Диффузия

Тема урока. Диффузия.

Цели урока. Ознакомить с фактом, подтверждающим непрерывное хаотическое движение частиц вещества, объяснить причину диффузии, формировать умения рассуждать, выдвигать гипотезы, решать качественные задачи.

Демонстрации. Диффузия паров брома в воздухе, насыщенного раствора медного купороса в дистиллированной воде, газов через пористую перегородку (диффузия водорода и углекислого газа в воздухе). Видеофрагмент «Диффузия».

ОЭЗ. Три пробирки (одна с ватой, смоченной одеколоном, другая с кристалликами марганцовки, третья с водой), лист бумаги.

Диск «Открытая физика» 1.1.п/р С.М. Козела модель и видеозапись эксперимента «Диффузия»

Ход урока.

1. Контроль знаний.

Рис. 22. Распространение по фильтровальной бумаге синей краски (1 — крышка,

— фильтровальная бумага,

— кристаллы иода)

2. Формирование нового знания.

Движение частиц, из которых состоит вещество. Чтобы доказать, что частицы вещества движутся, проведем опыт и сопоставим несколько фактов.

Факт № 1. Вдоль стенки внутрь высокого цилиндрического сосуда опустим узкую полоску фильтровальной бумаги, пропитанную влажным крахмальным клейстером. На дно сосуда поместим кристаллы йода. Сосуд плотно закроем крышкой (рис. 22). Полоска бумаги постепенно начнет окрашиваться в синий цвет. По распространению по полоске бумаги синей краски можно судить о движении молекул йода.

Факт №2. Если на классную доску выплеснуть немного одеколона, то через некоторое время следы одеколона с доски исчезнут, а запах жидкости будет ощущаться во всем помещении. Что доказывает распространение запаха?

Молекулы пахучего вещества (например, одеколона) заполнили все помещение. Как это могло произойти? Молекулы пахучего вещества движутся. Сталкиваясь с молекулами воздуха, они много раз меняют направление своего движения. Молекулы, беспорядочно перемещаясь, распространяются по всему помещению и перемешиваются с молекулами воздуха.

Факт № 3. Опустим в стакан с холодной водой кусок сахара (сахар — бытовое название сахарозы). Сахар растает, и образуется густой сироп на дне стакана. Сироп хорошо виден, если посмотреть сквозь стакан на свет. Через несколько часов сироп постепенно растворится в воде. Распространение сахара по объему стакана произошло произвольно, поскольку воду не размешивали. Молекулы сахарозы движутся в воде в разные стороны между молекулами воды, и, таким образом, сахар распространяется по всему стакану, заполненному водой.

Факт № 4. Наблюдение взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулярными промежутками другого (анимация. Диск Физика Библиотека наглядных пособий. 7-

// кл. п/р Ханнанова )

Диффузия - взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга, происходящее вследствие беспорядочного движения частиц вещества (атомов и молекул), (от лат. diffusio — распространение, растекание).

Диффузия является одним из основных доказательств движения частиц вещества (атомов и молекул).

Невидимое движение частиц вещества носит непрерывный и беспорядочный характер (разные молекулы движутся в самых разнообразных направлениях). Движение молекул никогда не прекращается. Молекулы движутся, тело при этом может находиться в покое.

Диффузия происходит в газах, жидкостях и твердых телах.

Наиболее быстро диффузия протекает в газах, медленнее в жидкостях, еще медленнее — в твердых телах.

По этой причине изучением диффузии в твердых телах ученые стали заниматься позднее. Столетиями люди сваривали металлы и получали сталь, нагревая твердое железо в атмосфере углерода. При этом они не имели ни малейшего представления о происходящих диффузионных процессах. Только в 1896 г. началось изучение этих процессов.

Диффузия в твердых телах обеспечивает соединение металлов при сварке, пайке, позволяет повышать твердость металлов, их прочность и жаростойкость. Один из способов сварки металлических деталей так и называется диффузионная сварка. Поверхности деталей при этом тщательно зачищают и соединяют одну с другой. Детали помешают в закрытую камеру, из которой откачивают воздух, сильно сдавливают и нагревают (без расплавления материалов). Происходит диффузия частиц металлов в месте соединения, и детали прочно соединяются одна с другой.

Осмос.

? Что происходит при засолке огурцов, помидоров и других овощей?

Например, при засолке огурцов происходит диффузия соли через кожицу огурцов

проникновение молекул соли через тонкую перегородку, или мембрану. Существуют перегородки, проницаемые для одних молекул и не проницаемые для других. Такие перегородки называют полупроницаемыми. К ним относят мембраны растительных и животных клеток.

Осмос - диффузия вещества через полупроницаемую перегородку (от греч. оsmos

толчок, давление).

Осмос играет важную роль в жизнедеятельности человека, животных и растений. Обмен веществ в организме осуществляется посредством растворов различных органических и неорганических веществ, омывающих полупроницаемые мембраны клеток.

Всасывание воды корнями растений, проникновение питательных веществ в клетки и удаление из них продуктов жизнедеятельности осуществляются в значительной степени благодаря осмосу.

Выполнение экспериментальных задании (стр. 46)

НАБЛЮДЕНИЕ ДИФФУЗИИ В ЖИДКОСТЯХ И ТАЗАХ Приборы и материалы: три пробирки (одна с ватой, смоченной одеколоном, другая с кристалликами перманганата калия (марганцовки), третья с водой), лист бумаги.

Е Откройте на короткое время пробирку с ватой, смоченной одеколоном. Что вы почувствовали? Как можно объяснить распространение запаха одеколона?

Смочите часть листа бумаги водой, положите на увлажненное место кристаллик перманганата калия. Что вы наблюдаете вокруг него? Где быстрее происходит диффузия: в жидкостях или газах?

Налейте в стакан холодную воду и опустите в нее кристаллик перманганата калия. Не перемешивая воду, заметьте, через какое время молекулы перманганата калия попадут в верхний слой воды. Объясните наблюдаемое явление.

Применение нового знания.

Задания. Объясните движением молекул поведение тел в следующих ситуациях:

Частички дыма «висят» в воздухе.

Художник смешивает на палитре разные краски для получения нужного оттенка.

Природный газ при неправильной эксплуатации может разорвать баллон, в котором он находится.

Белье разного цвета, замоченное вместе, закрасилось.

Огурцы через несколько дней после того, как их положили в рассол, стали солеными.

Шарик раздувается при наполнении его газом.

В воде любого водоема растворен воздух.

Мелкие капельки подсолнечного масла плавают в банке с водой,.

Для составления гербария растения высушивают.

Для того чтобы пианино не рассыхалось, в него ставят банку с водой.

Рефлексия.

Что такое диффузия?

Что доказывает явление диффузии?

В каких агрегатных состояниях наблюдается диффузии?

Почему аромат цветов мы чувствуем на расстоянии?

Морское животное кальмар при нападении на него выбрасывает темно-синюю защитную жидкость. Почему пространство, заполненное этой жидкостью, даже в спокойной воде через некоторое время становится прозрачным?

Почему мокрую ткань, окрашенную в темный цвет, не рекомендуется оставлять на длительное время в соприкосновении с белой тканью? Ответ обоснуйте.

Какую роль играет явление диффузии в очистке воздуха от газов дымовых труб, отработанных газов транспортных средств и других, вредных для здоровья человека, газовых примесей в воздухе?

Домашнее задание. § 9; вопросы к § 9; Л у каши к № 59, 60, 61, 62, 69 задания 34, 37, 38