Урок «Диффузия - Сайт учителя ФИЗИКИ Селищевой О.М.

Урок по теме «Диффузия», 7 кл.
Цель урока: Изучить сущность процесса диффузии и показать значение явления
диффузии в природе, технике и быту.
Задачи: Образовательные:
Сформировать:



представление о диффузии, как о явлении самопроизвольного смешивания веществ
вследствие движения молекул.
представление о том, что диффузия наблюдается в твердом, жидком и
газообразном состояниях вещества;
представление о значении диффузии для неживой и живой природы.
Развивающие:



учить логически правильно выражать свои мысли средством физикоматематического языка;
развивать умения анализировать ходе эксперимента, на его основе формулировать
логические выводы;
развивать ассоциативное мышление.
Воспитательные:
 Формирование умения использовать теоретические знания для понимания
сущности явлений происходящих в природе.
 Повышение уровня экологического и эстетического воспитания учащихся.
План урока:
1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний: Экспресс-опрос.
3. Изучение нового материала:
 Понятие диффузии.
 Скорость протекания диффузии в разных агрегатных состояниях.
 Зависимость диффузии от температуры тела.
 Зависимость протекания диффузии от наличия электрического поля.
 Применение диффузии.
4. Закрепление.
 Работа с пословицами, стихами.
 Решение задач.
 Тестирование на компьютере.
 Буквенная неразбериха.
5. Домашнее задание:
Конспект урока
Добрый день, ребята, гости урока. Этот интегрированный урок будем вести мы –
учителя школы №13 Комиссарова Н.И – учитель физики и Бондаренко О.И – учитель
химии. В нашей школе ученики очень любят интегрированные уроки, т.е уроки на
которых можно изучать проблему с точек зрения разных учебных предметов. На таких
уроках ученикам можно проявить себя сразу в нескольких областях науки.
Наш урок – это урок соревнование. Мы попросили вас разделиться на пять групп. На
доске вы видите импровизированный холст. Правильный ответ любой команды будет
отражен на нем в виде мазка какого-либо цвета. Поэтому каждой группе мы вручаем
1
импровизированную краску. Красок всего пять: красная, зеленая, синяя, оранжевая,
желтая. Придумайте название своей команде, связанное с каким либо цветом.
В конце урока необычная картина будет завершена. Итог урока – соревнования подведем
так: какой цвет на холсте будет преобладать, та команда выиграла.
Как много удивительного и интересного происходит вокруг нас. Многое хочется узнать,
попытаться объяснить самостоятельно.
Уже в глубокой древности зародилось представление о том, что все окружающие нас тела
состоят из мельчайших частиц, недоступных непосредственному наблюдению.
Древнегреческий ученый Демокрит впервые высказал гениальное предположение о том,
что все тела состоят из мельчайших неделимых и незримых частичек.
- Как называются эти незримые частички веществ?
- Из каких частиц состоят молекулы?
-Можно ли утверждать, что молекулы одного и того же вещества одинаковые, а разных –
различные по размерам и форме?
- Справедливо ли утверждение о том, что при нагревании молекулы вещества
увеличиваются в размерах?
-Можно ли говорить, что при нагревании вещества увеличиваются промежутки между
молекулами?
-Одинаковы ли расстояния между молекулами в газах, жидкостях и в твердых телах?
Как это можно доказать?
Молодцы, ребята!
Сегодня мы будем говорить об очень интересном и важном явлении в нашей жизни,
связанным с молекулярным строением вещества. Но, а пока... Послушайте отрывок из
старой ассирийской сказки «Царь Зимаар». «Был у царя умный советник Аяз, которого он
очень уважал. Как обычно бывает в таких случаях, у Аяза были враги, которые его
оклеветали перед царем, и тот, послушав их, заключил Аяза в тюрьму. Когда к Аязу
пришла жена, он велел ей поймать большого муравья, привязать к его лапке крепкую
веревку длиной сорок метров, к свободному концу её привязать верёвку такой же длины и
пустить муравья по наружной стене тюрьмы в указанном месте. Как сказал Аяз, так жена
и сделала. Сам же Аяз насыпал на окно камеры сахара и муравей по запаху сахара
добрался до камеры, где сидел Аяз».
- Каким образом Аяз получил в своё распоряжение верёвку для побега?
