Сказка про диффузию физика 7 класс

При выполнении заданий в ответах под номером выполняемого вами задания поставьте знак «х» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

1. Две гладко отшлифованные пластины свинца и золота кладут друг на друга и сверху на них ставят груз. Процесс диффузии молекул двух пластин
3) будет проходить вне зависимости от расположения пластин

2. При охлаждении колбы с жидкостью уровень жидкости понижается. Это связано

3) с уменьшением расстояний между молекулами жидкости

3. Разбитое стекло нельзя восстановить, плотно прижимая осколки друг к другу. Это объясняется тем, что

3) неровности осколков мешают приблизить достаточно большое число молекул на расстояние, на котором частицы притягиваются друг к другу

4. Если бы можно было уложить в один ряд вплотную друг к другу 10 000 000 молекул воды, то получилась бы цепочка длинной 2 мм. Размер одной молекулы воды равен

2) 2·10-7 м

5. Тело сжимаемо, легко меняет форму и объем. Каково состояние вещества, из которого сделано такое тело?

1) газообразное

6. Температуру тела, измеренную термометром, с учетом погрешности измерений следует записать как

3) (34+-0,5)°С

ВАРИАНТ 1. Строение вещества.

1. Может ли капля растительного масла беспредельно растекаться по поверхности воды?

а) может, ей ничто не мешает,

б) нет, она будет растекаться до тех пор, пока толщина слоя не окажется равной размерам наименьшей частицы масла,

в) однозначно сказать нельзя: это явление связано с температурой масла,

г) нет, масло вообще не растекается по поверхности воды.

2. Укажите неверное утверждение.

а) молекула – мельчайшая частица вещества,

б) молекулы одного и того же вещества одинаковы,

в) атомы – составные части молекул,

г) при нагревании тела молекулы вещества увеличиваются в размерах.

3. Какие частицы составляют молекулу воды?

а) два атома кислорода и один атом водорода,

б) два атома водорода и два атома кислорода,

в) один атом кислорода и один атом водорода,

г) два атома водорода и один атом кислорода.

4. Как называется явление, при котором соприкасающиеся вещества сами собой смешиваются друг с другом?

а) кипение, б) диффузия, в) нагревание, г) таяние.

5. Укажите неверное утверждение.

а) при нагревании диффузия протекает быстрее,

б) при нагревании диффузия протекает медленнее,

в) диффузия не зависит от температуры,

г) у одних веществ диффузия зависит от температуры, а у других нет.

6. В какой воде надо замочить горох для варки супа, чтобы он разбух скорее?

а) в холодной, б) в горячей, в) все равно.

7. Между молекулами в веществе существует…

а) только притяжение, б) только отталкивание,

в) не существует ни притяжения, ни отталкивания,

г) взаимное притяжение и отталкивание.

8. В каком из сосудов вода

смачивает капилляр?

а) 1 и 3, б) 2, в) 3, г) 1.

9. Если вещество сохраняет объем, но легко меняет форму, значит, оно находится в … состоянии.

а) твердом, б) газообразном, в) жидком, г) жидком или твердом.

10. У какого вещества молекулы расположены на больших расстояниях, сильно притягиваются друг к другу и колеблются около определенных положений?

а) газ, б) жидкость, в) твердое тело, г) такого вещества нет.

ВАРИАНТ 2. Строение вещества.

1. Какие явления доказывают, что тела состоят из мельчайших частиц, между которыми есть промежутки?

а) распространение запаха вещества,

б) вещества при сжатии оказывают сопротивление,

в) изменение объема тел при нагревании.

2. Можно ли разделить на более мелкие частицы молекулу или атом?

а) нельзя, б) можно,

в) молекулу разделить можно, атом – нельзя,

г) молекулу разделить нельзя, а атом – можно.

3. Сколько в природе различных атомов и молекул?

а) 109 различных атомов и молекул,

б) 109 различных молекул, число атомов практически неограниченно,

в) 109 различных атомов, число молекул практически неограниченно,

г) число атомов и молекул неограниченно.

4. Диффузия протекает быстрее в…

а) газах, б) твердых телах, в) жидких телах, г) во всех одинаково.

5. Какой важный вывод о строении вещества можно сделать из явления диффузии?

а) молекулы всех веществ неподвижны,

б) молекулы всех веществ непрерывно движутся,

в) все тела состоят из мельчайших частиц,

г) молекулы разных веществ разные.

6. В одинаковых стаканах равные порции

холодной и горячей воды. В них

одновременно брошены кусочки

красящего вещества. Определите в каком

стакане холодная вода.

а) 1 и 2, б) 1, в) 2.

7. Молекулы притягиваются друг к другу, но между ними существуют промежутки, и они не «слипаются» между собой. Это происходит потому, что они…

а) движутся,

б) очень слабо притягиваются друг к другу,

в) при большом сближении отталкиваются друг от друга,

г) величины промежутков не меняются.

8. В сосуд налита жидкость. Силы взаимодействия между молекулами жидкости меньше сил их взаимодействия с молекулами твердого тела. Тогда поверхность жидкости в капилляре имеет форму…

а) 1, б) 2, в) 3, г) 1 и 3.

9. Определите, какое свойство твердых тел указано неверно.

а) сохраняют постоянную форму, б) имеют определенный объем,

в) трудно сжимаются, г) занимают весь предоставленный объем.

10. В каком состоянии может находиться ртуть?

а) только в жидком, б) только в твердом,

в) только в газообразном, г) во всех трех состояниях.

Тест по физике Строение вещества 7 класс с ответами. Тест включает в себя 3 варианта. В каждом варианте по 6 заданий.

Вариант 1

1.

I. При нагревании ртуть в медицинском термометре расширяется.
II. При долгом перемешивании любая жидкость на­гревается.

В каком из этих случаев нагревание является причи­ной наблюдаемого явления?

1) только в I
2) только во II
3) и в I, и во II
4) ни в I, ни во II

2.
Различие между твердым и жидким состоянием веще­ства проявляется в том, что, в отличие от твердого те­ла, жидкость при небольших воздействиях на нее … .

3.
В начале опыта в сосуде снизу находится концентрированный раствор медного купороса, над ним — вода (рис. А). Как будет выглядеть содержимое сосуда через четыре недели, правильно показано на рисунке … .

1) А
2) Б
3) В
4) Г

4.
Капля воды падает в жидкий азот, находящийся при температуре -172 °С. В какой момент скорость беспоря­дочного движения молекул в капле воды минимальна?

1) в начальный момент падения
2) в момент вхождения капли в жидкий азот
3) после падения на дно сосуда
4) в любой момент времени скорость молекул воды одинакова

5.
Две половинки расколовшейся фарфоровой чаши не­возможно приложить так, чтобы они стали одним це­лым. Однако их можно склеить, смазав края осколков клеем, прижав друг к другу и высушив. Это различие объясняется тем, что … .

1) молекулы клея притягиваются к молекулам фар­фора, а молекулы фарфора не притягиваются друг к другу
2) молекулы клея притягиваются к молекулам фар­фора, но не притягиваются друг к другу
3) число молекул, приблизившихся на достаточно ма­лое расстояние, в случае фарфор — фарфор мало, а в случае фарфор — клей велико
4) молекулы клея не притягиваются к молеку­лам фарфора, но притягиваются друг к другу

6.
Изображенный на рисунке опыт доказыва­ет … .

