Difūzija cietās šķidrās un gāzveida vielās. Difūzija

Pilnīgi visi cilvēki ir dzirdējuši par tādu jēdzienu kā difūzija. Šī bija viena no tēmām 7. klases fizikas stundās. Neskatoties uz to, ka šī parādība mūs ieskauj absolūti visur, daži cilvēki par to zina. Ko tas vispār nozīmē? Kas ir tā fiziskā nozīme Un kā ar to atvieglot dzīvi? Šodien mēs par to runāsim.

Difūzija fizikā: definīcija

Tas ir vienas vielas molekulu iespiešanās process starp citas vielas molekulām. runājot vienkārša valoda, šo procesu var saukt par sajaukšanu. Šajā laikā sajaukšanās notiek vielas molekulu savstarpēja iekļūšana savā starpā. Piemēram, gatavojot kafiju, molekulas šķīstošā kafija iekļūt ūdens molekulās un otrādi.

Šīs darbības ātrums fiziskais process ir atkarīgs no šādiem faktoriem:

Temperatūra.
Vielas kopējais stāvoklis.
Ārējā ietekme.

Jo augstāka ir vielas temperatūra, jo ātrāk pārvietojas molekulas. Sekojoši, sajaukšanas process Augstākā temperatūrā notiek ātrāk.

Vielas kopējais stāvoklis - svarīgākais faktors . Katrā agregācijas stāvoklī molekulas pārvietojas ar noteiktu ātrumu.

Difūzija var notikt šādos agregācijas stāvokļos:

Šķidrums.
Ciets.

Visticamāk, lasītājam tagad būs šādi jautājumi:

Kādi ir difūzijas cēloņi?
Kur tas plūst ātrāk?
Kā tas tiek piemērots īsta dzīve?

Atbildes uz tām var atrast zemāk.

Cēloņi

Absolūti visam šajā pasaulē ir savs iemesls. UN difūzija nav izņēmums. Fiziķi labi zina tā rašanās iemeslus. Kā tos nogādāt parasts cilvēks?

Noteikti visi ir dzirdējuši, ka molekulas atrodas pastāvīgā kustībā. Turklāt šī kustība ir nesakārtota un haotiska, un tās ātrums ir ļoti liels. Pateicoties šai kustībai un pastāvīgai molekulu sadursmei, notiek to savstarpēja iespiešanās.

Vai ir kādi pierādījumi šai kustībai? Noteikti! Atcerieties, cik ātri jūs sākāt smaržot smaržu vai dezodorantu? Un tā ēdiena smarža, ko tava mamma gatavo virtuvē? Atcerieties, cik ātri tējas vai kafijas pagatavošana. Tas viss nevarētu būt, ja ne molekulu kustība. Mēs secinām, ka galvenais difūzijas iemesls ir pastāvīga molekulu kustība.

Tagad paliek tikai viens jautājums - kāds ir šīs kustības iemesls? To virza vēlme pēc līdzsvara. Tas ir, vielā ir apgabali ar augstu un zemu šo daļiņu koncentrāciju. Un šīs vēlmes dēļ viņi pastāvīgi pāriet no augstas koncentrācijas zonas uz zemu koncentrāciju. Tie ir pastāvīgi saduras viens ar otru, un notiek savstarpēja iespiešanās.

Difūzija gāzēs

Daļiņu sajaukšanas process gāzēs ir visātrākais. Tas var rasties gan starp viendabīgām gāzēm, gan starp gāzēm ar dažādu koncentrāciju.

Spilgti piemēri no dzīves:

Jūs smaržojat gaisa atsvaidzinātāju caur difūziju.
Jūs smaržojat pagatavoto ēdienu. Ņemiet vērā, ka jūs to sākat sajust uzreiz un atsvaidzinātāja smaržu pēc dažām sekundēm. Tas ir saistīts ar faktu, ka augstā temperatūrā molekulu kustības ātrums ir lielāks.
Asaras, kas rodas, griežot sīpolus. Sīpolu molekulas sajaucas ar gaisa molekulām, un jūsu acis uz to reaģē.

Kā difūzija notiek šķidrumos?