Ой, Ольга Игоревна я для эксперимента несла пшено и рис и случайно их рассыпала. Как
вы думаете ребята возможно ли крупу снова аккуратно рассортировать?
Всем известно, если два вещества соприкасаются друг с другом, то они непременно
перемешаются между собой. Этот самопроизвольный процесс перемешивания веществ в
науке называется диффузией. Тема нашего урока: «Диффузия». конспект!
На уроке мы познакомимся с этим явлением основываясь на знаниях по физике, химии,
биологии, рассмотрим, благодаря чему оно происходит и поговорим о практическом
применении диффузии.
Итак, явление проникновения молекул одного вещества в межмолекулярные промежутки
другого называется диффузией.
Проведем эксперимент. Вызываем одного ученика к доске. Распыляем на расстоянии
дезодорант. Почему ты почувствовал запах дезодоранта?
- почему возможно распространение запахов в пространстве?
Распространение запахов возможно благодаря движению молекул веществ. Это движение
носит непрерывный и беспорядочный характер. Сталкиваясь с молекулами газов,
входящих в состав воздуха, молекулы дезодоранта много раз меняют направление своего
движения и, беспорядочно перемещаясь, разлетаются по всей комнате.
ролик
- Какой вывод можно сделать о том, благодаря чему происходит процесс диффузии?
Причина диффузии - беспорядочное движение молекул.
2
Давайте проведем еще один эксперимент. На стенки мерного цилиндра наклеиваю
фильтровальную бумага, смоченную фенолфталеином – веществом – индикатором,
которое покажет, что прошла химическая реакция. Внутрь цилиндра, не касаясь его
стенок, вношу ватку смоченную нашатырем.
-Что вы наблюдаете? Бумага стала розовой.
-Почему бумага стала розовой? Молекулы аммиака попали на бумагу, вызвав ее
покраснение.
Мы наблюдали процесс диффузии в газах. А возможна ли диффузия в жидкостях?
На ваших столах стоят чашки Петри с водой. Бросьте несколько кристалликов
перманганата калия в воду.
- Что вы наблюдаете?
-Быстро ли растворяются кристаллики марганцовки? Почему?
- Благодаря чему происходит растворение кристалликов марганцовки в воде?
- Возможен ли процесс диффузии в твердых телах?
Сейчас я хочу продемонстрировать процесс диффузии в твердых веществах. В стакан
содержащий желатин был введен поликристалл медного купороса (фото справа), через 15
часов (фото слева). На следующем слайде вы видите результат диффузии перманганата
калия в желатине. Первая фотография сделана сразу же после введения кристаллов в
желатин, вторая через 2 часа. Последнее фото мы сделали спустя 2-е суток.
Приведу еще один пример. На стеклышко я насыпала кристаллики марганцовки, сверху
кристаллики покрыла расплавленным воском. На слайде вы видите результат диффузии
проходившей в течение недели (слева) и более 5 лет( справа).
Можно привести еще один пример. Если отшлифованные пластины свинца и золота
положить одна на другую и сжать грузом, то при обычной комнатной температуре (около
20°С) за 5 лет золото и свинец взаимно проникнут друг в друга на расстояние всего около
1 мм.
-Какой вывод можно сделать по приведенным примерам?
Диффузия в твёрдых телах происходит чрезвычайно медленно.
-Как вы думаете , почему?
-Какой вывод можно сделать по результатам рассмотрения диффузии в газах, жидкостях
и твердых телах?
Молекулы веществ находящихся в любом агрегатном состоянии, непрерывно двигаются..
Беспорядочное движение частиц жидкостей впервые было доказано ботаником, Почетным
хранителем ботанического отделения Британского музея шотландцем Робертом Броуном в
1827 году. Рассматривая в микроскоп пыльцу, размешанную с водой, он увидел
непрерывно хаотично двигающиеся темные точки. Те, что были покрупнее, двигались
медленнее, не спеша меняли свое направление. Более мелкие – прыгали беспорядочно,
случайно, бросаясь из стороны в сторону. Ученый задумался: «Почему?»
- Ребята, почему частички пыльцы двигались? Что способствовало движению пыльцы?
Частички пыльцы двигались под действием ударов, наносимых им движущимися
молекулами воды.
