Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах

7 класс Физика Дата___________

Тема : «Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах.»

Цель урока

• Дать понятие диффузия.
• научить объяснять явление диффузии в газах жидкостях и твёрдых телах
• выяснить зависимость скорости её протекания от температуры 

Ход урока.

I.Организационный момент.

II.Проверка домашнего задания.

– Из чего состоят вещества?

– Какие опыты подтверждают, что вещества состоят из мельчайших частиц?

– Как меняется объем тела при изменении расстояния между частицами?

– Кто из ученых разграничил понятия атом и молекула.

– Что такое молекула и атом?

– Что такое броуновское движение?

– Какие опыты показывают, что частицы вещества очень малы?

– Как определить размер одной молекулы способом рядов и истинный размер молекулы?

– Какие агрегатные состояния вещества вы знаете?

III.Изучение нового материала.

К числу доказательств того, что молекулы непрерывно и хаотично движутся, описывая сложные траектории, относится явление, которое наблюдал в 1827 году английский ботаник Роберт Броуном, рассматривая под микроскопом взвесь в виде растительной пыльцы. Это явление было названо диффузией. Наблюдается оно в газах, жидкостях и твердых телах.

1.Диффизия газов в газах

Невозможно представить свою жизнь и быт без ароматических запахов. Получаемые ароматические масла и смолы широко используются в парфюмерной промышленности, лечебной ароматерапии, для церковных нужд.

Кому из нас не знакомы запахи сирени, черемухи, акации, сирени. Многие цветы на деревьях и кустарниках не пахнут. (Вопрос учащимся). Чем же можно объяснить перенос запахов? Молекулы пахнущего вещества проникают между молекулами воздуха. Это явление называется диффузией.

Средой обитания для многих животных является лес. Леса – легкие планеты, помогающие дышать всему живому. Один гектар леса за год очищает 18 миллионов кубических метров воздуха от углекислого газа, он поглощает 64т других газов и пыли, поставляя взамен миллионы кубических метров кислорода.

Природный горючий газ не имеет ни цвета, ни запаха. Можно ли сразу определить утечку газа? За счет диффузии газ распространяется по всему помещению, образуя взрывоопасную смесь. На распределительных станциях газ смешивают с веществом резкого неприятного запаха, который даже при малой концентрации ощутим для безопасности человека.

2.Диффузия жидкости в жидкости .

Примером наблюдения диффузии жидкостей в жидкостях служит пчелиный яд – это бесцветная прозрачная жидкость с ароматным запахом, обладающая высокой биологической активностью и оказывающая хорошее действие при лечении ревматизма, язв, бронхиальной астмы, заболеваниях глаз.

Вспомним исторический факт. В 1638 году посол Василий Старков привёз в подарок царю Михаилу Фёдоровичу от монгольского Алтын-хана 4 пуда сушёных листьев. Это растение называется чаем. Для приготовления чая используют цветы и листочки некоторых растений: жасмина, розы, липы, душицы, мяты, чабреца и других. В твёрдом состоянии цвет чая зависит от способа обработки листьев: зеленый – высушивание в тени, а черный – при термической обработке листьев. Вопрос классу: «На каком явлении основана заварка чая?». Да, на диффузии молекул воды и красящего вещества растений.

Итак: диффузия в жидкостях происходит за счет взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого за период от нескольких минут до нескольких часов, ее скорость протекания зависит от температуры.

Диффузия твердого тела в газах, жидкостях и твердых телах.

Примером диффузии твердого тела в газах может служить процесс образования запаха йода и соли на берегу моря. Морская вода испаряется, и вместе с капельками воды в атмосферу попадают и частички соли. Капельки воды превращаются в водяной пар, а частички соли остаются в воздухе. Таким образом, ежегодно в атмосферу попадает до 2 млрд. тонн солей.

