Difuzija kietose skystose ir dujinėse medžiagose. Difuzija

Apie tokią sąvoką kaip difuzija yra girdėję absoliučiai visi. Tai buvo viena iš temų 7 klasės fizikos pamokose. Nepaisant to, kad šis reiškinys mus supa absoliučiai visur, mažai žmonių apie tai žino. Ką tai vis dėlto reiškia? Kas yra jos fizinę reikšmę Ir kaip su juo palengvinti gyvenimą? Šiandien apie tai kalbėsime.

Difuzija fizikoje: apibrėžimas

Tai vienos medžiagos molekulių prasiskverbimo tarp kitos medžiagos molekulių procesas. kalbantis paprasta kalba, šis procesas gali būti vadinamas maišymu. Per šį maišymasis įvyksta abipusis medžiagos molekulių įsiskverbimas tarpusavyje. Pavyzdžiui, gaminant kavą, molekulės tirpi kava prasiskverbti į vandens molekules ir atvirkščiai.

Šio greitis fizinis procesas priklauso nuo šių veiksnių:

Temperatūra.
Suminė medžiagos būsena.
Išorinė įtaka.

Kuo aukštesnė medžiagos temperatūra, tuo greičiau juda molekulės. Vadinasi, maišymo procesas greičiau atsiranda aukštesnėje temperatūroje.

Bendra medžiagos būsena - svarbiausias veiksnys . Kiekvienoje agregacijos būsenoje molekulės juda tam tikru greičiu.

Difuzija gali vykti tokiomis agregavimo būsenomis:

Skystis.
Tvirtas.

Labiausiai tikėtina, kad dabar skaitytojas turės šiuos klausimus:

Kokios yra difuzijos priežastys?
Kur teka greičiau?
Kaip jis taikomas Tikras gyvenimas?

Atsakymus į juos rasite žemiau.

Priežastys

Absoliučiai viskas šiame pasaulyje turi savo priežastį. IR difuzija nėra išimtis. Fizikai puikiai žino jo atsiradimo priežastis. Kaip juos atnešti paprastas žmogus?

Tikrai visi yra girdėję, kad molekulės nuolat juda. Be to, šis judėjimas yra netvarkingas ir chaotiškas, o jo greitis labai didelis. Dėl šio judėjimo ir nuolatinio molekulių susidūrimo atsiranda jų tarpusavio prasiskverbimas.

Ar yra šio judėjimo įrodymų? tikrai! Prisiminkite, kaip greitai pradėjote užuosti kvepalus ar dezodorantą? O maisto kvapas, kurį tavo mama gamina virtuvėje? Prisiminkite, kaip greitai arbatos ar kavos ruošimas. Visa tai negalėjo būti, jei ne molekulių judėjimas. Darome išvadą, kad pagrindinė difuzijos priežastis yra nuolatinis molekulių judėjimas.

Dabar lieka tik vienas klausimas – kokia šio judėjimo priežastis? Ją skatina pusiausvyros troškimas. Tai reiškia, kad medžiagoje yra sričių, kuriose yra didelė ir maža šių dalelių koncentracija. Ir dėl šio noro jie nuolat pereina iš didelės koncentracijos srities į žemą. Jie yra nuolat susidurti vienas su kitu, ir įvyksta įsiskverbimas.

Difuzija dujose

Dalelių maišymo dujose procesas yra greičiausias. Jis gali atsirasti tiek tarp vienarūšių, tiek tarp skirtingų koncentracijų dujų.

Ryškūs pavyzdžiai iš gyvenimo:

Per difuziją užuodžiate oro gaiviklį.
Jaučiate pagaminto maisto kvapą. Atkreipkite dėmesį, kad jį pajusite iš karto, o gaiviklio kvapą po kelių sekundžių. Taip yra dėl to, kad esant aukštai temperatūrai molekulių judėjimo greitis yra didesnis.
Ašaros, atsirandančios pjaustant svogūnus. Svogūnų molekulės susimaišo su oro molekulėmis, ir jūsų akys į tai reaguoja.

Kaip difuzija vyksta skysčiuose?

Difuzija skysčiuose vyksta lėčiau. Tai gali trukti nuo kelių minučių iki kelių valandų.

Ryškiausi pavyzdžiai iš gyvenimo:

Arbatos ar kavos ruošimas.
Vandens ir kalio permanganato maišymas.
Druskos arba sodos tirpalo ruošimas.

Tokiais atvejais difuzija vyksta labai greitai (iki 10 minučių). Tačiau jei procesui taikomas išorinis poveikis, pavyzdžiui, maišant šiuos tirpalus šaukštu, procesas vyks daug greičiau ir užtruks ne ilgiau kaip minutę.

Difuzija maišant tirštesnius skysčius užtruks daug ilgiau. Pavyzdžiui, dviejų skystų metalų maišymas gali užtrukti kelias valandas. Žinoma, galite tai padaryti per kelias minutes, bet šiuo atveju tai pasirodys prastos kokybės lydinys.

