Инфоурок Физика Научные работыИсследовательская работа по физике "Всемогущая диффузия" с разработкой электронного пособия для урока физики в 7 классе при изучении темы «Первоначальные сведения о строении вещества».

Исследовательская работа по физике "Всемогущая диффузия" с разработкой электронного пособия для урока физики в 7 классе при изучении темы «Первоначальные сведения о строении вещества».

Скачать материал

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Конференция Диффузия.pptx

Скачать материал "Исследовательская работа по физике "Всемогущая диффузия" с разработкой электронного пособия для урока физики в 7 классе при изучении темы «Первоначальные сведения о строении вещества»."

Получите профессию

Секретарь-администратор

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 3 месяца

Специалист по работе с молодежью

Описание презентации по отдельным слайдам:

  • ВНИМАНИЕ!

СКАЗКА

    1 слайд

    ВНИМАНИЕ!

    СКАЗКА

  • Ложка дёгтя в бочке мёда.
Нарезанный лук пахнет и жжёт глаза сильнее
3.Овощно...

    2 слайд

    Ложка дёгтя в бочке мёда.
    Нарезанный лук пахнет и жжёт глаза сильнее
    3.Овощной лавке вывеска не нужна.
    4.Волка нюх кормит

  • ВСЕМОГУЩАЯ
ДИФФУЗИЯВыполнила: Запорожцева Надежда, ученица 7 классаРуководите...

    3 слайд

    ВСЕМОГУЩАЯ
    ДИФФУЗИЯ
    Выполнила: Запорожцева Надежда, ученица 7 класса
    Руководитель: Запорожцева Ольга Ивановна,
    учитель физики первой категории

  • Актуальность - изучение влияния диффузии на жизнедеятельность растений и живо...

    4 слайд

    Актуальность - изучение влияния диффузии на жизнедеятельность растений и животных расширит спектр наших знаний о живой природе, продемонстрирует тесную связь физики и биологии.
    Цель работы: доказать общую значимость явления диффузии для жизнедеятельности растений и животных.
    Практический результат работы - создание электронного пособия для урока физики в 7 классе при изучении темы «Первоначальные сведения о строении вещества».

  • При наблюдении в микроскопе взвеси цветочной пыльцы в воде Роберт Броун наблю...

    5 слайд

    При наблюдении в микроскопе взвеси цветочной пыльцы в воде Роберт Броун наблюдал хаотичное движение частиц, возникающее «не от движения жидкости и не от ее испарения».
    Частицы совершали беспорядочные движения, описывая сложные зигзагообразные траектории – броуновское движение.
    Первое количественное описание процессов диффузии было дано немецким физиологом А. Фиком в 1855 г.

  • ФИЗИЧЕСКИЕ   ОСНОВЫ  ЯВЛЕНИЯ  ДИФФУЗИИ

    6 слайд

    ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЯВЛЕНИЯ ДИФФУЗИИ

  • ОПЫТ № 1Вы ощущаете запах? Немного терпения… запах уже совсем близко !Можете...

    7 слайд

    ОПЫТ № 1
    Вы ощущаете запах?
    Немного терпения… запах уже совсем близко !
    Можете определить его принадлежность?
    Распространение запахов происходит
    из-за того, что молекулы духов
    движутся.
    Это примеры диффузии в газах
    Распространение запаха цветов;
    Слезы из-за нарезания лука

  • Налить в мензурку раствор медного купороса.
Сверху осторожно добавить чистой...

    8 слайд

    Налить в мензурку раствор медного купороса.
    Сверху осторожно добавить чистой воды - наблюдаем
    – чёткую границу
    ОПЫТ № 2
    Подождём некоторое время и заметим –
    граница размывается
    Через 2-3 недели – раствор однородный
    ОБЪЯСНЕНИЕ: вследствие своего движения отдельные частицы веществ, находящихся около границы, обмениваются местами

  • ОПЫТ № 3Очень гладко отшлифованные пластинки свинца и золота кладут одна на д...

    9 слайд

    ОПЫТ № 3
    Очень гладко отшлифованные пластинки свинца и золота кладут одна на другую и ставят на них некоторый груз.
    При комнатной температуре (20о С) за 4 - 5 лет золото и свинец взаимно проникают друг в друга на расстояние 1 мм
    Пример диффузии в твёрдых телах

  • Диффузия - это физическое явление взаимного проникновения частиц (молекул, ат...

    10 слайд

    Диффузия - это физическое явление взаимного проникновения частиц (молекул, атомов, ионов) одного вещества между частицами другого вещества вследствие их хаотичного движения.

  • ОСОБЕННОСТИ  ДИФФУЗИИ

1.Диффузия представляет собой процесс на молекулярном...

    11 слайд

    ОСОБЕННОСТИ ДИФФУЗИИ

    1.Диффузия представляет собой процесс на молекулярном уровне и определяется случайным характером движения отдельных молекул

    2.Скорость диффузии в связи с этим пропорциональна средней скорости молекул.

    3.Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул

  • ДИФФУЗИЯ  В  ПРИРОДЕПосредством диффузии поддерживается однородный состав атм...

    12 слайд

    ДИФФУЗИЯ В ПРИРОДЕ
    Посредством диффузии поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли.
    Благодаря явлению диффузии нижний слой атмосферы – тропосфера – состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа и паров воды.
    При отсутствии диффузии произошло бы расслоение под действием силы тяжести: внизу оказался бы слой тяжёлого углекислого газа, над ним – кислород, выше – азот, инертные газы.
    Рассеивающиеся облака – тоже пример диффузии

  • Дым  от костра распространяется на большие расстоянияТаким же образом происхо...

    13 слайд

    Дым от костра распространяется на большие расстояния
    Таким же образом происходит загрязнение воздуха вредными продуктами промышленного производства и выхлопными газами автомобилей

  • Муравьи помечают свой путь капельками пахучей жидкости
 – ориентируются в про...

    14 слайд

    Муравьи помечают свой путь капельками пахучей жидкости
    – ориентируются в пространстве, общаются
    Благодаря диффузии, насекомые находят себе пищу
    Бабочки, порхая меж растений, всегда находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив сладкий объект, штурмуют его своим роем
    А растение растет, цветет для них тоже благодаря диффузии. Ведь мы говорим, что растение дышит и выдыхает воздух, пьет воду, получает из почвы различные микродобавки

  • Плотоядные животные находят своих жертв тоже благодаря диффузии.


Акулы чувс...

    15 слайд

    Плотоядные животные находят своих жертв тоже благодаря диффузии.


    Акулы чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров, также как и рыбы пираньи

  • Деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии.ВЫВОД...

    16 слайд

    Деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии.
    ВЫВОД: Диффузия имеет большое значение в природе, но это явление также вредно в отношении загрязнения окружающей среды

  • ОСМОС И  ДИАЛИЗ –  ФОРМЫ  ПРОЯВЛЕНИЯ  ДИФФУЗИИ  В  ЖИВЫХ  ОРГАНИЗМАХДиализ -...

