Difuzija u čvrstim tekućim i plinovitim tvarima. Difuzija

Apsolutno svi ljudi su čuli za takav koncept kao što je difuzija. To je bila jedna od tema u nastavi fizike u 7. razredu. Unatoč činjenici da nas ovaj fenomen okružuje apsolutno posvuda, malo ljudi zna za njega. Što to uopće znači? Što je njezino fizičko značenje A kako si time olakšati život? Danas ćemo razgovarati o tome.

Difuzija u fizici: definicija

To je proces prodiranja molekula jedne tvari između molekula druge tvari. razgovarajući prostim jezikom, ovaj proces se može nazvati miješanjem. Tijekom ovoga miješanjem se događa međusobno prodiranje molekula tvari među sobom. Na primjer, kada se kuha kava, molekule instant kava prodiru u molekule vode i obrnuto.

Brzina ovoga fizički proces ovisi o sljedećim čimbenicima:

Temperatura.
Agregatno stanje materije.
Vanjski utjecaj.

Što je temperatura tvari viša, to se molekule brže kreću. posljedično, proces miješanja brže se događa na višim temperaturama.

Agregatno stanje materije - najvažniji faktor . U svakom stanju agregacije, molekule se kreću određenom brzinom.

Difuzija se može odvijati u sljedećim stanjima agregacije:

Tekućina.
Čvrsto.

Najvjerojatnije će čitatelj sada imati sljedeća pitanja:

Koji su uzroci difuzije?
Gdje brže teče?
Kako se primjenjuje u stvaran život?

Odgovore na njih možete pronaći u nastavku.

Uzroci

Apsolutno sve na ovom svijetu ima svoj razlog. I difuzija nije iznimka. Fizičari su dobro svjesni razloga za njegovu pojavu. Kako ih dovesti do obična osoba?

Sigurno su svi čuli da su molekule u stalnom kretanju. Štoviše, ovo kretanje je neuredno i kaotično, a brzina mu je vrlo velika. Zahvaljujući tom kretanju i stalnom sudaru molekula dolazi do njihovog međusobnog prodiranja.

Postoje li dokazi za ovaj pokret? Sigurno! Sjećate se kako ste brzo počeli osjetiti miris parfema ili dezodoransa? A miris hrane koju tvoja mama kuha u kuhinji? Zapamtite kako brzo priprema čaja ili kave. Svega toga ne bi moglo biti, da nije bilo kretanja molekula. Zaključujemo da je glavni razlog difuzije stalno kretanje molekula.

Sada ostaje samo jedno pitanje – koji je razlog ovog pokreta? Pokreće ga želja za ravnotežom. To jest, u tvari postoje područja s visokim i niskim koncentracijama tih čestica. I zbog te želje, oni se neprestano kreću iz područja visoke koncentracije u područje niske koncentracije. Stalno su sudaraju jedni s drugima, i dolazi do međuprožimanja.

Difuzija u plinovima

Proces miješanja čestica u plinovima je najbrži. Može se pojaviti između homogenih plinova i između plinova različitih koncentracija.

Živopisni primjeri iz života:

Osvježivač zraka osjetite difuzijom.
Osjetite miris kuhane hrane. Imajte na umu da ga počinjete osjećati odmah, a miris osvježivača nakon nekoliko sekundi. To je zbog činjenice da je pri visokim temperaturama brzina kretanja molekula veća.
Suze koje nastaju kada režete luk. Molekule luka miješaju se s molekulama zraka, a vaše oči reagiraju na to.

Kako dolazi do difuzije u tekućinama?

Difuzija u tekućinama teče sporije. Može trajati od nekoliko minuta do nekoliko sati.

Najsvjetliji primjeri iz života:

Priprema čaja ili kave.
Miješanje vode i kalijevog permanganata.
Priprema otopine soli ili sode.

U tim slučajevima difuzija se odvija vrlo brzo (do 10 minuta). Međutim, ako se na proces primijeni vanjski utjecaj, na primjer, miješanje ovih otopina žlicom, tada će proces ići puno brže i trajati ne više od jedne minute.

Difuzija pri miješanju gušćih tekućina potrajat će puno dulje. Na primjer, miješanje dvaju tekućih metala može potrajati nekoliko sati. Naravno, to možete učiniti za nekoliko minuta, ali u ovom slučaju će ispasti legura loše kvalitete.

Na primjer, difuzija pri miješanju majoneze i kiselog vrhnja će trajati jako dugo. Međutim, ako pribjegnete pomoći vanjskog utjecaja, tada ovaj proces neće trajati ni minutu.

