinela 1050C timp de 30 min. • se scoate fiola din etuvă şi se menţine în exicator până se răceşte; • se cântăreşte fiola şi se introduce din nou în etuvă unde se menţine 15 min. • se răceşte fiola în exicator şi se cântăreşte din nou; • se repetă operaţiile până când masa fiolei rămâne constantă, adică la ultimele

două cântăriri succesive am obţinut aceleaşi valori în grame a masei fiolei. •

RESPECTĂ REGULILE:

• Pregăteşte-te, citind toate instrucţiunile înaintea fiecărui experiment. • Îndepărtează de pe masa de lucru tot ceea ce nu îţi este necesar. • Nu gusta niciodată substanţele chimice şi nu le atinge cu mâna! • Realizează experimentele numai în vase curate! • Spală-te pe mâini la terminarea experimentelor! • La sfârşitul experimentului lasă curată masa de lucru!

Page 25: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

25

EXERCIŢIUL nr. 9

• Completaţi următoarea fişă de autoevaluare cu răspunsurile pe care le consideraţi corecte înscriindu-le în coloana „rezolvare elev”. După completarea acestei rubrici vei

confrunta răspunsurile tale cu cele prezentate de profesor pe folie şi-ţi vei evalua munca prin înscrierea punctajului obţinut în ultima coloană a tabelului!

• În cazul în care unul din răspunsuri a fost greşit îl veţi sublinia cu roşu şi veţi căuta răspunsul corect prin consultare cu celelalte grupe şi cu profesorul vostru! Timp de lucru 30 minute!

Fişa de autoevaluare Data : Tema: Materii prime naturale organice

Numele şi prenumele:

Clasa:

Punctaj Nr.

crt. Sarcini de lucru

Rezolvare

elev maxim obţinut

1 Daţi exemple de materii prime naturale organice solide.

10 puncte

2 Prezentaţi cel puţin trei proprietăţi fizice ale ţiţeiului.

10 puncte

3 Explicaţi ce este procesul de încarbonizare cărbunilor.

10 puncte

4 Care este principalul component al gazelor naturale?

10 puncte

5 Prezentaţi avantaje şi dezavantaje ale utilizării cărbunilor drept combustibil.

10 puncte

6 Numiţi două utilizări ale lemnului. 10 puncte

7 Cum influenţează umiditatea puterea calorică a cărbunilor?

10 puncte

8 Precizaţi utilizările a patru dintre produsele distilării atmosferice a ţiţeiului.

10 puncte

9 Ce este un proces tehnologic discontinuu? 10 puncte

Din oficiu 10 puncte

TOTAL MAXIM: 100 p 10 puncte

TOTAL ELEV:

Page 26: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

26

EXERCIŢIUL nr. 10 Folosindu-vă de cunoştinţele dobândite în cadrul modulului încercaţi să rezolvaţi următorul: ARITMOGRIF

A

1 1 8 1 9

2 1 2 10 8 3 11 1 2

3 12 2 3 2 13 11 6 2

4 2 4 9 8 3 4 16 11 7

5 14 5 15 3 8 6

6 15 7 6 9 11 16 2 16 7

7 1 7 10 5 10 8 17 2

B

DEFINIŢII: Vertical, de la A la B: materie primă naturală oraganică solidă, formată printr-un proces de încarbonizare Orizontal: 1 – produs solid al cocsificării cărbunilor 2 – catitatea de căldură degajată prin arderea a 1 kg combustibil se numeşte putere…………………. 3 – produs al distilării în vid a păcurii, folosit la impregnarea hârtiei pentru ambalaje 4 – reţinerea unui gaz într-un lichid 5 – produs lichid al cocsificării cărbunilor din care se separă smoală şi uleiuri 6 – mărime fizică ce are unitatea de măsură kg/m3 7 – constituent principal al lemnului

