Урок: Тема: Тепловое движение атомов и молекул. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Броуновское движение.

Урок: №7 7-Б класс 23.09.2020

Тема: Тепловое движение атомов и молекул. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Броуновское движение.

Цели: Образовательные: дать представление о диффузии, как о явлении самопроизвольного смешивания веществ в твердом, жидком и газообразном состояниях, непрерывном и хаотичном движении молекул; сформировать у учащихся понятие о, броуновском движении, быстроте протекания диффузии. Рассмотреть от чего зависит быстрота протекания диффузии.

сформировать представления о значении диффузии в природе, в быту.

Развивающие: развивать умения анализировать ход эксперимента, на его основе проводить сравнение, выделять главное, формулировать логические выводы; содействовать развитию речи, мышления, познавательных умений; содействовать овладению методами научного исследования: анализа и синтеза; формировать логическое мышление, умение обобщать.

Воспитательные: формировать добросовестное отношение к учебному труду, положительной мотивации к учению, коммуникативных умений, способствовать воспитанию гуманности, дисциплинированности, эстетического восприятия мира, развивать познавательный интерес учащихся, формировать умения использовать теоретические знания для понимания сущности явлений происходящих в природе, в быту.

Демонстрации:

1. Диффузия в воздухе (Освежитель воздуха).

2. Диффузия в жидкости. (Сосуды, раствор марганцовки)

3. Модель диффузии на примере гороха и пшена.

Ход урока

1. Организационный этап

Приветствие учителя. Проверка наличия учебных принадлежностей. Проверка присутствующих. Запись домашнего задания.

2. Повторение изученного материала

1. У доски: Строение вещества. (№49 Лукашик). Молекулы. (№50 Лукашик).

2. На местах все:

Физический диктант "Продолжи фразу"

На столе листы с текстом физического диктанта. Ученики записывают продолжение фразы.

1. Все вещества состоят из …

2. Между частицами есть …

3. При сближении частиц объем тела …, а при удалении частиц объем тела …

4. При нагревании объём тела …

5. При охлаждении объем тела …

6. Молекула - …

7. Молекулы одного и того же вещества …

8. Частицы, из которых состоят молекулы, называются …

9. Размеры молекул очень…

10. Молекул в теле огромное …

Проверка знаний: «верю-не верю»

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

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

3. 3. Атом – мельчайшая частица вещества. (да)

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

5. 5. Атомы состоят из молекул. (нет)

6. 6. Объем тела при нагревании уменьшается. (нет)

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

8. 8. Объем тела равен сумме объемов его молекул. (нет)

3. Постановки целей и задач урока Проблемная ситуация.

Вы когда-нибудь задавались вопросом: почему сахар растворяется в чае, благодаря чему мы ощущаем приятные запахи, каким образом происходит загрязнение воздуха?

Ежедневно вокруг нас происходят различные явления, и в большинстве случаев можете предсказать, чем закончатся эти явления.  

Например, предскажите, чем закончатся следующие события:

• если бельё разного цвета замочить вместе, то оно …окрасится.

• если огурцы на несколько дней положили в рассол, то они …станут солеными.

• если распылить освежитель воздуха, то…запах распространится по комнате.

• если бросить несколько крупинок марганцовки в стакан с водой, то…вода окраситься.

Скажите, пожалуйста, какие знания вы использовали для того, чтобы ответить на поставленные вопросы?

Итак, давая свои ответы, вы опирались на знания, полученные на уроках природоведения, на предыдущих уроках и наблюдения из повседневной жизни. Но чтобы объяснить эти явления нам необходимо знать не только строение вещества, но и как движутся молекулы, от чего зависит скорость движения молекул.

Тема нашего сегодняшнего урока «Движение молекул. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах».

Цель, которую мы ставим сегодня перед собой: получить представление о движении молекул, установить, что влияет на скорость движения молекул.

Демонстрация 1: Диффузия в воздухе (Освежитель воздуха).

Эвристическая беседа, в ходе которой учащиеся приходят к выводу: 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.