Pavyzdžiui, difuzija maišant majonezą ir grietinę užtruks labai ilgai. Tačiau jei pasitelksite išorinę įtaką, šis procesas neužtruks nė minutės.

Difuzija kietose medžiagose: pavyzdžiai

Kietose medžiagose dalelių abipusis skverbimasis vyksta labai lėtai. Šis procesas gali užtrukti keletą metų. Jo trukmė priklauso nuo medžiagos sudėties ir struktūros. kristalinė gardelė.

Eksperimentai, įrodantys, kad difuzija kietose medžiagose egzistuoja.

Dviejų skirtingų metalų plokščių klijavimas. Jei šias dvi plokštes laikysite arti viena kitos ir jas slėgsite, per penkerius metus tarp jų atsiras 1 milimetro pločio sluoksnis. Šiame mažame sluoksnyje bus abiejų metalų molekulės. Šios dvi plokštės bus sujungtos.
Labai plonas švino cilindras yra pritaikytas labai plonas sluoksnis auksas. Po to šis dizainas dedamas į orkaitę 10 dienų. Oro temperatūra krosnyje yra 200 laipsnių Celsijaus. Po to, kai šis cilindras buvo supjaustytas plonais diskais, labai aiškiai matėsi, kad švinas prasiskverbė į auksą ir atvirkščiai.

Sklaidos aplinkiniame pasaulyje pavyzdžiai

Kaip jau supratote, kuo kietesnė terpė, tuo mažesnis molekulių maišymosi greitis. Dabar pakalbėkime apie tai, kur realiame gyvenime galite gauti praktinės naudos iš šio fizinio reiškinio.

Sklaidos procesas mūsų gyvenime vyksta visą laiką. Net ir gulint ant lovos, paklodės paviršiuje lieka labai plonas mūsų odos sluoksnis. Taip pat sugeria prakaitą. Būtent dėl to lova išsipurvina ir ją reikia keisti.

Taigi, šio proceso pasireiškimas kasdieniame gyvenime gali būti toks:

Tepdamas sviestą ant duonos, jis į ją susigeria.
Marinuojant agurkus, druska pirmiausia pasklinda vandeniu, o po to sūrus vanduo pradeda sklisti su agurkais. Kaip rezultatas, mes gauname skanus užkandis. Bankus reikia suvynioti. Tai būtina, kad vanduo neišgaruotų. Tiksliau, vandens molekulės neturėtų difunduoti su oro molekulėmis.
Plaunant indus vandens ir ploviklio molekulės prasiskverbia pro likusių maisto gabalėlių molekules. Tai padeda jiems nulipti nuo plokštelės ir padaryti ją švaresnę.

Sklaidos gamtoje pasireiškimas:

Apvaisinimo procesas vyksta būtent dėl šio fizinio reiškinio. Kiaušialąstės ir spermos molekulės difunduoja, po to atsiranda embrionas.
Dirvožemio tręšimas. Naudojant tam tikrus chemikalai arba kompostas daro dirvą derlingesnę. Kodėl taip atsitinka? Esmė ta, kad trąšų molekulės difunduoja su dirvožemio molekulėmis. Po to vyksta difuzijos procesas tarp dirvožemio molekulių ir augalo šaknies. Dėl to sezonas bus vaisingesnis.
Pramoninių atliekų maišymas su oru jas labai užteršia. Dėl to kilometro spinduliu oras tampa labai nešvarus. Jo molekulės difunduoja su molekulėmis švarus oras iš gretimų rajonų. Taip pablogėja ekologinė situacija mieste.

Šio proceso pasireiškimas pramonėje:

Silikonizavimas yra difuzinio prisotinimo siliciu procesas. Jis atliekamas dujinėje atmosferoje. Siliciu prisotintas detalės sluoksnis pasižymi ne itin dideliu kietumu, tačiau dideliu atsparumu korozijai ir padidėjęs atsparumas dilimui jūros vandenyje, azoto, vandenilio chlorido – sieros rūgštyse.
Difuzija metaluose vaidina svarbų vaidmenį lydinių gamyboje. Norint gauti aukštos kokybės lydinį, lydinius reikia gaminti aukštoje temperatūroje ir esant išoriniam poveikiui. Tai labai pagreitins sklaidos procesą.

Šie procesai vyksta įvairiose pramonės šakose:

Elektroninė.
Puslaidininkis.
Inžinerija.

Kaip jūs suprantate, sklaidos procesas gali turėti tiek teigiamą, tiek neigiamą poveikį mūsų gyvenimui. Turite mokėti tvarkyti savo gyvenimą ir maksimaliai padidinti šio fizinio reiškinio naudą, taip pat sumažinti žalą.

Dabar jūs žinote, kokia yra tokio fizinio reiškinio kaip difuzija esmė. Jį sudaro dalelių tarpusavio įsiskverbimas dėl jų judėjimo. Viskas gyvenime juda. Jei esate studentas, tada perskaitę mūsų straipsnį tikrai gausite pažymį 5. Sėkmės jums!

