О диффузии просто

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Южно-Степная СОШ»

Информационно-познавательный

проект

О диффузии просто

Автор проекта:

Бондаренко Олег, обучающийся 7 класса

Наставник проекта:

Бондаренко Людмила Петровна,

учитель физики

2019 г.

Содержание

Аннотация наставника ………………………………………………….. 3

Введение ………………………………………………………………… 4

1. Теоретическая часть.

1. Определение понятия «Диффузия» ……………………………… 5

2. Закономерности протекания диффузии …………………………. 6

3. Диффузия вокруг нас …………………………………………….. 7

4. Влияние человека на протекание диффузии в природе ……….. 8

5. Диффузия в быту и технике ……………………………………… 9

1. Практическая часть.

2.1 Создание мультимедийной презентации …………………………10

Заключение ……………………………………………………………… 11

Список литературы ……………………………………………………… 12

2

Аннотация наставника

Проект разработан в рамках программы по физике в 7 классе при изучении темы: Диффузии. В проекте рассматриваются физические свойства смешивания веществ, значение и роль диффузии в окружающем нас мире.

Данный проект поможет учащимся научиться объяснять многие природные явления, поможет в изучении данной темы в школе, привлечёт большее внимание школьников к этому физическому процессу.

Тип проекта: информационно – познавательный.

Проект направлен на формирование потребности у учащихся самостоятельного познания окружающего мира, способствует развитию творческих и коммуникативных способностей детей, учит получать информацию из разных источников (в том числе из сети Интернет), осмысливать её и применять в своей деятельности.

3

Введение

С явлением диффузии каждый человек встречается еще в раннем детстве. Но объяснение этого процесса я узнал только на уроках физики.

Мне захотелось более подробно изучить это явление.

Цель проекта: исследовать взаимодействие веществ, находящихся в различных агрегатных состояниях. Доказать, что диффузия зависит от температуры.

Объектом изучения является явление диффузии.

Для достижения поставленной цели поставлены следующие задачи:

1. Рассмотреть и систематизировать материал по теме;

2. Выяснить особенности и закономерности протекания диффузии;

3. Показать применение диффузионных процессов в повседневной жизни, в быту;

4. Проверить на практике опыты, описанные в учебной литературе.

5. Создание программного продукта (мультимедийной презентации).

В работе над проектом применялись следующие методы исследования:

1. теоретический анализ

2. эксперимент

3. наблюдение

4

1 Определение понятия «Диффузия»

Диффузия - одно из самых значимых явлений в физике. Диффузия является одним из важных процессов в жизнеобеспечении людей и живой природы Земли. Она встречается повсюду, ее проявления есть и в природе, и в технике, и в быту. К сожалению, диффузионные процессы оказывают не только положительное, но и негативное влияние на жизнь человека, животных и растений.

Ежедневно, выпиваю чашку чая или кофе, мы и не догадываемся, что наблюдаем явление диффузии, наслаждаться ароматами цветов и фруктов было бы невозможно без данного явления.

Диффузия - явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

Данный процесс обусловлен хаотическим тепловым движением молекул и заключается в переносе частиц и взаимном проникновении вещества. Диффузия крупных частиц, взвешенных в газе или жидкости, осуществляется благодаря их броуновскому движению.

Британский ботаник Роберт Броун (1773-1858) – первооткрыватель броуновского движения.

Так как частицы движутся и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах, то в этих веществах возможна диффузия. Наглядно процесс смешивания можно показать следующим образом - сначала между двумя телами четко видна граница раздела двух сред. Затем, вследствие своего движения отдельные частицы вещества, находящиеся около границы, обмениваются местами. Граница между веществами расплывается. Проникнув между частицами другого вещества, частицы первого начинают обмениваться местами с частицами второго, находящимися во все более глубоких слоях. Граница раздела веществ становится все более расплывчатой. Благодаря непрерывному и беспорядочному движению частиц этот процесс приводит, в конце концов, к тому, что раствор в сосуде становится однородным.

5

2 Закономерности протекания диффузии

Скорость диффузии увеличивается с ростом температуры, так как молекулы взаимодействующих тел начинают двигаться быстрее.

Наиболее быстро протекает диффузия в газах, медленнее в жидкостях и еще медленнее в твердых телах. Дело в том, что в газах и жидкостях основной вид теплового движения частиц приводит к их перемешиванию, а в твердых телах, атомы совершают малые колебания и не наблюдается движения молекул.