Броун был настоящим ученым, столкнувшись с непонятным явлением, он его
добросовестно исследовал. Он наблюдал движение не только «живых» частичек пыльцы,
но и движение «мертвых» частичек глины. Он обнаружил, что в горячей воде частицы
двигаются быстрее, чем в холодной. Убедился, что путь их совершенно случаен и не
3
зависит от лондонских кэбов, громыхающих по мостовой. Чтобы убедиться в этом, он
потратил немало времени, наблюдая ту же картину в сельской тиши… Явление движения
взвешенных частичек в жидкости или газе сейчас называют броуновским движением. Это
явление есть еще одно яркое доказательство движения молекул веществ.
- А что можно сказать о скорости протекания диффузии в различных агрегатных
состояниях вещества?
-Ребята, какой вывод о движении молекул можно сделать по результатам экспериментов?
Молекулы газов свободны, так как расстояние между молекулами много больше размеров
молекул, двигаются с большими скоростями. Молекулы жидкостей расположены так же
беспорядочно, как и в газах, но значительно плотнее друг к другу и поэтому
взаимодействуют друг с другом сильнее, чем в газах. Каждая молекула, находясь в
окружении соседних молекул, как бы топчется на одном месте и медленно перемещается
внутри жидкости.
Молекулы твердых веществ расположены в строгом порядке,
образовывая пространственную решетку, чем обеспечивается сохранение формы и объема
твердого тела. Частицы твердого тела совершают колебания около положения равновесия,
которое остается неизменным очень продолжительное время.
Почему в газах диффузия происходит быстро
Где быстрее происходит диффузия – в жидкостях или в газах Почему
Быстро или медленно происходит диффузия в твердых телах Почему
Диффузия протекает в веществах находящихся в различных агрегатных состояниях, но
с разной скоростью. Наиболее быстро диффузия происходит в газах, медленнее в
жидкостях и медленнее всего в твёрдых телах. Скорость протекания диффузии зависит
от того, в каком агрегатном состоянии находятся вещества.
Зависимость диффузии от температуры вещества
Проведём ещё один опыт и сделаем это в группах (практическая работа).
В два одинаковых стеклянных сосуда налейте одинаковое количество воды, но различной
температуры. С вверху поместите несколько крупинок растворимого кофе.
Пронаблюдаете, что происходит. (1 – 2 мин).
Имеет ли место явление диффузии в этом опыте? Почему?
Что вы можете сказать о скорости протекания диффузии в первом и втором сосудах?
Сейчас в обоих сосудах в диффузии участвуют одни и те же вещества, находящиеся в
одних и тех же агрегатных состояниях. Значит, скорость протекания диффузии должна
быть одинакова? Но результат опыта свидетельствует об обратном. Почему?
Скорость диффузии увеличивается с ростом температуры, так как молекулы
взаимодействующих тел начинают двигаться быстрее. Это утверждение справедливо для
веществ находящихся в любом агрегатном состоянии.
В ходе диффузии молекулы каждого из
соприкасающихся веществ проникают в
промежутки между молекулами другого
вещества.
Чем быстрее будут двигаться
молекулы
соприкасающихся
веществ, тем быстрее происходит
диффузия.
Но
из беседы
опыта выдвигается
следует, чтогипотеза:
диффузияв
(В ходе
проходила быстрее в том сосуде, где
температура воды выше.
В
теле
с
более
высокой
температурой молекулы движутся
быстрее.
4
Температура- это не единственный фактор, от которого зависит скорость протекания
диффузии. Если налить воду в U-образную трубку, в одном колене размешать немного
чернил, и поместить два провода, подсоединенные батарейке с напряжением в 4,5 В
таким образом, чтобы отрицательный электрод был помещен в раствор чернил, то процесс
окрашивания воды происходит довольно быстро. Через 3 часа вода будет равномерно
окрашена в обоих коленах трубки. Этот процесс называется электрофорезом.
Электрофорез - широко распространенный и давно применяемый метод физиотерапии,
при котором на организм оказывается одновременное воздействие постоянным током и
лекарственными веществами. Особенность электрофореза состоит в том, что частицы
лечебного раствора вводятся через кожу или слизистые оболочки именно под действием
внешнего электрического поля. Наиболее проницаема для него кожа лица, живота,
предплечий, поясничной области, бедер и голеней.
Электрофорез (от электро... и греч. phoresis — несение, перенесение), направленное
движение заряженных
частиц
под действием внешнего электрического поля.
Электрофорез был открыт Ф. Ф. Рейссом в 1807г и является разновидностью процесса
диффузии..
