Microsoft Word - Tech_tech_chem_311[31]_Z4.10

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ

Honorata Życka

Komponowanie wysokooktanowych benzyn
bezołowiowych 311[31].Z4.10

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom

2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

3
5
6
7

1.  Wprowadzenie
2.  Wymagania wstępne
3.  Cele kształcenia
4.  Przykładowe scenariusze zajęć
5.  Ćwiczenia

5.1. Charakterystyka benzyn

12
12

5.1.1. Ćwiczenia

5.2. Komponowanie benzyn

5.2.1. Ćwiczenia

5.3. Wpływ benzyn i komponentów na środowisko

5.3.1. Ćwiczenia

6. Ewaluacja osiągnięć uczniów
7. Literatura

13
17
17
19
32

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny

w prowadzeniu zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie technik
technologii chemicznej w jednostce modułowej Komponowanie wysokooktanowych
benzyn bezołowiowych.

W poradniku zamieszczono:

− wymagania wstępne,
− wykaz umiejętności, jakie uczeń opanuje podczas zajęć,

− przykładowe scenariusze zajęć,

− propozycje ćwiczeń, które mają na celu wykształcenie u uczniów umiejętności

praktycznych,

− wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze
szczególnym uwzględnieniem:
− tekstu przewodniego,

− metody projektów,

− ćwiczeń laboratoryjnych,
− ćwiczeń praktycznych.

Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od

samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej.

W celu przeprowadzenia sprawdzianu wiadomości i umiejętności ucznia, nauczyciel

może posłużyć się zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadań testowych i testem
próba pracy.

W tym rozdziale podano również:

− plan testu w formie tabelarycznej,

− propozycje norm wymagań,
− instrukcję dla nauczyciela,

− instrukcję dla ucznia,

− kartę odpowiedzi,
− zestaw zadań testowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

311[31].Z4

Technologia wytwarzania

półproduktów i produktów

organicznych

311[31].Z4.01

Wytwarzanie produktów

naftowych i surowców

petrochemicznych

311[31].Z4.02

Wytwarzanie olefin

i węglowodorów

aromatycznych

311[31].Z4.03

Wytwarzanie

i oczyszczanie

surowego gazu

311[31].Z4.04

Wytwarzanie metanolu

i kwasu octowego

311[31].Z4.05

Wytwarzanie

produktów

alkilowania

311[31].Z4.06

Wytwarzanie chlorku

winylu

i rozpuszczalników

311[31].Z4.08

Wytwarzanie

polimerów

311[31].Z4.10

Komponowanie

wysokooktanowych

benzyn

311[31].Z4.09

Wytwarzanie fenolu

i acetonu z kumenu

311[31].Z4.07

Wytwarzanie styrenu

z etylobenzenu

Schemat układu jednostek modułowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej „Komponowanie

wysokooktanowych benzyn bezołowiowych” powinieneś umieć:
− korzystać z różnych źródeł informacji,

− stosować przepisy bhp obowiązujące w laboratorium chemicznym,

− zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii,
− posługiwać się podstawowym sprzętem laboratoryjnym,

− stosować typowe metody analityczne w procesach badawczych,

− nazywać związki chemiczne na podstawie ich wzoru sumarycznego,
− pisać równania reakcji chemicznych,

− obliczać skład procentowy związku,

− określić znaczenie poszczególnych procesów rafineryjnych w wytwarzaniu

najważniejszych surowców węglowodorowych stosowanych do komponowania
benzyn,

− posługiwać się terminologią z zakresu ochrony środowiska.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinien umieć:

− określić składniki naftowe i komponenty syntetyczne benzyn wysokooktanowych,

− obliczyć tzw. „tlenowe” zamienniki tetraetylu ołowiu,

− określić dopuszczalne zawartości alkoholi C

–C

i eterów alkilowych w benzynach,

− uzasadnić konieczność limitowania zawartości tlenu związanego organicznie

w benzynach silnikowych,

− scharakteryzować najważniejsze parametry jakościowe benzyn,

− scharakteryzować złożoność techniczną procesu komponowania benzyn

wysokooktanowych z kilkunastu różnych strumieni składników naftowych
i syntetycznych,

− określić znaczenie instalacji komputerowo sterowanego komponowania benzyn

w rafineriach,

− określić wpływ procesów komponowania benzyn na środowisko,

− określić wpływ stosowania benzyn na środowisko,
− zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. oraz ochrony środowiska obowiązujące na

stanowiskach pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca …………………………………….………….
Modułowy program nauczania: Technik technologii chemicznej 311[31]
Moduł: Technologia wytwarzania półproduktów i produktów organicznych 311[31].Z4
Jednostka modułowa: Komponowanie wysokooktanowych benzyn bezołowiowych

311[31].Z4.10

Temat: Wykorzystanie benzyn bezołowiowych w technice i w życiu codziennym.
Cel ogólny: kształtowanie umiejętności charakteryzowania sposobów wykorzystania

benzyn bezołowiowych w technice i życiu codziennym.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:

− wyszukać informacje o możliwości wykorzystania benzyn bezołowiowych

w technice i życiu codziennym,

− scharakteryzować podstawowe parametry jakościowe benzyn w zależności od jej

przeznaczenia.