Ar kada nors matėte minias mažų erzinančių dygliuočių, atsitiktinai knibždančias virš galvos? Kartais atrodo, kad jie nejudėdami kabo ore. Viena vertus, šis spiečius yra nejudantis, kita vertus, jame esantys vabzdžiai nuolat juda į dešinę, tada į kairę, tada aukštyn, tada žemyn, nuolat susiduria vienas su kitu ir vėl išsisklaido šiame debesyje, tarsi nematoma jėga. juos kartu.

Molekulių judesiai yra panašaus chaotiško pobūdžio, o kūnas išlaiko stabilią formą. Šis judėjimas vadinamas terminiu molekulių judėjimu.

Brauno judesys

Dar 1827 metais garsus britų botanikas Robertas Brownas mikroskopu tyrė mikroskopinių žiedadulkių dalelių elgesį vandenyje. Jis atkreipė dėmesį į tai, kad dalelės nuolat judėjo chaotiška, prieštaraujančia logikai tvarka, ir šis atsitiktinis judėjimas nepriklauso nei nuo skysčio, kuriame jos buvo, judėjimo, nei nuo jo išgaravimo. Mažiausios žiedadulkių dalelės apibūdino sudėtingas, paslaptingas trajektorijas. Įdomu tai, kad tokio judėjimo intensyvumas laikui bėgant nemažėja ir nesusijęs su cheminės savybės terpėje, bet tik didėja, jei sumažėja šios terpės klampumas arba judančių dalelių dydis. Be to, molekulių judėjimo greičiui didelę įtaką turi temperatūra: kuo ji didesnė, tuo dalelės greičiau juda.

Difuzija

Seniai žmonės suprato, kad visos pasaulio medžiagos susideda iš mažiausių dalelių: jonų, atomų, molekulių, tarp jų yra tarpai, o šios dalelės nuolat ir atsitiktinai juda.

Pasekmė terminis judėjimas molekulės yra difuzija. Pavyzdžius galime pamatyti beveik visur Kasdienybė: tiek kasdieniame gyvenime, tiek laukinėje gamtoje. Tai kvapų skleidimas, įvairių kietų daiktų klijavimas, skysčių maišymas.

kalbantis moksline kalba, difuzija yra reiškinys, kai vienos medžiagos molekulės prasiskverbia į tarpus tarp kitos medžiagos molekulių.

Dujos ir difuzija

Paprasčiausias difuzijos dujose pavyzdys – gana greitas kvapų (tiek malonių, tiek ne tokių malonių) plitimas ore.

Difuzija dujose gali būti itin pavojinga, nes dėl šio reiškinio apsinuodijimas anglies monoksidu ir kitomis toksiškomis dujomis vyksta žaibo greičiu.

Jei difuzija dujose vyksta greitai, dažniausiai per kelias sekundes, tai skysčiuose difuzija trunka ištisas minutes, o kartais net valandas. Tai priklauso nuo tankio ir temperatūros.

Vienas iš pavyzdžių yra labai greitas druskų, alkoholių ir rūgščių tirpimas, trumpam laikui formuojant homogeninius tirpalus.

Difuzija kietose medžiagose

IN kietosios medžiagos difuzija yra sunkiausia, esant normaliai kambario ar gatvės temperatūrai ji yra nematoma. Visuose šiuolaikiniuose ir senosios mokyklos vadovėliuose eksperimentas su švino ir aukso plokštelėmis aprašomas kaip pavyzdys. Šis eksperimentas parodė, kad tik po daugiau nei ketverių metų į šviną prasiskverbė nežymus aukso kiekis, o švinas į auksą įsiskverbė ne daugiau kaip penkių milimetrų gylyje. Šis skirtumas atsiranda dėl to, kad švino tankis yra daug didesnis nei aukso tankis.

Vadinasi, difuzijos greitis ir intensyvumas priklauso ne tik nuo medžiagos tankio ir chaotiško molekulių judėjimo greičio, o greitis savo ruožtu – nuo temperatūros. Aukštesnėje temperatūroje difuzija vyksta intensyviau ir greičiau.

Sklaidos kasdieniame gyvenime pavyzdžiai

Net nesusimąstome apie tai, kad kiekvieną dieną beveik kiekviename žingsnyje susiduriame su difuzijos reiškiniu. Štai kodėl šis reiškinys fizikoje laikomas vienu reikšmingiausių ir įdomiausių.

Vienas iš paprasčiausių difuzijos pavyzdžių kasdieniame gyvenime yra cukraus ištirpimas arbatoje ar kavoje. Įdėjus gabalėlį cukraus į stiklinę verdančio vandens, po kurio laiko jis išnyks be pėdsakų, o net skysčio tūris praktiškai nepasikeis.

Jei atidžiai apsižvalgysite, galite rasti daugybę sklaidos pavyzdžių, kurie palengvina mūsų gyvenimą:

ištirpimas Skalbimo milteliai, kalio permanganatas, druska;
purškiami oro gaivikliai;
gerklės aerozoliai;
nuplauti nešvarumus nuo skalbinių paviršiaus;
dailininko maišant spalvas;
tešlos minkymas;
sočiųjų sultinių, sriubų ir padažų, saldžių kompotų ir vaisių gėrimų virimas.