Вариант 2

1.
Имеется два экспериментальных факта:

I. При нагревании проволока удлиняется.
II. При растягивании проволока нагревается.

В каком из этих случаев нагревание является следст­вием наблюдаемого явления?

1) только в I
2) только во II
3) и в I, и во II
4) ни в I, ни во II

2.
Различие между жидким и газообразным состоянием вещества проявляется в том, что, в отличие от газа, жидкость при небольших воздействиях на нее … .

1) сохраняет и форму, и объем
2) не сохраняет форму и не сохраняет объем
3) сохраняет форму, хотя и не сохраняет объем
4) сохраняет объем, хотя и не сохраняет форму

3.
В начале опыта в сосуде снизу находится концентри­рованный раствор медного купороса, над ним — вода (рис. А). Как будет выглядеть содержимое сосуда че­рез одну неделю, правильно показано на рисунке … .

1) А
2) Б
3) В
4) Г

4.
Капля расплавленного олова падает из воздуха в воду. В какой точке полета скорость беспорядочного движе­ния атомов олова минимальна?

1) в начальной точке полета
2) в момент касания капли олова с водой
3) на дне сосуда с водой
4) скорость беспорядочного движения атомов олова одинакова везде

5.
Капля ртути принимает на поверхности стекла форму шарика, а по поверхности свинца растекается. Это различие объясняется тем, что атомы ртути притяги­ваются друг к другу … .

1) сильнее, чем к молекулам стекла и атомам свинца
2) слабее, чем к молекулам стекла и атомам свинца
3) сильнее, чем к молекулам стекла, но слабее, чем к атомам свинца
4) слабее, чем к молекулам стекла, но сильнее, чем к атомам свинца

6.
Изображенный на рисунке опыт доказывает … .

1) наличие хаотического движения молекул
2) отсутствие взаимодействия между молекулами
3) наличие отталкивания между молекулами
4) наличие притяжения между молекулами

Вариант 3

1.
Имеется два экспериментальных факта:

I. Если стеклянную бутылку с водой выставить на мороз, то бутылка лопнет.
II. Молоко долго не закисает, если его хранить в холо­дильнике.

В каком из этих случаев причиной наблюдаемого яв­ления служит охлаждение?

1) только в I
2) только во II
3) и в I, и во II
4) ни в I, ни во II

2.
Различие между твердым и жидким состоянием веще­ства проявляется в том, что, в отличие от жидкого, твердое тело при небольших воздействиях на него … .

1) не сохраняет ни форму, ни объем
2) не сохраняет форму, но сохраняет объем
3) не сохраняет объем, но сохраняет форму
4) сохраняет и форму, и объем

3.
В начале опыта в сосуде снизу находится концентриро­ванный раствор медного купороса, над ним — вода (рис. А). Как будет выглядеть содержимое сосуда через 2 часа, правильно показано на рисунке … .

1) А
2) Б
3) В
4) Г

4.
Фарфоровая чашка с водой и металлическая ложка находятся рядом на столе в комнате длительное время. Ложку опускают в чашку с водой. В какой момент времени скорость беспорядочного движения атомов металла в ложке минимальна?

1) когда ложка находится на столе
2) в момент вхождения ложки в жидкость
3) когда ложка коснется дна чашки
4) скорость хаотического движения атомов металла одинакова везде

5.
Вода смачивает стекло, но не смачивает парафин. Это различие объясняется так: между молекулами воды и стекла существуют силы притяжения, в то же время между молекулами воды и парафина … .

1) отсутствует всякое взаимодействие
2) существуют силы отталкивания
3) существуют силы притяжения, но они сильнее, чем силы притяжения между молекулами воды
4) существуют силы притяжения, но они слабее, чем силы притяжения между молекулами воды

6.
На рисунке изображен опыт, в котором гладко отшлифованные пластинки свинца и золота кладут одна на другую и ставят на них дополнительный груз. Через несколь­ко лет вблизи границы соприкосновения металлов обнаруживается слой, содержащий и золото, и свинец. Это объясняется тем, что происходит … .

1) превращение атомов свинца в атомы золота
2) превращение атомов золота в атомы свинца
3) взаимное проникновение атомов одного вещества между атомами другого
4) отталкивание атомов свинца и золота друг от друга

Ответы на тест по физике Строение вещества 7 класс

Вариант 1

1-1
2-4
3-2
4-3
5-3
6-4
Вариант 2

1-2
2-4
3-4
4-3
5-3
6-4
Вариант 3

1-3
2-4
3-1
4-4
5-4
6-3

Вариант 1

1. Какой из приведённых ниже опытов подтверждает гипотезу о том, что вещества состоят из отдельных частиц, между которыми есть промежутки?

А) падение тел на землю;

Б) притяжение булавок к магниту;

В) расширение тел при нагревании;

Г) плавание тел под водой;

2. Одинаковы ли молекулы в воде, налитой в стакан; в капельках росы; в водяном паре; в кусочках пищевого льда?

А) одинаковыми являются только молекулы воды в стакане и в капельках росы;

Б) молекулы во всех указанных веществах одинаковы;

В) молекулы во всех указанных веществах различны;

3. Газ, находящийся в закрытом сосуде, охладили. Изменилось ли движение молекул газа?

А) молекулы стали двигаться быстрее;

Б) молекулы стали двигаться медленнее;

В) движение не изменилось;

Г) движение прекратилось;

4. Явление диффузии можно наблюдать…

А) только в газах;

Б) только в жидкостях;

В) только в твёрдых телах;

Г) в твёрдых телах, жидкостях и газах;

5. Между молекулами в веществе…

А) существует взаимное притяжение и отталкивание;

Б) не существует ни притяжения, ни отталкивания;

В) существует только взаимное притяжение;

Г) существует только взаимное отталкивание;

6. Почему, сломав карандаш, мы не можем соединить его части так, чтобы он вновь был целым?

А) т.к. между молекулами увеличиваются силы отталкивания;

Б) т.к. препятствием для соединения является воздух;

В) т.к. не можем сдвинуть части карандаша на расстояние, при котором заметно

проявляются силы межмолекулярного притяжения;

7. В каком состоянии находится вещество, если оно не имеет собственной формы и занимает

весь предоставленный ему объём?

А) в газообразном;

Б) в жидком;

В) в твёрдом;

8. Вода испарилась и превратилась в пар. Какие изменения произошли с молекулами воды?

А) изменились сами молекулы;

Б) никаких изменений не произошло;

В) увеличились расстояния между молекулами;

Г) уменьшились расстояния между молекулами;

9. Каков характер движения и взаимодействия молекул в твёрдых телах?

А) молекулы расположены на расстояниях меньше размеров самих молекул и

перемещаются свободно относительно друг друга;

Б) молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга и движутся

беспорядочно;

В) молекулы расположены в строгом порядке и колеблются около определённого

положения равновесия;

10. Какие свойства являются общими для жидких и твёрдых тел?