    17 слайд

    ОСМОС И ДИАЛИЗ – ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ ДИФФУЗИИ В ЖИВЫХ ОРГАНИЗМАХ
    Диализ - диффузия молекул растворенного вещества, а осмос - диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану
    Основную роль для диффузионных процессов в живых организмах играют мембраны, находящиеся на поверхности клеток, клеточных ядер и вакуолей и обладающие избирательной проницаемостью.

  • Принцип действия диализа основан на законах осмосаДля этого необходимы очень...

    18 слайд

    Принцип действия диализа основан на законах осмоса
    Для этого необходимы очень
    Тоненькие мембраны, проницаемые
    только для воды и определенных
    веществ, растворенных в ней.
    Когда с обеих сторон этих мембран образуется различная концентрация жидкости, тогда эти жидкости пытаются проникнуть сквозь мембрану, чтобы выровнять уровень концентрации и установить равновесие.
    Естественные мембраны человеческого тела - это легкие, брюшина и капилляры почек; эти мембраны пропускают определенные вещества, а другие составные части крови в ней и остаются.

  • ОПЫТ № 4Мешочек из пергамента заполним раствором сахара или соли и поместим в...

    19 слайд

    ОПЫТ № 4
    Мешочек из пергамента заполним раствором сахара или соли и поместим в сосуд с водой
    НАБЛЮДАЕМ: молекулы сахара будут проникать через
    стенки мешочка, пока их концентрация в мешочке и в
    сосуде с водой не станет одинаковой.

    ВЫВОД: Мы можем говорить, что поры мембраны
    достаточно велики для прохождения через них
    молекул растворенного вещества.
    Этот метод – диализ – часто применяют для получения чистых препаратов белков и других соединений

  • Взять мешочек с мелкими порами, пропускающими только молекулы воды, но не про...

    20 слайд

    Взять мешочек с мелкими порами, пропускающими только молекулы воды, но не пропускающими молекул сахара.

    НАБЛЮДАЕМ: Молекулы воды будут проникать в
    мешочек, увеличивая объём раствора в нем.

    ОПЫТ № 5
    Более концентрированный раствор имеет более высокое осмотическое давление.

  • ПРОЯВЛЕНИЕ  ДИФФУЗИИ  В  РАСТИТЕЛЬНОЙ  СРЕДЕВода из почвы в растения попадает...

    21 слайд

    ПРОЯВЛЕНИЕ ДИФФУЗИИ В РАСТИТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ
    Вода из почвы в растения попадает путём осмоса через полупрозрачные мембраны корневых волосков.
    Так как концентрация воды в почве оказывается выше, чем внутри корневых волосков, то происходит диффузия из зоны с большей концентрацией в зону с меньшей концентрацией.
    После поглощения воды в этих клетках повышается концентрация по сравнению с вышележащими клетками. Возникает корневое давление и восходящий ток сока по корням и стеблю.

  • ДИФФУЗИЯ  В  МИРЕ  ЖИВОТНЫХЯвление диффузии выравнивает содержание минеральны...

    22 слайд

    ДИФФУЗИЯ В МИРЕ ЖИВОТНЫХ
    Явление диффузии выравнивает содержание минеральных солей, внутри организма животных и вне него.
    Если концентрация солей в организме выше, чем в окружающей среде, возникает опасность избыточного притока воды в ткани; если ниже - животное начинает терять воду.
    Большинство животных либо изолирует тело за счет образования непроницаемых покровов, либо постоянно перекачивают воду в нужном направлении.
    Именно, благодаря диффузии происходит всасывание пищевых продуктов в кишечнике.

    Дыхание – это тоже благодаря диффузии

  • РОЛЬ  ДИФФУЗИИ   В  ПИЩЕВАРЕНИИ  И  ДЫХАНИИ  ЧЕЛОВЕКАПроцесс всасывания питат...

    23 слайд

    РОЛЬ ДИФФУЗИИ В ПИЩЕВАРЕНИИ И ДЫХАНИИ ЧЕЛОВЕКА
    Процесс всасывания питательных веществ в кишечнике возможен благодаря диффузии.
    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. По интенсивности дыхания эти участки кожи значительно превосходят легкие.

    Фильтр воды работает благодаря диффузии

  • 24 слайд

  • Диффузия играет огромную роль в жизни человека и животных.

Без этого явления...

    25 слайд

    Диффузия играет огромную роль в жизни человека и животных.

    Без этого явления жизнь на Земле была бы невозможна.

  • СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

    26 слайд

    СПАСИБО ЗА

    ВНИМАНИЕ

Получите профессию

Методист-разработчик онлайн-курсов

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Выбранный для просмотра документ Всемогущая диффузия.docx

МКОУ Лосевская СОШ № 1

 

 

 

 

Исследовательская работа по физике  

 

 

 

 

 

 

 

Всемогущая диффузия
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Выполнила: Запорожцева Надежда, ученица 7 класса

 

Руководитель: Запорожцева Ольга Ивановна, учитель физики первой категории

 

                                                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2015г.


 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………………………………………………

Глава 1: Что такое диффузия …………………………………………………………………………………..

             1.1.История открытия ………………………………………………………………………………….

             1.2.Физические основы явления диффузии ………………………………………………………….

Глава 2: Диффузия в природе ………………………………………………………………………………….

Глава 3: Явление диффузии в мире флоры и фауны …………………………………………………………

             3.1.Осмос и диализ – формы проявления диффузии в живых организмах ………………………..

             3.2.Проявление диффузии в растительной среде ……………………………………………………

             3.3.Диффузия в мире животных ………………………………………………………………………

Глава 4: Влияние диффузии в окружающей среде на жизнедеятельность растений, животных и

человека …………………………………………………………………………………………………………

            4.1.Влияние человека на протекание диффузии в природе ………………………………………….

            4.2.Роль диффузии в пищеварении и дыхании человека …………………………………………….

            4.3.Применение диффузии в медицине. Аппарат «искусственная почка» …………………………

            4.4.применение диффузии в технике и в повседневной жизни ……………………………………..

            4.5.Диффузия в живописи ……………………………………………………………………………..

Глава 5: практическая часть ……………………………………………………………………………………

Заключение ……………………………………………………………………………………………………..

Список литературы ……………………………………………………………………………………………..

В В Е Д Е Н И Е

Сегодня я хочу рассказать об очень интересном и наиважнейшем явлении в нашей жизни. Но, а пока... Послушайте отрывок из старой ассирийской сказки «Царь Зимаз». «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 его в тюрьму. Когда к Аязу пришла жена, он велел ей поймать большого муравья, привязать к его лапке крепкую нитку длиной сорок метров, к свободному концу её привязать верёвку такой же длину и пустить муравья по наружной стене тюрьмы в указанном месте. Как сказал Аяз, так жена и сделала. Сам же Аяз накрошил на окно камеры сахара и муравей по запаху сахара добрался до камеры, где сидел Аяз».

