Конспект урока физики "Диффузия и её роль в жизни человека"; 7 класс

ФИО автора материала: Руденко Елена Борисовна

Место работы: МБОУ СОШ №45 г. Ставрополь

Должность: учитель физики

Технологическая карта урока физики 7 класс

Предмет: физика

Класс: 7

Базовый учебник: Физика 7кл.:учебник для общеобразоват. учреждений/ А.В Перышкин. – М.: Дрофа, 2012

Тема урока: Диффузия и её роль в жизни человека.

Цель урока: Формирование научного представления о физическом явлении диффузии.

Задачи урока:

обучающие: раскрыть особенности явления диффузии, изучить механизм и условия перемешивания молекул одного вещества с другим в газах, жидкостях, твёрдых телах: показать важность диффузии в жизни человека, быту, в природе, в технике;

развивающие: развивать исследовательские навыки; умение строить самостоятельные высказывания в устной речи на основе усвоенного учебного материала, развитие логического мышления; развивать навыки контроля и самоконтроля;

воспитательные: воспитывать чувство уважения к собеседнику, культуру общения, умение грамотно отстаивать собственную точку зрения, дискутировать.

Тип урока: обобщение, систематизации и интеграция знаний.

Необходимое оборудование: УМК к учебнику Пёрышкина А.В., : Физика 7кл.:учебник для общеобразоват. учреждений/ А.В Перышкин. – М.: Дрофа, 2012, карточки с тестом, таблица ответов, карточки-задания для проведения опытов, карточки для рефлексии.

СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

В тексте использованы сокращения УУД - универсальные учебные действия.

К.- коммуникативные

Л. – личностные

П.- познавательные

Р. – регулятивные.

Значение диффузионных процессов.

Диффузия играет важную роль в различных областях науки и техники, в процессах, происходящих в живой и неживой природе. Она оказывает влияние на протекание процесса и определяет механизм и кинетику химических реакций, а также многих физико-химических процессов и явлений, испарения, конденсации, кристаллизации, растворения, набухания, горения:

• именно благодаря диффузии кислород из лёгких проникает в кровь, а из крови – в ткани;

• вследствие диффузии газов состав воздуха у поверхности Земли однороден;

• диффузия играет существенную роль в питании растений и животных;

• явление диффузии используется при извлечении сахара из свёклы на сахарных заводах;

• диффузия служит основой многих распространенных технических операций: спекания порошков, химико-термической обработки металлов (напр., азотирования и цементации сталей), гомогенизации сплавов, металлизации и сварки материалов, дубления кожи и меха, крашения волокон; перемещения газов с помощью т. наз. диффузионных насосов;

• она одна из стадий многочисленных химико-технологических процессов представления о диффузионном переносе вещества используют при моделировании структуры потоков в химических реакторах и др.

Роль диффузии в настоящее время существенно возросла в связи с необходимостью создания материалов с заранее заданными свойствами для развивающихся областей техники (ядерной энергетики, космонавтики, радиационных и плазмохимических процессов ).

Знание законов, управляющих диффузией, позволяет предупреждать нежелательные изменения в изделиях, происходящие под влиянием высоких нагрузок и температур, облучения и т. д. Закономерностям диффузии подчиняются процессы миграции элементов в земных недрах и во Вселенной, а также процессы жизнедеятельности клеток и тканей растений и живых организмов.

«Диффузия и экология»

Что происходит вблизи трубы работающей котельной? Дымовые газы невидимы, как и воздух. Они состоят в основном из углекислого газа и небольшого количества оксидов азота и серы. Но если в этих газах содержатся частички сажи, дым получается черным. А потом он куда-то исчезает, растворяется в воздухе. Вместе с газами из труб выбрасывается большое количество водяного пара. Часто именно белый шлейф сконденсировавшегося пара вызывает жалобы населения на то, что такое предприятие якобы отравляет все вокруг. Пар же вреда не приносит, а жалобы- результат неграмотности .

Но нужно четко понимать, что и дымящие и не дымящие вредны для живого мира при большом количестве выбросов. В настоящее время общее количество эмиссии газов в атмосферу составляет 40 млрд. т. в год. Избыток углекислого газа в атмосфере опасен для живого мира Земли, нарушается круговорот углерода в природе, приводит к образованию кислотных дождей, потеплению климата из-за парникового эффекта.

«Вредное проявление  диффузии» 

При испарении из воды вылетают отдельные молекулы. Так как вода, покрытая пленкой бензина, 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.

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.

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:

В процессе работы мы более подробно изучили явление диффузии, узнали ее особенности и причины этого явления, а также области проявления. Главная причина диффузии состоит в том, что все тела в природе состоят из молекул, которые находятся в непрерывном движении. Явление диффузии является убедительным подтверждением молекулярно-кинетической теории.

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.

Микроисследование №2.

Цель: определение скорости протекания диффузии в различных средах:

-в газах, в воде

А) Оборудование: посуда (емкость для воды), кристаллы калия пергамента, линейка, секундомер

Наблюдение: определение скорости процесса окрашивания воды.

Исходный вид: Конечный вид:

t= 1мин. 29сек. СИ= 89с.

S=8,5 см. СИ= 0.085м.

Скорость= S/t= 0,085 : 89 = 0,00095 м/с = 0,001 м/с = 1 мм/с

Б) Оборудование: аэрозоль (освежитель воздуха), секундомер, метр.

Наблюдение: определение скорости распространения запаха в воздухе.

t=26 с.

S= 150см. СИ= 1,5м.

Скорость= S/t= 1,5м : 26с.= 0,057 м/с = 57 мм/с

Сравним скорости диффузии в различных средах

В воде = 1 мм/с

В газах = 57 мм/с.

1 мм/с < 57 мм/с.

Вывод: процесс диффузии быстрее происходит в газах и медленнее происходит в жидкостях.

Микроисследование №3.

Цель: определить как различные вещества на поверхности воды влияют на скорость испарения воды и сделать вывод о скорости протекания  диффузии .

Оборудование: тарелки – 4 шт., вода, бензин, спирт, растительное масло, термометр, часы.

Наблюдение: изменение температуры воды ( скорости протекания диффузии) в зависимости от вещества на поверхности воды ( показания снимались через каждые 15 минут).

Результаты измерений зафиксированы в таблице.

Вывод: процесс диффузии быстрее происходит в растворе спирта и чистой воде.