Page 27: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

27

EXERCIŢIUL nr. 11 TEST DE EVALUARE FINALĂ PENTRU MODUL

I. Încercuiţi litera corespunzătoare răspunsului corect: 2 p A. Simbolul alăturat reprezintă :

a) pompă centrifugă b) rezervor c) condensator

0,5p

B. Cocsul este un produs: a) solid b) lichid c) gazos

0,5p

C. Gazele naturale au miros: a) eterat b) sunt inodore c) respingător

0,5p

D. Dintre cărbuni, cel mai mare conţinut de carbon îl are: a) cărbunele brun b) huila c) antracitul

0,5p

II. Asociaţi cifrele din coloana A cu literele din coloana B: 1p A (materia primă) B (produsul)

1. lemn a. păcură 0,25p 2. ţiţei b. azot 0,25p 3. cărbuni c. metan 0,25p 4. gaze naturale d. celuloză 0,25p e. gaze de cocsificare

III. Încercuiţi litera A dacă afirmaţia este adevărată şi litera F dacă afirmaţia este falsă

2,5p

A F Materia primă nu se regăseşte în produsul finit 0,5p A F Păcura se foloseşte drept combustibil 0,5p A F Bioxidul de sulf rezultat în urma arderii cărbunilor este un poluant al

atmosferei. 0,5p

A F Cocsificarea cărbunilor are loc în prezenţa aerului, la 5000C. 0,5p A F Producerea de abur este o operaţie auxiliară. 0,5p

Page 28: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

28

4

4

5 3 vacuum

1

Abur

5 4

2

1

4

4

4

IV. Analizaţi schema tehnologică a instalaţiei de distilare atmosferică şi în vid.

3,5p

a) Identificaţi utilajele notate cu cifre de la 1 la 5 şi fluxurile de substanţe notate cu litere de la A la L.

1,5p

b) Precizaţi câte o utilizare pentru patru dintre produsele distilării ţiţeiului 2 p

Timp de lucru: 30 minute Oficiu: 1 punct

Total : 10 puncte

Pentru verificare confruntaţi răspunsurile cu cele prezentate de profesor. Rezolvarea se va face individual, pe o foaie, fără materiale ajutătoare.

B

A G

F

L

E

D

C

K

I

H

Page 29: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

29

SOLUŢIILE EXERCIŢIILOR ŞI SUGESTII METODOLOGICE

EXERCIŢIUL nr. 1

a) gaz metan, pirită, sare gemă, ţiţei, apă, lemn, cărbuni, aer, oţet, calcar, mase plastice, bioxid de carbon

în raport cu apa în raport cu aerul densitate absolută ţiţeiul gaz metan lemn, cărbuni

Exerciţul va fi rezolvat individual. La sfârşitul timpului acordat, profesorul va solicita

răspunsul elevilor prin chestionarea orală completând pe tablă răspunsurile corecte. În final elevii îşi vor putea corecta răspunsurile după modelul de pe tablă. Elevii selectează dintre materiile prime prezentate pe cele organice pe care le clasifică apoi după modul de exprimare a densităţii . Evaluarea se poate realiza oral sau scris dovedind abilităţile elevilor de comunicare la enumerarea şi clasificarea materiilor prime naturale organice folosite în industria

chimică. Rezolvarea se găseşte pe Folia 3. ���� EXERCIŢIUL nr. 2

Nr. Item Răspuns corect 1 tânăr 2 sunt inodore 3 temperatura de fierbere 4 solid 5 mecanică

Nr. Item Răspuns corect 6 mai mică 7 atmosferică 8 carbonul 9 distilarea uscată

1 punct din oficiu

Este un exerciţiu util de verificare a cunoştinţelor elevilor cu cerinţe educaţionale speciale, fiind o metodă mai uşoară decât aceea în care se dau răspunsuri întregi. Poate avea un bun rezultat în evaluarea eficientă a exerciţiilor. Rezolvarea se găseşe pe Folia 3

����

EXERCIŢIUL nr. 3

Acest exerciţiu este facultativ şi se adresează elevilor cu capacităţi de învăţare ridicate.

Referatele constituie o formă specifică de probă scrisă. El constituie o metodă alternativă de evaluare potrivită pentru perioadele de evaluare compactă (la sfârşit de

b)

Page 30: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

30

modul). Referatele sunt elaborate pe bază de documentare. Pentru ca elevii să se pregătească din timp, cât mai bine, pentru elaborarea lor se recomandă ca tema să fie cunoscută de la începutul modulului. Elaborarea referatului presupune utilizarea limbajului specific de specialitate

Profesorul îi va iniţia pe elevi în tehnica documentării şi a elaborării lucrărilor şi îi va motiva pentru prezentarea acestora prin laude şi felicitări în faţa clasei.