Metody nauczania–uczenia się:

− metoda projektów.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

− forma grupowa, jednolita.

Czas: 2 tygodnie
Środki dydaktyczne:

− komputer z dostępem do Internetu,

− literatura.

Przebieg zajęć:

Czynności

Lp.

Fazy przygotowania

projektu

Nauczyciel Uczniowie

Wprowadzenie do tematu

– podaje informacje

niezbędne do
zapoznania
uczniów z tematem,

– podaje literaturę

– tworzą zespoły,
– zadają pytania dotyczące

tematyki projektów

Sformułowanie tematów
i ustalenie zakresu
projektów

– wyjaśnia zasadę

metody projektów,

– ustala formę

projektów, czas
prezentacji i
kryteria oceniania,

– zapisuje temat,
– przygotowuje

kontrakty,

– ustala konsultacje

– opracowują plan działania,
– podpisują kontrakty

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3 Realizacja

projektów

– czuwa nad

zaplanowanym
przebiegiem ich
realizacji

– studiują literaturę,
– uczestniczą w

konsultacjach,

– zbierają informacje

w bibliotekach, Internecie,
itd.,

– przygotowują prezentacje

4 Prezentacja

projektów

– ustala kolejność

prezentacji,

– prowadzi dyskusję

po przedstawieniu
projektu,

– ocenia projekty,

uwzględniając
opinie
wypowiedziane
w trakcie dyskusji,

– dokonuje

podsumowania

– prezentują projekty,
– odpowiadają na pytania

kolegów,

– sporządzają notatki

z prezentacji innych
kolegów,

– oceniają projekty kolegów

Zakończenie zajęć
Praca domowa

Na podstawie wysłuchanych prezentacji prac poszczególnych grup wypisz poznane

sposoby wykorzystania benzyn bezołowiowych w technice i życiu codziennym.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

− anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć, trudności

podczas realizowania zadania i zdobytych umiejętności.

Załączniki do scenariusza:

Informacje dotyczące kontraktu na wykonanie projektu:
Kontrakt powinien być zawarty po ustaleniu zakresu projektu.
Kontrakt na wykonanie projektu powinien zawierać:

− Temat projektu.

− Zakres prac objętych projektem:

•

zebranie informacji na temat wykorzystania benzyn bezołowiowych
w technice i życiu codziennym,

•

zebranie informacji o parametrach jakościowych w/w benzyn,

•

dokonanie selekcji zebranych informacji pod względem ich zgodności
z tematem i przydatności w prezentacji pracy.

− Nazwisko nauczyciela i nazwiska uczniów wykonujących projekt.

− Termin ukończenia projektu.
− Terminy i sposób konsultacji udzielanych przez nauczyciela.

− Sankcje, jakie grożą za niedotrzymanie zapisów kontraktu, zarówno przez

uczniów
jak i nauczyciela

− Datę podpisania kontraktu.
− Podpisy nauczyciela i uczniów zawierających kontrakt.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kryteria oceny osiągnięć:
Przy ocenie projektu uwzględniane będzie:
1)  umiejętność planowania projektu,
2)  poprawność zebranych wiadomości i ich interpretacja,
3)  umiejętność pracy w zespole,
4)  sposób prezentacji wyników w tym:

a)  poprawność językowa, stosowanie właściwej terminologii,
b)  technika prezentacji,
c)  komunikatywność.

Oceny w grupie mogą być zróżnicowane, w zależności od wkładu pracy.

Informacje dotyczące prezentacji:
a)  prezentacji dokonuje cała grupa,
b)  sposób prezentacji jest dowolny,
c)  czas prezentacji maksymalnie 15 minut,
d)  prezentacja będzie oceniana przez nauczyciela i liderów pozostałych grup.

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca …………………………………….………….
Modułowy program nauczania:

Technik technologii chemicznej 311[31]

Moduł: Technologia wytwarzania półproduktów i produktów organicznych 311[31].Z4
Jednostka modułowa: Komponowanie wysokooktanowych benzyn bezołowiowych

311[31].Z4.10

Temat: Schemat ideowy zasilania instalacji komponowania benzyn strumieniami

różnych komponentów naftowych i syntetycznych.

Cel ogólny: kształtowanie umiejętności charakteryzowania procesu komponowania

benzyn.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:

− określić składniki naftowe i komponenty syntetyczne benzyn,
− scharakteryzować złożoność technologiczną procesu komponowania benzyn

wysokooktanowych z kilkunastu strumieni składników naftowych i
syntetycznych,

− określić znaczenie instalacji komponowania benzyn sterowanej komputerowo,

− określić urządzenia do regulacji i sterowania wielkością strumieni masy

poszczególnych komponentów.

Metody nauczania–uczenia się:

− metoda tekstu przewodniego.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

− grupowa, jednolita.