МУЗ «Детская поликлиника» г. Новочебоксарска в отделении физиотерапии электрофорез
применяется для лечения органов дыхания, зрения, опорно-двигательного аппарата. В
день в среднем этот вид лечения получают более 50 детей. Преимущество электрофореза
состоит в том, что эта процедура безболезненна, при аллергической реакции организма
возможен вывод лекарства из организма, кроме того, электрофорез обеспечивает быстрое
всасывание лекарственного препарата, не вызывает нарушения микрофлоры кишечника.
Физкультпауза.
А где же нашел применение процесс диффузии? Чтобы ответить на этот вопрос, мы
предлагаем вам поработать над текстами, которые получит каждая группа. Задача каждой
группы - выделить в тексте главное и составить рассказ о применении процесса диффузии
в данной области. Выступающих от группы может быть несколько.
Текст 1 группы. Диффузия в растительном мире
К.А. Тимирязев говорил: «Будем ли мы говорить о питании корня за счёт веществ,
находящихся в почве, будем ли говорить о воздушном питании листьев за счет атмосферы
или питании одного органа за счёт другого, соседнего, – везде для объяснения мы будем
прибегать к тем же причинам: диффузия».
Действительно, в растительном мире очень велика роль диффузии. Например, большое
развитие листовой кроны деревьев объясняется тем, что диффузионный обмен сквозь
поверхность листьев выполняет не только функцию дыхания, но частично и питания. В
настоящее время широко практикуется внекорневая подкормка плодовых деревьев путем
опрыскивания их кроны.
Большую роль играют диффузные процессы в снабжении природных водоёмов и
аквариумов кислородом. Кислород попадает в более глубокие слои воды в стоячих водах
за счёт диффузии через их свободную поверхность. Поэтому нежелательны всякие
ограничения свободной поверхности воды. Так, например, листья или ряска,
покрывающие поверхность воды, могут совсем прекратить доступ кислорода к воде и
привести к гибели ее обитателей. По этой же причине сосуды с узким горлом непригодны
для использования в качестве аквариума.
Текст 2 группы. Роль диффузии в пищеварении и дыхании человека
5
Наибольшее всасывание питательных веществ происходит в тонких кишках, стенки
которых специально для этого приспособлены. Площадь внутренней поверхности
кишечника человека равна 0,65м2. Она покрыта ворсинками – микроскопическими
образованиями слизистой оболочки высотой 0,2-1мм, за счет чего площадь реальной
поверхности кишечника достигает 4-5 м2, т.е. достигает в 2-3 раза больше площади
поверхности всего тела. Процесс всасывания питательных веществ в кишечнике возможен
благодаря диффузии.
Дыхание – перенос кислорода из окружающей среды внутрь организма сквозь его
покровы – происходит тем быстрее, чем больше площадь поверхности тела и окружающей
среды, и тем медленнее, чем толще и плотнее покровы тела. Отсюда понятно, что малые
организмы, у которых площади поверхности велики по сравнению с объемом тела, могут
обходиться вовсе без специальных органов дыхания, удовлетворяясь притоком кислорода
исключительно через наружную оболочку.
А как же дышит человек? У человека в дыхании принимает участие вся поверхность тела
– от самого толстого эпидермиса пяток до покрытой волосами кожи головы. Особенно
интенсивно дышит кожа на груди, спине и животе. Интересно, что по интенсивности
дыхания эти участки кожи значительно превосходят легкие. С одинаковой по размеру
дыхательной поверхности здесь может поглощаться кислорода на 28% а выделяться
углекислого газа даже на 54% больше, чем в легких. Однако во всем дыхательном
процессе участие кожи ничтожно по сравнению с легкими, так как общая площадь
поверхности легких, если развернуть все 700 млн. альвеол, микроскопических пузырьков,
через стенки которых происходит газообмен между воздухом и кровью, составляет около
90-100 квадратных метров а общая площадь поверхности кожи человека около 2
квадратных метров, т.е, в 45-50 раз меньше.
Таким образом, диффузия имеет большое значение в процессах жизнедеятельности
человека, животных и растений. Благодаря диффузии кислород из легких пpoникaeт в
кровь человека, а из крови – в ткани.
Текст 3 группы. Осмос. Диффузия в медицине.
Одним из видов процесса диффузии является одностороннее проникновение молекул
одних веществ в другие. Научным языком это звучит так: диффузия веществ через
полупроницаемые мембраны. Такой процесс называется осмосом. Осмос от греческого –
толчок, давление. Впервые осмос наблюдал французский химик Нолле в 1748 г.