Конечно же вы догадались, какое физическое явление помогло Аязу заполучить в своё распоряжение верёвку для побега!

Посмотрите на пословицы на слайде

1. Ложка дёгтя в бочке мёда.                                       2. Нарезанный лук пахнет и жжёт глаза сильнее

3. Овощной лавке вывеска не нужна.                         4. Волка нюх кормит

Вы, наверное, уже догадались о чём сейчас пойдёт речь? …...

В этой работе будет рассмотрено конкретное физическое явление - диффузия. Одно из самых значимых явлений в физике, имеющий так много в себе того, что мы встречаем повседневно и используем во свое благо. Диффузия широко распространена в мире флоры и фауны, и очень важна для растений и животных. Но не у всех людей есть достаточные представления о протекании явления диффузии в растительной среде, и в мире животных, хотя и флора и фауна очень важны для человека.

Актуальность данной работы с научной точки зрения состоит в том, что изучение влияния диффузии на жизнедеятельность растений и животных расширит спектр наших знаний о живой природе, продемонстрирует тесную связь физики и биологии.

Социальная значимость проекта продиктована необходимостью иметь знание о важности явления диффузии для растений и животных, что позволит людям лучше понимать процессы, происходящие в организмах растений и животных.

С точки зрения личностной значимости актуальность данной работы заключается в получении дополнительных знаний о диффузии в живой природе.

Объект исследования в работе - явление диффузии.

Предмет исследования: влияние явления диффузии на жизнедеятельность растений и животных.

Цель работы: доказать общую значимость явления диффузии для жизнедеятельности растений и животных.

Гипотезой исследования является утверждение о том, что явление диффузии является одним из главных общих условий жизнедеятельности растений и животных.

Для выполнения цели исследования в работе были поставлены следующие задачи:

·         изучить явление диффузии в живой и неживой природе в различных источниках информации;

·         провести исследование материала о явлении диффузии в растительной среде и мире животных, а также определить степень значимости явления диффузии для организмов растений и животных;

·         создать мультимедийный материал – пособие по физике для урока по теме: «Диффузия в твердых телах, жидкостях и газах».

В ходе исследования я применила следующие методы:

·         анализ и обработка материала о значимости явления диффузии в растительной среде и мире животных;

·         сравнение значимости явления диффузии для растений и животных;

·         обобщение данных, полученных в ходе исследования, по значимости явления диффузии для растений и животных;

·         моделирование явления диффузии.

 

Практическим результатом нашей работы явилось создание электронного пособия для урока физики в 7 классе при изучения темы «Первоначальные сведения о строении вещества».


 

Г Л А В А   1.    Ч Т О     Т А К О Е      Д И Ф Ф У З И Я

1.1. И С Т О Р И Я     О Т К Р Ы Т И Я

 

При наблюдении в микроскопе взвеси цветочной пыльцы в воде Роберт Броун наблюдал хаотичное движение частиц, возникающее «не от движения жидкости и не от ее испарения». Видимые только под микроскопом взвешенные частицы размером 1 мкм и менее совершали неупорядоченные независимые движения, описывая сложные зигзагообразные траектории. Броуновское движение не ослабевает со временем и не зависит от химических свойств среды; его интенсивность увеличивается с ростом температуры среды и с уменьшением ее вязкости и размеров частиц. Даже качественно объяснить причины броуновского движения удалось только через 50 лет, когда причину броуновского движения стали связывать с ударами молекул жидкости о поверхность взвешенной в ней частицы.

Первая количественная теория броуновского движения была дана А. Эйнштейном и М. Смолуховским в 1905-06 гг. на основе молекулярно-кинетической теории. Было показано, что случайные блуждания броуновских частиц связаны с их участием в тепловом движении наравне с молекулами той среды, в которой они взвешены.

Закономерности броуновского движения служат наглядным подтверждением фундаментальных положений молекулярно-кинетической теории. Было окончательно установлено, что тепловая форма движения материи обусловлена хаотическим движением атомов или молекул, из которых состоят макроскопические тела.

Теория броуновского движения сыграла важную роль в обосновании статистической механики, на ней основана кинетическая теория коагуляции (перемешивания) водных растворов.

Первое количественное описание процессов диффузии было дано немецким физиологом А. Фиком в 1855 году.

 

В ы в о д: Таким образом, диффузия, или броуновское движение - это беспорядочное движение мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе, происходящее под действием ударов молекул окружающей среды открытое Р. Броуном в 1827 г.


 

1.2. Ф И З И Ч Е С К И Е    О С Н О В Ы     Я В Л Е Н И Я     Д И Ф Ф У З И И

Явление диффузии мы наблюдаем каждый день: наливаем ли заварку чая в кипяток, приготавливаем ли красящий раствор. И даже когда сгорает картошка на сковороде, а запах чувствуется по всей квартире, мы вновь сталкиваемся с явлением диффузии.

 

ОПЫТ 1: распространение запаха от духов (дезодоранта, спирта, апельсина, цветка…) – слушатели не видят пахнущие вещества, а только ощущают их запах, постепенно распространяющийся по классу.

ВОПРОС: вы ощущаете запах? … Сразу все присутствующие? …Подождите немного, а сейчас?...Можете определить его принадлежность? …

ВЫВОДЫ:

1.Распространение запахов происходит из-за того, что молекулы духов (или нафталина) движутся.

2.Скорость распространения запаха не мгновенная, но достаточно быстрая.

 Это пример диффузии в газах

 

ОПЫТ 2: Налить в мензурку раствор медного купороса. Сверху осторожно добавим чистой воды (пример диффузии в жидкостях)

Диффузия объясняется так. Сначала между двумя жидкостями чётко видна граница раздела двух сред (рис.1а). Затем, вследствие своего движения отдельные частицы веществ, находящихся около границы, обмениваются местами.

Граница между веществами расплывается (рис.1б). Проникнув между частицами другого вещества, частицы первого начинают обмениваться местами с частицами второго, находящимися во всё более глубоких слоях. Граница раздела веществ становится ещё более расплывчатой. Благодаря непрерывному и беспорядочному движению частиц этот процесс приводит, в конце концов к тому, что раствор в сосуде становится однородным, т.е. граница, отделяющая одну жидкость от другой, исчезнет через 2-3 недели (рис.1в).

 

  

           

 

 

                А                                           Б                                          В                                            

Рис.1. перемешивание воды и раствора медного купороса.

ВЫВОДЫ:

1.Этот опыт можно объяснить только тем, что тела состоят из молекул, которые находятся в непрерывном движении.

2.Скорость перемешивания двух жидкостей намного меньше, чем в газах

 

ОПЫТ 3: Не будем проводить, поверим уже проведённым экспериментам из проанализированной литературы (пример диффузии в твёрдых телах)

 Например, очень гладко отшлифованные пластинки свинца и золота кладут одна на другую и ставят на них некоторый груз (пластинку золота, как более тяжелую, располагают внизу). При комнатной температуре (20о С) за 4 - 5 лет золото и свинец взаимно проникают друг в друга на расстояние 1 мм.