А) сохраняют объём;

Б) быстро испаряются на солнце;

В) имеют строгий порядок в расположении молекул;

Г) занимают весь предоставленный им объём.

Вариант 2

1. Какое из утверждений верно?

А) все вещества состоят из молекул, расположенных плотно

друг к другу;

Б) все молекулы неподвижны;

В) молекулы движутся только при высокой температуре и не

движутся при низкой;

Г) все вещества состоят из молекул, между которыми есть

промежутки;

2. При сжатии газа его объём уменьшится, так как…

А) уменьшается число частиц газа;

Б) уменьшаются промежутки между частицами газа;

В) уменьшается отталкивание между частицами газа;

Г) уменьшаются размеры частиц;

3. При движении молекул в результате их столкновения…

А) одни молекулы превращаются в другие;

Б) молекулы соединяются;

В) молекулы разрушаются;

Г) изменяются скорости и направление движения молекул;

4. Какой из приведённых примеров основан на явлении диффузии?

А) соударение двух шаров;

Б) таяние льда;

В) распространение запаха цветов;

Г) растягивание резинового жгута;

5.Чтобы замедлить процесс диффузии соли в воде, сосуд с водой и

солью следует поставить в…

А) самое ярко освещённое место;

Б) самое холодное место;

В) самое тёплое место;

Г) самое тёмное место;

6. Силы взаимного притяжения между молекулами заметны тогда,

А) расстояния между молекулами больше размеров молекул;

Б) расстояния между молекулами соизмеримы с размерами

В) расстояний между молекулами не существует, т.к. молекулы

плотно прижаты друг к другу;

7. Если сжать, а потом отпустить резиновый ластик, то он

восстанавливает свою форму, потому что…

А) между частицами существуют силы отталкивания;

Б) между частицами существуют силы притяжения;

В) частицы непрерывно движутся;

8. Молекулы плотно упакованы, сильно притягиваются друг к

другу, и каждая молекула колеблется около определённого

положения равновесия. Какое это тело?

Б) жидкость;

В) твёрдое тело;

Г) таких тел в природе нет;

9. Какое утверждение считается общим для жидкостей и газов?

А) принимают форму сосуда, в который их помещают;

Б) легко сжимаемы;

В) занимают весь предоставленный им объём;

Г) имеют кристаллическое строение;

10. В мензурке находится вода объёмом 100 см 3 . Её перелили в

стакан вместимостью 200 см 3 . Изменится ли объём воды?

А) увеличится в 2 раза;

Б) уменьшится в 2 раза;

В) увеличится в 0,5 раза;

Г) не изменится.

Вариант 3

1. Какое из следующих утверждений верно?

А) все вещества состоят из мельчайших частиц, между

которыми есть промежутки;

Б) все вещества сплошные;

В) твёрдые вещества сплошные, а жидкости и газы состоят из

отдельных частиц;

Г) твёрдые вещества и жидкости являются сплошными, а

газы состоят из отдельных частиц;

2. Мельчайшей частицей, сохраняющей все свойства этого вещества

является…, которая состоит из…

А) …маленькая крупинка, …молекул;

Б) …молекула, …атомов;

В) …атом, …ядра и электронов;

Г) …атом, …молекул;

3. При охлаждении вещества объём тел…

А) увеличивается, т.к. увеличиваются расстояния между

молекулами;

Б) уменьшается, т.к. уменьшаются промежутки между

молекулами;

В) уменьшается, т.к. уменьшаются размеры молекул;

Г) не изменяется, т.к. молекулы при низкой температуре

становятся неподвижными;

4. Что такое диффузия?

А) явление, при котором вещества не смешиваются друг с

Б) явление проникновения молекул одного вещества в

молекулы другого вещества;

В) явление проникновения молекул одного вещества в

промежутки между молекулами другого вещества в

результате их беспорядочного движения;

5. Явление диффузии доказывает…

А) только существование молекул;

Б) существование и движение молекул;

В) взаимодействие молекул;

6. В каких веществах диффузия при одинаковой температуре

протекает быстрее?

А) в твёрдых;

Б) в жидких;

В) в газообразных;

Г) во всех веществах скорость диффузии одинакова;

7. Как взаимодействуют между собой молекулы при сближении их

с большого расстояния?

А) сначала преобладают силы притяжения, затем отталкивания;

Б) сначала преобладают силы отталкивания, затем притяжения;

В) только притягиваются, и силы притяжения увеличиваются

при сближении;

Г) не взаимодействуют;

8. Какое из перечисленных явлений указывает на то, что молекулы

отталкиваются друг от друга?

А) осколки разбитой вазы не соединяются так, чтобы ваза вновь

стала целой;

Б) слипание двух стеклянных пластин, смоченных водой;

В) сжатая пружина распрямляется;

9. Каков характер расположения и движения молекул в жидкостях?

А) молекулы расположены в строгом порядке и колеблются

около определённого положения;

Б) молекулы расположены на расстояниях, равных размерам

молекул и перемещаются свободно относительно друг друга;

В) молекулы расположены на больших расстояниях друг от

друга и движутся беспорядочно;

10. Какие из приведённых свойств принадлежат газам?

А) занимают весь предоставленный им объём;

Б) трудно сжимаются;

В) легко меняют форму, но сохраняют объём;

Г) имеют кристаллическое строение.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1
слайд

Описание слайда:

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №11» «Диффузия в природе и в жизни человека» г.Балахна 2017г. Работу выполнила: Лянгузова Вера, ученица 7а кл. Руководитель: Семёнова В.З., учитель физики

2
слайд

Описание слайда:

Объект исследования: явление диффузии. Предмет исследования: влияние явления диффузия на процессы, протекающие в природе, и процессы, связанные с жизнедеятельностью человека. Цель: Исследовать особенности диффузии в различных агрегатных состояниях, рассмотреть применение диффузии человеком и проявление ее в природе, а также выяснить экологические аспекты диффузии. Задачи: 1. Изучить материал о роли диффузии в природе и жизнедеятельности человека. 2. Провести некоторые опыты, характеризующие закономерности протекания диффузии. 3. Проанализировать полученную информацию о явлении диффузии, а также определить степень значимости этого явления для растений, животных, человека. Методы: — Сбор, обработка, анализ информации о значимости явления диффузии в растительной среде и мире животных. — Проведение экспериментов по диффузии.

3
слайд

Описание слайда:

Актуальность выбранной темы 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 этого явления. Актуальность данной работы для меня состоит в том, что изучение влияния диффузии на жизнедеятельность растений, животных и человека расширило спектр моих знаний о живой природе, продемонстрировало тесную связь физики, биологии, экологии.

4
слайд

Описание слайда:

Диффузия и ее закономерности Диффузия (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) — процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному равномерному перемешиванию веществ по всему объему. Явление диффузии мы наблюдаем каждый день: наливаем ли заварку чая в кипяток, приготавливаем ли красящий раствор. И даже когда сгорает что-то на плите, а запах чувствуется по всему дому, мы вновь сталкиваемся с явлением диффузии.