Difuzija u čvrstim tvarima: primjeri

U čvrstim tijelima međusobno se prodiranje čestica odvija vrlo sporo. Ovaj proces može potrajati nekoliko godina. Njegovo trajanje ovisi o sastavu tvari i njegovoj strukturi. kristalna rešetka.

Eksperimenti koji dokazuju da difuzija u čvrstim tvarima postoji.

Lijepljenje dviju ploča od različitih metala. Ako ove dvije ploče držite blizu jedna drugoj i pod pritiskom, unutar pet godina između njih će biti sloj širine 1 milimetar. Ovaj mali sloj će sadržavati molekule oba metala. Ove dvije ploče će se spojiti.
Vrlo tanak olovni cilindar nanosi se na vrlo tanki sloj zlato. Nakon toga, ovaj dizajn se stavlja u pećnicu 10 dana. Temperatura zraka u peći je 200 stupnjeva Celzija. Nakon što je ovaj cilindar izrezan na tanke diskove, vrlo se jasno vidjelo da olovo prodire u zlato i obrnuto.

Primjeri difuzije u okolnom svijetu

Kao što ste već shvatili, što je medij tvrđi, to je niža brzina miješanja molekula. Sada razgovarajmo o tome gdje u stvarnom životu možete dobiti praktične koristi od ovog fizičkog fenomena.

Proces difuzije događa se u našem životu cijelo vrijeme. Čak i kada ležimo na krevetu, na površini plahte ostaje vrlo tanak sloj naše kože. Također upija znoj. Upravo zbog toga krevet postaje prljav i treba ga promijeniti.

Dakle, manifestacija ovog procesa u svakodnevnom životu može biti kako slijedi:

Prilikom mazanja kruha maslacem on se u njega upija.
Prilikom kiseljenja krastavaca sol najprije difundira vodom, a zatim slana voda počinje širiti krastavcima. Kao rezultat, dobivamo ukusan zalogaj. Banke treba zamotati. To je neophodno kako voda ne bi isparila. Točnije, molekule vode ne bi trebale difundirati s molekulama zraka.
Prilikom pranja posuđa molekule vode i deterdženta prodiru u molekule preostalih komada hrane. To im pomaže da siđu s tanjura i čine ga čišćim.

Manifestacija difuzije u prirodi:

Proces oplodnje nastaje upravo zbog ove fizičke pojave. Molekule jajne stanice i spermija difundiraju, nakon čega se pojavljuje embrij.
Gnojidba tla. Kroz korištenje određenih kemikalije ili kompost čini tlo plodnijim. Zašto se to događa? Zaključak je da se molekule gnojiva difundiraju s molekulama tla. Nakon toga dolazi do procesa difuzije između molekula tla i korijena biljke. Zahvaljujući tome, sezona će biti plodnija.
Miješanje industrijskog otpada sa zrakom uvelike ga onečišćuje. Zbog toga, u radijusu od jednog kilometra, zrak postaje vrlo prljav. Njegove molekule difundiraju s molekulama čisti zrak iz susjednih područja. Tako se pogoršava ekološka situacija u gradu.

Manifestacija ovog procesa u industriji:

Silikonizacija je proces difuzijskog zasićenja silicijem. Provodi se u plinovitoj atmosferi. Silicijem zasićen sloj dijela nema veliku tvrdoću, ali visoku otpornost na koroziju i povećana otpornost na habanje u morskoj vodi dušična, klorovodična u sumpornim kiselinama.
Difuzija u metalima igra važnu ulogu u proizvodnji legura. Za dobivanje visokokvalitetne legure potrebno je proizvoditi legure na visokim temperaturama i uz vanjski utjecaj. To će uvelike ubrzati proces difuzije.

Ovi se procesi javljaju u različitim industrijama:

Elektronička.
Poluvodič.
Inženjering.

Kao što razumijete, proces difuzije može imati i pozitivne i negativne učinke na naše živote. Morate biti u stanju upravljati svojim životom i maksimizirati dobrobiti ovog fizičkog fenomena, kao i minimizirati štetu.

Sada znate koja je bit takvog fizičkog fenomena kao što je difuzija. Sastoji se u međusobnom prodiranju čestica zbog njihovog kretanja. Sve se u životu kreće. Ako ste student, onda ćete nakon čitanja našeg članka sigurno dobiti ocjenu 5. Sretno!