1638 m., grįžęs iš Mongolijos, ambasadorius Vasilijus Starkovas Rusijos carui Michailui Fedorovičiui padovanojo beveik 66 kg džiovintų keisto aštraus aromato lapų. Niekada jo nebandžiusiems maskviečiams šis džiovintas augalas labai patiko, su malonumu naudojasi iki šiol. Ar atpažinote jį? Žinoma, tai arbata, verdama dėl difuzijos reiškinio.

Sklaidos aplinkiniame pasaulyje pavyzdžiai

Sklaidos vaidmuo mus supančiame pasaulyje yra labai didelis. Vienas iš svarbiausių difuzijos pavyzdžių yra gyvų organizmų kraujotaka. Deguonis iš oro patenka į kraujo kapiliarus, esančius plaučiuose, vėliau juose ištirpsta ir pasklinda po visą organizmą. Savo ruožtu anglies dioksidas iš kapiliarų pasklinda į plaučių alveoles. Maistinių medžiagų difuzijos būdu iš maisto išsiskiriantys prasiskverbia į ląsteles.

Žolinių augalų rūšyse difuzija vyksta per visą jų žalią paviršių, didesniuose žydintys augalai- per lapus ir stiebus, krūmuose ir medžiuose - per kamienų ir šakų žievės plyšius bei lęšius.

Be to, difuzijos aplinkiniame pasaulyje pavyzdys yra augalų šaknų sistemos vandens ir jame ištirpusių mineralų pasisavinimas iš dirvožemio.

Būtent difuzija yra priežastis, kodėl apatinio atmosferos sluoksnio sudėtis yra nevienalytė ir susideda iš kelių dujų.

Deja, mūsų netobulame pasaulyje yra labai mažai žmonių, kurie nežino, kas yra injekcija, dar vadinama „injekcija“. Toks skausmingas, bet efektyvus gydymas taip pat remiasi difuzijos reiškiniu.

Tarša aplinką: dirvožemis, oras, vandens telkiniai – tai irgi sklaidos gamtoje pavyzdžiai.

Mėlyname danguje tirpstantys balti debesys, taip mylimi visų laikų poetų – ji taip pat yra sklaida, kurią žino kiekvienas vidurinės ir vidurinės mokyklos mokinys!

Taigi, difuzija yra kažkas, be kurio mūsų gyvenimas būtų ne tik sunkesnis, bet ir beveik neįmanomas.

Fizikos mokytojas Nozdrina L.D.

Difuzija dujose, skysčiuose ir kietose medžiagose.

skaidrė 2

Pamokos tikslai ir uždaviniai

Pagrindinės TCB nuostatos;

difuzijos apibrėžimas;

Difuzijos proceso įvairiose terpėse ypatumai.

Paaiškinkite difuzijos reiškinį remiantis MKT.

skaidrė 3

Molekulė yra mažiausia medžiagos dalelė.
Michailas Vasiljevičius Lomonosovas 1745 metais išskyrė atomo ir molekulės sąvokas.
Molekulės sudarytos iš atomų.
Atomas yra mažiausia cheminio elemento dalelė.

skaidrė 4

Trys materijos būsenos

Molekulės dydis yra apie 10‾¹ºm

Pakartokime

skaidrė 5

„Vieną patirtį vertinu aukščiau už 1000 nuomonių, gimusių iš vaizduotės“

M. V. Lomonosovas

Fizinių žinių šaltiniai

skaidrė 6

Brauno judesys

1827 m. Robertas Brownas, mikroskopu stebėdamas augalų žiedadulkių pavidalo suspensiją, atrado, kad dalelės nuolat juda ir apibūdina sudėtingas trajektorijas.

8 skaidrė

Pastebėta difuzija

Dujose
skysčiuose
Kietose medžiagose

9 skaidrė

Aromatiniai aliejai, dervos plačiai naudojamos parfumerijos pramonėje, gydomojoje aromaterapijoje, bažnyčios reikmėms.

Dujų difuzija dujose

10 skaidrė

Dujų difuzija dujose

aromatinių medžiagų
Aliejai
dervos
jazminų žiedlapių
Rožių žiedlapiai
Miros
smilkalų medis

skaidrė 11

Kas iš mūsų nėra užklupęs pavasario nakties kvapo? Užuodėme paukščių vyšnių, akacijų, alyvų kvapus. Gėlių kvapiosios medžiagos molekulės pasklinda ore.

Dujų difuzija dujose

skaidrė 12

Arbata, kava ir kakava dažniausiai naudojami kaip tonizuojančios kultūros.

Arbatos gimtinė yra Kinija, kavos – Afrika, kakavos – Amerika. Spartus šių gėrimų aromato plitimas paaiškinamas tuo, kad kvapiosios medžiagos molekulės prasiskverbia tarp oro molekulių.