Диффузия очень медленно происходит между несмешивающимися жидкостями, например, вода и подсолнечное масло. В отличие от жидкостей, газы смешиваются друг с другом и могут диффундировать один в другой.

Эти данные можно подтвердить несложными опытами.

Опыт №1. Зависимость скорости протекания диффузии от температуры.

В два одинаковых стакана нальем воду, но в один - комнатной температуры, а в другой - горячую. Опустим в каждый стакан чайный пакетик. Нетрудно заметить, что в горячей воде чай быстрее окрасил воду.

Вывод: скорость диффузии увеличивается с ростом температуры.

Опыт №2. Сравнение протекания диффузии в жидкостях и твердых телах.

Возьмем стакан с водой и аккуратно опустим кристаллик марганцовокислого калия. Через несколько минут можно увидеть красивую картину распространения кристалликов в воде.

Примером твердого тела послужит раствор желатина. Для приготовления раствора, необходимо 1 ложку желатина опустить в холодную воду примерно на 2 часа, чтобы порошок набух, затем смесь нагреем, чтобы раствор был однородным. Затем, в остывший раствор, аккуратно введем кристаллик марганцовокислого калия. Результат придется подождать длительно время.

Вывод: Диффузия в твердых телах проходит дольше, чем в жидкостях. А в жидкостях быстрее, и в газах.

6

3 Диффузия вокруг нас

Благодаря явлению диффузии человек живет. Ведь, воздух, которым мы дышим, состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа и паров воды. Находится он в тропосфере – в нижнем слое атмосферы. Если бы не было диффузионных процессов, то внизу расположился бы более тяжелый слой углекислого газа, над ним – кислород, выше – азот и инертные газы. А ведь для нормальной жизнедеятельности нам необходим именно кислород, а не углекислый газ.

Диффузия происходит и в самом организме человека. Пищеварение и дыхание человека основано на диффузии.

Попробуйте закрыть рот, нос и перестать дышать. Через несколько секунд почувствуете, что вам обязательно нужно глубоко вдохнуть. Всем клеткам нашего организма ежесекундно необходим кислород, входящий в состав воздуха. Кислород из воздуха проникает в капилляры крови, расположенные в легких, после этого растворяется в них и разносится по всему организму. Он поддерживает работу органов и обмен веществ в организме.
Говоря о пищеварении человека, мы опять столкнемся с понятием диффузии. Процесс всасывания питательных веществ в кишечнике возможен благодаря диффузии.

За последние десятилетия люди в корне изменили свой взгляд на леса Земли. Лес – это не просто будущие дрова, доски, брёвна, а одно из главных звеньев громадной природной цепи. Леса – легкие планеты, помогающие дышать всему живому. Процесс очистки воздуха происходит благодаря диффузии.

Насекомые и животные тоже являются активными пользователями данного явления. Используя пахучие выделения, скунс, например, или кошачий лемур посылают сородичам сообщения угрозы.

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

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

Лесные санитары – волки, находят добычу по запаху. Вынюхивая по запаху, как говорят, по следу, собаки находят нарушителя. Благодаря своему чуткому носу, собаки являются верными помощниками криминалистов.

Во всех приведенных примерах мы наблюдаем взаимное проникновение молекул веществ, т.е. диффузию, которая, как мы видим, имеет большое значение в природе.

7

4 Влияние человека на протекание диффузии в природе

Рассматривая все многообразие проявлений диффузии вокруг нас, нельзя не отметить негативное влияние человека на протекание диффузионных процессов. Примерами таких опасных воздействий является вырубка лесов, осушение болот, уничтожение озонового слоя, выброс отходов в окружающую среду. В загрязнении воздуха вредными продуктами промышленного производства и выхлопными газами автомобилей огромную роль играет диффузия. Так же она вносит огромный вклад в загрязнение рек и озер, океанов продуктами жизнедеятельности людей.

Одним из примеров губительного влияния человека на процессы диффузии в природе являются крупномасштабные аварии, происходящие в бассейне разных водоемов. Так, по оценкам экспертов, в океан ежегодно попадает около 10 млн тонн нефти. Нефть на воде образует тонкую пленку, препятствующую газообмену между водой и воздухом. Кроме нефти, значительно вырос выброс в океан бытовых и промышленных сточных вод, содержащих такие опасные загрязнители, как свинец, ртуть, мышьяк. Фоновые концентрации таких веществ во многих местах уже превышены в несколько раз.