Prin prezentarea referatului elevii capătă siguranţă de sine şi încredere în capacitatea lor de a vorbi în faţa unui grup. Referatul se va adăuga la portofoliul personal al elevului.

����

EXERCIŢIUL nr. 4 1- A, 2-F, 3-A, 4-F, 5-A

Exerciţiul se va rezolva individual. Acest tip de test este foarte simplu pentru că utilizează întrebări cu răspuns dual. Întrebările sunt concepute astfel încât să fie uşor de citit, acest format fiind mai puţin ameninţător pentru elevi. Acest exerciţiu dezvoltă capacităţi creative nu numai cele necesare pentru repetare şi transfer de cunoştinţe. Exerciţiul poate ridica probleme la transformarea afirmaţiilor false în afirmaţii adevărate. Este util ca după autoevaluarea testelor de către elevi să aibă loc discuţii pentru a putea fi lămurite greşelile comise Rezolvarea testului se găseşte pe Folia 3.

����

EXERCIŢIUL nr. 5 ŢIŢEI CĂRBUNI LEMN GAZE NATURALE petrol lampant, benzină, parafină, păcură, motorină,

cocs, gaz de sinteză, gaz de cocsificare, ape amoniacale, semicocs

mangal, acid pirolignos, cărbune activ, celuloză

gaz de sinteză,

Acest exerciţiu se va rezolva în grupe de 2 elevi. Elevii lucrează fără materiale

ajutătoare. Exerciţiul se bazează pe cunoştinţele acumulate anterior. Se poate realiza evaluare sau coevaluare. Profesorul prezintă Folia3 cu rezolvarea corectă.

����

Page 31: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

31

EXERCIŢIUL nr. 6

a) Cocsificarea cărbunilor reprezintă procesul de descompunere termică a cărbunilor, prin încălzirea lor în absenţa aerului la temperaturi de 900-11000C. este un proces discontinuu, la o şarjă prelucrându-se 15-30 t cărbune, timp de 16-20 ore.

b)

Utilajul Denumirea utilajului Fluxul de material Denumirea 1 cameră de cocsificare A combustibil şi aer 2 cameră de ardere B gudron 3 barilet C gudron 4 condensator D ape amoniacale 5 separator E motorină 6 coloană de absorbţie F soluţie arseno-alcalină 7 coloană de absorbţie G gaze de cocsificare 8 gazometru

c) GAZE DE COCSERIE : combustibil COCS : combustibil, fabricarea fontei, fabricarea electrozilor, fabricarea carbidului APE AMONIACALE : îngrăşăminte chimice, după combinare cu acid sulfuric GUDRON : se separă prin distilare uleiuri bogate în hidrocarburi aromatice, derivaţi ai acestora şi smoală.

Exerciţiul se va rezolva oral, la tablă. Elevii vor avea schema prezentată sub formă de planşă sau ca folie la retroproiector. Vor fi numiţi elevi diferiţi, care vor rezolva cele trei sarcini (a, b, c). Este un exerciţiu care solicită puterea de sinteză a elevilor. Aceştia sunt în situaţia de a corela informaţiile din mai multe lecţii, trebuind să definească procesul de cocsificare, să identifice utilajele simbolizate şi fazele procesului tehnologic, să explice fluxul tehnologic corespunzător procesului de cocsificare a cărbunilor. Fiind un exerciţiu mai dificil, profesorul va coordona activitatea elevilor, pentru ca în final toţi elevii să aibă pe caiete rezolvarea corectă. Rezolvarea se găseşte pe Folia 3.

����

EXERCIŢIUL nr. 7 a) Q intrat = Q ieşit + Q pierderi Q cărbune = Q cocs + Q ape amoniacale + Q gaze de cocserie + Q gudron + Qpierderi

Q gaze de cocserie = 0,450t/h = 450 kg/h Qpierderi = 2/100 x 1500 = 30 kg/h 1500 = 240 + 225 + 450 + 30 + Q cocs Q cocs = 555 kg/h

Page 32: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

32

b) Q ape amoniacale = 225 kg/h 1 h……………………225 kg 24 h………………………..x x = 225 x 24 = 5400 kg = 5,4 t 5,4 / 2 = 2,7 →→→→ 3 rezervoare

Se rezolvă problemele la tablă cu participarea elevilor. Fiecare elev confruntă rezultatele pe care le-a obţinut cu cele de pe tablă.