5
слайд

Описание слайда:

Так как частицы движутся и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах, то во всех этих веществах возможна диффузия. Однако скорость протекания данного явления для них различна. В результате наблюдений было установлено, что диффузия в газах происходит очень быстро. В жидкостях диффузия медленнее, чем в газах, т.к. молекулы жидкости расположены значительно гуще, поэтому «пробираться» сквозь них значительно труднее. Диффузия может происходить даже в твердых телах, хотя промежутки между частицами маленькие и поэтому другим веществам очень трудно проникнуть между ними. Процесс диффузии в твердых телах проходит медленно и незаметно для невооруженного глаза.

6
слайд

Описание слайда:

Скорость диффузии зависит не только от агрегатного состояния вещества, но и от температуры. Чем больше температура тела, тем больше скорость молекул, и диффузия протекает быстрее.

7
слайд

Описание слайда:

Значение диффузии Дыхание растений, питание растений, поглощение углекислого газа и выделение растениями нужного для дыхания человека кислорода, снабжение природных водоемов кислородом происходит благодаря диффузии. Известно, что цветки многих растений обладают ароматом. Связано это с тем, что насекомые-опылители (а в тропических лесах и мелкие птицы) отыскивают на большом расстоянии цветки с лакомым нектаром не только по яркой окраске лепестков, но и по запаху выделяемых ими эфирных масел. Если для привлечения насекомых-опылителей цветки издают в большинстве случаев приятный аромат, то для отпугивания врагов, питающихся этими растениями, их стебли и листья приобрели неприятный запах.

8
слайд

Описание слайда:

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

9
слайд

Описание слайда:

Горючий природный газ, используемый в быту для приготовления пищи, не имеет ни цвета, ни запаха. Чтобы сделать поступление газа в помещение заметным, горючий газ предварительно смешивают с резко пахнущими веществами. Это позволяет быстро заметить наличие утечки газа в помещении. В повседневной жизни мы встречаемся с процессом диффузии при засолке и засахаривании, смешивании различных ингредиентов при приготовлении пищи, склеивании поверхностей, окрашивании тканей, стирке вещей и т.д.

10
слайд

Описание слайда:

Вредные проявления диффузии Необходимо отметить и вредные проявления диффузии. Дымовые трубы предприятий выбрасывают в атмосферу углекислый газ, оксиды азота и серы. В настоящее время общее количество эмиссии газов в атмосферу превышает 40 миллиардов тонн в год. Процесс диффузии играет большую роль в загрязнении рек, морей и океанов. Годовой сброс производственных и бытовых стоков в мире равен примерно 10 триллионов тонн. Возникает угроза «экологической» катастрофы…

11
слайд

Описание слайда:

Экспериментальная часть Опыт 1. Я распылила духи около входной двери в кабинет. Длина кабинета 10 метров. Моя одноклассница, находившаяся у противоположной стены, почувствовала запах духов через 2,6 минуты. Опыт 2. В два одинаковых стакана положили пакетики с чаем. В правый стакан налили холодную воду, имеющую температуру 25 градусов, а в левый – горячую, температура которой 95 градусов. Наблюдения фиксировала с помощью фотоаппарата с интервалом сначала 10 минут, потом 15 минут, последнее фото выполнено через сутки.

12
слайд

Описание слайда:

Опыт 3. Я изготовила из желатина и воды два диска, в один из которых добавила краситель. При комнатной температуре они сохраняют форму и объем, как твердые тела. Окрашенный диск положила сверху на неокрашенный, и каждые сутки делала фотографии.

13
слайд

Описание слайда:

Выводы из опытов: 1. Диффузия наблюдается в газах, жидкостях и твердых телах. 2. Диффузия в газах протекает быстро (минуты). 3. Для диффузии в жидкости требуется больше времени, чем в газах (несколько часов). Чем выше температура жидкости, тем быстрее протекает диффузия. 4. В твердых телах диффузия протекает намного медленнее, чем в жидкостях (несколько суток).

14
слайд

Описание слайда:

Заключение Явление диффузии является одним из главных общих условий жизнедеятельности растений, животных и человека. Без этого явления жизнь на Земле была бы невозможна. К сожалению, все чаще и чаще мы наблюдаем негативное воздействие человека на окружающую среду. И становится страшно от того, что наступит момент сожаления о точке не возврата к той красоте, которая пока ещё нас окружает. Человеку нет необходимости что–то специально делать для улучшения протекания явления диффузии в живой природе. Просто надо исключить свое отрицательное воздействие на живую природу своей деятельностью, чаще привлекать внимание общественности к проблемам окружающей среды и тогда каждый сможет жить в полной гармонии с природой, с самим собой.

15
слайд

Описание слайда:

Литература 1. Ефграфова Н.Н., Каган В.Л. Курс физики для подготовительных отделений вузов: Учеб. Пособие. – 3-е изд., испр. И перераб. – М.: Высш. Шк., 1984.- 487 с., ил. 2. А. В. Пёрышкин Курс физики, ч.II для средней школы Механика (продолжение), теплота и молекулярная физика составлен при участии Н.П. Суворова издание пятнадцатое Редактор Л.Л. Величко. Художественный редактор Б.Л. Николаев. Технический редактор Н.Н. Махова. Корректор Т.Кузнецова Издательство «Просвещение» Москва 1968 3. Элементарный учебник физики: Учебное пособие. В 3-х т./Под ред. Г.С. Ландсберга. Т. I. Механика. Теплота. Молекулярная физика. – 10- е изд., перераб.- М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. -608 с., ил. 4. Семке А.И. «Нестандартные задачи по физике», Ярославль: Академия развития,2007. 5. Шустова Л.В., Шустов С.Б. «Химические основы экологии».М.:Просвещение,1995. 6. Лукашик В.И. Задачник по физике 7-8кл. М.: Просвещение,2002. 7. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики. М.: Просвещение,1998. 8. Энциклопедия Физика. М.: Аванта +,1999. 9. Богданов К.Ю. Физик в гостях у биолога. М.: Наука,1986. 10. Енохович А.С. Справочник по физике. М.: Просвещение, 1990. 11. Ольгин О. И. Опыты без взрывов. М.: Химия,1986. 12. Ковтунович М.Г. «Домашний эксперимент по физике 7-11 классы». М.: Гуманитарный издательский центр, 2007. 13. Internet- ресурсы.

16
слайд

Описание слайда:

Ремонтненская средняя общеобразовательная школа №2

Диффузия в природе и жизни человека

(экспериментально- исследовательская работа)

с. Ремонтное

	Введение	3
§1	Явление «диффузия», его сущность	4
§2	Осмос и диализ — формы проявления диффузии	5
§3	Роль диффузии в природе	6
§4	Влияние диффузии на жизнедеятельность человека	8
§5	Вредное проявление диффузии	9
	Заключение	10
	Список литературы	11

Введение

Диффузия играет огромную роль в природе, в быту человека и в технике. Диффузионные процессы могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на жизнедеятельность человека и животных. Однако, не у всех людей есть достаточное представление о протекании этого явления.

Актуальность
работы состоит в том, что изучение влияния диффузии на жизнедеятельность растений, животных и человека расширит спектр наших знаний о живой природе, продемонстрирует тесную связь физики, биологии, экологии, медицины.

