Карасева Ирина Дмитриевна

Конспект урока «Броуновское движение. Диффузия» (Физика, 7 класс)

Материал опубликован 29 October 2017 в группе

1249

9459

Тема. Броуновское движение. Диффузия

Цель урока: углубить знания обучающихся о броуновском движении и диффузии, объяснить явления на основе положений молекулярно-кинетической теории

Задачи:

· рассмотреть зависимость характера движения молекул от взаимодействия

· вспомнить, что такое диффузия

· установить зависимость скорости диффузии от температуры

· изучить негативное влияние вредных веществ на человека в результате диффузии и пути предотвращения негативных последствий этого

· развивать умения учащихся объяснять физические явления

· развивать практические навыки и интерес к физике

· воспитывать усидчивость и самостоятельность во время работы

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: стаканы с водой комнатной температуры, стеклянные пластинки, стеклянные палочки, динамометр, марганцовка, чернила, пинцет, лавровый лист, нить, скотч, спички, пятикубовый шприц без иглы, электрочайник

Ход урока

1. Организационный момент

2. Проверка домашнего задания

· Что такое вещество и из чего оно состоит?

· В каких состояниях может находиться вещество?

· Чем отличается вещество в разных агрегатных состояниях?

· Что общего в различных агрегатных состояниях одного вещества?

· Какие процессы перехода вещества из одного состояния в другое вы знаете?

· В какое состояние надо перевести лед, чтобы заполнить им сосуд?

· Можно ли сохранить водяной пар в сосуде, не закрывая его?

· Каковы свойства твёрдых тел?

· Каковы свойства жидкостей?

3. Мотивация учебной деятельности

Сегодня мы будем говорить об очень интересном и важном явлении в нашей жизни. А начать я хочу со сказки…

Послушайте отрывок из старой ассирийской сказки «Царь Зимаар».

«На Востоке, где утренняя заря краше золота, жил молодой царь по имени Зимаар. Был у царя умный советник Аяз, которого он очень уважал. Как обычно бывает в таких случаях, у Аяза были враги, которые оклеветали его перед царем, и тот, послушав их, заключил его в тюрьму. Когда жена Аяза пришла повидаться с ним, он велел ей поймать большого муравья, привязать к его лапке крепкую нитку длиной в сорок метров, к свободному концу ее привязать веревку такой же длины, затем, смазав головку муравья маслом, пустить его по наружной стене тюрьмы в указанном месте. Как сказал Аяз, так жена и сделала. Сам же Аяз смазал окно камеры маслом, и муравей по запаху масла добрался до камеры, где сидел Аяз. Аяз тотчас отвязал нитку и, взявшись за нее, подтянул к себе веревку, один конец веревки жена прикрепила к бревну, другой конец он привязал к решетке своей камеры, спустился по ней и бросился бежать, чтобы его не догнали.»

· Какое физическое явление помогло Аязу заполучить в своё распоряжение верёвку для побега?

4. Объяснение нового материала

Перед нами сегодня стоит проблема: если все вещества состоят из молекул, между которыми имеются промежутки, то почему вещества не распадаются?

Демонстрация 1. Прилипанием стеклянной пластинки к воде.

К стеклянной пластинке приклеить двухсторонним скотчем нить и подвесить к пружине динамометра. Пластинку опустить на воду, а затем начать поднимать вверх.

· Что наблюдаете? (пружина динамометра растягивается)

Демонстрация 2. Слипание двух стеклянных пластинок, смоченных водой.

· Почему сухие пластинки невозможно сблизить настолько, чтобы они соединились, но если смочить их водой, то они слипнутся?

Эти опыты показывают, что между молекулами существует притяжение. Притяжение существует всегда, но на очень маленьких расстояниях, а уже на расстоянии 0,00001 см силы притяжения становятся крайне слабыми.

Демонстрация 3. Опыт, подтверждающий отталкивание молекул друг от друга.

Набрать в шприц воду, закрыть отверстие и нажать на поршень. Сжать воду в цилиндре невозможно. Это означает, что между молекулами существуют и силы отталкивания.

Притяжение и отталкивание действует одновременно, но при сближении молекул увеличивается сила отталкивания, а при удалении – сила притяжения молекул.

Согласно современным представлениям, атомы и молекулы, из которых состоит вещество, находятся в непрерывном хаотическом движении. Такое движение называется тепловым.

· Почему это движение называют тепловым?

Тепловое движение невозможно увидеть невооруженным глазом, ведь размеры молекул очень малы. Однако существует много физических явлений, объяснить которые можно только с опорой на тот факт, что молекулы постоянно двигаются.

Демонстрация 4. Поджигание лаврового листа.

Ученики видят дым, который рассеивается по кабинету, а вскоре чувствуют и запах. Это доказывает, что молекулы лавра распространяются по всему кабинету, то есть молекулы лаврового листа движутся. Но комната заполнена воздухом. Это означает, что молекулы лавра, двигаясь, попадают в промежутки между молекулами воздуха, которым заполнена комната, то есть наблюдается диффузия.