Jeste li ikada vidjeli horde malih dosadnih mušica kako se nasumično roje iznad glave? Ponekad se čini da kao da nepomično vise u zraku. S jedne strane, ovaj roj je nepomičan, s druge strane, kukci u njemu neprestano se kreću desno, zatim lijevo, pa gore, pa dolje, neprestano se sudarajući jedan s drugim i ponovno raspršujući unutar ovog oblaka, kao da nevidljiva sila drži njih zajedno.

Kretanja molekula su slične kaotične prirode, dok tijelo zadržava stabilan oblik. Ovo kretanje naziva se toplinsko gibanje molekula.

Brownovo gibanje

Davne 1827. godine poznati britanski botaničar Robert Brown koristio je mikroskop za proučavanje ponašanja mikroskopskih čestica peludi u vodi. Skrenuo je pozornost na činjenicu da su se čestice neprestano kretale u kaotičnom, prkoseći logičnom redu, a to nasumično kretanje nije ovisilo ni o kretanju tekućine u kojoj su se nalazile, niti o njezinom isparavanju. Najmanje čestice peludi opisale su složene, tajanstvene putanje. Zanimljivo je da se intenzitet takvog kretanja ne smanjuje s vremenom i nije povezan s kemijska svojstva medija, ali raste samo ako se smanji viskoznost tog medija ili veličina pokretnih čestica. Osim toga, temperatura ima veliki utjecaj na brzinu kretanja molekula: što je viša, to se čestice brže kreću.

Difuzija

Davno su ljudi shvatili da se sve tvari na svijetu sastoje od najmanjih čestica: iona, atoma, molekula, a između njih postoje praznine, a te se čestice neprestano i nasumično kreću.

Posljedica toplinsko kretanje molekule je difuzija. Primjere možemo vidjeti gotovo posvuda Svakidašnjica: kako u svakodnevnom životu tako i u divljini. To je širenje mirisa, lijepljenje raznih čvrstih predmeta, miješanje tekućina.

razgovarajući znanstveni jezik, difuzija je pojava prodiranja molekula jedne tvari u praznine između molekula druge tvari.

Plinovi i difuzija

Najjednostavniji primjer difuzije u plinovima je prilično brzo širenje mirisa (i ugodnih i ne baš ugodnih) u zraku.

Difuzija u plinovima može biti iznimno opasna, jer se zbog ove pojave trovanje ugljičnim monoksidom i drugim otrovnim plinovima odvija brzinom munje.

Ako se difuzija u plinovima događa brzo, najčešće u nekoliko sekundi, tada difuzija u tekućinama traje čitave minute, a ponekad i sati. Ovisi o gustoći i temperaturi.

Jedan primjer je vrlo brzo otapanje soli, alkohola i kiselina, kratko vrijeme formiranje homogenih otopina.

Difuzija u čvrstim tvarima

U čvrste tvari difuzija je najteža, pri normalnoj sobnoj ili uličnoj temperaturi je nevidljiva. U svim suvremenim i starim školskim udžbenicima kao primjer se opisuje pokus s olovnim i zlatnim pločama. Ovaj pokus je pokazao da je tek nakon više od četiri godine zanemariva količina zlata prodrla u olovo, a olovo je prodrlo u zlato do dubine od najviše pet milimetara. Ova razlika je zbog činjenice da je gustoća olova mnogo veća od gustoće zlata.

Posljedično, brzina i intenzitet difuzije ne samo da ovise o gustoći tvari i brzini kaotičnog kretanja molekula, a brzina, pak, ovisi o temperaturi. Difuzija teče intenzivnije i brže na višim temperaturama.

Primjeri difuzije u svakodnevnom životu

Ne razmišljamo ni o tome da se svakodnevno na gotovo svakom koraku susrećemo s fenomenom difuzije. Zato se ovaj fenomen smatra jednim od najznačajnijih i najzanimljivijih u fizici.

Jedan od najjednostavnijih primjera difuzije u svakodnevnom životu je otapanje šećera u čaju ili kavi. Ako se komad šećera stavi u čašu kipuće vode, nakon nekog vremena će nestati bez traga, dok se čak ni volumen tekućine praktički neće promijeniti.

Ako pažljivo pogledate oko sebe, možete pronaći mnoge primjere difuzije koji nam olakšavaju život:

otapanje prašak za pranje, kalijev permanganat, sol;
raspršivanje osvježivača zraka;
aerosoli za grlo;
ispiranje prljavštine s površine posteljine;
miješanje boja umjetnika;
gnječenje tijesta;
kuhanje bogatih juha, juha i umaka, slatkih kompota i voćnih napitaka.