Dujų difuzija dujose

skaidrė 13

Daugiausiai vabzdžių bendravimo būdų yra uoslės cheminės medžiagos, kurias gyvūnai naudoja norėdami apsisaugoti arba atkreipti dėmesį.

Kvapų perdavimas vykdomas difuzijos būdu.

Dujų difuzija dujose

14 skaidrė

Patrauklus
Feromonai, hormonai.
Dujų difuzija dujose
Kvepalai
drugeliai
Maybugs
šeškai
lovos vabalai
Skunksai
atstumiantis
Repelentai

skaidrė 15

Miškai yra planetos plaučiai, padedantys kvėpuoti visoms gyvoms būtybėms.

Miesto ore yra daug dujinių medžiagų ( smalkės, anglies dioksidas, azoto oksidai, siera), gautos vykdant pramonės komplekso, transporto ir komunalinių paslaugų darbą.

Miško oro valymo procesą galima paaiškinti difuzija.

Dujų difuzija dujose

skaidrė 16

Natūralios degiosios dujos yra bespalvės ir bekvapės.

Dujų difuzija dujose

Dėl difuzijos dujos pasklinda po visą patalpą, sudarydamos sprogų mišinį.

18 skaidrė

Sprendimai aplinkos problema susiję su oro valymu:

1) filtrai ant išmetimo vamzdžių;

2) augalų auginimas prie kelių ir aplink įmones, kurios sugeria kenksmingas medžiagas.

Dujų difuzija dujose

Tuopos

19 skaidrė

Oro molekulių ir molekulių difuzijos proceso stebėjimas amoniako(rodiklis yra lakmuso popierėlis, nustatantis šarminės aplinkos buvimą)

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

20 skaidrė

Gaisro dūmų tirpimo ore stebėjimas.

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

skaidrė 21

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

Kambaryje skleisdamas oro gaiviklio kvapą.

skaidrė 22

Bičių nuodai yra bespalvis skaidrus skystis, turintis kvapnų kvapą ir didelį biologinį aktyvumą.

Greitas bičių nuodų įsiskverbimas yra susijęs su biologiniais procesais organizme

(su nuodų molekulių judėjimu ir jų sąveika su jungiamojo audinio tarpląsteliniu skysčiu).

SKYSČIO DIFUZIJA SKYSTE

skaidrė 23

Arbatai ruošti naudojami kai kurių augalų žiedai ir lapai: jazminų, rožių, liepžiedžių, raudonėlių, mėtų, čiobrelių ir kitų.

SKYSČIO DIFUZIJA SKYSTE

skaidrė 24

SKYSČIO DIFUZIJA SKYSTE

Žalias
Juodas

Kietoje būsenoje arbatos spalva priklauso nuo to, kaip apdorojami lapai.

Arbatos virimas pagrįstas vandens molekulių ir augalų dažančių medžiagų difuzija.

25 skaidrė

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

Kviečiame arbatos.

skaidrė 26

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

Sklaidos greičio palyginimas verdant arbatą šaltą ir karštas vanduo.

Difuzijos procesas greitėja kylant temperatūrai; atsiranda lėčiau nei dujose.

27 skaidrė

Įdėjus citrinos griežinėlį arbata tampa šviesesnė.

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

Arbatos spalva yra ruda tik neutralioje aplinkoje (vandenyje).

28 skaidrė

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

Norėdami prisotinti burokėlių spalvą, į vandenį įpilama acto rūgšties.

29 skaidrė

Druskos kvapas, jodo kvapas.

Nepriekaištingas ir išdidus

Rifų akmeniniai snukiai

Išlipus iš vandens...

Y. Drunina

Kasmet į atmosferą patenka 2 milijardai tonų druskų.

skaidrė 30

Smogas yra geltonas rūkas, kuris nuodija orą, kuriuo kvėpuojame.

Smogas yra pagrindinė kvėpavimo takų ir širdies ligų, žmogaus imuniteto silpnėjimo priežastis.

KIETOS AKMENĖS DIFUZIJA DUJOSE

31 skaidrė

KIETOS AKMENĖS DIFUZIJA DUJOSE

Miesto ore randamos dalelės.

augalų žiedadulkės
Mikroorganizmai ir jų sporos
sausas smėlis
anglies dulkės
cemento dulkės
Trąšos
Asbestas
kadmis
Merkurijus
Vadovauti
geležies oksidas
vario oksidas
Dalelių spindulys, µm
20 – 60
1 - 15
200 - 2000
10 – 400
10 – 150
30 – 800
10 – 200
0,5-1
0,1-1
0,1-1

skaidrė 32

Kaip paaiškinti daržovių marinavimo procesą?

33 skaidrė

KIETOS MEDŽIAGOS DIFUZIJA SKYSTE

Grybų marinuoti agurkai

skaidrė 34

Vaisių marinuoti agurkai

KIETOS MEDŽIAGOS DIFUZIJA SKYSTE

Sūdymo metu druskos kristalai vandeniniame tirpale skyla į Na ir Cl jonus, juda atsitiktinai ir užima tarpus tarp maisto produktų porų.

35 skaidrė

Uogienių ir kompotų ruošimas.