Prin acest exerciţiu este vizată în special dezvoltarea abilităţii de rezolvare de probleme dar şi a celei de a realiza calcule simple. Se formează la elevi obişnuinţa de a efectua aplicaţii numerice, de specialitate, de a le considera ca parte integrantă a modulului, contribuind la sublinierea legăturii strânse dintre disciplinele studiate. Aplicarea algoritmilor de calcul urmăreşte simplificarea muncii de rezolvare a unor probleme tipice.

Rezolvarea se găseşte pe Folia 4. ����

EXERCIŢIUL nr. 8

Activitatea practică se va desfăşura în laboratorul chimic, unde elevii vor fi strict supravegheaţi şi îndrumaţi de profesor. Elevii vor respecta cu stricteţe normele de protecţiea muncii specifice lucrării.

Este obligatoriu ca elevii să-i însuşească partea teoretică a lucrării şi numai după aceea să treacă efectiv la executarea lucrării

Aceste experimente permit aprofundarea cunoştinţelor prin aplicarea lor în practică, dezvoltă spiritul de lucru în echipă, deprind elevii cu activitatea în laborator. Prin efectuarea acestor activităţi elevii îşi vor forma abilităţile practice şi teoretice necesare în atingerea majorităţii obiectivelor propuse pentru a se realiza competenţele vizate.

Fiecare grupă de elevi va efectua experimentul şi va efectua calculele corespunzătoare. La final, elevii vor compara rezultatele fiecărei grupe şi vor completa fişa de lucru, centralizând datele. Profesorul îndrumă elevii când este cazul şi discută cu ei concluziile la care au ajuns.

Fişa de lucru în laborator poate fi utilizată ca probă de evaluare prin care elevul să demonstreze că este capabil să completeze documente simple utilizând rezultatele obţinute.

����

Page 33: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

33

EXERCIŢIUL nr. 9 Nr. crt. Sarcini de lucru Rezolvare

1 Daţi exemple de materii prime naturale organice solde. lemn, cărbuni

2 Prezentaţi cel puţin trei proprietăţi fizice ale ţiţeiului.

lichid vâscos, mai uşor decât apa, de culoare brun-roşcat până la negru, cu miros caractristic

3 Explicaţi ce este procesul de încarbonizare cărbunilor.

procesul fizico-chimic complex în urma căruia substanţele organice din plante sunt tranformate în cărbuni de pământ

4 Care este principalul component al gazelor naturale?

metanul, ce poate reprezenta până la 99% din compoziţia gazelor naturale

5 Prezintă avantaje şi dezavantaje ale utilizării cărbunilor drept combustibil.

avantaje: putere calorică mare, rezerve mari dezavantaje: umiditatea conţinută, SO2 rezultat este poluant, cenuşa uşor fuzibilă

6 Numeşte două utilizări ale lemnului.

obţinere celuloză, mangal, metanol, cărbune activ

7 Cum influenţează umiditatea puterea calorică a cărbunilor?

cu cât umiditatea este mai mare, cu atât puterea calorică este mai mică

8

Precizaţi utilizările a patru dintre produsele distilării atmosferice a ţiţeiului.

benzină uşoară:solvent, carburant

benzină grea: carburant

petrol lampant: carburant tractoare, combustibil casnic

motorină: carburant Diesel, combustibil casnic

păcură: combustibil 9 Ce este un proces tehnologic

discontinuu?

- într-un proces tehnologic discontinuu, produsele se alimentează şi se evacuează periodic (în şarje), la intervale determinate de timp

Este un exerciţiu mai complex, de recapitulare, prin rezolvarea căruia se ating mai multe obiective. Se va rezolva individual şi va constitui o probă de evaluare din portofoliul fiecărui elev, având rolul de a ilustra progresul realizat. Elevii lucrează fără materiale ajutătoare. Exerciţiul se bazează pe cunoştinţele acumulate anterior. Rezolvarea se găseşte pe Folia 4.