Другим примером может служить образование смога – желтого тумана, отравляющего воздух, которым мы дышим. В настоящее время проблема смога загрязнений воздуха связана с твёрдыми взвешенными частицами, которые распространяются на большие расстояния. Размеры таких частиц, находящихся в воздухе имеют размеры от 0,1 -2000 мкм. Взвешенные частицы, начиная с кадмия по оксид меди, дает нам автотранспорт, остальные – хозяйственный и промышленный комплексы. Смог является основной причиной дыхательных и сердечных болезней, ослабления иммунитета человека.

Примером диффузии твердого тела в жидкостях могут служить процессы соления овощей, грибов, фруктов, капусты. При засолке кристаллики соли распадаются на ионы Na и Cl в водном растворе, беспорядочно движутся и занимают промежутки между порами продуктов питания.

Как не вспомнить приготовление компотов и варенья? В них используется сахар – кристаллическое вещество, которое в воде распадается на молекулы глюкозы и фруктозы и диффундирует между молекулами воды.

Явление диффузии твердого тела в твердом.

Для придания железным и стальным деталям твердости, износостойкости и предела прочности их поверхности подвергают диффузному насыщению углеродом при температуре 100ºС в течение 5-10 часов (этот процесс называется цементацией). Получается высокоуглеродистая сталь.

Английский металлург Вильям Робертс – Аустин измерил диффузию золота в свинце. Он наплавил тонкий диск золота на свинцовый цилиндр. Поместил этот цилиндр в печь, в которой температура равна 200ºС и держал в печи 10 дней. Затем разрезал цилиндр на тонкие диски и измерил массу золота, которое проникло в каждый срез свинца. Робертс-Аустин также заметил, что свинец и золото проникли друг в друга, когда они плотно прилегали друг к другу. Через весь свинцовый цилиндр прошло вполне измеримое количество золота. При продолжении эксперимента атомы золота равномерно распределялись по всему свинцовому цилиндру.

Экспериментально было установлено, что цинк диффундирует в медь при 300°С почти в 100 миллионов раз быстрее, чем при комнатной температуре, а золото проникает на1мм за 5 лет.

Вывод: процесс диффузии в твердых телах происходит очень медленно, от нескольких месяцев до нескольких лет.

Итак: Скорость протекания диффузии зависит от того, в каком агрегатном состоянии находятся вещества. Наиболее быстро диффузия протекает в газах, медленнее – в жидкостях и очень медленно – в твердых телах.

Вывод урока (запись в тетрадях

• Причина диффузии – беспорядочное движение молекул.

• Скорость диффузии зависит от того, в каком агрегатном состоянии находятся соприкасающиеся тела.

• Диффузия быстро протекает в газах, медленнее в жидкостях и очень медленно в твердых телах.

• Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры, с уменьшением вязкости среды и размеров частиц.

IV.Закрепление материала.
Фронтальный опрос:
1. Что такое диффузия?
2. Почему в газах диффузия происходит быстрее, чем в жидкостях и твёрдых телах?
Решение  задач
Объясните следующие ситуации на основе связи температуры тела и скорости движения молекул
1.Лужи быстрее высыхают на солнце, чем в тени.
2.Бельё быстрее сохнет на ветру.
3.На поверхности молока, налитого в сосуд, через некоторое время образуются сливки. Это жир, входящий в состав молока, собирается капельками и всплывает на поверхность. Сливки в холодильнике отстаиваются быстрее, чем в тёплом помещении.
4.Запах берёзового веника в жаркой бане распространяется быстрее, чем в прохладной комнате.
5.Огурцы быстрее просаливаются в горячей воде , чем в холодной.
6.Грибы около плиты высыхают, а забытые в корзине гниют.

V.Cинквейн слово Диффузия

Синквейн – это не обычное стихотворение, а стихотворение, написанное в соответствии с определенными правилами. В каждой строке задается набор слов, который необходимо отразить в стихотворении.
1 строка – заголовок, в который выносится ключевое слово, понятие, тема синквейна, выраженное в форме существительного.
2 строка – два прилагательных.
3 строка – три глагола. 
4 строка – фраза, несущая определенный смысл.
5 строка – резюме, вывод, одно слово, существительное

VI.Домашнее задание

§ 10

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/480746-diffuzija-v-gazah-zhidkostjah-i-tverdyh-telah