KIETOS MEDŽIAGOS DIFUZIJA SKYSTE

skaidrė 36

Cukraus gavimas iš runkelių pramoninėje gamyboje

KIETOS MEDŽIAGOS DIFUZIJA SKYSTE

37 skaidrė

Kalio permanganato kristalų ištirpinimas vandenyje.

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

38 skaidrė

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

Cukraus kristalų ištirpinimas karštame vandenyje.

39 skaidrė

Tabletės "Mukaltin" ištirpinimas vandenyje.

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

40 skaidrė

Maisto gaminimas marinuoti agurkai, rauginti kopūstai, sūdyta žuvis ir lašiniai namuose.

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

41 skaidrė

Siekiant suteikti geležies ir plieno dalių kietumą, atsparumą dilimui ir tempimo stiprumą, jų paviršiai yra difuziškai prisotinami anglimi (cementacija).

42 skaidrė

Anglų metalurgas Williamas Robertsas-Austinas išmatavo aukso difuziją švinu, įdėjęs šį cilindrą į maždaug 200°C temperatūros krosnį 10 dienų.

Aukso atomai buvo tolygiai paskirstyti visame švino cilindre.

skaidrė 43

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

Kalio permanganato ir vaško molekulių difuzijos reiškinio stebėjimas.

44 skaidrė

MŪSŲ EKSPERIMENTAS

Rezultatas per tris savaites.
Praėjo du mėnesiai.
Kietosiose medžiagose esančios molekulės sklinda lėčiausiai.

45 skaidrė

Difuzijos priežastis yra atsitiktinis molekulių judėjimas.
Sklaidos greitis priklauso nuo besiliečiančių kūnų agregacijos būklės.
Dujose difuzija vyksta greitai, skysčiuose – lėčiau, o kietose – labai lėtai.
Difuzijos procesas paspartėja kylant temperatūrai, mažėjant terpės klampumui ir dalelių dydžiui.

46 skaidrė

1. Kurioje figūroje tiksliausiai pavaizduotas vandens lašas mikroskope dideliu padidinimu?

2. Turėdami dviejų medžiagų dalelių modelius, parodykite, kas nutinka medžiagoje, kai jos savaime susimaišo.

3. Pasirinkite paveikslėlį, kuriame rodyklių kryptis teisingai nurodo dviejų dalelių judėjimo kryptį medžiagoje.

Apibūdinkite, kaip dalelės juda materijoje.

Kokius šokius ar melodijas galima palyginti su Afrikoje augančios palmės dalelių ir Sibire augančio kedro dalelių judėjimu?

47 skaidrė

Visi žino, kaip naudinga svogūnas. Bet kai pjaustome, ašarojame. Paaiškink kodėl?

Taip yra dėl difuzijos reiškinio.Priežastis – lakioji medžiaga ašaras sukelianti ašaras. Jis ištirpsta akies gleivinės skystyje, išskirdamas sieros rūgšties kuris dirgina akies gleivinę.

48 skaidrė

Vidutinis lygis: 1. Kokiame sūryme – karštame ar šaltame – agurkai raugėja greičiau?

2. Kodėl nekokybiškais dažais nudažytas audinys negali būti drėgnas liesdamasis su šviesiais skalbiniais?

Pakankamas lygis: 1. Kodėl ugnies dūmai, kylantys aukštyn, greitai nustoja būti matomi net esant ramiam orui?

2. Ar kvapai pasklis hermetiškai uždarytoje rūsys kur visiškai nėra juodraščių?

Aukštas lygis: 1. Atviras indas su eteriu buvo subalansuotas ant svarstyklių ir paliktas ramybėje. Po kiek laiko sutriko svarstyklių pusiausvyra. Kodėl?

2. Kokia difuzijos reikšmė žmonių ir gyvūnų kvėpavimo procesams?

49 skaidrė

1. 9 dalis, klausimai pastraipai;

2. Eksperimentinė užduotis (apibūdinti namuose stebimus difuzijos reiškinius).

3. Atsakykite į klausimą raštu:

Kodėl saldus sirupas laikui bėgant įgauna vaisių skonį? (vidutinis lygis)

Kodėl sūdyta silkė, kurį laiką palikusi vandenyje, tampa mažiau sūri? (pakankamas lygis)

Kodėl klijuojant ir lituojant naudojami skysti klijai ir lydmetalis? ( aukštas lygis)

50 skaidrė

51 skaidrė

1. Semke A.I. „Nestandartinės fizikos problemos“, Jaroslavlis: Plėtros akademija, 2007 m.

2. Shustova L.V., Shustov S.B. “ Cheminės bazės ekologija M.: Švietimas, 1995 m.

3. Lukašikas V.I. Fizikos uždavinių knyga 7-8kl. M.: Išsilavinimas, 2002 m.

4. Katz Ts.B. Biofizika fizikos pamokose. M.: Išsilavinimas, 1998 m.

5. Fizikos enciklopedija. M.: Avanta +, 1999 m.

6. Bogdanov K.Yu. Fizikas lankosi pas biologą. M.: Nauka, 1986 m.

7. Enohovič A.S. Fizikos vadovas. Maskva: Švietimas, 1990 m.

8. Olginas O. I. Eksperimentai be sprogimų. Maskva: chemija, 1986 m.

9. Kovtunovičius M.G. „7–11 klasės fizikos eksperimentas namuose“. M.: Humanitarinės leidybos centras, 2007 m.

10. Interneto ištekliai.

Literatūra

Peržiūrėkite visas skaidres

Daugybė eksperimentų rodo, kad visų kūnų molekulės nuolat juda. Panagrinėkime vieną iš jų.