����

Page 34: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

34

EXERCIŢIUL nr. 10

A

1 C O C S

2 C A L O R I C A

3 P A R A F I N A

4 A B S O R B T I E

5 G U D R O N

6 D E N S I T A T E

7 C E L U L O Z A

B

Rezolvarea careului este un exerciţiu distractiv, deconectant care îi mobilizează pe elevi să consulte caietele de notiţe şi alte surse de informare.

Profesorul prezintă elevilor rezolvarea aritmogrifului - Folia 5

����

EXERCIŢIUL nr. 11 - TEST DE EVALUARE FINALĂ PENTRU MODUL

I. A-a, B-a, C-b, D-c II. 1-d, 2-a, 3-e, 4-c III. F, A, A, F, A IV.a) 1- cuptor tubular

2- coloană de distilare atmosferică 3- coloană de distilare la vid 4- condensator 5- separator A-ţiţei, B- păcură, C-gaze, D-benzină uşoară, E-benzină grea, F-petrol lampant, G-motorină uşoară, H- motorină grea, I-ulei uşor, K- ulei greu, L-reziduu

b) benzină uşoară:solvent, carburant benzină grea: carburant petrol lampant: carburant tractoare, combustibil casnic

motorină: carburant Diesel, combustibil casnic păcură: combustibil

Se poate utiliza la încheierea predării cunoştinţelor prevăzute pentru această unitate de competenţă. Exerciţiile cuprinse în acest test pot fi folosite pentru verificarea şi evaluarea dobândirii noilor cunoştinţe atât pentru elevii cu cerinţe educaţionale speciale, cât şi pentru elevii cu un nivel ridicat de aptitudini. Rezolvarea se găseşte pe Folia 5.

����

Page 35: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

35

FOLII TRANSPARENTE – SOLUŢIILE EXERCIŢIILOR EXERCIŢIUL nr. 1

a) gaz metan, pirită, sare gemă, ţiţei, apă, lemn, cărbuni, aer, oţet, calcar, mase plastice, bioxid de carbon

în raport cu apa în raport cu aerul densitate absolută ţiţeiul gaz metan lemn, cărbuni

EXERCIŢIUL nr. 2

Nr. Item Răspuns corect 1 tânăr 2 sunt inodore 3 temperatura de fierbere 4 solid 5 mecanică

Nr. Item Răspuns corect 6 mai mică 7 atmosferică 8 carbonul 9 distilarea uscată

1 punct din oficiu

EXERCIŢIUL nr. 4 1- A, 2-F, 3-A, 4-F, 5-A EXERCIŢIUL nr. 5 ŢIŢEI CĂRBUNI LEMN GAZE NATURALE petrol lampant, benzină, parafină, păcură, motorină,

cocs, gaz de sinteză, gaz de cocsificare, ape amoniacale, semicocs

mangal, acid pirolignos, cărbune activ, celuloză

gaz de sinteză,

EXERCIŢIUL nr. 6

a) Cocsificarea cărbunilor reprezintă procesul de descompunere termică a cărbunilor, prin încălzirea lor în absenţa aerului la temperaturi de 900-11000C. este un proces discontinuu, la o şarjă prelucrându-se 15-30 t cărbune, timp de 16-20 ore.

b)

Utilajul Denumirea utilajului Fluxul de material Denumirea 1 cameră de cocsificare A combustibil şi aer 2 cameră de ardere B gudron 3 barilet C gudron 4 condensator D ape amoniacale 5 separator E motorină 6 coloană de absorbţie F soluţie arseno-alcalină 7 coloană de absorbţie G gaze de cocsificare 8 gazometru

c) GAZE DE COCSERIE : combustibil

COCS : combustibil, fabricarea fontei, fabricarea electrozilor, fabricarea carbidului APE AMONIACALE : îngrăşăminte chimice, după combinare cu acid sulfuric GUDRON : se separă prin distilare uleiuri bogate în hidrocarburi aromatice, derivaţi ai acestora şi smoală.

b)

FOLIE TRANSPARENTĂ 3

Page 36: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

36

EXERCIŢIUL nr. 7 a) Q intrat = Q ieşit + Q pierderi Q cărbune = Q cocs + Q ape amoniacale + Q gaze de cocserie + Q gudron + Qpierderi