Godine 1638., vraćajući se iz Mongolije, veleposlanik Vasilij Starkov poklonio je ruskom caru Mihailu Fedoroviču gotovo 66 kg osušenog lišća neobičnog oštrog mirisa. Moskovljanima koji je nikada nisu probali ova se osušena biljka jako svidjela, a i dalje je sa zadovoljstvom koriste. Jeste li ga prepoznali? Naravno, riječ je o čaju koji se kuha zbog fenomena difuzije.

Primjeri difuzije u okolnom svijetu

Uloga difuzije u svijetu oko nas je vrlo velika. Jedan od najvažnijih primjera difuzije je cirkulacija krvi u živim organizmima. Kisik iz zraka ulazi u krvne kapilare smještene u plućima, zatim se u njima otapa i širi se po cijelom tijelu. Zauzvrat, ugljični dioksid difundira iz kapilara u alveole pluća. Hranjive tvari oslobođene iz hrane difuzijom prodiru u stanice.

Kod zeljastih biljnih vrsta difuzija se odvija kroz njihovu cijelu zelenu površinu, u većim cvjetnice- kroz lišće i stabljike, u grmlju i drveću - kroz pukotine na kori debla i grana i leće.

Osim toga, primjer difuzije u okolnom svijetu je apsorpcija vode i minerala otopljenih u njoj korijenskim sustavom biljaka iz tla.

Upravo je difuzija razlog zašto je sastav donjeg sloja atmosfere heterogen i sastoji se od nekoliko plinova.

Nažalost, u našem nesavršenom svijetu vrlo je malo ljudi koji ne znaju što je injekcija, poznata i kao "injekcija". Ovako bolno ali učinkovito liječenje također na temelju fenomena difuzije.

Onečišćenje okoliš: tlo, zrak, vodena tijela - to su također primjeri difuzije u prirodi.

Otopljeni bijeli oblaci na plavom nebu, tako voljeni pjesnicima svih vremena - ona je i difuzija koju poznaje svaki učenik srednje i srednje škole!

Dakle, difuzija je nešto bez čega bi nam život bio ne samo teži, nego i gotovo nemoguć.

Nastavnica fizike Nozdrina L.D.

Difuzija u plinovima, tekućinama i čvrstim tvarima.

slajd 2

Ciljevi i zadaci lekcije

Osnovne odredbe ICB-a;

Definicija difuzije;

Značajke procesa difuzije u različitim medijima.

Objasnite fenomen difuzije na temelju MKT.

slajd 3

Molekula je najmanja čestica tvari.
Mihail Vasiljevič Lomonosov je 1745. godine razlikovao pojmove atoma i molekule.
Molekule se sastoje od atoma.
Atom je najmanja čestica kemijskog elementa.

slajd 4

Tri stanja materije

Veličina molekule je oko 10‾¹ºm

Ponovimo

slajd 5

"Stavio sam jedno iskustvo iznad 1000 mišljenja rođenih iz mašte"

M. V. Lomonosov

Izvori fizičkog znanja

slajd 6

Brownovo gibanje

Robert Brown je 1827., promatrajući suspenziju u obliku peludi biljaka pod mikroskopom, otkrio da su čestice u neprekidnom kretanju, opisujući složene putanje.

Slajd 8

Uočena difuzija

U plinovima
u tekućinama
U krutim tvarima

Slajd 9

Aroma ulja, smole se široko koriste u industriji parfema, terapeutskoj aromaterapiji, za crkvene potrebe.

Difuzija plinova u plinovima

Slajd 10

Difuzija plinova u plinovima

aromatične tvari
Ulja
smole
latice jasmina
Ružine latice
smirna
drvo tamjana

slajd 11

Koga od nas nije pogodio miris proljetne noći? Osjetili smo mirise ptičje trešnje, bagrema, jorgovana. Molekule mirisne tvari cvijeća difundiraju u zrak.

Difuzija plinova u plinovima

slajd 12

Čaj, kava i kakao se obično koriste kao tonik kulture.

Rodno mjesto čaja je Kina, kava je Afrika, kakao je Amerika. Brzo širenje arome ovih pića objašnjava se činjenicom da molekule mirisne tvari prodiru između molekula zraka.

Difuzija plinova u plinovima

slajd 13

Najbrojniji način na koji kukci komuniciraju je putem olfaktornih kemikalija koje životinje koriste kako bi se zaštitile ili privukle pozornost.

Prijenos mirisa vrši se difuzijom.