Difūzija šķidrumos notiek lēnāk. Tas var ilgt no vairākām minūtēm līdz vairākām stundām.

Spilgtākie piemēri no dzīves:

Tējas vai kafijas pagatavošana.
Ūdens un kālija permanganāta sajaukšana.
Sāls vai sodas šķīduma pagatavošana.

Šādos gadījumos difūzija norit ļoti ātri (līdz 10 minūtēm). Taču, ja procesam tiek pielietota ārēja ietekme, piemēram, šos šķīdumus maisot ar karoti, tad process noritēs daudz ātrāk un aizņems ne vairāk kā vienu minūti.

Izkliedēšana, sajaucot biezākus šķidrumus, prasīs daudz ilgāku laiku. Piemēram, divu šķidru metālu sajaukšana var ilgt vairākas stundas. Protams, jūs varat to izdarīt dažu minūšu laikā, bet šajā gadījumā tas izrādīsies sliktas kvalitātes sakausējums.

Piemēram, difūzija, sajaucot majonēzi un skābo krējumu, prasīs ļoti ilgu laiku. Taču, ja ķeraties pie ārējas ietekmes palīdzības, tad šis process neaizņems ne minūti.

Difūzija cietās vielās: piemēri

Cietās vielās daļiņu savstarpējā iespiešanās notiek ļoti lēni. Šis process var ilgt vairākus gadus. Tās ilgums ir atkarīgs no vielas sastāva un struktūras. kristāla režģis.

Eksperimenti, kas pierāda, ka pastāv difūzija cietās vielās.

Divu dažādu metālu plākšņu pielīmēšana. Ja šīs divas plāksnes tur cieši kopā un zem spiediena, piecu gadu laikā starp tām izveidosies slānis, kura platums ir 1 milimetrs. Šis nelielais slānis saturēs abu metālu molekulas. Šīs divas plāksnes tiks apvienotas.
Ļoti plāns svina cilindrs tiek uzklāts uz ļoti plāns slānis zelts. Pēc tam šo dizainu 10 dienas ievieto krāsnī. Gaisa temperatūra krāsnī ir 200 grādi pēc Celsija. Pēc tam, kad šis cilindrs tika sagriezts plānos diskos, bija ļoti skaidri redzams, ka svins iekļuva zeltā un otrādi.

Izplatības piemēri apkārtējā pasaulē

Kā jūs jau sapratāt, jo cietāka ir vide, jo mazāks ir molekulu sajaukšanas ātrums. Tagad parunāsim par to, kur reālajā dzīvē jūs varat gūt praktisku labumu no šīs fiziskās parādības.

Difūzijas process mūsu dzīvē notiek visu laiku. Pat tad, kad guļam uz gultas, uz palaga virsmas paliek ļoti plāns ādas slānis. Tas arī absorbē sviedru. Tieši šī iemesla dēļ gulta kļūst netīra un ir jāmaina.

Tātad šī procesa izpausme ikdienas dzīvē var būt šāda:

Smērējot uz maizes sviestu, tas tajā iesūcas.
Kodinot gurķus, sāls vispirms izkliedējas ar ūdeni, pēc tam sāļš ūdens sāk izkliedēties ar gurķiem. Rezultātā mēs iegūstam garšīga uzkoda. Bankas ir jāsaritina. Tas ir nepieciešams, lai ūdens neiztvaikotu. Precīzāk, ūdens molekulām nevajadzētu difundēt ar gaisa molekulām.
Mazgājot traukus, ūdens un mazgāšanas līdzekļa molekulas iekļūst atlikušo pārtikas gabalu molekulās. Tas palīdz tiem nokrist no plāksnes un padarīt to tīrāku.

Difūzijas izpausme dabā:

Apaugļošanās process notiek tieši šīs fiziskās parādības dēļ. Olas un spermas molekulas izkliedējas, pēc tam parādās embrijs.
Augsnes mēslošana. Izmantojot noteiktus ķīmiskās vielas vai komposts padara augsni auglīgāku. Kāpēc tā notiek? Apakšējā līnija ir tāda, ka mēslojuma molekulas izkliedējas ar augsnes molekulām. Pēc tam notiek difūzijas process starp augsnes molekulām un auga sakni. Pateicoties tam, sezona būs auglīgāka.
Rūpniecisko atkritumu sajaukšana ar gaisu tos ļoti piesārņo. Tāpēc kilometra rādiusā gaiss kļūst ļoti netīrs. Tās molekulas izkliedējas ar molekulām tīrs gaiss no kaimiņu rajoniem. Tā pasliktinās ekoloģiskā situācija pilsētā.