Vandeninis tirpalas pilamas į stiklinį indą mėlynas vitriolis. Šis tirpalas yra tamsiai mėlynos spalvos ir sunkesnis už vandenį. Ant tirpalo į indą, labai atsargiai, kad nesusimaišytų skysčiai, supilkite svarus vanduo. Eksperimento pradžioje matoma aštri vandens ir vario sulfato tirpalo sąsaja.

Indas paliekamas vienas ir toliau stebi skysčių sąsają. Po kelių dienų jie nustato, kad sąsaja susilieja. Po dviejų savaičių išnyksta riba, skirianti vieną skystį nuo kito, inde susidaro vienalytis blyškios spalvos skystis. mėlyna spalva (žr. I spalvos intarpą žemiau). Taigi skysčiai sumaišomi.

Reiškinys, kai medžiagos spontaniškai susimaišo viena su kita, vadinamas difuzija.

Šis reiškinys paaiškinamas taip (16 pav.). Pirma, atskiros vandens ir vario sulfato molekulės keičiasi vietomis dėl jų judėjimo, yra netoli šių skysčių sąsajos. Riba tampa neryški, nes vario sulfato molekulės patenka į apatinį vandens sluoksnį ir, atvirkščiai, vandens molekulės patenka į apatinį vandens sluoksnį. viršutinis sluoksnis vario sulfato tirpalas. Tada kai kurios iš šių molekulių apsikeičia vietomis su molekulėmis kituose sluoksniuose. Sąsaja tarp skysčių tampa dar neaiškesnė. Kadangi molekulės juda nuolat ir atsitiktinai, šis procesas lemia tai, kad visas inde esantis skystis tampa vienalytis.

Dujose difuzija vyksta greičiau nei skysčiuose. Jei į patalpą pateks kokia nors kvapioji medžiaga, pvz., naftalenas, labai greitai jos kvapas pasijus visoje patalpoje. Tai reiškia, kad naftaleno molekulės prasiskverbia visur – vyksta difuzija. Naftaleno molekulės, susidūrusios su oro molekulėmis ir atsitiktinai judančios visomis kryptimis, išsisklaido po kambarį visomis kryptimis.

Difuzija taip pat vyksta kietose medžiagose, bet labai lėtai. Viename iš eksperimentų sklandžiai poliruotos švino ir aukso plokštės buvo dedamos viena ant kitos ir suspaudžiamos kroviniu. Su normaliu kambario temperatūra(apie 20 ° C) 5 metus auksas ir švinas augo kartu, skverbdamiesi vienas į kitą 1 mm atstumu. Rezultatas buvo plonas aukso ir švino lydinio sluoksnis.

Difuzija turi didelę reikšmęžmonių ir gyvūnų gyvenime. Pavyzdžiui, deguonis iš aplinkos dėl difuzijos per žmogaus odą prasiskverbia į organizmą. Maisto medžiagos difuzijos būdu prasiskverbia iš žarnyno į gyvūnų kraują.

Difuzija atsiranda ir lituojant metalines dalis.

Klausimas. vienas. Kas yra difuzija? Aprašykite eksperimentą, kurio metu stebima skysčių difuzija. 2. Kaip difuzija paaiškinama medžiagos molekulinės sandaros požiūriu? 3. Kokių procesų metu ir kaip vyksta difuzija žmonėms ir gyvūnams?

Pratimas. vienas. Kokiu reiškiniu grindžiamas agurkų, kopūstų, žuvies ir kitų produktų sūdymas? 2. Upių, ežerų ir kitų vandens telkinių vandenyje visada yra dujų molekulių, kurios yra oro dalis. Dėl kokio reiškinio šios molekulės patenka į vandenį?Kodėl jos prasiskverbia į rezervuaro dugną? Apibūdinkite, kaip oras maišomas su vandeniu. 1 2 3

Užduotis. vienas. Supilkite į stiklinę saltas vanduo ir nuleiskite gabalėlį kalio permanganato į dugną. Nemaišydami vandens nustatykite, per kiek laiko kalio permanganato molekulės patenka į viršutinį vandens sluoksnį. Paaiškinkite pastebėtą reiškinį. 2. Į dvi stiklines supilkite vienodus kiekius vandens. Įdėkite vieną iš jų šilta vieta, kitas – šaltyje (šaldytuve, pro langą, baldakimu). Po kurio laiko nuleiskite švino gabalėlį nuo „cheminio“ pieštuko (arba kalio permanganato grūdelio) ant kiekvienos stiklinės dugno. Įdėkite akinius atgal į pradines vietas. Ryte ir vakare šiose dviejose stiklinėse pažymėkite spalvoto ir skaidraus vandens ribos padėtį. Remdamiesi savo patirtimi, padarykite atitinkamą išvadą. 3. Perskaitykite pastraipą „Brauno judesys“ vadovėlio pabaigoje.