Czas: 180 minut.
Środki dydaktyczne:

− instrukcja dla ucznia,
− karta obserwacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg zajęć:

1.  Czynności organizacyjne. Podział klasy na zespoły trzyosobowe.
2.  Zapoznanie z celami zajęć.
3.  Wydanie kart obserwacji i instrukcji.
4.  Wprowadzenie na teren zakładu.
5.  Zapoznanie z przepisami bhp na terenie zakładu. Wycieczka po oddziale

komponowania benzyn na terenie rafinerii lub zakładzie rafineryjno-
petrochemicznym. Zapoznanie z

technologią produkcji oddziału. Określenie

składników naftowych i komponentów syntetycznych benzyn. Scharakteryzowanie
złożoności technologicznej procesu komponowania benzyn wysokooktanowych z
kilkunastu strumieni składników naftowych i syntetycznych. Określenie znaczenia
instalacji komponowania benzyn sterowanej komputerowo. Określenie urządzeń do
regulacji i sterowania wielkością strumieni masy poszczególnych komponentów.

6. Podsumowanie zajęć. Sprawdzenie wypełnienia kart obserwacji.
7. Omówienie zasad wykonania sprawozdania

Zakończenie zajęć
Praca domowa

Na podstawie wypełnionej karty obserwacji zaprojektuj schemat ideowy zasilania

instalacji komponowania benzyn strumieniami różnych komponentów.
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

− sprawdzenie przygotowanych schematów

Załączniki do scenariusza

Załącznik 1
INSTRUKCJA DLA UCZNIA

W czasie wycieczki po oddziale komponowania benzyn macie następujące zadania

do wykonania:
1)  zebranie informacji o rodzaju produkowanej benzyny,
2)  zebranie informacji o składnikach naftowych i komponentach syntetycznych benzyn,
3)  zebranie informacji, które z komponentów zwiększają liczbę oktanową,
4)  zapoznanie się z instalacją procesu komponowania benzyn sterowaną komputerowo,
5)  zebranie informacji o stosowanych urządzeniach do regulacji i sterowania wielkością

strumieni masy poszczególnych komponentów,

6) narysowanie schematu blokowego zwiedzanego oddziału komponowania benzyn,
7) ponadto w domu na podstawie wypełnionej w czasie wycieczki karty obserwacji,

powinieneś przygotować schemat ideowy procesu komponowania zgodnie z
zasadami podanymi przez nauczyciela oraz wyjaśnić złożoność technologiczną
procesu komponowania benzyn wysokooktanowych z kilkunastu strumieni
składników naftowych i syntetycznych.

W wykonaniu zadań kierujcie się kartą obserwacji, z którą należy się dokładnie

zapoznać przed rozpoczęciem wycieczki. W przypadku problemów ze zrozumieniem
informacji zapisanych w instrukcji lub karcie obserwacji poproś o pomoc nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Załącznik 2

KARTA OBSERWACJI

I. Osoby prowadzące obserwacje:
......................................
......................................
......................................

II. Rodzaj komponowanego paliwa

III. Komponenty

Lp. Naftowe

Syntetyczne

IV. Komponenty wysokooktanowe

Lp. Nazwa

komponentu

Wartość LOM

Wartość LOB

V. Urządzenia stosowane do regulacji wielkością strumieni masy poszczególnych
komponentów wprowadzanych do procesu blendingu.

Lp. Urządzenia do regulacji

Typ regulatora

Wielkość regulowana

VI. Urządzenia stosowane do sterowania wielkością strumieni masy poszczególnych
komponentów wprowadzanych do procesu blendingu.

VII. Narysuj schemat ideowy procesu komponowania zgodnie z zasadami podanymi
przez nauczyciela oraz wyjaśnij złożoność technologiczną procesu komponowania
benzyn wysokooktanowych z kilkunastu strumieni składników naftowych
i syntetycznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. ĆWICZENIA

5.1. Charakterystyka benzyn

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wyszukaj i oceń wartości liczby oktanowej: reformatów, alkilatów, alkoholi C

–C

oraz eterów alkilowych.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres

i technikę wykonania ćwiczenia oraz sposób prezentacji wyników pracy. Zapoznać
uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)  zapoznać się z materiałem nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
2)  zapoznać się z literaturą jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
3)  ustalić LOM, LOB dla reformatów, alkilatów, alkoholi C

-C

oraz eterów

alkilowych,

4) obliczyć indeks oktanowy (R + M)/2,
5) wyjaśnić, dlaczego podawanie wartości indeksu oktanowego jest ważne dla

określenia jakości paliwa,

6)  zapisać wyniki w tabeli,
7)  zaznaczyć, które komponenty benzyny wysokooktanowej mają najwyższe LO,
8)  zaprezentować wykonanie ćwiczenia,
9)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

– metoda tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

− materiał nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,

− literatura do jednostki modułowej 331[31].Z4.10,

− kalkulator.

Ćwiczenie 2

Określ rolę tzw. zamienników „tlenowych” tetraetylu ołowiu (TEO).

