Осмос

МБОУ Аннинская СОШ №3

Тема: «Осмос»

Автор работы: Рыбина Ксения Алексеевна

Место выполнения работы: МБОУ СОШ №3, 4 класс, Воронежская область, п.г.т. Анна

Научный руководитель: Толстолуцкая Ирина Игоревна

2019

Введение

Я очень люблю цветы. Летом они радуют нас повсюду, а вот зимой их можно купить в цветочных магазинах. Там представлено много различных цветов. Они срезаны, но выглядят очень свежими, как живые. Почему? Еще больше меня удивили цветы необычной окраски: голубые, темно-синие, зеленые. Разве такие можно увидеть в природе? За ответами на мои вопросы я обратилась к учителю. Почему срезанное растение при погружении его в воду оживает? Какие силы заставляют влагу проникать в растение и двигаться внутри него? Как вырастить цветы необычной окраски? Оказалось, что без помощи учителя химии и биологии нам не обойтись. Она назвала это загадочным словом "осмос".

Мы решили исследовать данный процесс подробнее. Была поставлена цель: изучить процесс осмоса.

Для этого решался ряд задач:

1. Изучить теоретический материал об осмосе.

2. Провести эксперименты, демонстрирующие процесс осмоса.

3. Выяснить роль осмоса для живых организмов

Методы исследования:

1. Описание.

2. Наблюдение.

3. Эксперимент.

Гипотеза: осмос играет важную роль во многих биологических процессах.

Теоретическое исследование осмоса

Для того чтобы начать работу, нам необходимо подготовиться теоретически.

Каким образом вода поступает в растение через корни? Как переваренная пища поступает из кишечника в кровеносные сосуды? Никаких отверстий не обнаружено ни в корнях, ни в стенках кишечника животных. Такой процесс называется «осмос».

Когда в одном объеме находятся два газа, они быстро смешиваются. То же самое происходит и с жидкостями. Например, капля чернил придаст слабую окраску целому литру воды. При осмосе соединение происходит через мембраны, такие, как тонкие стенки корешков растений или стенки кишечника, которые пропускают одни вещества и задерживают другие. Частички раствора при контакте с мембраной давят на нее и создают так называемое «осмотическое давление». Та сторона, где присутствует больше частичек растворенного вещества, обладает и большим осмотическим давлением, поэтому движение происходит из участков с высоким давлением к участкам с пониженным давлением. Но движение осуществляется в обоих направлениях, так как мембраны пропускают вещества в обе стороны. В нашем организме, например, мембраны кровеносных сосудов постоянно пропускают вещества в обе стороны. Таким образом, переваренная пища поступает в кровь, а углекислый газ выводится из крови через легкие.

Итак, "Явление, при котором наблюдается одностороннее проникновение растворителя через полупроницаемую мембрану, отделяющую раствор от чистого растворителя, называется осмосом". Полупроницаемой мембраной называется плёнка, пропускающая молекулы растворителя и не пропускающая молекулы растворённого вещества.

Определение для меня сложное, но разобрав его с руководителем, я так поняла это процесс: частички вещества, преодолевая преграду, стремятся перейти туда, где их меньше. Причем идут они только в одном направлении - обратной дороги нет! Закончится осмос только тогда, когда количество частичек по обе стороны преграды будет одинаково.

Впервые осмос наблюдал А. Нолле в 1748 году, однако исследование этого явления было начато спустя столетие. Слово “осмос” имеет греческое происхождение и означает толчок, давление. Уникальные свойства живых организмов, которые позволяют их клеткам избирательно поглощать и переносить различные вещества, стали предметом исследования многих учёных. Им удалось создать синтетические плёнки - так называемые мембраны, непроницаемые для одних веществ и “прозрачные” для других.

Экспериментальное исследование осмоса

Где встречается осмос в живой природе? Оглядываясь вокруг, находим огромное количество примеров данного явления. Воспроизводим примеры опытным путём.

Эксперимент №1. Замачивание семян.

Скоро весна, сезон посадки растений в огороде. Мама замачивает семена фасоли. Семена покрываем водой и оставляем на ночь. Утром в чашке с фасолью мы уже не видим свободной воды, а семена увеличились. Осмос в действии. В семенах фасоли было мало воды, поэтому налитая вода туда проникла и осталась в семенах, сделав их больше по размерам.

Эксперимент №2. Осмос на кухне.

Выходной день. Мы с мамой занимаемся приготовлением еды.

Чтобы приготовить компот из сухофруктов положим их в воду. Через некоторое время они набухают. Снова осмос в действии.

Эксперимент 3.

Острым ножом отрежем тонкий ломтик лимона и положим его на блюдце. Заметим: сока на поверхности почти нет. Посыплем дольку сахарным песком - очень скоро лимон пустил сок. Начал действовать осмос: сок потек из лимона наружу, стремясь как можно больше разбавить образовавшийся на его поверхности концентрированный раствор сахара.

Эксперимент №4. Окрашивание цветов.

Для эксперимента мы взяли хризантему белого цвета.

- обрезали стебель под углом 45 градусов;

- наполнили ёмкость водой;

- добавили чернила синего цвета;

- опустили цветок.

Через 4 часа появились первые результаты.

Через 19 часов эффект окрашивания усилился.

Такая особенность окрашивания цветов так же связана с осмосом. Вода с красителем поднималась вверх по стеблю растения и медленно окрашивала лепестки.

При осмосе красящее вещество проходит через тонкие стенки корешков растений, оболочки клеток живых организмов пропускают одни вещества и задерживают другие. Это определяется частично строением самих веществ. Ученые считают, что при осмосе растворенные частицы вещества проникают между молекулами клеточной оболочки. Частички раствора при контакте с оболочкой клетки давят на нее и создают так называемое «осмотическое давление». Та сторона, где присутствует больше частичек растворенного вещества, обладает и большим осмотическим давлением, поэтому движение происходит из участков с высоким давлением к участкам с пониженным давлением.

Заключение и выводы

В результате теоретических и экспериментальных исследований мы выяснили, что осмос играет важную роль во многих биологических процессах. При помощи данного процесса восполняется недостаток различных веществ в нашем организме. Без осмоса невозможно утолить жажду ни человеку, ни растению, благодаря ему происходит обводнение клеток, что придает им форму, способствует поддержанию эластичности и упругости.

А успехи в современных исследованиях осмоса заставили работать клетки в самых разных областях науки и техники. Например, искусственные мембраны используются в аппаратах искусственной почки для очистки крови от токсинов.

В результате исследования мы пришли к следующим выводам:

1. Осмос – уникальное природное явление.

2. Процесс осмоса наглядно представлен экспериментальным путем.

3. Процесс осмоса является основным для жизнедеятельности всех живых организмов.

Гипотеза, которую мы выдвигали, подтвердилась: жизнь без осмоса невозможна, так как все необходимые для жизни вещества поступают в организм благодаря этому процессу.

Список использованных источников

Веселые научные опыты для детей/ Егор Белько; ООО

« Издательство «ПИТЕР», 2015.-63с.

Всё обо всём/ А.Ликум; АСТ, - Москва, 1996. – 511 с.

Познавательные опыты в школе и дома/ Под ред. Элистер Смит; Пер. с англ. В. А. Жукова - Москва: ООО «Росмэн-Издат», 2001. -96 с.