Вследствие явления диффузии воздух загрязняется отходами разных фабрик, из-за него вредных отходы жизнедеятельности человека проникают в почву, воду, а затем оказывают вредное влияние на жизнь и функционирование животных и растений. Увеличивается площадь земель, загрязненных выбросами промышленных предприятий. Одним из трудно решаемых в настоящее время вопросов является вопрос утилизации промышленных отходов, в том числе токсичных.

Насущной проблемой является загрязнение воздуха выхлопными газами, продуктами переработки вредных веществ, выбрасываемыми в атмосферу различными заводами и предприятиями.

8

5 Диффузия в быту и технике

Действие многих привычных процессов основано на рассматриваемом явлении - диффузия. Ежедневные процедуры, к которым все привыкли, и не видят в них ничего необычного, можно объяснить, прибегнув к понятию диффузия.

Заваривание чая или кофе, есть пример диффузии в жидкостях. И как говорилось выше, скорость заваривания зависит от температуры, чем выше температура жидкости, тем быстрее протекает диффузия, тем быстрее заварится чай.

Засолка овощей тоже происходит благодаря проникновению горячего рассола. Варка варения, приготовление сиропа – для их приготовления используют высокие температуры, что способствует увеличению скорости протекания диффузии.

И получение сахара из сахарной свеклы, крахмала из картофеля происходят с применением диффузии. Стружку корнеплода промывается водой, молекулы сахара и крахмала диффундируют из стружки в раствор.

Если говорить обобщенно, то практически все процессы, связанные с приготовлением пищи на кухне, происходят благодаря диффузии.

Диффузия используется во многих технологических процессах: окрашивание тканей, стирка вещей, сварка и спайка металлов.

9

1. Создание мультимедийной презентации

Проектным продуктом моей работы является приложение Microsoft PowerPoint для создания мультимедийных презентаций.

Цель моей презентации не только защита подготовленного проекта. Это наглядное учебное пособие, которое поможет учащимся изучить сущность процесса диффузии, покажет значение явления в природе, технике и быту.

Моя презентация состоит из …… слайдов. Составлены они в той последовательности, в которой изложен теоретический материал моего проекта. Смена слайдов происходит по щелчку мышью.

Создавая презентацию, я придерживался следующих этапов:

- разработка сценария презентации;

- создание и редактирование слайдов;

- монтаж презентации;

- репетиция выступления с разработанной презентацией перед аудиторией.

Слайды презентации выдержаны в едином графическом стиле.

10

Заключение

Изучая предложенный материал видно, как велико значение диффузии в неживой природе, а существование живых организмов было бы невозможно, если бы не было такого явления. К сожалению, приходится бороться с отрицательным проявлением этого явления, но положительных аспектов намного больше и поэтому мы говорим об огромном значении диффузии в природе. Зная условия протекания диффузии, человек научился применять эти знания, учитывать особенности возникновения и распространения данного явления.

Диффузия имеет важнейшее значение в жизни человека и животных, без этого явления жизнь на Земле была бы невозможна.

11

Литература

1. Википедия

2. Алексеев С.В., Груздева М.В., Практикум по экологии. М.АО МДС, 1996

3. Генденштейн Л.Э., Физика 7 класс, М.: 2010

4. Перышкин А.В., Физика 7 класс, М.:2017

5. Лукашик В.И. Иванова Е.В, Сборник задач по физике для 7, 8 и 9 классов, М.: 2010

6. Селиверстов А.А. Экологические аспекты диффузионных процессов, 2011

Интернет источники:

http://fb.ru/article/379084/primeryi-diffuzii-v-byitu-v-prirode-v-tverdyih-telah-primeryi-diffuzii-v-okrujayuschem-mire

http://murzim.ru/jenciklopedii/detskaja-jenciklopedija-ot-a-do-ja

http://hozobzor.ru/tehnika/kak-izbavitsya-ot-zapaha-v-holodilnike.html

http://www.metod-kopilka.ru

http://uplady.ru/dom/domashnee-hozyajstvo/kak-izbavitsya-ot-zapaha-v-obuvi

http://vannalife.ru

12