 

ВЫВОДЫ:

1.Этот опыт можно объяснить только тем, что тела состоят из молекул, которые колеблются

2.Скорость проникновения молекул двух веществ значительно меньше, чем в жидкостях и особенно в газах

Проведённые опыты позволяют сказать, что … Диффузия - это физическое явление взаимного проникновения частиц (молекул, атомов, ионов) одного вещества между частицами другого вещества вследствие их хаотичного движения.

В энциклопедии находим:

Диффузия (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) — процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму.

В некоторых ситуациях одно из веществ уже имеет выравненную концентрацию и говорят о диффузии одного вещества в другом. При этом перенос вещества происходит из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией.

 

ОПЫТ 4: аналогия опыта 1, только в помещении с более высокой температурой

 

ВЫВОД: распространение запаха происходит быстрее

ОБЪЯСНЕНИЕ: при более высокой температуре молекулы веществ движутся быстрее, а значит и  процесс диффузии ускоряется

 

ОПЫТ 5: аналогия опыта 2, только температура жидкости выше

 

ВЫВОД: вещества перемешиваются быстрее

ОБЪЯСНЕНИЕ: при более высокой температуре молекулы жидкости чаще совершают перескоки, а значит скорость диффузии повышается

 

ОПЫТ 6: В один стакан наливаем холодную воду, в другой – горячую. Опустим одновременно в стаканы пакетики с чаем.

НАБЛЮДАЕМ: В горячей воде чай быстрее окрашивает воду, диффузия протекает быстрее.

 

Проведённые опыты позволяют свказать, что … Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул.

 

ОБЩИЙ ВЫВОД:

1.Диффузия может происходить в

·         Газах

·         Жидкостях

·         Твёрдых телах

2.Диффузия представляет собой процесс на молекулярном уровне и определяется случайным характером движения отдельных молекул.

3. Скорость диффузии в связи с этим пропорциональна средней скорости молекул.

4.Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул.


 

Г Л А В А   2.     Д И Ф Ф У З И Я     В    П Р И Р О Д Е

 

Посредством диффузии поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Питание, дыхание животных и растений. Проникновение кислорода из крови в ткани человека.

Примером диффузии в газах является распространение запахов в воздухе. При этом запах распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время. Почему же так происходит? Дело в том, что движению молекул пахучего вещества в определенном направлении мешает движение молекул воздуха. 

С помощью диффузии происходит распространение различных газообразных веществ в воздухе: например, дым  костра распространяется на большие расстояния.  

http://www.photozilla.ru/photos/diffusion/vp_diff_01.jpgТаким же образом происходит загрязнение воздуха вредными продуктами промышленного производства и выхлопными газами автомобилей. Природный горючий газ, которым мы пользуемся дома, не имеет ни цвета, ни запаха. При утечке заметить его невозможно, поэтому на распределительных станциях газ смешивают с особым веществом, обладающим резким, неприятным запахом, который легко ощущается человеком.

Благодаря явлению диффузии  нижний слой атмосферы – тропосфера – состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа и паров воды. При отсутствии диффузии произошло бы расслоение под действием силы тяжести: внизу оказался бы слой тяжёлого углекислого газа, над ним – кислород, выше – азот  инертные газы. 

          В небе мы тоже наблюдаем это явление. Рассеивающиеся облака – тоже пример диффузии и как точно об этом сказано  у Ф.Тютчева: «В небе тают облака…»

           В  жидкостях диффузия протекает помедленнее, чем в газах, но этот процесс можно ускорить, с помощью нагревания. Например, чтобы быстрее засолить огурцы, их заливают горячим рассолом. Мы знаем, что в холодном чае сахар растворится медленнее, чем в горячем.

Летом, наблюдая за муравьями, мы всегда задумывались над тем, как они в огромном для них мире, узнают дорогу домой. Оказывается, и эту загадку открывает явление диффузии.  Муравьи помечают свой путь капельками пахучей жидкости.

Благодаря диффузии, насекомые находят себе пищу. Бабочки, порхая меж растений, всегда находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив сладкий объект, штурмуют его своим роем.

А растение растет, цветет для них тоже благодаря диффузии. Ведь мы говорим, что растение дышит и выдыхает воздух, пьет воду, получает из почвы различные микродобавки.                                 

 Плотоядные животные находят своих жертв тоже благодаря диффузии.  Акулы чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров, также как и рыбы пираньи.

       Экология окружающей среды ухудшается за счёт выбросов в атмосферу, в воду химических и прочих вредных веществ, и это всё распространяется и загрязняет огромные территории. А вот деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии.

       На принципе диффузии основано перемешивание пресной воды с соленой при впадении рек в моря. Диффузия растворов различных солей в почве способствует нормальному питанию растений.

Во всех приведенных примерах мы наблюдаем взаимное проникновение молекул веществ, т.е. диффузию. На этом процессе основаны многие физиологические процессы в организме человека и животных: такие как дыхание, всасывание и др.

 

ВЫВОД: Диффузия имеет большое значение в природе, но это явление также вредно в отношении загрязнения окружающей среды.


 

Г Л А В А  3:    Я В Л Е Н И Е     Д И Ф Ф У З И И     В    М И Р Е     Ф Л О Р Ы     И    Ф А У Н Ы

3.1.   О С М О С     И     Д И А Л И З    –    Ф О Р М Ы      П Р О Я В Л Е Н И Я     Д И Ф Ф У З И И     В     Ж И В Ы Х      О Р Г А Н И З М А Х

В мире живых организмов диффузия проявляется в двух формах - диализе и осмосе.

Диализом называется диффузия молекул растворенного вещества, а осмосом - диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану.

Основную роль для диффузионных процессов в живых организмах играют мембраны, находящиеся на поверхности клеток, клеточных ядер и вакуолей и обладающие избирательной проницаемостью. Прохождение вещества через мембрану зависит от размеров и некоторых других физических свойств молекул растворителя, а также от свойств самой мембраны.

 

ОПЫТ 7: Мешочек из пергамента заполним раствором сахара или соли и поместим в сосуд с водой.

НАБЛЮДАЕМ: молекулы растворённого вещества будут диффундировать через стенки мешочка, пока их концентрация в мешочке и в сосуде с водой не станет одинаковой.

ВЫВОД: Мы можем говорить, что поры мембраны достаточно велики для прохождения через них молекул растворенного вещества.

 

Этот метод – диализ – часто применяют для получения чистых препаратов белков и других соединений.

 

ОПЫТ 8: Взять мешочек с более мелкими порами, пропускающими только молекулы растворителя, (например, воды), но не пропускающими молекул сахара.

НАБЛЮДАЕМ: Молекулы воды будут диффундировать в мешочек, увеличивая объём раствора в нем. Если мешочек соединить со стеклянной трубкой, то раствор начнёт подниматься по трубке до тех пор, пока давление, производимое водой в трубке, не уровняет осмотическое давление раствора сахара. Более концентрированный раствор имеет более высокое осмотическое давление.