Обратимся к бобам фасоли, которые лежат у вас на столах. Одну фасоль мы заранее
замочили в горячей воде, другая оставалась сухой. Думаю, что разница в размерах фасоли
видна. Здесь вы наблюдаете одностороннюю диффузию – осмос.
В почвенных растворах содержатся минеральные соли и органические соединения. Вода
из почвы попадает в растение путем осмоса через полупроницаемые мембраны корневых
волосков. Концентрация воды в почве оказывается выше, чем внутри корневых волосков,
поэтому вода проникает в зерно и дает жизнь растению.
Аналогичный процесс применяется в медицине, например, в аппарате «искусственная
почка».Боле 30 лет назад немецкий врач Вильям Кольф применил аппарат «искусственная
почка». С тех пор он применяется: для неотложной хронической помощи при острой
интоксикации; для подготовки больных с хронической почечной недостаточностью к
трансплантации почек; для длительного (10-15 лет) жизнеобеспечения больных с
хроническим заболеванием почек.
Аппарат представляет собой гемодиализатор, в котором кровь соприкасается через
полупроницаемую мембрану с солевым раствором. В солевой раствор сквозь мембрану
6
проходят ионы и молекулы продуктов обмена (мочевина, мочевая кислота), а также
различные токсические вещества, подлежащие удалению из организма.
Аппарат
подключается к кровеносной системе больного с помощью катетеров, введенных в полую
и локтевую вены. Диализ продолжается 4-6 ч. Этим достигается очистка крови от
азотистых шлаков при недостаточной функции почек, т.е. осуществляется регулирование
химического состава крови.
Практическое применение осмоса. Мембранные методы разделения применяются для
опреснения солёных и очистки сточных вод, получения особо чистой воды, разделения
углеводородов, концентрирования растворов, в том числе пищевых продуктов,
биологически активных веществ, обогащения воздуха кислородом. В настоящее время во
всем мире действует свыше 2000 заводов по опреснению воды.
Кессонная болезнь Наиболее интенсивно диффузия происходит между газами и между
газом и жидкостью. Газы адсорбируются на поверхности жидкости, а затем путем
диффузии распространяются по всей ее массе, иначе говоря, растворяются в ней. При не
слишком высоких давлениях масса газа, растворяющегося в жидкости, прямо
пропорциональна парциальному давлению газа в ней. При снижении давления газа над
поверхностью жидкости растворенный в ней газ выделяется в форме пузырьков. Это
явление лежит в основе кессонной болезни, которой страдают водолазы. Известно, что на
глубине под водой водолаз дышит воздухом при повышенном давлении и кровь
насыщается газами воздуха, особенно азотом. В результате резкого снижения давления
при возвращении на поверхность воды азот выделяется из крови в виде пузырьков,
которые могут попасть в кровеносный сосуд небольшого диаметра. В этом случае может
наступить полная закупорка сосуда. Явление это называется газовой эмболией. Закупорка
сосуда в жизненно важных органах может иметь серьёзные последствия для организма.
Чтобы избежать этого, приходится возвращать водолаза на поверхность очень медленно
(после работы на глубине 80 м в течение 1 часа на подъем надо затратить около 9 часов
или же использовать специальные декомпрессионные камеры. В настоящее время
разрабатываются устройства с применением гелиево-кислородной смеси, которые дают
возможность более быстрого возвращения водолаза на поверхность.
Текст 4 группы. Применение диффузии в технике.
Диффузия находит широкое применение в промышленности. На явлении диффузии
основана диффузионная сварка металлов. Методом диффузионной сварки соединяют
между собой металлы, неметаллы, металлы и неметаллы, пластмассы. Детали помещают в
закрытую сварочную камеру с сильным разряжением, сдавливают и нагревают до 800
градусов. При этом происходит интенсивная взаимная диффузия атомов в поверхностных
слоях контактирующих материалов. Диффузионная сварка применяется в основном в
электронной и полупроводниковой промышленности, точном машиностроении.
Для извлечения растворимых веществ из твердого измельченного материала применяют
диффузионный аппарат. Такие аппараты распространены главным образом в
свеклосахарном производстве, где их используют для получения сахарного сока из
свекловичной стружки, нагреваемой вместе с водой.
