Дифузія навколо нас |
Дифузія відіграє величезну роль у природі, у побуті
людини і в техніці. Дифузійні процеси можуть здійснювати як позитивний, так і
негативний вплив на життєдіяльність людей і тварин. Однак не у всіх людей є
достатнє уявлення про протікання цього явища.
Актуальність
роботи полягає в тому, що вивчення впливу дифузії на життєдіяльність рослин,
тварин і людей розширить спектр наших знань про живу природу, продемонструє
тісний зв'язок фізики, біології, екології, медицини.
Дифузія (від лат. Diffusio
- поширення, розтікання, розсіювання) - це явище, завдяки відбувається взаємне
проникнення молекул однієї речовини між молекулами іншої. (Презентація «Дифузія
навколо нас», демонсрується 1-й слайд).
Процес дифузії прискорюється з підвищенням температури. Неважко помітити, що в гарячій
воді чай швидше забарвлює воду, дифузія протікає швидше. (слайд 3)
Це відбувається
тому, що з підвищенням температури збільшується швидкість руху молекул. Тому,
перш ніж зробити укол пацієнтові, холодний розчин з ін'єкцією лікар нагріває до
температури близької до температури тіла людини.
Виникає питання, чому ж запах у кімнаті поширюється не миттєво, а
через деякий час. Справа в тому, що руху пахучої речовини в певному напрямку
заважає рух молекул повітря. Молекули (духів або нафталіну) на своєму шляху
стикаються з молекулами газів, які входять до складу повітря. Вони постійно
змінюють напрямок руху і, безладно переміщаючись, розлітаються по кімнаті.
Так як частинки рухаються і в газах, і в рідинах, і в твердих тілах, то
у всіх цих речовинах можлива дифузія. Однак швидкість протікання даного явища
для них різна. Для підтвердження даного факту пропоную провести експеримент.
Експеримент.
Одночасно
виконайте три дії:
1. розрізати лимон;
2. опустити в склянку пакетик чаю;
3. на зріз сирої картоплини насипати кілька кристаликів марганцівки.
Встановіть, як залежить швидкість дифузії від роду
речовини.
У результаті спостережень буде встановлено, що
запах лимона пошириться по кімнаті за кілька секунд, не набагато більше
порушено буде часу для того, щоб чай пофарбував воду, а молекули перманганату
калію тільки на кілька міліметрів продифундують у картоплю за пару годин.
Отримані результати свідчать про те, що дифузія
протікає швидше в газах, трохи повільніше в рідинах і дуже повільно в твердих
тілах. Справа в тому, що в газах і рідинах основний вид теплового руху
частинок призводить до їх перемішування, а у твердих тілах, у кристалах, де
атоми здійснюють малі коливання біля положення вузла решітки, ні.
Дифузія в техніці і природі
Процеси дифузії
мають велике значення в природі:
• Харчування,
дихання тварин і рослин;
• Проникнення
кисню з крові в тканини людини;
• Внаслідок
дифузії газів склад повітря Землі однорідний;
• На цукрових
заводах з цукрового буряку отримують цукор.
У техніці :
• Щоб надати
залізним і сталевим деталям твердості, їх поверхні піддають дифузному насиченню
вуглецем;
• Природний
горючий газ, яким ми користуємося вдома, не має ні кольору, ні запаху ... При
витіканні помітити його неможливо, тому на розподільних станціях газ змішують
із особливою речовиною, що має різкий, неприємний запах, який легко відчуває
людина навіть при малій концентрації. (слайд 4)
Негативний прояв
дифузії
На жаль,
розвиток людської цивілізації приводить до негативного впливу дифузії на природу
і процеси, що протікають в ній. Процес дифузії призводить до забруднення річок,
морів, океанів. Забруднення водойм є причиною того, що в них зникає життя. Крім
того, у забрудненій воді відбуваються хімічні реакції, які виділяють тепло.
Температура води підвищується,- при цьому знижується вміст кисню у воді, що
негативно впливає на водні організми. (слайд 5)
Внаслідок явища дифузії повітря забруднюється відходами фабрик,
вихлопними газами, через що шкідливі речовини проникають у грунт, воду, а потім
негативно впливають на життя та функціонування тварин і рослин. (Слайд 6)
Якісні задачі.
Клопи, сонечка, деякі листоїди озброїлися для свого захисту: запах від
клопів огидний, а сонечка виділяють жовту отруйну рідину. Поясніть передачу
запахів. (Слайд 7)
Риби дихають киснем, розчиненим у воді річок, озер і морів. Який фізичний
процес дозволяє кисню з атмосфери потрапляти у воду? (Слайд 8).
Чому не
рекомендується мокру тканину, пофарбовану в темний колір, залишати на тривалий
час у зіткненні з білою тканиною? (Слайд 9).
Чому
забороняється перевозити разом продукти і речовини з різким запахом, наприклад,
лаки, фарби?
Чому чай заварюють гарячою,
а не холодною водою? (Слайд 10)
Чому, щоб огірки вийшли малосольними, їх потрібно зберігати в холодному приміщенні?
(слайд 11).
При ремонті дороги асфальт розігрівають. Чому запах розігрітого асфальту
відчувається здалеку? (Слайд 12)
Значення дифузії в процесі життєдіяльності
людей, тварин та рослин
Щоранку, випиваючи чашку чаю, ми не здогадуємося, що спостерігаємо явище
дифузії. Я зацікавилася цим явищем, тому що воно є одним з важливих процесів у
життєзабезпеченні людей і живої природи Землі.
Ще в
Стародавній Греції вченим було відомо, чому відбувається випаровування вологи,
поширення запахів тощо.
Дифузія - явище, що протікає у всіх середовищах (рідкому, твердому,
газоподібному). Дуже яскраво це явище відбувається в повітрі: дим від багаття поширюється на великі
відстані. (Слайд 13).
У
рідинах дифузія протікає повільніше, ніж у газах, але ми знаємо, що цей процес
можна прискорити за допомогою нагрівання. Наприклад, щоб швидше засолити
помідори, їх заливають гарячим розсолом.
Завдяки дифузії комахи
знаходять собі їжу? Метелики, пурхаючи між рослин, завжди знаходять дорогу до гарної
квітки. Бджоли, виявивши солодкий об'єкт,
штурмують його своїм роєм. (Слайд 14).
А рослина росте, цвіте теж
завдяки дифузії. Адже ми говоримо, що рослина дихає і видихає повітря, п'є
воду, отримує з ґрунту різні мікродобавки. А ось дерево виділяє кисень і
поглинає вуглекислий газ за допомогою дифузії. (Слайд 15).
Класссс
ВідповістиВидалити