 

http://refdb.ru/images/752/1502410/7cb527d4.jpgВпервые осмос наблюдал А. Нолле в 1748, однако исследование этого явления было начато спустя столетие.

 

Рис. 2. Осмос через полупроницаемую мембрану. Частицы растворителя (синие) способны пересекать мембрану, частицы растворённого вещества (красные) — нет.

 

Явление осмоса наблюдается в тех средах, где подвижность растворителя больше подвижности растворённых веществ.

Важным частным случаем осмоса является осмос через полупроницаемую мембрану. Полупроницаемыми называют мембраны, которые имеют достаточно высокую проницаемость не для всех, а лишь для некоторых веществ, в частности, для растворителя (подвижность растворённых веществ в мембране стремится к нулю). Если такая мембрана разделяет раствор и чистый растворитель, то концентрация растворителя в растворе оказывается менее высокой, поскольку там часть его молекул замещена на молекулы растворенного вещества.

Вследствие этого, переходы частиц растворителя из отдела, содержащего чистый растворитель, в раствор, будут происходить чаще, чем в противоположном направлении. Соответственно, объём раствора будет увеличиваться (а концентрация уменьшаться), тогда, как объём растворителя будет соответственно уменьшаться.

Например, к яичной скорлупе с внутренней стороны прилегает полупроницаемая мембрана: она пропускает молекулы воды и задерживает молекулы сахара. Если такой мембраной разделить растворы сахара с концентрацией 5 и 10% соответственно, то через нее в обоих направлениях будут проходить только молекулы воды. В результате в более разбавленном растворе концентрация сахара повысится, а в более концентрированном, наоборот, понизится. Когда концентрация сахара в обоих растворах станет одинаковой, наступит равновесие. Растворы, достигшие равновесия, называются изотоническими.

Осмос, направленный внутрь ограниченного объёма жидкости, называется эндосмосом, наружу - экзосмосом. Перенос растворителя через мембрану обусловлен осмотическим давлением. Оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить процесс, то есть создать условия осмотического равновесия. Превышение избыточного давления над осмотическим может привести к обращению осмоса - обратной диффузии растворителя.

В случаях, когда мембрана проницаема не только для растворителя, но и для некоторых растворённых веществ, перенос последних из раствора в растворитель позволяет осуществить диализ, применяемый как способ очистки полимеров и коллоидных систем от низкомолекулярных примесей, например электролитов.

Существует и обратный осмос. Технология обратного осмоса базируется на процессе диффузии, который непрерывно происходит в клетках живых организмов и называется осмосом (молекулы воды поступают внутрь клетки, окруженной полупроницаемой мембраной через поры мембраны из раствора с меньшей концентрацией солей в раствор с большей концентрацией). Если со стороны раствора с большей концентрацией солей создать определенное давление, то происходит обратный процесс (обратный осмос): молекулы воды начинают проникать через поры мембраны из раствора с большей концентрацией солей в раствор с меньшей концентрацией.

 

ВЫВОД: Скорость диффузии пропорциональна

·         площади поперечного сечения образца,

·         разности концентраций

 


 

3.2.  П Р О Я В Л Е Н И Е      Д И Ф Ф У З И И      В     Р А С Т И Т Е Л Ь Н О Й     С Р Е Д Е

«Будем ли мы говорить о питании корня за счет веществ находящихся в почве, будем ли говорить о воздушном питании листьев за счет атмосферы или питании одного органа за счет другого, соседнего,- везде для объяснения мы будем прибегать к тем же причинам: диффузия»

Тимирязев К.А.

В почвенных водах содержатся в растворённом виде при небольших концентрациях минеральные соли и некоторые органические соединения. Вода из почвы в растения попадает путём осмоса через полупрозрачные мембраны корневых волосков. Так как концентрация воды в почве оказывается выше, чем внутри корневых волосков, то происходит диффузия из зоны с большей концентрацией в зону с меньшей концентрацией. Как следствие, после поглощения воды в этих клетках повышается концентрация по сравнению с вышележащими клетками. Возникает корневое давление, обуславливающее восходящий сок тока по корням и стеблю.

Здесь уместно отметить, что некоторые морские организмы способны избирательно накапливать некоторые вещества из морской воды. Так, например, морские водоросли могут накапливать йод в концентрациях в миллионы раз больших, чем в окружающей воде, а некоторые примитивные хордовые – оболочники – обладают подобной же способностью по отношению к ванадию.

Дыхание как наземных, так и водных растений зависит от явления диффузии. Не трудно догадаться, почему природа щедро наградила деревья (и не только деревья) большим развитием поверхности. Особенно большое развитие поверхности (листовая крона) необходимо деревьям по причине того, что диффузионный обмен сквозь поверхность листьев выполняет функцию дыхания. Более того, диффузионный обмен сквозь листья выполняет функцию не только дыхания, но частично и питания. В настоящее время широко практикуется внекорневая подкормка плодовых деревьев путём опрыскивания их кроны.


 

3.3.  Д И Ф Ф У З И Я      В     М И Р Е     Ж И В О Т Н Ы Х

Осмос очень значим для организмов животных, и играет важную роль во многих биологических процессах.

Мембрана, окружающая нормальную клетку крови, проницаема лишь для молекул воды, кислорода, растворенных в крови питательных веществ и продуктов клеточной жизнедеятельности; для больших белковых молекул, находящихся в растворенном состоянии внутри клетки, она непроницаема. Поэтому белки, столь важные для биологических процессов, остаются внутри клетки.

Явление диффузии выравнивает содержание минеральных солей, внутри организма животных и вне него.

Если концентрация солей в организме выше, чем в окружающей среде, возникает опасность избыточного притока воды в ткани; если ниже - животное начинает терять воду. Избежать этого можно разными способами. Некоторые морские животные - кишечнополостные и иглокожие - пошли самым простым путем: их “внутренняя” соленость равна внешней. Поэтому в их организмы не поступает вода извне. Зато и продукты жизнедеятельности выводятся медленно, что тормозит обмен веществ. Очевидно, что такое могут себе позволить только малоподвижные морские организмы - в пресной воде концентрация солей гораздо ниже, чем это необходимо живым клеткам.

Большинство животных либо изолирует тело за счет образования непроницаемых покровов, либо постоянно перекачивают воду в нужном направлении. Роль изолятора тела от водной среды играют покровы беспозвоночных: хитиновый покров насекомых, панцирь ракообразных, раковина моллюсков. Так мидии, устрицы и прочие морские моллюски могут несколько дней жить в опреснённой воде, плотно сомкнув раковины.