· Вспомните, что называют диффузией?

Диффузией называют взаимное проникновение частиц одного вещества между частицами другого, вызванное движением молекул.

Но диффузия, которая происходит в воздухе, может быть не только приятной, но и вредной. Приведу примеры такой диффузии.

1. Ежегодно три миллиона человек погибает от загрязнения атмосферы. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), от смога погибает в три раза больше людей, чем в ДТП. В уменьшении средней продолжительности жизни в нашей стране смог также играет не последнюю роль. Ученые пришли к выводу, что в 5% случаев причиной летального исхода является яды, содержащиеся в воздухе. Главным источником образования смога являются транспорт и промышленные предприятия, которые выпускают дым в окружающую среду.

Смог нетрудно почувствовать. Он вызывает сухость, и прежде всего в горле, нередко становится причиной болезни дыхательных путей, раздражения, головной боли. Сегодня автотранспорт, по вине которого и появляется смог, страшнее радиации. Чтобы снизить эту опасность, следовало бы меньше пользоваться транспортом, устраивать санитарно-защитные зоны, устанавливать газоочистные сооружения, но на самом деле всё не так.

2. Опавшие листья часто вместе с бытовыми отходами жгут в парках, скверах, во дворах жилых домов. Жители домов устраивают у себя во дворах костры из листьев, даже не подозревая о том, что подобный способ избавиться от мусора отравляет не только окружающую среду, но и медленно убивает людей. Материалы исследований специалистов-экологов свидетельствуют о том, что из одной тонны растительных остатков в воздух выбрасывается около 9 кг микрочастиц дыма. В их состав входят пыль, окись азота, углекислый газ, тяжелые металлы и так далее. Из тлеющих без доступа кислорода листьев выделяются соединения, которые могут вызвать у человека раковые заболевания, раздражается слизистая оболочка глаз, ощущается общая слабость, кашель, стеснение в груди, что может привести к отеку легких со смертельным исходом. При сгорании полиэтиленового пакета в воздух высвобождается до 70 различных химических соединений, большинство из которых ядовиты для человека.

3. В настоящее время, когда проблема охраны окружающей среды стала одной из самых актуальных, забывают о том, что курение является концентрированной формой загрязнения воздуха. Подожжённая сигарета в течение своей "короткой жизни" является источником дымового потока, который действует на окружающих, вынужденных к пассивному курению и вдыханию вредных веществ. Данные свидетельствуют о том, что пассивный курильщик, находясь в помещении с активными курильщиками в течение одного часа, вдыхает такую дозу табачного дыма, которая равносильна выкуриванию половины сигареты.

В настоящее время доказано, что пассивное курение является важным фактором развития рака лёгких. Выкуривание 20 сигарет дает такую же дозу радиации, как 200 рентгеновских снимков. От употребления алкоголя один человек из миллиона умирает каждые 4-5 дней, от автомобильных катастроф каждые 2-3 дня, а от курения - каждые 2-3 часа. От последствий курения и употребления алкоголя ежегодно умирают более 3 млн. жителей планеты. Начиная с 1950 года табак убил 62 миллиона человек –это в 3 раза больше, чем погибших во Второй Мировой войне.

· А могла бы происходить диффузия, если молекулы были бы неподвижны и между ними не было бы промежутков?

Диффузию можно наблюдать в жидкостях, твердых телах.

Демонстрация 5. На чистую стеклянную пластинку нанести стеклянной палочкой каплю чистой воды, а рядом с ней каплю чернил. Капли должны столкнуться. Ученики наблюдают, как вследствие диффузии чернила проникают в воду.

Демонстрация 6. Рядом с каплей воды положить пинцетом кристаллик марганцовки, так чтобы его край касался капли. Видно, как постепенно марганец окрашивает воду.

Диффузия в жидкостях при сливе загрязненной воды с автогаражей, фабрик и заводов приводит к загрязнению чистой воды наших рек, каналов, отравлению организмов, которые живут в них, гибели растительности. Используя в пищу пойманную в них рыбу, человек может отравиться.

Загрязнение почвы также происходит вследствие диффузии. Так, излишки удобрений, различных ядохимикатов, которые попали на нее при опрыскивании сельскохозяйственных культур, распространяются в почве не только с потоками воды, но и в результате диффузии, а затем попадают в плоды, которые человек потребляет.

Если диффузию в газах и жидкостях наблюдать достаточно легко, то в твёрдых телах явление проходит очень медленно.

· Почему?

· А можно ли вообще ускорить процесс протекания диффузии? Если да, то как? Объясните ответ.

Демонстрация 6. Диффузия марганца в холодной и горячей воде.

5. Закрепление изученного материала.

· Что такое диффузия?

· Одинакова ли скорость диффузии в различных агрегатных состояниях вещества? От чего это зависит?

· Почему хаотическое движение молекул в веществе назвали тепловым?

Объясните пословицу:

1. Кто лук раздевает, тот и слёзы проливает

2. Овощной лавке вывеска не нужна.

6. Подведение итогов урока. Оценивание учащихся.