Difuzija plinova u plinovima

Slajd 14

Atraktivan
Feromoni, hormoni.
Difuzija plinova u plinovima
Mirisi
leptiri
Maybugs
tvorovi
stjenice
tvorovi
odbojan
Repelenti

slajd 15

Šume su pluća planeta, pomažu disati svim živim bićima.

Gradski zrak sadrži puno plinovitih tvari ( ugljični monoksid, ugljični dioksid, dušikovi oksidi, sumpor) dobiveni kao rezultat rada industrijskog kompleksa, prometa i komunalnih poduzeća.

Proces pročišćavanja zraka u šumi može se objasniti difuzijom.

Difuzija plinova u plinovima

slajd 16

Prirodni zapaljivi plin je bez boje i mirisa.

Difuzija plinova u plinovima

Zbog difuzije, plin se širi po prostoriji, stvarajući eksplozivnu smjesu.

Slajd 18

Rješenja ekološki problem povezano s pročišćavanjem zraka:

1) filteri na ispušnim cijevima;

2) uzgoj biljaka uz prometnice i oko poduzeća koja apsorbiraju štetne tvari.

Difuzija plinova u plinovima

Topola

Slajd 19

Promatranje procesa difuzije molekula zraka i molekula amonijak(indikator je lakmusov test, fiksiranje prisutnosti alkalne sredine)

NAŠ EKSPERIMENT

Slajd 20

Promatranje otapanja dima iz vatre u zraku.

NAŠ EKSPERIMENT

slajd 21

NAŠ EKSPERIMENT

Širenje mirisa osvježivača zraka po prostoriji.

slajd 22

Pčelinji otrov je bezbojna prozirna tekućina mirisnog mirisa i visoke biološke aktivnosti.

Brzi prodor pčelinjeg otrova povezan je s biološkim procesima u tijelu

(s kretanjem molekula otrova i njihovom interakcijom s međustaničnom tekućinom vezivnog tkiva).

DIFUZIJA TEKUĆINE U TEKUĆINI

slajd 23

Za pripremu čaja koriste se cvjetovi i listovi nekih biljaka: jasmina, ruže, lipe, origana, mente, majčine dušice i drugih.

DIFUZIJA TEKUĆINE U TEKUĆINI

slajd 24

DIFUZIJA TEKUĆINE U TEKUĆINI

Zelena
Crno

U čvrstom stanju, boja čaja ovisi o načinu obrade listova.

Priprema čaja temelji se na difuziji molekula vode i bojila biljaka.

Slajd 25

NAŠ EKSPERIMENT

Pozivamo vas na čaj.

slajd 26

NAŠ EKSPERIMENT

Usporedba brzine difuzije pri kuhanju hladnog čaja i Vruća voda.

Proces difuzije ubrzava se s povećanjem temperature; odvija se sporije nego u plinovima.

Slajd 27

Dodavanje kriške limuna čini čaj lakšim.

NAŠ EKSPERIMENT

Boja čaja je smeđa samo u neutralnom okruženju (u vodi).

Slajd 28

NAŠ EKSPERIMENT

Za zasićenje boje cikle u vodu se dodaje octena kiselina.

Slajd 29

Miris soli, miris joda.

Neosvojiv i ponosan

Grebeni kamene njuške

Izlazak iz vode...

Y. Drunina

Svake godine 2 milijarde tona soli uđe u atmosferu.

slajd 30

Smog je žuta magla koja truje zrak koji udišemo.

Smog je glavni uzročnik respiratornih i srčanih bolesti, slabljenja ljudskog imuniteta.

DIFUZIJA ČVRSTOG STANJA U PLINOVIMA

Slajd 31

DIFUZIJA ČVRSTOG STANJA U PLINOVIMA

Čestice pronađene u urbanom zraku.

pelud biljaka
Mikroorganizmi i njihove spore
suhi pijesak
ugljena prašina
cementna prašina
gnojivo
Azbest
kadmij
Merkur
voditi
željezni oksid
bakreni oksid
Radijus čestice, µm
20 – 60
1 - 15
200 - 2000
10 – 400
10 – 150
30 – 800
10 – 200
0,5-1
0,1-1
0,1-1

slajd 32

Kako objasniti proces kiseljenja povrća?

Slajd 33

DIFUZIJA ČVRSTE TIJELINE U TEKUCINI

Kiseli krastavci od gljiva

slajd 34

Kiseli krastavci

DIFUZIJA ČVRSTE TIJELINE U TEKUCINI

Tijekom soljenja kristali soli se u vodenoj otopini raspadaju na ione Na i Cl, pomiču se nasumično i zauzimaju praznine između pora prehrambenih proizvoda.