Q gaze de cocserie = 0,450t/h = 450 kg/h Qpierderi = 2/100 x 1500 = 30 kg/h 1500 = 240 + 225 + 450 + 30 + Q cocs Q cocs = 555 kg/h

b) Q ape amoniacale = 225 kg/h 1 h……………………225 kg 24 h………………………..x x = 225 x 24 = 5400 kg = 5,4 t 5,4 / 2 = 2,7 →→→→ 3 rezervoare

EXERCIŢIUL nr. 9 Nr. crt. Sarcini de lucru Rezolvare

1 Daţi exemple de materii prime naturale organice solde. lemn, cărbuni

2 Prezentaţi cel puţin trei proprietăţi fizice ale ţiţeiului.

lichid vâscos, mai uşor decât apa, de culoare brun-roşcat până la negru, cu miros caractristic

3 Explicaţi ce este procesul de încarbonizare cărbunilor.

procesul fizico-chimic complex în urma căruia substanţele organice din plante sunt tranformate în cărbuni de pământ

4 Care este principalul component al gazelor naturale?

metanul, ce poate reprezenta până la 99% din compoziţia gazelor naturale

5 Prezintă avantaje şi dezavantaje ale utilizării cărbunilor drept combustibil.

avantaje: putere calorică mare, rezerve mari dezavantaje: umiditatea conţinută, SO2 rezultat este poluant, cenuşa uşor fuzibilă

6 Numeşte două utilizări ale lemnului.

obţinere celuloză, mangal, metanol, cărbune activ

7 Cum influenţează umiditatea puterea calorică a cărbunilor?

cu cât umiditatea este mai mare, cu atât puterea calorică este mai mică

8

Precizaţi utilizările a patru dintre produsele distilării atmosferice a ţiţeiului.

benzină uşoară:solvent, carburant

benzină grea: carburant

petrol lampant: carburant tractoare, combustibil casnic

motorină: carburant Diesel, combustibil casnic

păcură: combustibil 9 Ce este un proces tehnologic

discontinuu?

- într-un proces tehnologic discontinuu, produsele se alimentează şi se evacuează periodic (în şarje), la intervale determinate de timp

FOLIE TRANSPARENTĂ 4

Page 37: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

37

EXERCIŢIUL nr. 10

A

1 C O C S

2 C A L O R I C A

3 P A R A F I N A

4 A B S O R B T I E

5 G U D R O N

6 D E N S I T A T E

7 C E L U L O Z A

B

EXERCIŢIUL nr. 11 TEST DE EVALUARE FINALĂ PENTRU MODUL I. A-a, B-a, C-b, D-c II.1-d, 2-a, 3-e, 4-c III.F, A, A, F, A IV.a) 1- cuptor tubular

2- coloană de distilare atmosferică 3- coloană de distilare la vid 4- condensator 5- separator A-ţiţei, B- păcură, C-gaze, D-benzină uşoară, E-benzină grea, F-petrol lampant, G-motorină uşoară, H- motorină grea, I-ulei uşor, K- ulei greu, L-reziduu

b) benzină uşoară:solvent, carburant benzină grea: carburant petrol lampant: carburant tractoare, combustibil casnic

motorină: carburant Diesel, combustibil casnic păcură: combustibil

FOLIE TRANSPARENTĂ 5

Page 38: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

38

OBSERVAŢII DIDACTICE

Competenţele vizate în acest modul vor fi formate printr-o gamă variată de

metode de predare – învăţare activ participative, cum ar fi: problematizarea, demonstraţia, învăţarea prin descoperire dirijată, jocul de rol, studiul de caz, experimentul, vizionări de casete video, discuţiile în grup, realizarea de proiecte .

Prin aplicarea acestor metode, elevii vor fi dirijaţi pas cu pas, astfel încât să

recunoască materiile prime naturale organice din industria chimică şi să le clasifice după

diferite criterii, să identifice proprietăţile materiilor prime, să emită opinii privind utilizările

acestora şi să argumenteze soluţiile găsite.

Metodele de predare - învăţare stabilite trebuie să stimuleze creativitatea elevilor

şi totodată trebuie să se adreseze direct elevilor cu nevoi speciale de învăţare. Pentru elevii cu dificultăţi de învăţare moderate, pentru elevii foarte

sensibili, dar şi pentru cei cu probleme de comportament, se recomandă sublinierea realizărilor obţinute, recunoaşterea talentelor specifice, încurajarea, laudele, astfel încât să-şi dezvolte stima de sine şi dorinţa de a contribui la succesul activităţilor.