Šī procesa izpausme rūpniecībā:

Silikonizācija ir difūzijas piesātinājuma process ar silīciju. To veic gāzveida atmosfērā. Detaļas ar silīciju piesātinātajam slānim ir ne īpaši augsta cietība, bet augsta izturība pret koroziju un paaugstināta nodilumizturība jūras ūdenī, slāpeklis, sālsskābe sērskābēs.
Difūzijai metālos ir liela nozīme sakausējumu ražošanā. Lai iegūtu augstas kvalitātes sakausējumu, ir nepieciešams ražot sakausējumus augstā temperatūrā un ar ārēju ietekmi. Tas ievērojami paātrinās difūzijas procesu.

Šie procesi notiek dažādās nozarēs:

Elektroniskā.
Pusvadītājs.
Inženierzinātnes.

Kā jūs saprotat, difūzijas procesam var būt gan pozitīva, gan negatīva ietekme uz mūsu dzīvi. Jums ir jāspēj pārvaldīt savu dzīvi un maksimāli izmantot šīs fiziskās parādības priekšrocības, kā arī samazināt kaitējumu.

Tagad jūs zināt, kāda ir tādas fiziskas parādības kā difūzija būtība. Tas sastāv no daļiņu savstarpējas iespiešanās to kustības dēļ. Dzīvē viss kustas. Ja esat students, tad pēc mūsu raksta izlasīšanas jūs noteikti iegūsit atzīmi 5. Lai jums veicas!

Vai esat kādreiz redzējuši mazu, kaitinošu punduru barus, kas nejauši mudž virs galvas? Reizēm šķiet, ka tās nekustīgi karājas gaisā. No vienas puses, šis bars ir nekustīgs, no otras puses, tajā esošie kukaiņi nepārtraukti kustas pa labi, tad pa kreisi, tad uz augšu, tad uz leju, nepārtraukti saduroties savā starpā un atkal izklīstot šajā mākonī, it kā noturētu neredzamu spēku. tos kopā.

Molekulu kustībām ir līdzīgs haotisks raksturs, kamēr ķermenis saglabā stabilu formu. Šo kustību sauc par molekulu termisko kustību.

Brauna kustība

Vēl 1827. gadā slavenais britu botāniķis Roberts Brauns izmantoja mikroskopu, lai pētītu mikroskopisko putekšņu daļiņu uzvedību ūdenī. Viņš vērsa uzmanību uz to, ka daļiņas pastāvīgi pārvietojās haotiskā, izaicinošā loģiskā secībā, un šī nejaušā kustība nebija atkarīga ne no šķidruma kustības, kurā tās atradās, ne no tā iztvaikošanas. Mazākās putekšņu daļiņas aprakstīja sarežģītas, noslēpumainas trajektorijas. Interesanti, ka šādas kustības intensitāte ar laiku nesamazinās un nav saistīta ar ķīmiskās īpašības vidē, bet palielinās tikai tad, ja samazinās šīs vides viskozitāte vai kustīgo daļiņu izmērs. Turklāt temperatūrai ir liela ietekme uz molekulu kustības ātrumu: jo augstāka tā ir, jo ātrāk daļiņas pārvietojas.

Difūzija

Jau sen cilvēki saprata, ka visas pasaules vielas sastāv no mazākajām daļiņām: joniem, atomiem, molekulām, un starp tām ir spraugas, un šīs daļiņas pastāvīgi un nejauši pārvietojas.

Sekas termiskā kustība molekulas ir difūzija. Mēs varam redzēt piemērus gandrīz visur Ikdiena: gan ikdienā, gan savvaļā. Tā ir smaku izplatība, dažādu cietu priekšmetu līmēšana, šķidrumu jaukšana.

runājot zinātniskā valoda, difūzija ir parādība, kad vienas vielas molekulas iekļūst spraugās starp citas vielas molekulām.