Существенную роль в работе ядерных реакторов играет диффузия нейтронов, то есть
распространение нейтронов в веществе, сопровождающееся многократным изменением
направления и скорости их движения в результате столкновения с ядрами атомов.
Диффузия нейтронов в среде аналогична диффузии атомов и молекул в газах и
подчиняется тем же закономерностям.
7
В результате диффузии носителей в полупроводниках возникает электрический ток, Для
создания, например, полупроводникового диода в одну из поверхностей германия
вплавляют индий. Вследствие диффузии атомов индия в глубь монокристалла германия в
нем образовывается р-n – переход, по которому может идти значительный ток при
минимальном сопротивлении.
На явлении диффузии основан процесс металлизации – покрытия поверхности изделия
слоем металла или сплава для сообщения ей физических, химических и механических
свойств, отличных от свойств металлизируемого материала. Он применяется для защиты
изделий от коррозии, износа, повышения контактной электрической проводимости, в
декоративных целях. Для повышения твердости и жаростойкости стальных деталей
применяют цементацию. Она заключается в том, что стальные детали помещают в ящик с
графитовым порошком, который устанавливают в термической печи. Атомы углерода
вследствие диффузии проникают в поверхностный слой деталей. Глубина проникновения
зависит от температуры и времени выдержки деталей в термической печи.
- Ребята, а где мы встречаемся с процессом диффузии в повседневной жизни?
Засолка и засахаривание, смешивание различных ингредиентов при приготовлении пищи,
склеивание поверхностей
Текст 5 группы. Но, не всегда диффузия благо для человека. К сожалению, необходимо
отметить и вредные проявления этого явления. Дымовые трубы предприятий
выбрасывают в атмосферу углекислый газ, оксиды азота и серы. В настоящее время общее
количество эмиссии газов в атмосферу превышает 40 миллиардов тонн в год. Избыток
углекислого газа в атмосфере опасен для живого мира Земли, нарушает круговорот
углерода в природе, приводит к образованию кислотных дождей. Процесс диффузии
играет большую роль в загрязнении рек, морей и океанов. Годовой сброс
производственных и бытовых стоков в мире равен примерно 10 триллионов тонн.
Загрязнение водоёмов приводит к тому, что в них исчезает жизнь, а воду, используемую
для питья, приходится очищать, что очень дорого. Кроме того, в загрязненной воде
происходят химические реакции с выделением тепла. Температура воды повышается, при
этом снижается содержание кислорода в воде, что плохо для водных организмов. Из-за
повышения температуры воды многие реки теперь зимой не замерзают.
Для снижения выброса вредных газов из промышленных труб, труб тепловых
электростанций устанавливают специальные фильтры. Для предупреждения загрязнения
водоемов необходимо следить за тем, чтобы вблизи берегов не выбрасывался мусор,
пищевые отходы, навоз, различного рода химикаты.
Мы видим, как велико значение диффузии в неживой природе, а существование живых
организмов было бы невозможно, если бы не было этого явления. К сожалению,
приходится бороться с отрицательным проявлением этого явления, но положительных
факторов намного больше и поэтому мы говорим об огромном значении диффузии в
природе.
Мы думаем, что в этом классе много учеников знающих и любящих стихи. Вот например:
Калидаса. Рождение Кумары.
Гостеприимные древние кедры
Благоухают смолою целебной.
Какое физическое явление вы узнаете в этих поэтических строках?
Заип Хай. Написано по случаю посещения Синей горы.
По запаху лотосов вышел к саду,
8
Так сладко пахли они.
или
Ибн Абд Раббихи. «Хоть мускус был в мешках упрятан…»
Хоть мускус был в мешках упрятан,
Распространяет аромат он…
Почему запахи распространяются в воздухе?
А.С.Пушкин. Борис Годунов.
Один
Все плачут, Заплачем, брат, и мы.
Другой
Я силюсь, брат.
Да не могу.
Первый
Я также. Нет ли луку?
Для чего потребовался лук?
Афанасий Фет. Золотой век.
Я посещал тот край обетованный
Где золотой блистал когда-то век,
Где, розами и миртами венчанный,
Под сению дерев благоуханной
Блаженствовал незлобный человек.
Леса полны поныне аромата…
Давайте проведем между командами небольшой конкурс. В фольклоре народов тоже
упоминается о процессе диффузии. Вспомните несколько пословиц или поговорок в
которых так или иначе идет речь о диффузии.