Объект
исследования
— явление диффузии.

Предмет исследования —
влияние явления диффузии на процессы, протекающие в природе, и связанные с жизнедеятельностью человека.

Цель:
рассмотреть роль диффузии в природе и жизнедеятельности человека, доказать общую значимость этого явления.

Задачи:

1. Изучить материал о роли диффузии в природе и жизнедеятельности человека.

2. Провести некоторые опыты, характеризующие закономерности протекания диффузии.

3. Проанализировать полученную информацию о явлении диффузии, а также определить степень значимости этого явления для растений, животных, человека.

Методы:

1.Изучение литературных и других информационных источников.

2.Анализ и обработка материала о значимости явления диффузии.

3.Проведение экспериментов.

§1 Явление «диффузия», его сущность

Диффузия (от лат. Diffusio — распространение, растекание, рассеивание) — это явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

Явление диффузии мы наблюдаем каждый день: наливаем ли заварку чая в кипяток, приготавливаем ли красящий раствор. И даже когда сгорает что-то на плите, а запах чувствуется по всему дому, мы вновь сталкиваемся с явлением диффузии.

Возникает вопрос, почему же запах в комнате распространяется не мгновенно, а через некоторое время. Дело в том, что движению пахучего вещества в определенном направлении мешает движение молекул воздуха. Молекулы (духов или нафталина) на своем пути сталкиваются с молекулами газов, которые входят в состав воздуха. Они постоянно меняют направление движения и, беспорядочно перемещаясь, разлетаются по комнате.

Так как частицы движутся и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах, то во всех этих веществах возможна диффузия. Однако скорость протекания данного явления для них различна. Для подтверждения данного факта был проведен эксперимент. Одновременно совершили три действия: разрезали апельсин, опустили в стакан пакетик чая и на срез сырой картофелины насыпали несколько кристалликов марганцовки. В результате наблюдений было установлено, что запах апельсина распространился по комнате за несколько секунд, немногим более потребовалось времени для того, чтобы чай окрасил воду, а молекулы перманганата калия только на несколько миллиметров диффундировали в картофель за пару часов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что диффузия протекает быстрее в газах, чуть медленнее в жидкостях и очень медленно в твердых телах
. Дело в том, что в газах и жидкостях основной вид теплового движения частиц приводит к их перемешиванию, а в твердых телах, в кристаллах, где атомы совершают малые колебания около положения узла решётки, нет.

Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры
. Обратимся к опыту. В два стакана налили воду, но в один холодную, а в другой – горячую. Опустили одновременно в стаканы пакетики с чаем. Нетрудно заметить, что в горячей воде чай быстрее окрашивает воду, диффузия протекает быстрее. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул. Поэтому прежде чем сделать укол пациенту, холодный раствор с инъекцией врач немного нагревает до температуры, близкой к температуре человека.

§2 Осмос и диализ — формы проявления диффузии

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.

Если мешочек из пергамента заполнить раствором сахара или соли и поместить в сосуд с водой, то молекулы растворённого вещества будут диффундировать через стенки мешочка, пока их концентрация в мешочке и в сосуде с водой не станет одинаковой. В этом случае 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.

Диализ также используется в аппарате «искусственная почка». Аппарат представляет собой гемодиализатор, в котором кровь соприкасается через полупроницаемую мембрану с солевым раствором. Из крови в солевой раствор сквозь мембрану проходят ионы и молекулы продуктов обмена (мочевина, мочевая кислота), а также различные токсические вещества, подлежащие удалению из организма. Аппарат представляет собой систему из плоских каналов, разделенных тонкими целлофановыми мембранами, по которым встречными потоками медленно движутся кровь и солевой раствор, обогащенный газовой смесью CO 2 + О 2 .Аппарат подключается к кровеносной системе больного с помощью катетеров. Диализ продолжается 4-6 ч. Этим достигается очистка крови от азотистых шлаков при недостаточной функции почек, т.е. осуществляется регулирование химического состава крови.

Если взять мешочек с более мелкими порами, пропускающими только молекулы растворителя, (например, воды), но не пропускающими молекул сахара, то молекулы воды будут диффундировать в мешочек, увеличивая объём раствора в нем. В этом случае мы говорим об осмосе. Впервые осмос
наблюдал А. Нолле в 1748
, однако исследование этого явления было начато спустя столетие. Явление осмоса наблюдается в тех средах, где подвижность растворителя больше подвижности растворённых веществ. Осмос сохраняет внутри клетки белки, столь важные для биологических процессов живых организмов.

§3 Роль диффузии в природе

Явление диффузии играет большую роль в природе. Так, например, благодаря диффузии поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. 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 и инертные газы.

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

Действительно, в растительном мире также велика роль диффузии. Например, большое развитие листовой кроны деревьев объясняется тем, что диффузионный обмен сквозь поверхность листьев выполняет не только функцию дыхания, но частично и питания. В настоящее время широко практикуется внекорневая подкормка плодовых деревьев путем опрыскивания их кроны. Благодаря диффузии растение получает минеральные вещества и воду из почвы.

Без этого явления не было бы и животного мира. Диффузия влияет не только на физиологические процессы, происходящие в организме животных: таких как, например, регуляция солевого баланса. Благодаря диффузии они находят себе пищу. Акулы, например, чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров. Бабочки, порхая меж растений, всегда находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив сладкий объект, штурмуют его своим роем.

Большую роль играют диффузные процессы в снабжении природных водоёмов и аквариумов кислородом. Кислород попадает в более глубокие слои воды в стоячих водах за счёт диффузии через их свободную поверхность. Чтобы изучить, как различные вещества на поверхности воды влияют на скорость испарения воды и сделать вывод о скорости протекания диффузии, был проделан следующий опыт.

В тарелки была налита вода одинаковой массы и одинаковой температуры (37 градуса), затем в одну тарелку был налит бензин (5 мл), во вторую – керосин (5мл), в третью – растительное масло (5 мл), в четвертой вода оставалась чистой. Растительное масло в нашем опыте имитировало нефть. Засекалось время, через каждые 15 минут снимались показания термометров, помещенных во все жидкости. Результаты измерений зафиксированы в таблице.

Время	Температура чистой воды, 0 С	Температура воды с бензином, 0 С	Температура воды с керосином, 0 С	Температура воды с растительным маслом, 0 С
14:15	37	37	37	37
14:30	33	34	34	35
14:45	30	32	32	33
15:00	26	28	28	31

При испарении из воды вылетают отдельные молекулы. Так как вода, покрытая пленкой бензина, керосина и растительного масла, остывает медленнее, то можно судить о том, что и молекулам кислорода труднее проникнуть в воду: рыбы и другие водные обитатели испытывают недостаток кислорода и могут даже погибнуть.

Таким образом, наличие различных веществ на поверхности воды нарушает процессы диффузии и может привести к нежелательным экологическим последствиям.

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 ее обитателей. По этой же причине сосуды с узким горлом непригодны для использования в качестве аквариума.

§4 Влияние диффузии на жизнедеятельность человека

На явлении диффузии основаны многие физиологические процессы, происходящие в организме человека: такие как дыхание, всасывание питательных веществ в кишечнике и др. Мы можем защитить себя от многих болезней путем приема лекарств, которые усваиваются организмом тоже благодаря диффузии.