Gāzes un difūzija

Vienkāršākais difūzijas piemērs gāzēs ir diezgan strauja smaku (gan patīkamu, gan ne tik patīkamu) izplatīšanās gaisā.

Difūzija gāzēs var būt ārkārtīgi bīstama, jo šīs parādības dēļ saindēšanās ar oglekļa monoksīdu un citām toksiskām gāzēm notiek zibens ātrumā.

Ja difūzija gāzēs notiek ātri, visbiežāk dažu sekunžu laikā, tad difūzija šķidrumos aizņem veselas minūtes un dažreiz pat stundas. Tas ir atkarīgs no blīvuma un temperatūras.

Viens piemērs ir ļoti ātra sāļu, spirtu un skābju šķīšana, īsu laiku veidojot viendabīgus šķīdumus.

Difūzija cietās vielās

IN cietvielas difūzija ir visgrūtākā, normālā istabas vai ielas temperatūrā tā ir neredzama. Visās mūsdienu un vecās skolas mācību grāmatās eksperiments ar svina un zelta plāksnēm ir aprakstīts kā piemērs. Šis eksperiments parādīja, ka tikai pēc vairāk nekā četriem gadiem svinā iekļuva niecīgs zelta daudzums, un svins iekļuva zeltā ne vairāk kā piecu milimetru dziļumā. Šī atšķirība ir saistīta ar faktu, ka svina blīvums ir daudz lielāks nekā zelta blīvums.

Līdz ar to difūzijas ātrums un intensitāte ir atkarīga ne tikai no vielas blīvuma un molekulu haotiskās kustības ātruma, bet ātrums, savukārt, ir atkarīgs no temperatūras. Augstākā temperatūrā difūzija notiek intensīvāk un ātrāk.

Difūzijas piemēri ikdienas dzīvē

Mēs pat neaizdomājamies par to, ka katru dienu gandrīz ik uz soļa sastopamies ar difūzijas fenomenu. Tāpēc šī parādība tiek uzskatīta par vienu no nozīmīgākajām un interesantākajām fizikā.

Viens no vienkāršākajiem difūzijas piemēriem ikdienas dzīvē ir cukura šķīdināšana tējā vai kafijā. Ja cukura gabalu ieliek glāzē verdoša ūdens, tas pēc kāda laika pazudīs bez pēdām, savukārt pat šķidruma tilpums praktiski nemainīsies.

Ja uzmanīgi paskatās apkārt, jūs varat atrast daudzus difūzijas piemērus, kas atvieglo mūsu dzīvi:

izšķīšana veļaspulveris, kālija permanganāts, sāls;
izsmidzināmi gaisa atsvaidzinātāji;
aerosoli kaklam;
netīrumu mazgāšana no veļas virsmas;
mākslinieka krāsu sajaukšana;
mīklas mīcīšana;
bagātīgu buljonu, zupu un mērces, saldo kompotu un augļu dzērienu pagatavošana.

1638. gadā, atgriežoties no Mongolijas, vēstnieks Vasilijs Starkovs Krievijas caram Mihailam Fedorovičam uzdāvināja gandrīz 66 kg kaltētu lapu ar dīvainu asu aromātu. Maskaviešiem, kuri to nekad nav mēģinājuši, šis žāvētais augs ļoti iepatikās, un viņi to joprojām izmanto ar prieku. Vai tu viņu atpazini? Protams, šī ir tēja, kas tiek pagatavota difūzijas fenomena dēļ.

Izplatības piemēri apkārtējā pasaulē

Izkliedes loma apkārtējā pasaulē ir ļoti liela. Viens no svarīgākajiem difūzijas piemēriem ir asinsrite dzīvos organismos. Skābeklis no gaisa nonāk asins kapilāros, kas atrodas plaušās, pēc tam izšķīst tajos un izplatās pa visu ķermeni. Savukārt oglekļa dioksīds no kapilāriem izkliedējas plaušu alveolos. Uzturvielas Difūzijas ceļā no pārtikas atbrīvotie iekļūst šūnās.