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres

ćwiczenia oraz sposób prezentacji wyników pracy. Zapoznać uczniów z zasadami
bezpiecznej pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)  zapoznać się z materiałem nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
2)  zapoznać się z literaturą jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
3)  wypisać aktualnie stosowane „tlenowe” zamienniki TEO, podać ich nazwy i wzory

sumaryczne,

4) wyjaśnić zasadność określenia „zamienniki TEO”,
5) obliczyć zawartość procentową m/m tlenu dla każdego z zamienników „tlenowych”

tetraetylu ołowiu,

6) zaprezentować wykonanie ćwiczenia w postaci sprawozdania.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

– metoda tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

− materiał nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
− literatura do jednostki modułowej 331[31].Z4.10,

− komputer z dostępem do Internetu,

− kalkulator.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.2. Komponowanie benzyn

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj oznaczenie zawartości benzenu w benzynie na podstawie analizy normy

badań PN–EN 238 : 2000 – Oznaczanie zawartości benzenu metodą spektrometrii
w podczerwieni i dokonaj na jego podstawie oceny jakości badanej benzyny.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego

zakres i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Powinien
również szczegółowo omówić zasady sporządzania sprawozdania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)  zapoznać się z materiałem nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
2)  zapoznać się z normą PN–EN 238 : 2000,
3)  zapoznać się z zasadą metody,
4)  zaproponować kolejne etapy procesu analitycznego,
5)  zaplanować potrzebny sprzęt i odczynniki,
6)  ustalić zasady bhp obowiązujące podczas pracy na podstawie Kart charakterystyk

substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego odczynników stosowanych
podczas oznaczenia,

7) wykonać oznaczenie,
8) obliczyć zawartość benzenu w badanej benzynie,

− dokonać oceny jakości paliwa w odniesieniu do aktualnego Rozporządzenia

Ministra Gospodarki i Pracy w sprawie wymagań jakościowych dla paliw
ciekłych, z późniejszymi zmianami,

9) zaprezentować wykonanie ćwiczenia,
10) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

– pokaz z objaśnieniem, ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

− materiał nauczania jednostki modułowej 311[31].Z3.03,
− norma PN–EN 238 : 2000,

− aktualne Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej

w sprawie wymagań jakościowych dla paliw ciekłych,

− Karty charakterystyk substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego dla

odczynników używanych podczas oznaczenia.

Ćwiczenie 2

Wprowadzając do benzyny wysokooktanowej EtOH, TBA i MTBE w maksymalnej

ilości przewidzianej w normie (załącznik), oblicz, czy nie została przekroczona zawartość
procentowa [m/m] wprowadzonego tlenu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Załącznik

Dane fizykochemiczne alkoholi i eterów

Alkohole Etery

Parametr

MeOH EtOH TBA MTBE ETBE TAME

Gęstość, g/cm

0,796 0,794 0,791 0,743 0,744 0,770

Zawartość tlenu, % m/m

49,9

34,7 21,6

18,2

15,7

Wymagania jakościowe dla benzyn silnikowych stosowanych w pojazdach wyposażonych

w silniki z zapłonem iskrowym obowiązujące w Polsce z dnia 19.10.2005 r.

Zakresy

Parametr

Jednostki

minimum maksimum

Badawcza liczba oktanowa, RON

95,0

–

Zawartość tlenu

%(m/m)

–

2,7

Zawartość związków organicznych zawierających
tlen:

–

metanol, wymagany stabilizator

%(V/V)

–

etanol, stabilizator może być potrzebny

%(V/V) –

–

alkohol izopropylowy

%(V/V) –

–

alkohol tert-butylowy

%(V/V) –

–

alkohol izobutylowy

%(V/V) –

–

etery (z 5 lub więcej atomami węgla
w cząsteczce)

%(V/V) –

Inne związki organiczne zawierające tlen

%(V/V)

– 10

Inne mono-alkohole i etery o temperaturze końca destylacji nie wyższej niż temperatura końca

destylacji określona w normie PN-EN 228:2003.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego

zakres i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1)  zapoznać się z materiał nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
2)  zapoznać się z załącznikami wymagania jakościowe dla benzyn silnikowych,
3)  wykonać obliczenia,
4)  sformułować wnioski,
5)  zaprezentować wykonanie ćwiczenia,
6)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

– metoda tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

–  materiał nauczania jednostki modułowej 311[31].Z3.03,
–  załącznik,
–  kalkulator.

Ćwiczenie 3

Wykonaj schemat ideowy zasilania instalacji komponowania benzyn strumieniami

różnych komponentów naftowych i syntetycznych.