1. Ложка дёгтя в бочке мёда. (Русская)
2 Нарезанный лук пахнет и жжёт глаза сильнее. (Мальгашская)
3. Тухлое яйцо портит всю кашу. (Немецкая)
4. На мешке с солью и верёвка солёная. (Корейская)
5. Овощной лавке вывеска не нужна. (Японская)
6. Капля яду ведро молока портит. (Тамильская)
8. Запах мускуса не скроешь. (Персидская)
9 Волка нюх кормит. (Узбекская)
Задачи:
! Большинство клопов, божьи коровки, некоторые листоеды используют для своей защиты
резкие запахи. Запах клопов отвратительный, а божьи коровки выделяют желтую пахучую
ядовитую жидкость. Объясните передачу запахов.
! Пчелиный яд – средство защиты пчелы, к которому она прибегает в случае опасности.
Яд – это бесцветная прозрачная жидкость с ароматным запахом, горьким и жгучим
вкусом. Количество яда в организме пчелы составляет 0,1 – 0,3 миллиграмма. Пчелиный
яд обладает высокой биологической активностью. У некоторых людей уже после 2-3
9
пчелиных укусов может развиться недомогание и сильная аллергическая реакция. А 500600 укусов могут повлечь за собой смерть здорового человека. Тем не менее, пчелиный яд
оказывает хорошее действие при лечении ревматизма, язв, бронхиальной астмы,
заболевании глаз. Объясните с точки зрения физики термин «высокая биологическая
активность» ( под термином понимается быстрое протекание биологических процессов, в
частности связанное с быстрым движением молекул.
!В качестве тонизирующих культур обычно употребляют чай, какао или кофе. Все они
возделываются в тропиках. Родина чая – Китай, и в Европе он стал известен в 17 веке, но
быстро приобрел широкую популярность, особенно после того, как его стали доставлять
сюда на быстроходных трехмачтовых парусниках – чайных клиперах. Родина кофе –
Африка, но в наши дни 2/3 его сбора дают страны Латинской Америки. Культура какао,
напротив родилась в Америке, но теперь основные ее производители находятся на
Гвинейском побережье Африки. Чем объясняется быстрое распространение ароматов этих
напитков?
! В каждый момент времени в кровеносных сосудах, оплетающих альвеолы, находится
примерно 70 мл крови, из которой в альвеолы диффундирует углекислый газ, а в
обратном направлении – кислород. Огромная поверхность альвеол дает возможность
уменьшить толщину слоя крови, обменивающийся газами с внутриальвеолярным
воздухом, до 1мкм, что позволяет менее чем за 1с насытить это количество крови
кислородом и освободить ее от избытка углекислоты. Как протекает процесс диффузии в
этом случае? Молекулы кислорода проникают сквозь альвеолы , в обратном направлении
молекулы углекислого газа из кровеносных сосудов проникают в альвеолы.
!Самый многочисленный способ общения насекомых – общение с помощью
обонятельных химических средств. Есть привлекающие ароматы (аттраканты), а есть
отталкивающие (репелленты), воспринимаемые обонятельными дырочками(порами) на
усиках. К аттракантам относятся феромоны и гормоны. «Матка здесь»,- сообщает один
из феромонов в пчелином гнезде. А репелленты? «Нас много, корма на всех не хватит,
подождите расти»,- следует пахучий сигнал от первого комариного выплода. И личинки
комаров следующего выплода смиренно ждут приказа на превращение в комаров. Что
доказывает распространение запахов? (Молекулы беспорядочно двигаются)
! Невозможно представить свою жизнь и быт без ароматических запахов. Для того, чтобы
получить один килограмм розового масла, необходимо переработать более 1,5 тонн
лепестков розы. Ладан, ароматическую смолу для церковных нужд, получают из сока
ладанного дерева и босвелии священной, растущих в Восточной Африке. Как передаются
запахи?
!Природные горючие газы не имеют запаха. Поэтому с целью быстрейшего обнаружения
опасных скоплений газа в помещениях в него примешивают пахучее вещество – одорант.
Объясните, почему достаточно всего несколько граммов одоранта на тысячи кубических
метров газа, чтобы придать ему запах.
! Почему для сварки металлических деталей необходимы их плотное соприкосновение и
очень высокая температура?
! Почему чернильные пятна легче удалить вскоре после того, как были пролиты чернила,
и значительно труднее сделать это впоследствии?