Однако водные животные не могут иметь полностью водо – и соленепроницаемые покровы, так как им для дыхания необходим растворённый в воде кислород. Поэтому у них всегда наготове механизмы активной регуляции солевого обмена. Пресноводные организмы должны непрерывно избавляться от воды, проникающей в тело, но удерживать соли и обновлять их запасы. Выделительная система этих организмов выводит в основном воду, а соли отфильтровывает и возвращает обратно в ткани. Кроме того, для компенсации потери солей большинство обитателей пресных вод способны активно всасывать соли: насекомые - через кишечник, рыбы - жабрами, лягушки – через кожу.

http://refdb.ru/images/752/1502410/79f1344d.jpgМорские животные, напротив, вынуждены бороться с потерями жидкости: силы диффузии постоянно стремятся «высосать» её из тела. Таким образом, животные рискуют погибнуть от обезвоживания посреди моря. Поэтому приходится всё время пить морскую воду, создавая в тканях избыток солей, от которого надо избавляться. Поскольку концентрация солей снаружи и без того очень высока, приходится действовать «вопреки законам физики». За это отвечают специальные «молекулярные насосы» - транспортные ферменты, работа которых требует немалых затрат энергии. На нижеследующей фотографии представлены морские рыбы, живущие в аквариуме, в котором благодаря осмосу поддерживается состав воды, идентичный морскому.

Рис. 4. Морские рыбы, живущие в аквариуме.


http://refdb.ru/images/752/1502410/1e436ad.jpgРис. 5. Атлантический лосось в речной воде.

На фотографии справа показан “Атлантический лосось”, которому осмос позволяет чувствовать себя комфортно, и в речной воде, и в морской.

Таким образом, у морских и пресноводных организмов системы водно – солевого обмена отличаются. Лишь немногие виды способны перестраивать обмен приспосабливаясь, к жизни то там, то здесь. Это, например, проходные рыбы (лососи, осётры), а также обитатели эстуариев – мест впадения рек в моря. Для большинства же пресноводных организмов такая вода уже слишком солёная, а для морских – слишком пресная. Поэтому фауна эстуариев очень бедна.

Несколько слов о влиянии диффузионных процессов на пищеварение и дыхание животного. Наибольшее всасывание пищевых продуктов происходит в тонких кишках, стенки которых специально для этого приспособлены. Площадь внутренней поверхности кишечника отличается у различных животных. Она покрыта ворсинками – микроскопическими образованиями слизистой оболочки, за счёт чего площадь реальной поверхности кишечника больше площади поверхности всего тела. Именно, благодаря диффузии происходит всасывание пищевых продуктов.

Дыхание – перенос кислорода из окружающей среды внутрь организма сквозь его покровы – происходит тем быстрее, чем больше площадь поверхности соприкосновения тела и окружающей среды, и тем медленнее, чем толще и плотнее покровы тела. Значит, малые организмы, у которых площади поверхности велики по сравнению с объёмом тела, могут обходиться вообще без специальных органов дыхания, удовлетворяясь притоком кислорода исключительно через наружную оболочку (если она достаточно тонка и увлажнена). У организмов более крупных дыхание через кожу может оказаться более или менее достаточным только при условии, что покровы очень тонки (земноводные); при грубых покровах необходимы специальные органы дыхания.

ВЫВОДЫ:

1.В растительном мире диффузия проявляется в двух формах - диализе и осмосе. Диализом называется диффузия молекул растворенного вещества, а осмосом - диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану. Благодаря осмосу вода из почвы попадает в растение. Возникает корневое давление, обуславливающее восходящий ток сока по корням и стеблю.

2.Посредством осмоса водные животные регулируют солевой обмен. У морских и пресноводных организмов системы водно – солевого обмена отличаются.

3.Осмос сохраняет внутри клетки крови белки, столь важные для биологических процессов организмов животных.

4.Явление диффузии обеспечивает процесс дыхания через поверхность тела и растительным организмам и представителям мира фауны.

5.Большую роль играют диффузионные процессы в снабжении кислородом природных водоёмов и аквариумов. Вместе с тем, следует заметить, что по вине человека процесс диффузии также играет значительную роль в загрязнении рек, морей и океанов, атмосферы и почвы Земли.


 

Г Л А В А   4.  В Л И Я Н И Е       Д И Ф Ф У З И И     В      О К Р У Ж А Ю Щ Е Й       С Р Е Д Е      Н А     Ж И З Н Е Д Е Я Т Е Л Ь Н О С Т Ь    Р А С Т Е Н И Й,    Ж И В О Т Н Ы Х   И    Ч Е Л О В Е К А

4.1.   В Л И Я Н И Е    Ч Е Л О В Е К А     Н А    П Р О Т Е К А Н И Е      Д И Ф Ф У З И И      В      П Р И Р О Д Е

К сожалению, в результате развития человеческой цивилизации оказывается негативное влияние на природу и процессы, протекающие в ней. Процесс диффузии играет большую роль в загрязнении рек, морей, океанов. Например, можно быть уверенным, что моющие средства, слитые в канализацию, например, в Одессе, окажутся у берегов Турции из-за диффузии и существующих течений. Годовой сброс производственных и бытовых стоков в мире в мире исчисляется десятками триллионов тонн. Примером отрицательного влияния человека на процессы диффузии в природе являются крупномасштабные аварии, произошедшие в бассейнах разных водоемов. В результате этого явления нефть и продукты ее переработки растекаются по поверхности воды и, как результат, нарушаются процессы диффузии, например: кислород не поступает в толщу воды, и рыбы без кислорода погибают.

Посмотрим на дымовые трубы предприятий и выхлопные трубы автомобилей. Во многих случаях вблизи труб виден дым. А потом он куда-то исчезает. Что с ним происходит? Дым растворяется в воздухе за счет диффузии. Если же дым плотный, то его шлейф тянется довольно далеко.

А что происходит вблизи трубы работающей котельной, если дыма не видно? Горячие газы, выбрасываем в атмосферу, не содержат частичек сажи. Это легко проверить на свечке. Если у нее фитилек короткий, она горит без копоти, если длинный, то сильно коптит. Значит, сильно дымят трубы в том случае, если плохо отрегулированы горелки в котельной и происходит неполное сгорание топлива.

Дымовые газы, их правильнее называть – топочные, невидимы, как и воздух. Они состоят в основном из углекислого газа и небольшого количества оксидов азота и серы. Помимо этого, вместе с газами из труб котельных, использующих твердое топливо, и труб цементных заводов выбрасывается большое количество пара. Часто именно шлейф пара из трубы является причиной жалоб на то, что такое предприятие отравляет все вокруг. Пар же никакого вреда не приносит, а жалобы – просто результат неграмотности.

Большую роль играют диффузионные процессы в снабжении кислородом природных водоёмов и аквариумов. 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 её обитателей. По этой же причине сосуды с узким горлом непригодны для использования в качестве аквариума.

http://refdb.ru/images/752/1502410/3f0f154d.jpgВместе с тем, следует заметить, что процесс диффузии также играет большую роль в загрязнении рек, морей и океанов. Загрязнение водоемов приводит к тому, что в них исчезает жизнь, а воду, используемую для питья, приходится очищать, что очень дорого. На рисунке 6 показана фотография, демонстрирующая локальную экологическую катастрофу.

