Урок по теме "Диффузия"

Диффузия.

Тип урока: комбинированный.

Цели урока:

1. Формирование представления о диффузии, как о явлении;

2. Дать представление о значении диффузии в природе;

3. Формирование логического мышления;

4. Развитие познавательного интереса учащихся.

Демонстрации:

1. Распыление освежителя воздуха, духов, дезодоранта;

2. Диффузия аммиака (аммиак, фенолфталеин);

3. Диффузия в жидкости (сосуды, раствор медного купороса, чай в пакетиках);

4. Электронная модель броуновского движения;

5. Перемешивание нескольких круп (пшено и горох).

Оборудование:

компьютер, проектор, плакат «Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах», освежитель воздуха, аммиак, фенолфталеин, чай в пакетиках, раствор медного купороса, пшено, горох, стеклянные сосуды с водой.

• Приветствие.

• Проверка наличия учебных принадлежностей.

• Проверка присутствующих.

1. У доски:

• Строение вещества № 49 Лукашик.

• Изобразить схематично молекулы углекислого газа СО2 и перекиси водорода Н2О2.

Проверка Слайд №1.

2. На местах все:

Физический диктант "Верю - не верю"

(На столе листы с текстом физического диктанта (1-2 вариант). Школьники записывают под соответствующим номером "да", если они считают это утверждение верным, или "нет", если считают его неверным)

Вариант 1.

1. Вещество состоит из мельчайших частиц, едва различимых невооруженным глазом. (Нет)

2. Вещество состоит из мельчайших частиц, которые можно увидеть на экране электронного микроскопа. (Да)

3. Объем газа при нагревании увеличивается, т. к. каждая молекула становится больше по размеру. (Нет)

4. Атом – мельчайшая частица вещества. (Нет)

5. В молекуле может быть более 1000 атомов. (Да)

6. Стальной шарик при нагревании увеличивается в объеме, т. к. промежутки между молекулами становятся больше. (Да)

7. Пленка масла, растекаясь по поверхности воды, может занять любую площадь. (Нет)

8. Молекулы воды точно такие же, как и молекулы льда. (Да)

9. Объем тела равен сумме объемов его молекул. (Нет)

10. Атомы состоят из молекул. (Нет)

Вариант 2.

1. Вещество состоит из мельчайших частиц, видимых в оптический микроскоп. (Нет)

2. Объем тела при нагревании уменьшается. (Нет)

3. Объем жидкости при охлаждении уменьшается, т. к. промежутки между молекулами становятся меньше. (Да)

4. Молекула – мельчайшая частица вещества. (Да)

5. В молекуле не может быть более 100 атомов. (Нет)

6. Молекулы водяного пара отличаются от молекул воды. (Нет)

7. При сжатии газа уменьшается размер молекул. (Нет)

8. Газом из двухлитрового сосуда можно заполнить четырехлитровый сосуд. (Да)

9. Объем тела больше суммы объемов его молекул. (Да)

10. Атомы состоят из элементарных частиц. (Да)

1. Диффузия:

Урок начинаю с распыления освежителя.

Опыт №1. Один из учеников садится в 2-3 м от учителя, закрывает глаза и пытается определить вкус освежителя воздуха. Несколько учеников с помощью секундомера определяют время, за которое запах распространится до сидящего ученика. Третий ученик с помощью мерной ленты определяет расстояние. Четвертый – у доски по формуле рассчитывает скорость распространения.

В беседе учащиеся подводятся к выводам: жидкость, освежитель, превращается в пар; молекулы газа находятся в движении; скорость молекул газа значительна; между молекулами газов, из которых состоит воздух, имеются промежутки; вещества способны перемешиваться по причине движения молекул.

У меня на столе в высокий стакан налиты две жидкости: снизу голубой раствор медного купороса, сверху – вода; между ними резкая граница. Если купорос и вода способны самопроизвольно смешаться, то граница между ними должна исчезнуть. Предлагаю ученикам следить за этой границей между жидкостями.

Опыт №2. В это время демонстрирую диффузию газов на следующем опыте: к внутренним стенкам высокого цилиндрического сосуда прикрепляю смоченные фенолфталеином полоски белой бумаги. Цилиндр закрываю сверху картоном с прикрепленным к нему кусочком ваты, смоченной нашатырным спиртом. Газ аммиак диффундирует вниз. Если аммиак и воздух перемешиваются, то рано или поздно полоски бумаги окрасятся в ярко-малиновый цвет.

Предлагаю также следить за их цветом.

А в это время рассказываю об эксперименте со смешиванием твердых тел по плакату.

Хорошо очищенные и плотно прижатые друг к другу пластины из золота и свинца диффундируют на глубину 1мм за 5 лет.

Учитель: Итак, что же произошло за это время в первых двух экспериментах?

Обучающиеся: Граница между жидкостями не изменилась, а листочки окрасились, т.е. аммиак и воздух перемешались в сосуде.

Учитель: Однако смотрите, что получилось в стакане, куда аккуратно налили купорос и воду неделю назад.

Обучающиеся: Граница размыта, купорос и вода перемешались.

Учитель: Сформулируйте ответ, вытекающий из наблюдений и опытов.