Wskazówki do realizacji

W celu przeprowadzania poniższego ćwiczenia konieczne jest zorganizowanie

wycieczki po oddziale komponowania benzyn na terenie rafinerii lub zakładu
rafineryjno-petrochemicznym.
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien zapoznać uczniów
z przepisami bhp obowiązującymi na terenie zakładu przemysłowego. Powinien omówić
zakres i technikę wykonania ćwiczenia, ze szczególnym uwzględnieniem sposobu
wypełnienia karty obserwacji i sposoby przygotowania schematu ideowego. Należy
zwrócić uwagę na konieczność zadawania pytań oprowadzającemu grupę personelowi
zakładu, w celu zdobycia potrzebnych, do wykonania ćwiczenia, informacji. Przed
wejściem na teren zakłady nauczyciel powinien również rozdać instrukcje i karty
obserwacji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapoznać się z obowiązującymi na terenie oddziału komponowania benzyn

przepisami bhp i stosować się do nich,

2)  pobrać od nauczyciela instrukcję i kartę obserwacji,
3)  zebrać informacje o rodzaju produkowanej benzyny,
4)  zebrać informacje o składnikach naftowych i komponentach syntetycznych benzyn,
5)  ustalić, które z komponentów zwiększają liczbę oktanową,
6)  zapoznać się z instalacją komputerowo sterowanego procesu komponowania benzyn,
7)  zebrać informacje o stosowanych urządzeniach do regulacji i sterowania wielkością

strumieni masy poszczególnych komponentów,

8) przygotować schemat ideowy procesu komponowania zgodnie z zasadami podanymi

przez nauczyciela,

9) wyjaśnić

złożoność technologiczną procesu komponowania benzyn

wysokooktanowych z kilkunastu strumieni składników naftowych i syntetycznych,

10) zaprezentować wyniki pracy w postaci sprawozdania z dołączonym schematem

ideowym zasilania instalacji komponowania benzyn strumieniami różnych
komponentów naftowych i syntetycznych.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

– metoda tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

– karta obserwacji,
– instrukcja dla ucznia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.3. Wpływ benzyn i komponentów na środowisko

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wyszukaj informacje na temat szkodliwości benzyn wysokooktanowych

w zależności od rodzajów komponentów.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres

ćwiczenia oraz sposób prezentacji wyników pracy. Zapoznać uczniów z zasadami
bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) wybrać rodzaj benzyny,
2) odszukać w Internecie Kartę charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu

niebezpiecznego wybranej benzyny,

3) odszukać informacje dotyczące składu wybranej benzyny,
4) przewidzieć zagrożenia wynikające dla środowiska w przypadku niezamierzonego

uwolnienia benzyny do środowiska,

5) przewidzieć zagrożenia wynikające dla człowieka w przypadku niezamierzonego

uwolnienia do środowiska,

6) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

– metoda projektu.

Środki dydaktyczne:

− komputer z dostępem do Internetu,

− Karty charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego.

Ćwiczenie 2

Oceń sposoby wykorzystania wysokooktanowych benzyn bezołowiowych

w technice i w życiu codziennym.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić zakres

ćwiczenia oraz sposób prezentacji wyników pracy. Zapoznać uczniów z zasadami
bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Uczeń powinien:

1) zapoznać się z materiał nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
2) wyszukiwać informacje o możliwości wykorzystania benzyn bezołowiowych

w technice i życiu codziennym,

3) scharakteryzować podstawowe parametry jakościowe benzyn w zależności od jej

sposobu wykorzystania,

4) zaprezentować wykonanie ćwiczenie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

– metoda projektu.

Środki dydaktyczne:

− materiał nauczania jednostki modułowej 311[31].Z4.10,
− literatura do jednostki modułowej 311[31].Z3.03,

− dostęp do komputera połączonego z Internetem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

Test dwustopniowy do jednostki modułowej

„Komponowanie

wysokooktanowych benzyn bezołowiowych”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

− zadania 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 11, 13, 14, 15, 17, 18 są z poziomu podstawowego,

− zadania 7, 8, 10, 12, 16, 19, 20 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej

brak uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma
następujące

oceny

szkolne:

− dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 9 zadań z poziomu podstawowego,

− dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 11 zadań w tym 10 z poziomu

podstawowego,

− dobry – za rozwiązanie 16 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu

ponadpodstawowego,

− bardzo dobry – za rozwiązanie 19 zadań, w tym co najmniej 6 z poziomu

ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. a, 2. b, 3. c, 4. c, 5. a, 6. d, 7. c, 8. a, 9. b, 10. a, 11. b,
12. b, 13. c, 14. a, 15. c, 16. c, 17. a, 18. b, 19. d, 20.

Plan testu

zad.

Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Wymienić składniki naftowe benzyn
wysokooktanowych

A P a

Wyjaśnić pojęcie benzyny nowej
formuły

A P b

Określać jakie właściwości fizyczne
komponentów benzyn mogą
spowodować skażenie środowiska

B P c

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Określić podstawowy skład wybranych
tlenowych komponentów benzyn
wysokooktanowych

B P c

Wskazać substraty do produkcji
komponentu ETBE

B P a

Określać charakter chemiczny
najważniejszych naftowych
komponentów benzyn

B P d

Uzasadniać konieczność usuwania
zawartości komponentów w benzynach

C PP c

Scharakteryzować wpływ dodatków do
benzyn na pracę silnika

B PP a

9 Podać nazwę systematyczną izooktanu

Obliczać podstawowe parametry
charakteryzujące właściwości benzyn

C PP a

Wskazywać składniki benzyn
powodujące obecność kancerogennych
produktów w spalinach
samochodowych

B P b

Określać dopuszczalną wartość
benzenu w benzynie

B PP b

Rozpoznawać symbole na
opakowaniach jednostkowych
zawierających benzyny

B P c

14 Zastosować zasady ochrony ppoż. C P a

Określać dopuszczalne zawartości
alkoholi w benzynach

B P c

Określać zasadę działania urządzeń
stosowanych do pomiarów wielkości
strumieni masy poszczególnych
komponentów wprowadzanych do
procesów blendingu benzyn

B PP c

Wskazać działania wpływające na
zmniejszenie zanieczyszczeń powietrza

A P a

Wskazać zanieczyszczenia powstałe na
skutek spalania paliw wywołujące
zjawisko kwaśnych deszcze

B P b

Wskazywać sposoby ograniczania
ilości benzenu w benzynach nowej
formuły

C PP d

Wskazywać sposoby zwiększania LO
benzyn przez zmianę wielkości
wybranych strumieni składników
naftowych

C PP a

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg

testowania

INSTRUKCJA

DLA

NAUCZYCIELA

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej

jednotygodniowym.

2. Omów cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami

punktowania.

4. Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).

5. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.

6. Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas

przeznaczony na udzielanie odpowiedzi.

7. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru

8. dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).

9. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym

się czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.

10. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.

11. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.

12. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które

sprawiły uczniom największe trudności.

13. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.

14. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie

niepowodzeń dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

INSTRUKCJA

DLA

UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test zawiera 20 zadań wielokrotnego wyboru o różnym stopniu trudności.

W każdym zadaniu tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając

w odpowiedniej rubryce znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź
zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego

zadania.

7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego

rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

8. W czasie pracy możesz korzystać z kalkulatora do wykonywania niezbędnych

obliczeń.

9. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia

Materiały dla ucznia:

–  instrukcja,
–  zestaw zadań testowych,
–  prosty kalkulator,
–  karta odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Składnikami naftowymi benzyn wysokooktanowych są

a)  olefiny.
b)  etanol.
c)  metanol.
d)  tatraetyl ołowiu.

2. Benzyny reformułowane, to

a)  benzyny etylizowane.
b)  benzyny nowej formuły.
c)  biometanol.
d)  biodesel.

3. Ze względu na szybkość migracji w środowisku glebowo-wodnym jednego ze

składników benzyn nowej formuły i możliwość skażenia wód gruntowych
w przypadku niekontrolowanego wycieku ograniczono jego ilość w paliwie.
Komponentem tym jest
a)  EtOH.
b)  TAME.
c)  MTBE.
d)  MeOH.

4. Zawartość procentowa (m/m) tlenu w etanolu wynosi

a)  49,9%.
b)  15,7%.
c)  34,7.
d)  21,6%.

5. Substratami do produkcji ETBE są

a)  izobutylen i bioetanol.
b)  izobutylen i metanol.
c)  2-metylobuten i metanol.
d)  2-metylobuten i bioetanol.

6. Jednym ze składników współczesnych benzyn bezołowiowych są nafteny. Ze

względu na budowę zaliczane są do:
a)  węglowodorów alifatycznych.
b)  węglowodorów nienasyconych.
c)  węglowodorów aromatycznych.
d)  węglowodorów cyklicznych.

7. W celu zmniejszenia szkodliwości benzyn na środowisko, zgodnie z aktualną normą,

nie może być do nich dodawany
a)  eter etylo-tetr-butylowy.
b)  benzen.
c)  tetraetyl ołowiu.
d)  cyklopentan.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8. Dodawanie antyutleniaczy do benzyn polepsza pracę silnika poprzez

a)  zapobieganie tworzeniu się gum.
b)  polepszenie liczby oktanowej benzyn.
c)  redukują powstanie osadów w silniku.
d)  zapobieganie obladzaniu silnika.

9. Gdy analizowana benzyna działa tak jak czysty izooktan, przyjmuje się liczbę

oktanową równą 100. Izooktan, to
a)  2,3,4–trimetylopentan.
b)  2,2,4–trimetylopentan.
c)  2,3,3–trimetylopentan.
d)  2,2,3–trimetylopentan.

10. Indeks oktanowy jest to

a)  połowa sumy liczby oktanowej i badawczej.
b)  suma liczby oktanowej i badawczej.
c)  różnica liczby oktanowej i badawczej.
d)  połowa różnicy liczby oktanowej i badawczej.

11. Głównym źródłem obecności w spalinach samochodowych silnie kancerogennego

benzenu-ά-pirenu są
a)  alkohole.
b)  węglowodory aromatyczne.
c)  parafiny.
d)  węglowodory alifatyczne.