Dezvoltarea capacităţilor creatoare ale elevilor depinde, în mare măsură, de

creativitatea profesorului, creativitate care se regăseşte în toate etapele proiectării,

organizării şi evaluării procesului instructiv–educativ, găsind teren practic nelimitat în

domeniul realizării de exerciţii şi aplicaţii. Acestea pot îmbrăca forme variate: fişe de lucru,

fişe de observaţii, planşe (postere), albume, filme, fişe de evaluare (autoevaluare),

chestionare, colecţii, probe practice etc. Valoarea acestor aplicaţii este direct proporţională

cu nivelul de problematizare pe care îl conţin şi care va conduce la înlocuirea învăţării

centrate pe memorare la învăţarea prin descoperire.

Câteva posibile căi de stimulare a gândirii logice în aplicaţiile folosite sunt:

informaţiile incomplete, informaţiile amalgamate, informaţiile necorelate, transferarea

informaţiilor pe alte cazuri decât cele studiate.

Se recomandă proiectarea de către profesor a unor activităţi cât mai variate,

inclusiv a celor care implică utilizarea calculatorului. Pentru majoritatea elevilor învăţarea

cu ajutorul calculatorului este stimulativă, mai ales atunci când se lucrează cu programe

interactive. Elevilor le va face plăcere să caute pe internet informaţiile necesare

rezolvării sarcinilor de lucru. Folosirea calculatorului este foarte utilă şi pentru elevii cu

cerinţe educaţionale speciale.

Page 39: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

39

IMPORTANŢA REALIZĂRII UNUI PORTOFOLIU

Portofoliul include rezultatele relevante, obţinute prin celelalte metode şi tehnici de evaluare (probe scrise, verificări orale, probe practice, autoevaluare, proiect,

observarea sistematică a comportamentului etc.) sau prin activităţi extracurriculare.

Reprezintă "cartea de vizită" a elevului, urmărindu-i progresul pe o perioadă de timp.

Structura sau elementele portofoliului sunt, în general, definite de profesor. Elevul are însă

libertatea de a cuprinde în portofoliu materialele pe care le consideră necesare sau care îl

reprezintă cel mai bine. Deşi unele elemente ale portofoliului au fost evaluate separat, la

momentul respectiv, de către profesor, se poate face o apreciere globală a portofoliului. În

aceste situaţii, profesorul stabileşte criterii clare, holistice, pe care le comunică de la

început elevilor.

Din perspectiva proiectării interdisciplinare a învăţării şi a evaluării, proiectul şi

portofoliul prezintă următoarele avantaje:

� promovează dezvoltarea globală a personalităţii, prin valorificarea

achiziţiilor de la diferite discipline de studiu, prin integrarea cunoştinţelor, a

capacităţilor, deprinderilor şi atitudinilor/ valorilor;

� stimulează responsabilitatea elevului, prin libertatea de selectare a

temelor şi a mijloacelor de realizare;

� evaluează elevii în acţiune / în procesul de învăţare;

� pun accent pe identificarea/ formularea problemelor şi apoi pe

rezolvarea lor;

� angajează elevii în situaţii reale de viaţă; au semnificaţii practice,

sociale, economice şi implicaţii în educaţia morală;

� deplasează accentul de la "a învăţa despre", la "a şti cum";

promovează învăţarea prin contactul direct cu lucrurile (şcoala activă);

� încurajează autoevaluarea, gândirea, mai degrabă decât memorarea

sau recunoaşterea unei informaţii;

� sunt interactive, angajează elevii în înţelegerea evaluării.