Рис. 6. Нефть в воде и на поверхности воды: погибают морские организмы, рыбы и птицы.

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.

       Насущной проблемой является загрязнение воздуха выхлопными газами, продуктами переработки вредных веществ, выбрасываемыми в атмосферу различными заводами.  В некоторых медицинских исследованиях была показана связь заболеваемости органов дыхания и верхних дыхательных путей с состоянием воздуха. Отмечается прямая зависимость между показателем уровня заболеваемости органов дыхания и объемом выбросов вредных веществ в атмосферу. Перечисленные примеры диффузии оказывают вредное влияние на различные процессы, происходящие в природе.

4.2.  Р О Л Ь    Д И Ф Ф У З И И     В    П И Щ Е В А Р Е Н И И     И    Д Ы Х А Н И И     Ч Е Л О В Е К А

Несколько слов о пищеварении человека Наибольшее всасывание питательных веществ происходит в тонких кишках, стенки которых специально для этого приспособлены. Процесс всасывания питательных веществ в кишечнике возможен благодаря диффузии.

Дыхание

Описание: p51.jpgА 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. 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.

 

4.3. П Р И М Е Н Е Н И Е    Д И Ф Ф У З И И     В    М Е Д И Ц И Н Е.    А П П А Р А Т    «И С К У С С Т В Е Н Н А Я    П О Ч К А»

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.

Применение аппарата «искусственная почка» становится в большей мере терапевтической процедурой, аппарат применяется как в клинике, так и в домашних условиях. С помощью аппарата проводилась подготовка реципиента к первой в мире успешной трансплантации почки, проведенной в 1965 г. академиком Б.В. Петровским.

Аппарат представляет собой систему из плоских каналов, разделенных тонкими целлофановыми мембранами, по которым встречными потоками медленно движутся кровь и диализат – солевой раствор, обогащенный газовой смесью CO2 + О2 Аппарат подключается к кровеносной системе больного с помощью катетеров, введенных в полую (вход крови в диализат) и локтевую (выход) вены. Диализ продолжается 4-6 ч. Этим достигается очистка крови от азотистых шлаков при недостаточной функции почек, т.е. осуществляется регулирование химического состава крови.

 

4.4.  П Р И М Е Н Е Н И Е    Д И Ф Ф У З И И    В   Т Е Х Н И К Е   И    В   П О В С Е Д Н Е В Н О Й     Ж И З Н И.

Диффузия находит широкое применение в промышленности и повседневной жизни. На явлении диффузии основана диффузионная сварка металлов.

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. Для дубления кожи и меха. Для крашения волокон ткани.

Применяется для защиты изделий от коррозии, износа, повышения контактной электрической проводимости, в декоративных целях, так, для повышения твердости и жаростойкости стальных деталей применяют цементацию.


 

4.5.Д И Ф Ф У З И Я     В    Ж И В О П И С И

Описание: 48828_diffusion.jpgОписание: P5120018.jpgОписание: diffusion-dan-scally.jpgОписание: 5632.jpgЭти рисунки выполнены в технике «Диффузии»

Г Л А В А   5.  П  Р А К Т И Ч Е С К А Я       Ч А С Т  Ь 

Лабораторная работа № 1:

Тема: Наблюдение диффузии в газах

Цель: Пронаблюдать диффузию в газах

Оборудование: одеколон, апельсин, спички, свеча

Ход работы

1.Открыть одеколон

2.Как скоро начал распространяться запах? ____________________________________________________

3.В чём причина распространения запаха? _____________________________________________________

4.Начните чистить апельсин, как скоро товарищи ощутят запах апельсина? _________________________

5.В чём причина распространения запаха? _____________________________________________________

6.Зажечь свечу. Как скоро распространяется запах от горящей свечи? _____________________________

Вывод:

1.Распространение запахов происходит из-за того, что __________________________________________

2.Скорость распространения запаха не мгновенная, но __________________________________________  

 

Лабораторная работа № 2: 

Тема: Наблюдение явления диффузии в жидкости

Цель: наблюдение диффузии в жидкости в зависимости от разных условий.

Приборы и материалы: стакан с холодной водой, раствор «зеленки», тарелка с горячей водой, растительное масло, пипетка.

Ход работы

 а) в стакан с водой капнуть «зеленку» и пронаблюдать, как происходит процесс диффузии;

б) проведи этот же опыт, поставив стакан с водой в тарелку с горячей водой, процесс произошел гораздо _____________________ (быстрее, чем в первом случае);

в) перед тем как капнуть в стакан с водой «зеленку», добавь в воду несколько капель растительного масла, процесс диффузии произошел гораздо ___________________ (медленнее, чем в первом случае).

Вывод: __________________________________________________________________________ _____________________________________________ (скорость диффузии зависит от температуры и конкретного вещества, т.е. плотности).

Лабораторная работа № 3: 

Тема: Сравнение диффузии в жидкостях с диффузией в газах.

О том, что в жидкостях диффузия происходит медленнее, чем в газах, мы можем пронаблюдать, сделав небольшую лабораторную работу.

Цель: Пронаблюдать процесс диффузии в жидкости.

Оборудование: чашка Петри, кристаллики КМnО4

Ход работы:

На бумажной ложечке находятся кристаллики КМnО4. Осторожно опусти их в заполненную водой чашку Петри. Пронаблюдай и объясни происходящее явление.

Ещё медленнее диффузия протекает в твердых, а также в коллоидных растворах. Диффузия в коллоидных растворах идет медленно, и поэтому опыт проделан заранее, а вам продемонстрируем результат и расскажем ход опыта.

Опыт  Коллоидным раствором служит желатин. Для того, чтобы приготовить раствор, необходимо 1 ложку желатина опустить в холодную воду на 2часа, чтобы порошок набух, затем смесь нагреть и растворить желатин не доводя до кипения. Когда желатин остыл, в середину быстрым движением внесли с помощью пинцета в один стакан кристаллик перманганата калия, в другой – медного купороса. И сейчас мы можем наблюдать результат диффузии.

Вывод: __________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

 

Лабораторная работа № 4

Тема: Наблюдение диффузии в жидкостях с разными концентрациями солей – явление диализа и осмоса

Цель: На практике выяснить как происходит процесс диффузии от концентрации взаимодействующих веществ

Оборудование: стаканы с водой, соль или сахар, пергаментная бумага, зелёнка, стеклянная трубка

Ход работы

1.Мешочек из пергамента заполнить раствором сахара (соли) и немного капнуть зелёнки

2.Поместить мешочек в сосуд с водой

3.Наблюдаем: молекулы растворённого вещества будут проникать через стенки мешочка, пока их концентрация в мешочке и в сосуде с водой не стане одинаковой 

Вывод: поры мембраны (мешочка) достаточно ______________ (велики/малы) для прохождения через них молекул растворённого вещества

Это диализ

4.Взять мешочек с более мелкими порами, пропускающими только молекулы растворителя (воды). Но не пропускающими молекул сахара

Наблюдаем: молекулы воды будут проникать ________________ (в мешочек/из мешочка), ____________

(увеличивая/уменьшая) объём раствора в нём.