Диффузия находит широкое применение в различных сферах деятельности человека. На этом явлении основана диффузионная сварка металлов. Детали помещают в закрытую сварочную камеру с сильным разряжением, сдавливают и нагревают до 800 градусов. При этом происходит интенсивная взаимная диффузия атомов материалов. Диффузионная сварка применяется в основном в электронной и полупроводниковой промышленности, точном машиностроении.

Явление диффузии используется также для получения сахарного сока из свекловичной стружки, нагреваемой вместе с водой.

Человек научился использовать свойства диффузии и для обеспечения собственной безопасности. 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.

§5 Вредное проявление диффузии

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. Загрязнение водоемов приводит к тому, что в них исчезает жизнь. 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.

Вследствие явления диффузии воздух загрязняется отходами разных фабрик, выхлопными газами, из-за него вредные отходы жизнедеятельности человека проникают в почву, воду, а затем оказывают вредное влияние на жизнь и функционирование животных и растений.

Заключение

Исходя из выше изложенного, можно сделать вывод о том, что явление диффузии является одним из главных общих условий жизнедеятельности растений, животных и человека. Без этого явления жизнь на Земле была бы невозможна.

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 это явление играет заметную роль в загрязнении рек, морей и океанов, почвы и атмосферы Земли.

В пламени Солнца, в жизни и смерти далёких звезд, в воздухе, которым мы дышим, всюду мы видим проявление всемогущей и универсальной диффузии.

Список литературы

1.

Алексеев С.В., Груздева М.В., Муравьёв А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии. М. АО МДС, 1996 г.

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

3. Прохоров А.М. Физический энциклопедический словарь. 1995 г.

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

5.Шахмаев Н.М.и др.Физика 7.М.:Мнемозина,2007.

6. Энциклопедия для детей.Т.19. Экология: В 33 т./ Гл. ред. Володин В. А. – М.: Аванта +, 2004 – 448 с.

7. http://www.Wikipedia.org

страница 1

Диффузия в жизни человека довольно распространена. но мы даже не задумываемся об этом.

Примеры диффузии в жизни человека

Диффузия — это проникновение молекул одного вещества в промежутки молекул другого вещества.

Явление диффузии играет большую роль в жизни человека. Кислород воздуха проникает в кровяные капилляры легких путем диффузии через стенки альвеол, а затем растворяясь в них, разносится по всему организму, обогащая его кислородом.

Явление диффузии можно наблюдать дома достаточно часто:

• когда пользуемся аромолампой с эфирными маслами или спреями для тела или для ног, духами,
• когда распыляем средства для уничтожения в помещении комаров и мух,
• когда что-то склеиваем
• когда пьем чай или кофе. В кружке чай с сахаром и кусочком лимона. Мы перемешиваем ложечкой горячую воду — это ускоряет процесс проникновения молекул сахара и лимона между молекулами воды.

Примеры диффузии в природе

Благодаря диффузии насекомые за многие километры обоняют аромат цветов и прилетают для сбора нектара, одновременно опыляя растения. По запахам животные находят свои жертву или родственных особей.

Диффузия — явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.Примером диффузии в газах является распространение запахов в воздухе, но запах распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время. Почему так происходит? Просто движению молекул пахучего вещества в определенном направлении мешает движение молекул воздуха. Траектория движения каждой частицы газа представляет собой ломаную линию, т.к. при столкновениях она меняет направление и скорость движения. Поэтому диффузионное проникновение молекул значительно медленнее их свободного движения. Явление диффузии показывает, что молекулы все время хаотично движутся и притом в различных направлениях. Такое движение называется молекулярным тепловым движением. Диффузия, также доказывает, что между молекулами имеются промежутки.Известно, что частицы движутся и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах, то в этих веществах возможна диффузия.Наиболее быстро диффузия происходит в газах, медленнее в жидкостях и медленнее всего в твёрдых телах. Дело в том, что в газах и жидкостях основной вид теплового движения частиц приводит к их перемешиванию, а в твердых телах, в кристаллах, где атомы совершают малые колебания около положения узла решётки, нет. Скорость протекания диффузии зависит от: агрегатного состояния вещества; массы молекул; температуры.

Явление диффузии играет большую роль в природе. Так, например, благодаря диффузии поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии. Корни растений захватывают необходимые для растения вещества из почвенных вод благодаря диффузионному потоку внутрь корней.На явлении диффузии основаны многие физиологические процессы, происходящие в организме человека: такие как дыхание, всасывание питательных веществ в кишечнике и др. Диффузия находит широкое применение в различных сферах деятельности человека. На этом явлении основана, например, диффузионная сварка металлов, никелирование. Результатом диффузии может быть выравнивание температуры в помещении при проветривании. На явлении диффузии основаны соление овощей, варка варения, получение компотов и многое другое.В общем, диффузия имеет большое значение в природе и жизнедеятельности человека, но это явление также вредно в отношении загрязнения окружающей среды. На протекание диффузных процессов в природе отрицательное влияние оказывает деятельность человека. Большую роль играют диффузионные процессы в снабжении кислородом природных водоемов. Кислород попадает в более глубокие слои воды в водоемах за счет диффузии через их свободную поверхность. Поэтому любое загрязнение поверхности воды, губительно для всего живого в водоеме. Загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу из дымовых труб промышленных и энергетических предприятий, выхлопные газы автомобилей, благодаря диффузии, распространяются на большие расстояния. Воздух и земля ещё загрязняется бытовыми отходами. Загрязняющие вещества попадают в пищу, воздух, воду и наносят огромный вред здоровью человека. Ярким проявлением диффузии, напрямую связанным с экологическими проблемами – это грязный, фактически отравленный выхлопными газами автомобилей, воздух в черте крупных городов, загрязнение отравляющими отходами многочисленных водоёмов, почвы и т.д.

Давайте вместе проведем исследование и выясним, на примере распространения пахучего вещества в воздухе как явление диффузии способствует загрязнению воздуха (проведем аналогию между молекулами загрязняющего вещества и молекулами пахучего вещества). Приведем примеры типичных загрязнителей атмосферы, рек и водоемов, полей и лесов. Узнаем, какие существуют способы защиты окружающей среды от загрязнения.

Павлова Дарья Александровна

В ходе данной проекта рассматривается такое понятие как диффузия, и какую роль она играет в жизни человека и животных.

Природа широко использует возможности, заложенные в процессе диффузионного проникновения. Диффузия играет важнейшую роль в поглощении питания и насыщении кислородом крови, в воздухе которым мы дышим, всюду мы видим проявление всемогущей и универсальной диффузии.

Изучая диффузию, мы пришли к выводу, что она присутствует во всех сферах жизнедеятельности человека, без этого явления жизнь на Земле была бы невозможна.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
средней общеобразовательной школы №11 г. Павлово

Проект по физике

« Диффузия вокруг нас.»

Выполнила:
ученица 11 класса
Павлова Дарья
Александровна
Руководитель:
Трескова М.В.

2015г.