Page 40: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

40

FIŞA PENTRU ÎNREGISTRAREA PROGRESULUI ELEVULUI Această format de fişă este un instrument detaliat de înregistrare a progresului elevilor. Pentru fiecare elev se pot realiza mai multe astfel de fişe pe durata derulării modulului, acestea permiţând evaluarea precisă a evoluţiei elevului, furnizând în acelaşi timp informaţii relevante pentru analiză. FIŞA pentru înregistrarea progresului elevului Modulul (unitatea de competenţă) Numele elevului _________________________ Numele profesorului __________________________

Evaluare Competenţe care trebuie dobândite

Data

Activităţi efectuate şi comentarii

Data

Aplicare în cadrul unităţii de competenţă Bine Satis-

făcător Refacere

Comentarii Priorităţi de dezvoltare

Competenţe care urmează să fie dobândite (pentru fişa următoare)

Resurse necesare

Competenţe care trebuie dobândite Pe baza evaluării iniţiale, ar trebui să se poată identifica acele competenţe pe care elevul trebuie să le dobândească la finele parcurgerii modulului. Această fişă de înregistrare este făcută pentru a evalua, în mod separat, evoluţia legată de diferite competenţe. Aceasta înseamnă specificarea competenţelor tehnice generale şi competenţe pentru abilităţi cheie care trebuie dezvoltate şi evaluate. Activităţi efectuate şi comentarii Aici ar trebui să se poată înregistra tipurile de activităţi efectuate de elev, materialele utilizate şi orice alte comentarii suplimentare care ar putea fi relevante pentru planificare sau feedback. Aplicare în cadrul unităţii de competenţă Aceasta ar trebui să permită profesorului să evalueze măsura în care elevul şi-a însuşit competenţele tehnice generale,tehnice specializate şi competenţele pentru abilităţi cheie, raportate la cerinţele pentru întreaga clasă. Profesorul poate indica gradul de îndeplinire a cerinţelor prin bifarea uneia din următoarele trei coloane. Priorităţi pentru dezvoltare Partea inferioară a fişei este concepută pentru a privi înainte şi a identifica activităţile pe care elevul trebuie să le efectueze în perioada următoare ca parte a modulelor viitoare. Aceste informaţii ar trebui să permită profesorilor implicaţi să pregătească elevul pentru ceea ce va urma, mai degrabă decât pur şi simplu să reacţioneze la problemele care se ivesc. Competenţe care urmează să fie dobândite În această căsuţă, profesorii trebuie să înscrie competenţele care urmează a fi dobândite. Acest lucru poate să implice continuarea lucrului pentru aceleaşi competenţe sau identificarea altora care trebuie avute în vedere. Resurse necesare Aici se pot înscrie orice fel de resurse speciale solicitate: manuale tehnice, reţete, seturi de instrucţiuni şi orice fel de fişe de lucru care ar putea reprezenta o sursă de informare suplimentară pentru un elev ce nu a dobândit competenţele cerute.

Modulul: Numele elevului:

Data: Profesor:

Page 41: Chimie Industriala x Materii Prime Naturale Organice in in%3f

Modulul: Materii prime naturale organice în industria chimică

Domeniul: Chimie industrială Calificare: Lucrător în prelucrarea polimerilor

41

BIBLIOGRAFIE

1. Albu, C., Cosma I., Petrescu O. - Chimie, manual pentru

clasa a X-a, Editura didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1984

2. Buchman A., Lupei E., Marincescu M. – Auxiliar curricular pentru clasa a IX-a

SAM, domeniul chimie industrială, elaborat în cadrul CNDIPT-MEC, Bucureşti

2004

3. Colectiv – Standard de pregătire profesională nivel 1, Domeniul Chimie industrială,

varianta revizuită, Bucureşti, 2005

4. Colectiv – Curriculum clasa a X-a, Şcoala de Arte şi Meserii, Bucureşti, 2005

5. Cosma O. şi col. – Manual de pregătire teoretică de bază, anul I Şcoala

profesională, Chimie industrială, Editura Oscar Print, Bucureşti, 2000

6. Croitoru V., Vlădescu L., Cismas R., Teodorescu M.- Chimie analitică şi analize

tehnice, Editura didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1997

7. Dobre L., Dragomir R., şi col., Pregătire de Bază în Chimie Industrială, manual de

practică, Ed. Oscar Print

8. Fătu, S., Stroe, F., Stroe, C., Chimie, manual pentru Şcoala profesională, Editura

ALL, Educational 2000, Bucureşti, 2001

9. Halmanghi I., Zaharescu A.- Tehnologie chimică organică, Editura didactică şi

pedagogică, Bucureşti, 1962

10. Niculescu I., Dulcă A., Rodeanu T., Vidraşcu A. – Tehnologia fabricării şi

prelucrării produselor chimice, Editura didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1993