Slajd 35

Priprema džemova i kompota.

DIFUZIJA ČVRSTE TIJELINE U TEKUCINI

slajd 36

Dobivanje šećera iz repe u industrijskoj proizvodnji

DIFUZIJA ČVRSTE TIJELINE U TEKUCINI

Slajd 37

Otapanje kristala kalijevog permanganata u vodi.

NAŠ EKSPERIMENT

Slajd 38

NAŠ EKSPERIMENT

Otapanje kristala šećera u vrućoj vodi.

Slajd 39

Otapanje tablete "Mukaltin" u vodi.

NAŠ EKSPERIMENT

Slajd 40

Kuhanje kiseli krastavci, kiseli kupus, soljena riba i mast kod kuće.

NAŠ EKSPERIMENT

Slajd 41

Da bi se željeznim i čeličnim dijelovima dala tvrdoća, otpornost na habanje i vlačna čvrstoća, njihove su površine podvrgnute difuznom zasićenju ugljikom (cementacija)

Slajd 42

Engleski metalurg William Roberts-Austin izmjerio je difuziju zlata u olovu stavljajući ovaj cilindar u peć na oko 200°C tijekom 10 dana.

Atomi zlata bili su ravnomjerno raspoređeni po cijelom olovnom cilindru.

slajd 43

NAŠ EKSPERIMENT

Promatranje fenomena difuzije molekula kalijevog permanganata i voska.

Slajd 44

NAŠ EKSPERIMENT

Rezultat za tri tjedna.
Prošla su dva mjeseca.
Molekule u čvrstim tvarima najsporije difundiraju.

Slajd 45

Uzrok difuzije je nasumično kretanje molekula.
Brzina difuzije ovisi o stanju agregacije kontaktnih tijela.
Difuzija je brza u plinovima, sporija u tekućinama i vrlo spora u krutim tvarima.
Proces difuzije ubrzava se povećanjem temperature, uz smanjenje viskoznosti medija i veličine čestica.

Slajd 46

1. Koja slika najtočnije prikazuje kap vode u mikroskopu pri velikom povećanju?

2. Imajući modele čestica dviju tvari, pokažite što se događa u tvari kada se one spontano pomiješaju.

3. Odaberite sliku na kojoj smjer strelica točno pokazuje smjer kretanja dviju čestica u tvari.

Opiši kako se čestice kreću u materiji.

Koji se plesovi ili melodije mogu usporediti s kretanjem čestica palme koja raste u Africi i čestica cedra koji raste u Sibiru?

Slajd 47

Svi znaju koliko je korisno luk. Ali kad ga siječemo, suze su nam potekle. Objasni zašto?

To je zbog fenomena difuzije.Razlog je hlapljiva tvar lachrymator, koja uzrokuje suze. Otapa se u tekućini sluznice oka, oslobađajući se sumporne kiseline koji nadražuje sluznicu oka.

Slajd 48

Prosječna razina: 1. U kojoj salamuri - toploj ili hladnoj - krastavci se brže kisele?

2. Zašto se tkanina obojena nekvalitetnom bojom ne može držati vlažnom u dodiru sa svijetlim lanom?

Dovoljna razina: 1. Zašto dim iz vatre, koji se diže, brzo prestaje biti vidljiv čak i po mirnom vremenu?

2. Hoće li se mirisi širiti u hermetički zatvorenom podrum gdje apsolutno nema propuha?

Visoka razina: 1. Otvorena posuda s eterom uravnotežena je na vagi i ostavljena na miru. Nakon nekog vremena poremećena je ravnoteža vage. Zašto?

2. Koja je važnost difuzije za procese disanja u ljudi i životinja?

Slajd 49

1. Stav broj 9, pitanja za odlomak;

2. Eksperimentalni zadatak (opisati difuzijske pojave uočene kod kuće).

3. Odgovorite na pitanje u pisanom obliku:

Zašto slatki sirup s vremenom dobiva voćni okus? (prosječna razina)

Zašto slana haringa postaje manje slana nakon što je neko vrijeme ostavljena u vodi? (dovoljna razina)

Zašto se tekuće ljepilo i rastaljeni lem koriste za lijepljenje i lemljenje? ( visoka razina)

Slajd 50

Slajd 51

1. Semke A.I. "Nestandardni problemi u fizici", Yaroslavl: Akademija razvoja, 2007.

2. Šustova L.V., Šustov S.B. " Kemijske baze ekologija M.: Prosvjeta, 1995.