!Что общего между склеиванием деревянных изделий, сваркой металлов и их паянием?
Во всех случаях прочное соединение объясняется тем, что молекулы вследствии своего
непрерывного движения проникают в поверхностные слои деталей в местах их
соприкосновения. При склеивании проникают частицы клея, при паянии – частицы
припоя, при сварке взаимное проникновение частиц самих свариваемых деталей.
Тест и буквенная неразбериха
Природа широко использует возможности, заложенные в процессе диффузионного
проникновения, играет важнейшую роль в поглощении питания и насыщении
кислородом крови. В пламени Солнца, в жизни и смерти далёких звезд, в воздухе,
10
которым мы дышим, всюду мы видим проявление всемогущей и универсальной
диффузии.
Подведем итог нашего урока. Работали на уроке вы активно, вашими познаниями
нарисована картина. На ней по нашему мнению нет преобладающего цвета – поэтому
победила дружба и ваши знания! Мы были рады с вами познакомиться. До новых встреч!
Литература:
1. Буров В.А. “Фронтальные экспериментальные задания по физике”. – М.:
“Просвещение”, 1981 г.
2.Золотов В.А. Вопросы и задачи по физике. – М.: “Просвещение”, 1970 г.
3. Козлова Н.Д. (ред.) “Я иду на урок физики”. – М.: “Первое сентября”, 1998 г.
4. Лукашик В.И. “Сборник задач по физике”. – М.: “Просвещение”, 2004 г.
5. Перышкин А.В, Н.А. Родина “Физика”,7 кл., – М.: “Просвещение”, 2005 г.
6. Решанова В.И. “Развитие логического мышления учащихся при обучении физике”. –
М.: “Просвещение”, 1985 г.
7. Кириллова И.Г. Книга для чтения по физике. – М.: “Просвещение”, 1986 г.
8. Иванова Л.А. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении
физики. – М.: “Просвещение”, 1983 г.
Надо:
Тюбики импровизированной краски
Краску, губку ватман, фасоль, кофе. Горячая вода.
Тест
1. Какое из приведенных ниже утверждений верно?
А) только газы состоят из молекул
Б) только жидкости состоят из молекул
В) только твердые тела состоят из молекул
Г) все тела состоят из молекул
2. В каких телах диффузия, при одинаковых температурах, происходит быстрее?
А) в газах
Б) в жидкостях
В) в твердых телах
Г) во всех одинаково
3. Что доказывает процесс диффузии?
А) что молекулы взаимодействуют между собой
Б) что молекулы состоят из атомов
В) что молекулы очень малы
Г) что молекулы непрерывно хаотично движутся
4. Как зависит скорость протекания диффузии от температуры?
А) не зависит
Б) другой ответ
В) чем ниже температура вещества, тем меньше скорость
Г) чем выше температура вещества, тем меньше скорость
5. Проникновение молекул определенных веществ через полупроницаемые мембраны
называется?
А) диффузия
Б) броуновское движение
В) осмос
Г) электролиз
11
6. Какое явление доказывает движение молекул веществ
А) броуновское движение
Б) механическое движение
В) объемное расширение вещества
Г) среди ответов нет верного
7. Где лучше резиновый шарик, наполненный водородом, сохранит свою форму
А) в холодном помещении
Б) в теплом помещении
В) температура помещения не имеет значения
Г) среди ответов нет верного
Буквенная неразбериха
1) Проникновение молекул одного вещества в межмолекулярные промежутки другого
(диффузия)
2) Агрегатное состояние вещества, в котором диффузия проходит с наибольшей
скоростью (газы)
3) Протекание диффузии в одном направлении через полупроницаемые мембраны
(осмос)
4) Результат выбросов в атмосферу и реки вредных отходов
производства.(загрязнение)
5) Беспорядочное ……. молекул приводит к диффузии веществ.
6) Физическая величина, ускоряющая процесс диффузии.(температура)
7) Введение лекарственных препаратов через кожу, с помощью электрического тока.
(электрофорез)
т
и
д
м
с
о
з
а
е
ф
ф
о
с
г
ы
г
м
з
у
з
и
я
з
е
п
а
ж
и
е
е
д
р
е
г
р
н
ж
и
в
о
12
р
а
я
е
е
е
о
ф
а
р
з
н
н
и
р
н
т
у
э
л
е
к
т
о