I. Введение

1.1.Определение диффузии

1.2.История открытия

II.
Явление диффузии, его сущность

2.1.Описание процесса диффузии

2.2.Объяснение явления диффузии

2.3.
Закономерности протекания диффузии

III. Значение диффузии

3.1.Роль диффузия в природе.

3.2.Роль диффузии в получении растворов.

3.3.Диффузия и безопасность человека.
3.4.Применение диффузии в медицине. Аппарат «искусственная почка»

3.5.Осмос. Практическое применение осмоса

3.6.Применение диффузии в технике и в повседневной жизни

3.7.Вредное проявление диффузии

IV. Практическая часть.

4.1.Проведенные опыты

V. Заключение

VI.Список использованной литературы

Введение.

В нашей повседневной жизни мы иногда не замечаем некоторых физических явлений. Например, кто-то открыл флакон с духами, и мы, даже находясь на большом расстоянии, почувствуем этот запах. Поднимаясь по лестнице к своей квартире, мы можем ощутить запах пищи, приготовленной дома. Мы опускаем в стакан с горячей водой пакетик с заваркой для приготовления чая, и даже не замечаем, как заварка окрашивает всю воду в чашке.

Итак, как вы догадались, в моей работе я речь пойдет
о диффузии.

Диффузия
(лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) —
явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

Цель работы:

изучение процесса диффузии
объяснения ее значимости в нашей жизни, наблюдение ее проявлений
описание полезных и вредных свойств
описание значимости этого процесса в нашей жизни

Задачи работы:
расширить наши знания
объяснить процесс диффузии
доказать существование данного процесса
рассказать о том, где можем наблюдать диффузию
выявить свойства диффузии.
Значимость работы.
Практическая значимость моей исследовательской работы заключается в том, что полученные результаты помогут в изучении данной темы в школе, привлечет большее внимание школьников к этому физическому процессу.

Открытие диффузии.

В 1827 Броун проводил исследования пыльцы растений. Он, в частности, интересовался, как пыльца участвует в процессе оплодотворения. Как-то он разглядывал под микроскопом выделенные из клеток пыльцы североамериканского растения
Clarkia pulchella
(кларкии хорошенькой) взвешенные в воде удлиненные цитоплазматические зерна. Неожиданно Броун увидел, что мельчайшие твердые крупинки, которые едва можно было разглядеть в капле воды, непрерывно дрожат и передвигаются с места на место. Он установил, что эти движения, по его словам, «не связаны ни с потоками в жидкости, ни с ее постепенным испарением, а присущи самим частичкам».

Наблюдение Броуна подтвердили другие ученые. Мельчайшие частички вели себя, как живые, причем «танец» частиц ускорялся с повышением температуры и с уменьшением размера частиц и явно замедлялся при замене воды более вязкой средой. Это удивительное явление никогда не прекращалось: его можно было наблюдать сколь угодно долго. Поначалу Броун подумал даже, что в поле микроскопа действительно попали живые существа, тем более что пыльца – это мужские половые клетки растений, однако так же вели частички из мертвых растений, даже из засушенных за сто лет до этого в гербариях. Тогда Броун подумал, не есть ли это «элементарные молекулы живых существ», о которых говорил знаменитый французский естествоиспытатель Жорж Бюффон (1707–1788), автор 36-томной
Естественной истории
. Это предположение отпало, когда Броун начал исследовать явно неживые объекты; сначала это были очень мелкие частички угля, а также сажи и пыли лондонского воздуха, затем тонко растертые неорганические вещества: стекло, множество различных минералов. «Активные молекулы» оказались повсюду: «В каждом минерале, – писал Броун, – который мне удавалось измельчить в пыль до такой степени, чтобы она могла в течение какого-то времени быть взвешенной в воде, я находил, в больших или меньших количествах, эти молекулы».

Дальнейшие исследования диффузии.

Ж.Нолле (1748)-
Открытие диффузии жидкости сквозь перегородку.

Ж.Нолле (1748)-
Открытие осмоса.

Осмос-
процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону большей концентрации растворённого вещества (меньшей концентрации растворителя).

А.Фик (1855)-
Закон диффузии.

Й.Стефан (1871)-
Теория диффузии газов

Дж. Максвелл (1866)-
Теория переноса в общем виде (диффузия, теплопроводность, внутреннее трение)

К.Нейман (1872)-
Предсказание термодиффузии

Б.Феддерсен (1873)-
Открытие термодиффузии.

Явление диффузии, его сущность.

Как мы знаем, молекулы любого вещества находятся на некотором расстоянии друг от друга и беспрерывно хаотично движутся. Именно поэтому отдельные молекулы,например аммиака, хаотично перемещаясь, проникают в промежутки между молекулами воздуха, сталкиваются с ними и, таким образом, перемещаются все дальше и дальше от источника, т.е. от открытой пробирки с аммиаком.
Это движение носит непрерывный и беспорядочный характер. Сталкиваясь с молекулами газов, входящих в состав воздуха, молекулы аммиака много раз меняют направление своего движения и, беспорядочно перемещаясь, разлетаются по всей комнате.
Это и есть явление диффузии.

Диффузия в газах и жидкостях происходит легче и быстрее, чем диффузия в твердых телах, так как молекулы в газах и жидкостях, соответственно, движутся свободнее, и расстояние между ними больше, чем в твердом теле.

Движения частиц при диффузии совершенно случайны, все направления смещения равновероятны.
Так как частицы движутся и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах, то в этих веществах возможна диффузия. Диффузия – перенос вещества, обусловленный самопроизвольным выравниванием неоднородной концентрации атомов или молекул разного вида. Если в сосуд впустить порции различных газов, то через некоторое время все газы равномерно перемешиваются: число молекул каждого вида в единице объёма сосуда станет постоянным, концентрация выравнивается.

Диффузия объясняется так. Сначала между двумя телами 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 (рис.1в).

а б в
Рис.1. Объяснение явления диффузии.

Скорость диффузии
растет с увеличением температуры.
Обратимся к опыту.
В двух стаканах налита вода, но в одном холодная, а в другом – горячая. Опустим одновременно в стаканы пакетики с чаем. Нетрудно заметить, что в горячей воде чай быстрее окрашивает воду, диффузия протекает быстрее. Скорость диффузии увеличивается с ростом температуры, так как молекулы взаимодействующих тел начинают двигаться быстрее.

Значение диффузии.

Роль диффузии в природе.

Явление диффузии играет большую роль в природе. Так, например, благодаря диффузии поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии. Корни растений захватывают необходимые для растения вещества из почвенных вод благодаря диффузионному потоку внутрь корней. На явлении диффузии основаны многие физиологические процессы, происходящие в организме человека: такие как дыхание, всасывание питательных веществ в кишечнике и др.

С помощью диффузии происходит распространение различных газообразных веществ в воздухе: например, дым костра распространяется на большие расстояния.
Результатом этого явления может быть выравнивание температуры в помещении при проветривании. Таким 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. В общем, диффузия имеет большое значение в природе, но это явление также вредно в отношении загрязнения окружающей среды.

Роль диффузии в получении растворов.