3. Lukashik V.I. Zadatak iz fizike 7-8kl. M.: Obrazovanje, 2002.

4. Katz Ts.B. Biofizika na satu fizike. M.: Obrazovanje, 1998.

5. Enciklopedija fizike. M.: Avanta +, 1999.

6. Bogdanov K.Yu. Fizičar u posjeti biologu. M.: Nauka, 1986.

7. Enohovič A.S. Priručnik za fiziku. Moskva: Obrazovanje, 1990.

8. Olgin O. I. Eksperimenti bez eksplozija. Moskva: Kemija, 1986.

9. Kovtunovich M.G. "Kućni pokus iz fizike 7-11. razreda." M.: Humanitarni izdavački centar, 2007.

10. Internet resursi.

Književnost

Pogledajte sve slajdove

Brojni pokusi pokazuju da su molekule svih tijela u neprekidnom kretanju. Razmotrimo jedan od njih.

Vodena otopina se ulije u staklenu posudu plavi vitriol. Ova otopina je tamnoplave boje i teža je od vode. Na vrh otopine u posudu, vrlo pažljivo kako se tekućine ne bi miješale, ulijte čista voda. Na početku pokusa vidljiva je oštra granica između vode i otopine bakrenog sulfata.

Posudu ostavimo na miru i nastavimo promatrati sučelje tekućina. Nekoliko dana kasnije otkrivaju da je sučelje zamagljeno. Nakon dva tjedna nestaje granica koja odvaja jednu tekućinu od druge, u posudi se stvara homogena tekućina blijede boje. plava boja (vidi umetak u boji I, dolje). Tako se tekućine miješaju.

Pojava u kojoj se tvari spontano miješaju jedna s drugom naziva se difuzija.

Ovaj fenomen se objašnjava na sljedeći način (slika 16). Prvo, pojedine molekule vode i bakrenog sulfata mijenjaju mjesta zbog svog kretanja, koji se nalazi u blizini sučelja između ovih tekućina. Granica postaje mutna jer molekule bakrenog sulfata ulaze u donji sloj vode i obrnuto, molekule vode ulaze u gornji sloj otopina bakrenog sulfata. Zatim neke od tih molekula zamjenjuju mjesta s molekulama u sljedećim slojevima. Interfejs između tekućina postaje još nejasniji. Budući da se molekule kreću kontinuirano i nasumično, ovaj proces dovodi do činjenice da sva tekućina u posudi postaje homogena.

Difuzija se događa brže u plinovima nego u tekućinama. Ako se neka mirisna tvar, kao što je naftalen, unese u prostoriju, vrlo brzo će se njen miris osjetiti u cijeloj prostoriji. To znači da molekule naftalena prodiru posvuda – dolazi do difuzije. Molekule naftalena, sudarajući se s molekulama zraka i krećući se nasumično u svim smjerovima, raspršuju se po prostoriji u svim smjerovima.

Difuzija se također događa u čvrstim tvarima, ali vrlo sporo. U jednom od pokusa, glatko uglačane ploče od olova i zlata stavljene su jedna na drugu i stisnute teretom. Sa normalnim sobna temperatura(oko 20°C) tijekom 5 godina zlato i olovo su rasli zajedno, međusobno prodirući na udaljenosti od 1 mm. Rezultat je bio tanak sloj legure zlata i olova.

Difuzija ima veliku važnost u životu ljudi i životinja. Primjerice, kisik iz okoliša, zbog difuzije, prodire u tijelo kroz ljudsku kožu. Hranjive tvari difuzijom prodiru iz crijeva u krv životinja.

Difuzija se javlja i kod lemljenja metalnih dijelova.

Pitanje. jedan.Što je difuzija? Opišite pokus u kojem se opaža difuzija tekućina. 2. Kako se s gledišta molekularne strukture tvari objašnjava difuzija? 3. Pod kojim procesima i kako dolazi do difuzije kod ljudi i životinja?