5.Соедините мешочек со стеклянной трубкой

Наблюдаем: раствор начнёт подниматься по трубке до тех пор, пока давление, производимое водой в трубке, не уравняет осмотическое давление раствора сахара 

 

Вывод: более концентрированный раствор имеет ______________________ (более высокое/низкое) осмотическое давление  

 

Лабораторная работа № 5:

Тема: Рисование методом диффузной живописи

Цель: Ознакомиться с методом диффузной живописи

Оборудование: краски акварельные, медовые, акриловые…, ватман, кисти, стакан с водой

Ход работы

1.Альбомный лист смачивают толстой кисточкой для рисования или губкой. Рисуют по мокрому листу легкими прикосновениями кисточки. При касании кисточкой с краской к мокрому листу, краска должна растекаться примерно на 1-2 сантиметра в диаметре вокруг кисточки.

2. Если краска не растекается, значит, лист не достаточно смочили. Если краска растекается очень сильно, значит, лишнюю воду нужно убрать сухой кистью или губкой

3. Расплылась клякса? Улыбнитесь! Её всегда можно превратить во что-то интересное или смешное.

Такой способ работы позволяет получить легкие, прозрачные цвета с мягкими переходами. 

СОВЕТ: Рисовать по мокрому листу можно все, что подскажет фантазия 

 

http://mybiblioteka.su/mylektsiiru/baza5/399261188128.files/image017.jpghttp://talkyland.com/media/CACHE/images/posts/2012/12/15/90a7303c821c42259b3750f009ac0337/5eda36b567c4018e951dd9916a4edb02.jpg

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что диффузия играет огромную роль в жизни человека и животных, без этого явления жизнь на Земле была бы невозможна. Но, к сожалению, люди в результате своей деятельности часто оказывают негативное влияние на естественные  процессы в природе.

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, которым мы дышим, всюду мы видим проявление всемогущей и универсальной диффузии. Явление диффузии является одним из главных общих условий жизнедеятельности растений и животных.

Наибольшую степень общей значимости для организмов растений и животных явление диффузии проявляет в форме осмоса. Осмос - это диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану. Благодаря осмосу вода из почвы попадает в растение. В мире животных диффузия важна и для дыхания, и для пищеварения, и для водно – солевого обмена. Поэтому тем, кто разводит рыбок в аквариумах, можно рекомендовать учитывать тот факт, что посредством осмоса рыбы регулируют солевой обмен, а у морских и пресноводных организмов системы водно – солевого обмена отличаются. Нежелательны всякие ограничения свободной поверхности воды, так как это может прекратить доступ кислорода к воде и привести к гибели её обитателей. По этой же причине сосуды с узким горлом непригодны для использования в качестве аквариума.

Человеку нет необходимости что–то специально делать для улучшения протекания явления диффузии в живой природе. Просто надо исключить загрязнение окружающей среды своей деятельностью, так как по вине человека явление диффузии играет заметную роль в загрязнении рек, морей и океанов, почвы и атмосферы Земли.

Физика очень тесно связана с другими науками о природе, и явление диффузии особенно ярко демонстрирует это на примере физики и биологии.

Изучая диффузию, ее роль в экологическом равновесии природы и факторы, влияющие на ее протекание в природе, я пришла к выводу, что надо чаще привлекать внимание общественности к проблемам окружающей среды.

Когда я готовила эту работу, изучала литературу, занималась исследовательской деятельностью, то хотела, чтобы люди хранили, ценили нашу природу. Проведя данную работу, я пришла к выводу, что экологическое воспитание надо осуществлять с малых лет.

Чтобы внести свой посильный вклад в экологическое воспитание школьников, я хотела выступить с этим сообщением перед учащимися других классов для того, чтобы они поняли, как важно бережное отношение к  природе и нашей Земле в целом.   

 

 

 

 

 

 

 

 


 

С П И С О К      Л И Т Е Р А Т У Р Ы

 

1.Енохович А.С.Краткий справочник по физике.

2.Камин А.Л.Физика. Развивающее обучение. 7 класс. Ростов-на-Дону, Феникс. 2003 г.

3.Кембровский Г.С. Пособие по физике.

4.Материалы с сайта www.fizika.ru

5.Большой энциклопедический словарь: В 7 т./ Гл. ред. М.С. Гиляров. – 3-е изд., - М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. – Т.4 – 863 с.

6.Кац Ц. Б. Биофизика на уроках физики. – М.: Просвещение,1988. – 158 с.

7.Новожилова М. М. Как корректно провести учебное исследование: От замысла к открытию/М. М. Новожилова, С. Г. Воровщиков, И. В. Таврель. – М.: 5 за знания,2007. – 160 с.

8.Перышкин А.В.Физика 7 класс. – М.: Дрофа, 2005. – 189 с.

9.Прохоров А. В. Советский энциклопедический словарь. – М.: Советская энциклопедия, 1988. – 1600 с.

10.Рыженков А. П.Физика Человек Окружающая среда. - М.:Просвещение,1996. – 48 с.

11.Энциклопедия для детей: В 33 т./ Гл. ред. Володин В. А. – М.: Аванта +, 2001 – Т.19. – 448 с.

12. /articles/116/1011616/0012597g.htm Живая природа.

13.Осмос и диализ.

 

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Исследовательская работа по физике "Всемогущая диффузия" с разработкой электронного пособия для урока физики в 7 классе при изучении темы «Первоначальные сведения о строении вещества»."

Получите профессию

Копирайтер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Получите профессию

Методист-разработчик онлайн-курсов

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 672 899 материалов в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 31.03.2016 682
    • RAR 13.1 мбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Запорожцева Ольга Ивановна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Запорожцева Ольга Ивановна
    Запорожцева Ольга Ивановна
    • На сайте: 9 лет и 1 месяц
    • Подписчики: 16
    • Всего просмотров: 220518
    • Всего материалов: 77

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Няня

Няня

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс повышения квалификации

Особенности подготовки к сдаче ЕГЭ по физике в условиях реализации ФГОС СОО

36 ч. — 180 ч.

от 1700 руб. от 850 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 48 человек из 25 регионов
  • Этот курс уже прошли 458 человек

Курс повышения квалификации

Информационные технологии в деятельности учителя физики

72/108 ч.

от 2200 руб. от 1100 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 117 человек из 46 регионов
  • Этот курс уже прошли 867 человек

Курс повышения квалификации

Особенности подготовки к сдаче ОГЭ по физике в условиях реализации ФГОС ООО

36 ч. — 180 ч.

от 1700 руб. от 850 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 80 человек из 31 региона
  • Этот курс уже прошли 573 человека

Мини-курс

Налог на прибыль и учет доходов/расходов

2 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Организация образовательного процесса в современном вузе

5 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Аномальное психологическое развитие и психологическая травма

6 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 36 человек из 18 регионов