12. Dopuszczalna zawartość siarki w dniu 28.08.2009 roku w benzynie silnikowej

sprzedawanej na stacjach w RP (zgodnie z założeniami obecnej normy) wyniesie

Tabela Wymagania jakościowe dla benzyn silnikowych stosowanych w pojazdach wyposażonych

w silniki z zapłonem iskrowym obowiązujące w Polsce z dnia 19.10.2005 r.

Zakresy

Parametr

Jednostki

minimum maksimum

Badawcza liczba oktanowa, RON

95,0

–

Motorowa liczba oktanowa, MON

85,0

–

Zawartość siarki

mg/kg
mg/kg

–
–

Zawartość ołowiu g/l

–

0,005

Od dnia 1 stycznia 2005 r. benzyna bezołowiowa o maksymalnej zawartości siarki 10 mg/kg

powinna być dostępna na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej w sposób równomierny geograficznie,
umożliwiający swobodne poruszanie się pojazdów wymagających tego rodzaju paliwa. Od dnia 1
stycznia 2009 r. może być sprzedawana tylko benzyna o maksymalnej zawartości siarki 10 mg/kg.

a)  50 mg/kg.
b)  10 mg/kg.
c)  50 μg/kg.
d)  10 g/kg.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15. Dopuszczalna zawartość alkoholi zawierających 4 atomy węgla w cząsteczce,

w benzynach silnikowych stosowanych w pojazdach wyposażonych w silniki
z zapłonem iskrowym, wynosi

Tabela 2. Wymagania jakościowe dla benzyn silnikowych stosowanych w pojazdach wyposażonych

w silniki z zapłonem iskrowym obowiązujące w Polsce z dnia 19.10.2005 r.

Zakresy

Parametr

Jednostki

minimum maksimum

Badawcza liczba oktanowa, RON

95,0

–

Motorowa liczba oktanowa, MON

85,0

–

Zawartość tlenu

%(m/m)

–

2,7

Zawartość związków organicznych zawierających
tlen:

– metanol, wymagany stabilizator

%(V/V)

–

– etanol, stabilizator może być potrzebny

%(V/V)

–

– alkohol izopropylowy

%(V/V)

–

– alkohol tert-butylowy

%(V/V)

–

– alkohol izobutylowy

%(V/V)

–

a)  10% V/V.
b)  7% V/V.
c)  17% V/V.
d)  2,7% m/m.

16. Analizatory techniki refleksyjnej NIR stosowane do pomiarów wielkości strumieni

masy poszczególnych komponentów wprowadzanych do procesów blendingu benzyn
działają w zakresie
a)  ultrafioletu.
b)  dalekiej podczerwieni.
c)  bliskiej podczerwieni.
d)  bliskiego ultrafioletu.

17. Do pierwotnych metod ograniczania emisji zanieczyszczeń powstających podczas

spalania paliw, zaliczamy
a)  wzbogacanie paliw.
b)  odpylanie spalin.
c)  zastosowanie katalizatorów samochodowych.
d)  zastosowanie skruberów.

18. Zanieczyszczenia powstające podczas spalania paliw i wywołujące zjawisko

kwaśnych deszczy to
a)  WWA, tlenek węgla(IV).
b)  tlenek siarki(IV), tlenek azotu(IV).
c)  tlenek siarki(IV), butadieny.
d)  WWA, tlenki siarki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Komponowanie wysokooktanowych benzyn bezołowiowych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź Punktacja

a b c d

20 a b c d

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Test „Próba pracy”

Proponowany test sumujący jest przeznaczony do przeprowadzenia po zakończonym
procesie kształcenia w jednostce modułowej „Komponowanie wysokooktanowych
benzyn bezołowiowych”. Test ma charakter próby pracy z zadaniami nisko
symulowanymi i pozwala na ocenę umiejętności uczniów w zakresie:
–  określania wpływu zanieczyszczeń na środowisko,
–  projektowania doświadczeń dotyczących wpływu zanieczyszczeń na środowisko,
–  wykonania obliczeń ilości powstających zanieczyszczeń.
Test ma charakter sprawdzający, jest ukierunkowany na projektowanie prac z zakresu
ochrony środowiska.

Instrukcja dla nauczyciela
1.  Czas trwania testu 60 minut.
2.  Należy przygotować indywidualne stanowisko pracy dla każdego ucznia.
3.  Zapewnić dostęp do literatury potrzebnej do wykonania zadania.
4.  Omówić z uczniami przebieg testu praktycznego.
5.  Podczas testu nauczyciel pełni rolę obserwatora.
Uczeń może maksymalnie otrzymać 22 punktów.

Punktacja testu:

–  test uczeń zaliczy, jeśli uzyska 10 punktów;
–  ocena dostateczna 12–15 punktów;
–  ocena dobra 16–19 punkty;
–  ocena bardzo dobra 20–22 punktów.