Обучающиеся: Если привести в соприкосновение твердые тела, жидкости или газы из разных веществ, то они сами собой смешиваются.

Учитель: Мы познакомились с новым явлением, в физике оно известно под названием диффузия. Запишем определение диффузии в тетрадь.

Явление, при котором происходит самопроизвольное взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого, называют диффузией.

Перед учениками ставлю вопросы:

• Какие свойства молекул обусловливают смешивания веществ?

• Почему возможна диффузия?

• Какие невидимые процессы происходят с молекулами при диффузии?

• Как объяснить явление проникновение одного вещества в другое?

• Могло бы оно происходить, если бы молекулы были неподвижны и между ними не было промежутков?

Фронтальный эксперимент.

Демонстрация явления диффузии на модели:

1. В высокий стакан насыпать не доверху горох;

2. Досыпать в стаканчик с горохом пшено;

3. Слегка встряхнуть стакан.

(Достаточно эффектно видно, как проникают крупинки пшена в промежутки между горошинами). Также можно наблюдать явление диффузии с помощью компьютерной модели (Слайд №2,3).

После проведенного эксперимента и беседы с учащимися подчеркиваю, что явление диффузии происходит без вмешательства извне, за счет движения самих молекул, т.е. может быть объяснено только тем, что молекулы беспрерывно и беспорядочно движутся и сталкиваются.

Учитель: Как будет вести себя маленькая частичка нерастворимого вещества в жидкости, если окружающие ее молекулы жидкости непрерывно и беспорядочно движутся?

Обучающиеся: Молекулы, окружающие частицу, движутся в разных направлениях, часть из них ударяются о частицу. Поскольку частица маленькая, она может двигаться под действием этих ударов. Т.к. молекулы движутся беспорядочно, то число ударов с разных сторон в один и тот же момент различно, и частица будет двигаться то в одну, то в другую сторону, беспорядочно.

(демонстрация с помощью компьютера "Модель броуновского движения") (Слайд №4 )

Явление беспорядочного движения взвешенных нерастворимых частиц вещества в жидкости или газе называют броуновским движением. (Слайд №5)

Откуда такое название, вы узнаете дома из учебника.

Различие в скорости протекания диффузии твердых тел, жидкостей и газов объясняют ученики.

Ученики:

• В газах – самые быстрые молекулы.

• В жидкости – скорость молекул меньше, чем в газах.

• В твердых телах – молекулы еле колеблются около своего положения (Слайд №6).

2. Значение диффузии в природе и промышленности

• Вследствие диффузии газа состав воздуха у поверхности Земли однороден;

• Диффузия имеет существенное значение в питании растений и других организмов;

• Явление диффузии используют на сахарных заводах при извлечении сахара из свеклы;

• На явлении диффузии основаны соление овощей, варка варения, получение компотов и многие другие технологические процессы;

• Диффузию молекул твердых тел используют в технике: для придания железным и стальным деталям значительной твердости их поверхностный слой подвергают диффузному насыщению углеродом (цементация).

3. Зависимость диффузии от температуры

Проведем следующий опыт.

Опыт №3

Беру два стеклянных стакана с водой. Один с горячей водой, другой – с холодной. Одновременно в стаканы опускаю чайные пакетики. Через 1 мин предлагаю обучающимся сделать вывод о зависимости скорости диффузии от температуры:

• Диффузия ускоряется с повышением температуры: с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул. (Слайд №7)

Объясните почему:

1. Бельё разного цвета, замоченное вместе, окрасилось?

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

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

4. Шарик раздувается при наполнении его газом?

5. При составлении гербария растения высушиваются?

1. Что мы узнали о молекулах?

2. Что такое диффузия?

3. Может ли диффузия происходить в твердых телах?

4. От чего зависит скорость протекания диффузии?

6. Домашнее задание

1. §10,

2. вопросы к §10,

3. экспериментальное задание по смешиванию жидкостей (вода и свекольный сок).

4. Двум обучающимся доклады: «Использование явления диффузии в технике», «Использование явления диффузии в жизни».

Вариант 1.

1. Вещество состоит из мельчайших частиц, едва различимых невооруженным глазом.

2. Вещество состоит из мельчайших частиц, которые можно увидеть на экране электронного микроскопа.

3. Объем газа при нагревании увеличивается, т. к. каждая молекула становится больше по размеру.

4. В молекуле может быть более 1000 атомов.

5. Стальной шарик при нагревании увеличивается в объеме, т. к. промежутки между молекулами становятся больше.

6. Пленка масла, растекаясь по поверхности воды, может занять любую площадь.

7. Молекулы воды точно такие же, как и молекулы льда.

8. Атомы состоят из молекул.

Вариант 2.

1. Вещество состоит из мельчайших частиц, видимых в оптический микроскоп.

2. Объем тела при нагревании уменьшается.

3. Объем жидкости при охлаждении уменьшается, т. к. промежутки между молекулами становятся меньше.

4. Молекула – мельчайшая частица вещества.

5. В молекуле не может быть более 100 атомов.

6. Молекулы водяного пара отличаются от молекул воды.

7. При сжатии газа уменьшается размер молекул.

8. Объем тела больше суммы объемов его молекул.