Kad arbatoje esantis cukrus greičiau ištirptų, ją reikia išmaišyti. Bet pasirodo, kad jei tai nebus padaryta, po kurio laiko visas cukrus ištirps, o arbata taps saldi. Šios pamokos metu sužinosite, kad toks spontaniškas medžiagų maišymasis vyksta dėl nuolatinio chaotiško molekulių judėjimo, ir šis reiškinys vadinamas difuzija.

Tema: Pradinė informacija apie materijos sandarą

Pamoka: Difuzija

Kasdieniame gyvenime kai kurių fizinių reiškinių kartais nepastebime. Pavyzdžiui, kažkas atidarė kvepalų buteliuką, ir mes, net būdami dideliu atstumu, pajusime šį kvapą. Užlipę laiptais į savo butą užuodžiame namuose gaminto maisto kvapą. Arbatos lapelių maišelį įmetame į stiklinę karšto vandens ir net nepastebime, kaip arbatos lapeliai nuspalvina visą puodelyje esantį vandenį.

Ryžiai. 1. Nors arbatos lapeliai yra arbatos maišelio viduje, jie nuspalvina visą puodelyje esantį vandenį.

Visi šie reiškiniai yra susiję su tuo pačiu fizikiniu reiškiniu, kuris vadinamas difuzija. Taip atsitinka todėl, kad vienos ir kitos medžiagos molekulės prasiskverbia viena į kitą.

Difuzija yra spontaniškas vienos medžiagos molekulių įsiskverbimas į tarpus tarp kitos medžiagos molekulių.

Šiame apibrėžime svarbus kiekvienas žodis: ir spontaniškas, ir abipusis, ir prasiskverbimas, ir molekulės.

Jei į indą supilsite vario sulfato (mėlynos spalvos) tirpalą, o atsargiai, nemaišydami užpilsite švaraus vandens ant viršaus, pastebėsite, kad iš pradžių gana aiški riba tarp vandens ir vario sulfato laikui bėgant vis labiau išsilieja. Jei eksperimentas tęsiamas savaitę, ši riba visiškai išnyks, o inde esantis skystis taps vienodos spalvos.

Ryžiai. 2. Vario sulfato tirpalo difuzija vandenyje

Difuzija dujose vyksta daug greičiau. Paimkite cilindrinį stiklinį indą be dugno ir pritvirtinkite prie jo vidinis paviršius vertikalios universalaus indikatorinio popieriaus juostelės. Šios juostelės turi galimybę pakeisti savo spalvą, veikiamos tam tikrų medžiagų garų. Nedidelį kiekį tokios medžiagos supilkite į puodelio dugną ir į šį puodelį įdėkite cilindrinį indą. Pamatysime, kad iš pradžių indikatorinės juostelės pakeis spalvą apatinėje dalyje, tačiau po 10-20 sekundžių juostelės per visą ilgį įgaus ryškiai mėlyną spalvą. Tai reiškia, kad oras ir dujinė medžiaga spontaniškai susimaišė vienas su kitu, tai yra, vienos medžiagos molekulės prasiskverbė į tarpus tarp kitos medžiagos molekulių, o tai reiškia, kad įvyko difuzija.

Ryžiai. 3. Dėl lakios medžiagos garų difuzijos indikatoriaus popieriaus juostelių spalva pirmiausia pasikeičia apačioje, o paskui per visą ilgį.

Pasirodo, tam tikrų medžiagų sklaidos greitį galima įtakoti. Norėdami tai patikrinti, paimkime dvi stiklines, vieną su karšta, o kitą su saltas vanduo. Į abi stiklines supilkite tiek pat tirpios kavos. Viename iš akinių difuzija vyks daug greičiau. Kaip tau sako gyvenimo patirtis, difuzija vyksta tuo greičiau, tuo aukštesnė difunduojančių medžiagų temperatūra.

Ryžiai. 4. Vanduo dešinėje stiklinėje yra aukštesnės temperatūros, todėl tirpios kavos difuzija joje yra greitesnė

Kuo aukštesnė medžiagų temperatūra, tuo greitesnė difuzija.

Ar gali difuzija vykti kietose medžiagose? Iš pirmo žvilgsnio ne. Tačiau patirtis duoda kitokį atsakymą į šį klausimą. Jei dviejų skirtingų metalų (pavyzdžiui, švino ir aukso) paviršiai yra gerai nupoliruoti ir tvirtai prispausti vienas prie kito, tuomet metalo molekulių tarpusavio skverbtis gali būti užregistruota maždaug iki milimetro gylio. Tiesa, tai užtruks kelerius metus.