Урок физики в 7 классе. Тема: Диффузия в жидкостях, газах и твердых телах.

урок физики в 7 классе.

Тема: Диффузия в жидкостях, газах и твердых телах.

Тип урока:. Объяснение нового материала.

Цель урока: Познакомить учащихся с диффузией в газах жидкостях и твёрдых телах.

Задачи:

Образовательная: научить объяснять явление диффузии и выяснить зависимость скорости её протекания от температуры, закрепить полученные практические знания с помощью опытов.

Развивающая: продолжать добиваться, чтобы учащиеся понимали смысл таких терминов, молекула, диффузия и умели приводить примеры;

Воспитательная: в ходе объяснения материала формировать целеустремленность, настойчивость, терпимость, продолжить формирование познавательного интереса к новому для ребят предмету «физика»

Задачи урока:

1) Повторить изученный ранее материал;

2) Подготовить учащихся к восприятию нового материала « Диффузия в жидкостях, газах и твердых телах» ;

3) Выяснить причину существования диффузии;

4) Исследовать зависимость скорости протекания диффузии от температуры;

6) Закрепить изученный материал при решении качественных задач, с последующей проверкой на опыте, способствовать развитию практических навыков, умению анализировать, обобщать, применять новые знания в жизни.

Основные вопросы урока:

1. Явление диффузии.

2. Причины и закономерности этого явления.

3. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах.

4. Диффузия в природе и жизни человека.

1. Повторение :

Физический диктант.

1. Из чего состоят вещества?

2. Как изменяется объем тела при нагревании?

3. Как изменяется объем тела при охлаждении?

4.Что такое молекула?

5.Из чего состоят молекулы?

6.Что такое Броуновское движение?

7.Что доказывает Броуновское движение?

2. Изучение нового материала.

После написания физического диктанта вместе с детьми ответим на все вопросы диктанта, что поможет каждому ученику заранее понять качество своих ответов и глубину знаний. После обсуждения делаем ВЫВОД: вещества состоят из молекул и атомов; между ними есть промежутки.

 Затем перейдем к рассмотрению опытных фактов, доказывающих движение молекул. Анализируем опыт по окрашиванию воды в стакане, в который насыпаем растворимый кофе.

 ВОПРОС. Почему вода без перемешивания окрашивается?

 ОТВЕТ. Молекулы кофе проникли между молекулами воды.

 ОПЫТ. Разбрызгиваем у доски духи и просим вставать детей, по мере ощущения ими запаха духов.

 ВОПРОС. Что вы чувствуете? Почему вы чувствуете запах духов не одновременно? Объясните это явление?

ОТВЕТ. Запах духов распространился по всему классу со временем, т.к. молекулы находятся в непрерывном движении.

 Одним из опытных фактов, подтверждающих движение молекул, является диффузия. Что такое диффузия?

 Диффузия -(лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) — процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, вследствие хаотического движения и столкновения друг с другом, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму.

Явление диффузии можно объяснить лишь в том случае, если считать, что:

• Все вещества состоят из частиц (молекул, атомов, ионов);

• Между частицами имеются промежутки;

• Частицы вещества находятся в постоянном, хаотическом движении.

Диффузия может происходить в газах, жидкостях и твёрдых телах.(Распространение запахов, окрашивание жидкостей и тканей).

Причина диффузии - беспорядочное движение молекул.

Одинаково ли быстро диффузия протекает в газах, жидкостях и твёрдых телах?

Посмотрим на внутренне строение газов, жидкостей и твердых тел. Так как строение отличается, расстояние между молекулами разное, поэтому скорость диффузии тоже отличается, т.к она зависит от расстояния между молекулами. Чем больше расстояние между частицами, тем быстрее протекает диффузия. Обратим внимание на то, что скорость протекания диффузии газов больше, чем жидкости. Это различие объясняется тем, что в газах промежутки между молекулами больше, чем в жидкостях, поэтому молекула газа от столкновения до столкновения проходит большие пути, чем в жидкостях. Кроме того, на скорость диффузии оказывает влияние и скорость движения самих молекул. Явление диффузии в твердых телах происходит во много раз медленнее, чем в жидкостях. Причина диффузии - беспорядочное движение молекул.

Частицы газа далеко удалены друг от друга. Между ними существуют большие промежутки. Сквозь эти промежутки легко перемещаются частицы другого вещества. Поэтому диффузия в газах протекает быстро.

Если бросить несколько кристалликов перманганата калия в воду, мы будем наблюдать, что в течение нескольких часов будет происходить окрашивание воды в розовый  цвет.

Следовательно, скорость диффузии в жидкости намного меньше чем в газах.

Пояснение: частицы в жидкости «упакованы» так, что расстояние между соседними частицами меньше их размеров. Сами частицы могут перемещаться по всему занимаемому жидкостью объему сосуда. Перемешивание жидкостей происходит медленно

Твердые тела могут иметь различное строение и состоять из молекул, атомов или ионов. В любом случае, вне зависимости от того, из каких микрочастиц состоит тело, взаимодействие этих частиц друг с другом очень сильно. Не смотря на то, что они, эти частицы, все же движутся, но эти движения очень незначительны.

Промежутки между частицами маленькие, поэтому другим веществам трудно проникнуть между ними. Процесс диффузии в твердых телах проходит очень медленно и незаметно для невооруженного глаза.