Instrukcja dla ucznia
1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Zanim przystąpisz do zadania zaplanuj pracę. Pomoże Ci w tym KARTA PRACY.
3.  Odpowiedzi wpisuj w wyznaczonych miejscach KARTY.
4.  Pracuj samodzielnie.
5.  Po zakończeniu zadania oddaj nauczycielowi KARTĘ PRACY.
6.  Powodzenia.
Na wykonanie zadania masz 60 min.

Treść zadania

A. Sprawdź obecność SO

w próbkach powietrza pobranych, przy użyciu aspiratora,

w pobliżu ruchliwej drogi (P

) i w odległości 0,5 km od niej (P

) [4].

B. Zaproponuj doświadczenia, które pozwolą ocenić wpływ kwaśnych deszczy,
powstających
z zanieczyszczeń powietrza tlenkami siarki, na skały, budowle, barwę kwiatów. Podaj
odczynniki chemiczne, sprzęt laboratoryjny, narysuj schematy doświadczeń. Zapisz
obserwacje i wnioski.
C. Oblicz, ile dm

(w warunkach normalnych) SO

powstanie ze spalenia 100 kg paliwa,

jeżeli zawartość siarki w benzynie wynosi 30 mg/kg.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Działanie Twoje powinno przebiegać w trzech etapach:
Etap I – faza przygotowawcza:
– zapoznaj się z instrukcją oznaczenia SO

[4],

– zapoznaj się z dołączoną kartą pracy.
Etap II – faza realizacyjna:
– wykryj SO

w próbkach P

i P

– zaproponuj doświadczenie pozwalające ocenić wpływ kwaśnych deszczy na skały,

budowle, barwę kwiatów,

–  zaplanuj potrzebny sprzęt i odczynniki do wykonania doświadczeń,
–  narysuj schemat przeprowadzonych doświadczeń,
–  dokonaj analizy otrzymanych wyników,
–  oblicz, ile dm

(w warunkach normalnych) SO

powstanie ze spalenia 100 kg paliwa,

jeżeli zawartość siarki w benzynie wynosi 30 mg/kg.

Etap III – faza oceniająca:
– określ, jakie czynności sprawiły Ci największy problem,
– określ, co zrobiłbyś inaczej, gdybyś wykonanie zadania mógł powtórzyć.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Karta pracy

Nazwisko i imię ucznia

Data

Uzyskana liczba punktów

Lp.

Zadanie Odpowiedź

Obserwacje

Wykryj SO

próbkach P

i P

Zapisz równanie reakcji
zachodzącej podczas
oznaczenia

Odczynniki

Sprzęt

Schematy doświadczeń

Obserwacje

Zaproponuj
doświadczenia
pozwalające ocenić
wpływ kwaśnych
deszczy na skały,
budowle, barwę
kwiatów

Wnioski

Wykonaj obliczenia do zadania

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Karta obserwacji

Lp.

Czynność

Maksymalna

liczba punktów

Uzyskana

liczba punktów

Obserwacje

1 + 1

Wykrycie SO

w próbkach P

i P

Zapisanie równania
reakcji zachodzącej
podczas oznaczenia

Wypisanie
odczynników

Zaplanowanie
sprzętu

Narysowanie
schematów
doświadczeń

3 · 2*

Zapisanie
obserwacji

Zaproponowanie
doświadczenia
pozwalającego
ocenić wpływ
kwaśnych deszczy
na skały, budowle,
barwę kwiatów

Wnioski

Wykonanie obliczenia do zadania

* - w przypadku nieprecyzyjnego opisania sprzętu i odczynników (brak pojemności lub
stężeń roztworów) oraz niedokładnych schematów doświadczeń uczeń uzyskuje połowę
maksymalnej ilości punktów

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7. LITERATURA

1. Bogoczek R., Kociołek-Balawayer E.: Technologia chemii organicznej – surowce

i półprodukty. Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej, Wrocław 1992

2. Grzywa E., Molenda J.: Technologia podstawowych syntez organicznych. WNT,

Warszawa 1995

3.  Molenda J.: Technologia chemiczna. WSiP, Warszawa 1997
4.  Skinder N.: Chemia a ochrona środowiska. WSiP, Warszawa 1995
5.  Pytka-Gutowska E.: Ekologia z ochroną  środowiska. Wydawnictwo Oświata,

Warszawa 1996

6. Eter metylowo-tetr-butylowy (MTBE) w benzynach szkodzi środowisku. Grzyb R.:

„Przemysł Chemiczny”, 80/5 2001

7. Kontrowersje wokół eteru metylo-tetr-butylowego jako komponentów benzyn.

Surygała J.: „Przemysł Chemiczny” 81/2 2002

8. Modernizacje schematów rafinerii skutkujące poprawą jakości benzyn i olejów.

Molenda J.: „Przemysł Chemiczny” 81/10 2002

9. Technologie zmniejszania zawartości benzenu w benzynach silnikowych. Borowiec

Z.: „Przemysł Chemiczny” 81/4 2002

10.  basf. Benzyny.pl
11.  chemia.umcs.lublin.pl
12.  www.mos.gov.pl
13.  www.paliwa.pl