Vježba. jedan. Na čemu se temelji soljenje krastavaca, kupusa, ribe i drugih proizvoda? 2. Voda rijeka, jezera i drugih vodenih tijela uvijek sadrži molekule plinova koji su dio zraka. Zbog koje pojave ove molekule dospiju u vodu?Zašto prodiru do dna rezervoara? Opiši kako se zrak miješa s vodom. 1 2 3

Zadatak. jedan. Ulijte u čašu hladna voda a na dno spustite komadić kalijevog permanganata. Bez miješanja vode odredite koliko je vremena potrebno da molekule kalijevog permanganata uđu u gornji sloj vode. Objasnite uočeni fenomen. 2. U dvije čaše ulijte jednake količine vode. Stavite jednu od njih toplo mjesto, drugi - na hladnom (u hladnjaku, kroz prozor, u nadstrešnici). Nakon nekog vremena, spustite komad olova s "kemijske" olovke (ili zrno kalijevog permanganata) na dno svake čaše. Vratite naočale na njihova izvorna mjesta. Ujutro i navečer označite položaj granice obojene i bistre vode u ove dvije čaše. Izvucite odgovarajući zaključak na temelju svog iskustva. 3. Pročitaj odlomak "Brownovsko gibanje" na kraju udžbenika.

Da bi se šećer u čaju brže otopio potrebno ga je promiješati. Ali ispada da ako se to ne učini, onda će se nakon nekog vremena sav šećer otopiti, a čaj će postati sladak. U toku ove lekcije naučit ćete da je takvo spontano miješanje tvari posljedica neprekidnog kaotičnog kretanja molekula, a ta se pojava naziva difuzija.

Tema: Početne informacije o građi materije

Lekcija: Difuzija

U svakodnevnom životu ponekad ne primjećujemo neke fizičke pojave. Na primjer, netko je otvorio bočicu parfema, a mi ćemo, čak i kad smo na velikoj udaljenosti, osjetiti ovaj miris. Penjući se stepenicama do našeg stana, možemo osjetiti miris hrane kuhane kod kuće. Spustimo vrećicu listova čaja u čašu vruće vode, a uopće ne primjećujemo kako lišće čaja boji svu vodu u šalici.

Riža. 1. Iako se listovi čaja nalaze unutar vrećice čaja, oni boje svu vodu u šalici.

Svi ovi fenomeni povezani su s istim fizičkim fenomenom, koji se naziva difuzija. To se događa zato što molekule jedne i druge tvari međusobno prodiru.

Difuzija je spontano međusobno prodiranje molekula jedne tvari u prostore između molekula druge.

U ovoj definiciji važna je svaka riječ: i spontana, i uzajamna, i penetracija, i molekule.

Ulijete li u posudu otopinu bakrenog sulfata (plave) i pažljivo, bez miješanja, ulijte čistu vodu odozgo, primijetit ćete da se u početku prilično jasna granica između vode i bakrenog sulfata s vremenom sve više zamagljuje. Ako se eksperiment nastavi tjedan dana, ova granica će potpuno nestati, a tekućina u posudi će postati ravnomjerno obojena.

Riža. 2. Difuzija otopine bakrenog sulfata u vodi

Difuzija u plinovima događa se mnogo brže. Uzmite cilindričnu staklenu posudu bez dna i pričvrstite na nju unutarnja površina okomite trake od univerzalnog indikatorskog papira. Ove trake imaju sposobnost mijenjanja boje pod utjecajem para određenih tvari. Ulijte malu količinu takve tvari na dno šalice i stavite cilindričnu posudu u ovu čašu. Vidjet ćemo da će u početku indikatorske trake promijeniti boju u donjem dijelu, ali nakon 10-20 sekundi trake će po cijeloj dužini dobiti svijetloplavu boju. To znači da su se zrak i plinovita tvar spontano pomiješali, odnosno došlo je do međusobnog prodora molekula jedne tvari u praznine između molekula druge, što znači da je došlo do difuzije.

Riža. 3. Kao rezultat difuzije para hlapljive tvari mijenja se boja traka indikatorskog papira prvo na dnu, a zatim po cijeloj dužini

Ispada da se na brzinu difuzije određenih tvari može utjecati. Da bismo to provjerili, uzmimo dvije čaše, jednu s vrućom, a drugu s hladna voda. U obje čaše ulijte jednaku količinu instant kave. U jednoj od naočala difuzija će ići puno brže. Kao što vam kaže životno iskustvo, difuzija se događa brže, što je temperatura difuzijskih tvari viša.

Riža. 4. Voda u desnoj čaši ima višu temperaturu, pa je difuzija instant kave u njoj brža

Što je temperatura tvari viša, dolazi do brže difuzije.

Može li doći do difuzije u čvrstim tvarima? Na prvi pogled ne. Ali iskustvo daje drugačiji odgovor na ovo pitanje. Ako su površine dvaju različitih metala (primjerice, olova i zlata) dobro polirane i čvrsto pritisnute jedna uz drugu, tada se međusobno prodiranje molekula metala može registrirati do dubine od oko jednog milimetra. Istina, to će potrajati nekoliko godina.