А теперь давайте решим, почему диффузия протекает по разному в газах, жидкостях и твёрдых телах при разной температуре?

Какую гипотезу можно выдвинуть?

Если вещество однородное, что произойдёт с его молекулами при нагревании?

А как можно проверить эту гипотезу? Проделаем опыт.

 ОПЫТ. В два стакана наливаем воду разной температуры. Опускаем в каждый из них пакетик чая.

 ВОПРОС. Что мы наблюдаем? Почему скорость диффузии разная?

ОТВЕТ. При нагревании жидкости расстояние между молекулам увеличивается, скорость движения молекул возрастает. Поэтому диффузия в горячей воде происходит быстрее.

Решение задач

Объясните следующие ситуации на основе связи температуры тела и скорости движения молекул

1.Чтобы огурцы получились малосольными, огурцы в рассоле нужно хранить в холодном помещении. Почему?

2.Бельё быстрее сохнет на ветру.

3.В каком случае в кастрюле с молоком сливки образуются быстрее - в холодильнике или в комнате?

4.Запах берёзового веника в жаркой бане распространяется быстрее, чем в прохладной комнате.

5. Лужи быстрее высыхают на солнце, чем в тени.

Делаем вывод от чего зависит скорость диффузии.

Скорость диффузии зависит от температуры. При повышении температуры процесс взаимного проникновения веществ ускоряется. Это связано с тем, что при нагревании возрастает общая скорость движения молекул. В теле с более высокой температурой молекулы движутся быстрее, а значит и быстрее протекает диффузия. Скорость диффузии зависит от того, в каком агрегатном состоянии находятся соприкасающиеся тела – в твердом, жидком или газообразном.

Вредное проявление диффузии.

Диффузия помимо пользы дает человеку и огромный вред. Дымовые трубы предприятий выбрасывают в атмосферу углекислый газ, оксиды азота и серы. 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.

Диффузия в жизни человека. Изучая явление диффузии, мы понимаем, что именно благодаря этому явлению человек живет. Диффузия происходит и в самом организме человека. Дыхание и пищеварение человека основано на диффузии. Если говорить о дыхании, то в каждый момент времени в кровеносных сосудах, оплетающих альвеолы (ячейки в виде пузырьков, расположенные в легких), находится примерно 70 мл крови, из которой в альвеолы диффундирует углекислый газ, а в обратном направлении - кислород. Как видно из приведенных примеров диффузионные процессы играют очень важную роль в жизни людей.

Это интересно. У североамериканского серого волка обоняние в 1000 раз острее, чем у человека. Он чует лосиху с детёнышем на расстоянии более чем 2,5 км. В носу волка примерно в 50 раз больше обонятельных рецепторов, чем у человека. Слизистая оболочка  собрана в складки, так что в малом пространстве сосредоточена большая поверхность. Если расправить слизистую ,она окажется площадью с большую открытку. Нос устроен так ,чтобы наполненный  запахами вдыхаемый воздух  соприкасался с большой поверхностью слизистой. У здорового животного нос внутри влажный, что позволяет лучше улавливать пахучие частицы вещества. Когда волк проходит с подветренной стороны от невидимой жертвы, он чует доносимый воздухом запах и начинает двигаться к его источнику. Приблизившись, хищник полагается на своё зрение, быстроту действий и, естественно, силу.

Новозеландский киви величиной с курицу - очень занятная птица. Он не умеет летать ,а его перья больше похожи на шерсть. Пищу находит по запаху, как насекомоядные млекопитающие, и может учуять червяка  под  землёй на глубине 3 см.По ночам киви роется в лесной подстилке и почве своим длинным тонким клювом. Ноздри на конце клюва ведут к обонятельным рецепторам в его основании, а  нервы от рецепторов - к обонятельным долям головного мозга, которые у киви крупнее, чем у всех других птиц. Такая система позволяет ему на расстоянии чуять червей, слизней и личинок  жуков. Схватив добычу кончиком клюва, птица несколько раз дёргает головой, чтобы отправить её в глотку.

3.Закрепление изученного.

Объясните следующие ситуации:

1. Почему не рекомендуется хранить в холодильнике рядом с молочными продуктами сельдь или нарезанный лук?

2. Воздушные шарики, наполненные лёгким газом, вскоре тяжелеют и не поднимаются. Почему? В чём причина того, что в холодном помещении подъемная сила шарика сохраняется дольше?

3. Если на рычажных весах удастся уравновесить при помощи гирек открытый сверху сосуд, наполненный углекислым газом, то через некоторое время равновесие нарушится. Какая чаша перевесит и почему?

4. Объясните исчезновение дыма в воздухе( явление, выражаемое словами: «Дым тает в воздухе»)

4.Итоги урока.

Процесс диффузии имеет большое значение в природе. Дыхание животных и растений, проникновение кислорода из крови в ткани – всё это диффузия.

Скорость диффузии зависит от состояния вещества( в газах диффузия протекает быстрее, в жидкостях – медленнее, в твердых телах процесс диффузии самый медленный), от температуры (чем холоднее тело, тем меньше скорость движения молекул и тем медленнее протекает процесс диффузии и наоборот ).

5.Домашнее задание: §10, вопросы к параграфу.