Физическая теория
растворов была предложена В. Оствальдом (Германия) и С. Аррениусом (Швеция). Согласно этой теории частицы растворителя и растворенного вещества (молекулы, ионы) равномерно распределяются по всему объему раствора вследствие процессов диффузии. При этом между растворителем и растворенным веществом отсутствует химическое взаимодействие.
То есть
процессы диффузии в газах, жидких гелях широко применяются в химии. Например, для получения растворов, для обогащения воздуха кислородом в металлургической промышленности. Диффузия лежит в основе многих технологических процессов: адсорбции, сушки, экстрагирования, мембранных методов разделения смесей и др.

Пронаблюдаем, как легко происходит диффузия между воздухом и бурым газом (оксидом азота (NO
2
)). Возьмем колбу и на дно поместим медные опилки (рис.2а), а затем прильем раствор концентр. HNОз (рис.2б). В колбе протекает реакция, в результате которой выделяется бурый газ (NO
2
)(рис.2в):

Сu + 4НNО
3
→ Сu(NО
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O

(конц.)

медные раствор (NО
2
)

опилки НNО
3

А б в
Рис.2. Диффузия между воздухом и бурым газом (оксидом азота (NO
2
).

Диффузия и безопасность человека.

Горючий природный газ, используемый в быту для приготовления пищи, не имеет ни цвета, ни запаха.
Чтобы сделать поступление газа в помещение заметным, горючий газ предварительно смешивают с резко пахнущими веществами.
Это позволяет быстро заметить наличие утечки газа в помещении.

Применение диффузии в медицине. Аппарат «искусственная почка»

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.
Искусственная почка — это аппарат, предназначенный для выведения из крови человека токсинов, скапливающихся в почках при их тяжелом поражении — обычно это хроническая и острая формы недостаточности почек.

Работа аппарата основывается на принципах диализа — это выведение низкомолекулярных веществ из коллоидных растворов благодаря диффузии и разнице между осмотическим давлением с двух сторон целлофановой полупроницаемой мембраны.

Гемодиализ — это наиболее популярный метод проведения лечения запущенных форм недостаточности почек. Такая процедура позволяет человеку продолжать вести активный образ жизни, несмотря на неполноценную работу почек.

Практическое применение осмоса.
Мембранные методы разделения основаны на различной скорости прохождения компонентов раствора или газовой смеси через полупроницаемую мембрану за счёт разницы концентрации, давления, температуры или электрического потенциала по обе стороны мембраны. Мембранные методы разделения применяются для опреснения солёных и очистки сточных вод, получения особо чистой воды, разделения углеводородов, концентрирования растворов, в том числе пищевых продуктов, биологически активных веществ, обогащения воздуха кислородом. Полупроницаемые мембраны изготовляют в виде пористых плёнок, пластин, полых нитей из полимеров, стекла, металлов. Обратный осмос используется при гиперфильтрации – метода концентрирования или уменьшения засоленности растворов, заключающийся в подаче их на полупроницаемую мембрану. Мембрана пропускает растворитель и полностью или частично задерживает растворенное вещество. Обратный осмос применяется для опреснения солёных и очистки сточных вод, разделения трудноразделимых смесей, смещения равновесия химических реакции.

В настоящее время во всем мире действует свыше 2000 заводов по опреснению воды.

Применение диффузии в технике.

Явления диффузии
широко используются в технике. Например, при извлечении сахара из свеклы последнюю мелко нарезают и помещают в специальные металлические сосуды (диффузоры), через которые проходит ток горячей воды. Находящийся в свекле сахар диффундирует при этом в протекающую воду. Из полученного раствора выделяют кристаллический сахар.

Применение в повседневной жизни.

Явление диффузии можно наблюдать дома достаточно часто: когда пользуемся аромолампой с эфирными маслами или спреями для тела или для ног, духами, распыляем средства для уничтожения в помещении комаров и мух, когда что-то склеиваем или когда пьем чай или кофе. В кружке чай с сахаром и кусочком лимона. Мы перемешиваем ложечкой горячую воду — это ускоряет процесс проникновения молекул сахара и лимона между молекулами воды. Также засолка, маринование, компоты – это все тоже благодаря диффузии.

Вредное проявление диффузии.

Не всегда диффузия благо для человека. К сожалению, необходимо отметить и вредные проявления этого явления. Дымовые трубы предприятий выбрасывают в атмосферу углекислый газ, оксиды азота и серы. В настоящее время общее количество эмиссии газов в атмосферу превышает 40 миллиардов тонн в год. 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.

Для снижения выброса вредных газов из промышленных труб, труб тепловых электростанций устанавливают специальные фильтры. Для предупреждения загрязнения водоемов необходимо следить за тем, чтобы вблизи берегов не выбрасывался мусор, пищевые отходы, навоз, различного рода химикаты.

Мы видим, как велико значение диффузии в неживой природе, а существование живых организмов было бы невозможно, если бы не было этого явления. К сожалению, приходится бороться с отрицательным проявлением этого явления, но положительных факторов намного больше и поэтому мы говорим об огромном значении диффузии в природе.

Проведенные исследования

Опыт № 1
Наблюдение явления диффузии в жидкости.

Цель:
наблюдение диффузии в жидкости, влияние температуры на протекание диффузии.
Приборы и материалы
: стакан с холодной водой, раствор «зеленки», тарелка с горячей водой, пипетка.

а) в стакан с водой капнули «зеленку» и пронаблюдали, как происходит процесс диффузии;
б) провели этот же опыт, поставив стакан с водой в тарелку с горячей водой, процесс произошел гораздо быстрее, чем в первом случае

Вывод
: проведя опыт, мы обнаружили, что
диффузия наблюдается в жидкостях и с увеличением температуры скорость данного процесса увеличивается.

Опыт № 2
Наблюдение явления диффузии в газах.

Цель:
наблюдение диффузии в газах.
Приборы и материалы:
флакон духов с пульверизатором, воздух.
Описание опыта и полученные результаты:

а) разбрызгиваем духи;
б) распространения запаха по всей комнате.

Вывод
: проведя опыт, мы обнаружили, что диффузия наблюдается в газах.

Опыт № 3
Наблюдение явления диффузии в твердых телах.

Цель:
наблюдение диффузии в твердых телах.
Приборы и материалы:
яблоко, раствор «зеленки», пипетка.
Описание опыта и полученные результаты:
а) разрезаем яблоко, «капаем зеленкой» на одну половинку яблока
б) наблюдаем, как пятно расплывается по поверхности

Вывод:
в ходе данного опыта мы пронаблюдали диффузию в твердых телах, заметили, что этот процесс протекает в твердых телах намного медленнее, чем в газах и жидкостях.

Заключение.
В ходе данной исследовательской работы можно сделать вывод о том, что диффузия играет огромную роль в жизни человека и животных.

Природа широко использует возможности, заложенные в процессе диффузионного проникновения. Диффузия играет важнейшую роль в поглощении питания и насыщении кислородом крови, в воздухе которым мы дышим, всюду мы видим проявление всемогущей и универсальной диффузии.

Изучая диффузию, мы пришли к выводу, что она присутствует во всех сферах жизнедеятельности человека, без этого явления жизнь на Земле была бы невозможна.