Демонстрация 2: Диффузия в жидкости. (Сосуды, раствор марганцовки, йода, зелёнки, и т.п.) В высокий стакан налита вода, в которую добавляем раствор марганцовки в нижнюю часть, сверху – вода; между ними граница. Ученики следят за границей двух жидкостей.

В 1827 году шотландский ботаник Роберт Броун проверяя в действии только что полученный им усовершенствованный микроскоп обнаружил удивительное явление - самопроизвольное движение твердых частичек пыльцы внутри жидкости. Он сообщил о своих наблюдениях научному сообществу. Он добавил в воду мелкие зёрна цветочной пыльцы, осветил их интенсивным светом и наблюдал под микроскопом.

Броун обнаружил сильное, непрерывное и зигзагообразное движение этих частиц в воде, хотя поверхность жидкости была совершенно неподвижна.

На тот момент он не мог объяснить, что стало источником этого движения. Причиной явления называли перепад температур внутри воды, дрожание стола, на котором проводили эксперимент.

До конца столетия учёные скептически относились к броуновскому движению. Лишь некоторые считали его подтверждением молекулярно-кинетической теории строения вещества.

Другие физики настаивали на том, что атомы и молекулы фактически не существуют как реальные объекты, а представляют собой математические понятия, полезные для расчета результатов химических реакций.

Надо отдать должное Броуну, он в силу своих возможностей достаточно полно исследовал это движение, чтобы установить то, что оно не останавливается (даже в течение тысячелетий). То что движутся похожим образом любые твердые частички, взвешенные в газе или жидкости. Но понять и объяснить причину Роберт Броун не смог.

Демонстрация 3: В стаканчик насыпать не доверху горох. Досыпать стаканчик с горохом пшеном. Слегка встряхнуть стаканчик. (Достаточно эффектно видно, как проникают крупинки пшена в промежутки между горошинами). Опыт можно проделать фронтально.

Возвращаемся к демонстрации 2. К этому времени граница между жидкостями исчезла. Жидкости равномерно смешались.

Мы познакомились с новым явлением, в физике оно известно под названием диффузия. Слово «диффузия» образовано от латинского слова «diffusio» - распространение, растекание.

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

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

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.

Явление беспорядочного движения взвешенных нерастворимых частиц вещества в жидкости или газе называют броуновским движением.

После проведенного эксперимента и эвристической беседы с учащимися делаем выводы:

1. Явление диффузии происходит без вмешательства извне, за счет движения самих молекул, т.е. может быть объяснено только тем, что молекулы непрерывно и беспорядочно движутся и сталкиваются.

2. Диффузия в газах происходит во много раз быстрее, чем в жидкостях. Запах освежителя или одеколона распространяется по всей комнате за считанные секунды, а заметного перемешивания части марганцовки и воды нужно ждать значительно дольше? Хорошо очищенные и плотно прижатые друг к другу пластины из золота и свинца диффундируют на глубину 1мм за 5 лет. Интенсивность диффузии существенно зависит от плотности вещества и скорости хаотического движения молекул.

3. Скорость диффузии зависит не только от агрегатного состояния соприкасающихся веществ. Наблюдения показали, что взаимное проникновение соприкасающихся веществ происходит быстрее, если повысить их температуру.

Значение диффузии в природе и производственной практике.

• Вследствие диффузии газа состав воздуха у поверхности Земли однороден;

• Диффузия растворов различных солей в почве способствует нормальному питанию растений и т.д.

• Диффузия имеет существенное значение в питании растений и других организмов; Осьминог выпускает чернильное пятно, чтобы спрятаться от неприятеля Отпугивает своих обидчиков скунс.

• Простейшей формой дыхания обладают медузы и черви. Они вообще не имеют органов дыхания. Растворенный в воде кислород всасывается через их кожу, а растворенный углекислый газ выводится наружу тем же путем

• Благодаря диффузии кислород из легких пpоникaeт в кровь человека, а из крови – в ткани.

• 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).

Вредная диффузия.

Процесс диффузии играет большую роль в загрязнении воздуха, рек, морей и океанов

Д/З учебник (Белага) §§ 9, 10 (читать) Задание 1 и 2 на стр. 29