Zālaugu sugās difūzija notiek pa visu to zaļo virsmu, lielākās ziedoši augi- caur lapām un kātiem, krūmos un kokos - caur stumbru un zaru mizas plaisām un lēcām.

Turklāt difūzijas piemērs apkārtējā pasaulē ir augu sakņu sistēmas ūdens un tajā izšķīdināto minerālvielu uzsūkšanās no augsnes.

Tieši difūzija ir iemesls, kāpēc atmosfēras apakšējā slāņa sastāvs ir neviendabīgs un sastāv no vairākām gāzēm.

Diemžēl mūsu nepilnīgajā pasaulē ir ļoti maz cilvēku, kas nezina, kas ir injekcija, ko sauc arī par "injekciju". Šāda veida sāpīga, bet efektīva ārstēšana balstās arī uz difūzijas fenomenu.

Piesārņojums vide: augsne, gaiss, ūdenstilpes - arī tie ir difūzijas piemēri dabā.

Zilajās debesīs kūstoši balti mākoņi, visu laiku dzejnieku tik iemīļoti - viņa ir arī difūzija, ko pazīst katrs vidusskolas un vidusskolas skolēns!

Tātad difūzija ir kaut kas, bez kā mūsu dzīve būtu ne tikai grūtāka, bet gandrīz neiespējama.

Fizikas skolotāja Nozdrina L.D.

Difūzija gāzēs, šķidrumos un cietās vielās.

2. slaids

Nodarbības mērķi un uzdevumi

ICB pamatnoteikumi;

Difūzijas definīcija;

Difūzijas procesa īpatnības dažādos medijos.

Izskaidrojiet difūzijas fenomenu, pamatojoties uz MKT.

3. slaids

Molekula ir mazākā vielas daļiņa.
Mihails Vasiļjevičs Lomonosovs 1745. gadā atšķīra atoma un molekulas jēdzienus.
Molekulas sastāv no atomiem.
Atoms ir ķīmiskā elementa mazākā daļiņa.

4. slaids

Trīs matērijas stāvokļi

Molekulas izmērs ir aptuveni 10‾¹ºm

Atkārtosim

5. slaids

"Es lieku vienu pieredzi augstāk par 1000 viedokļiem, kas radušies iztēlē"

M. V. Lomonosovs

Fizisko zināšanu avoti

6. slaids

Brauna kustība

Roberts Brauns 1827. gadā, mikroskopā novērojot suspensiju augu putekšņu veidā, atklāja, ka daļiņas atrodas nepārtrauktā kustībā, aprakstot sarežģītas trajektorijas.

8. slaids

Novērota difūzija

Gāzēs
šķidrumos
Cietās vielās

9. slaids

Aromeļļas, sveķus plaši izmanto parfimērijas rūpniecībā, ārstnieciskajā aromterapijā, baznīcas vajadzībām.

Gāzu difūzija gāzēs

10. slaids

Gāzu difūzija gāzēs

aromātiskās vielas
Eļļas
sveķi
jasmīna ziedlapiņas
Rožu ziedlapiņas
Mirres
vīraka koks

11. slaids

Kuru gan no mums nav pārņēmusi pavasara nakts smarža? Varējām saost putnu ķiršu, akāciju, ceriņu smaržas. Ziedu smaržojošās vielas molekulas izkliedējas gaisā.

Gāzu difūzija gāzēs

12. slaids

Tēju, kafiju un kakao parasti izmanto kā tonizējošas kultūras.

Tējas dzimtene ir Ķīna, kafija ir Āfrika, kakao ir Amerika. Šo dzērienu aromāta straujā izplatība ir izskaidrojama ar to, ka smaržīgās vielas molekulas iekļūst starp gaisa molekulām.

Gāzu difūzija gāzēs

13. slaids

Visizplatītākais veids, kā kukaiņi sazinās, ir ožas ķīmiskās vielas, ko dzīvnieki izmanto, lai aizsargātu sevi vai piesaistītu uzmanību.

Smaku pārnešana tiek veikta ar difūziju.

Gāzu difūzija gāzēs

14. slaids

Pievilcīgs
Feromoni, hormoni.
Gāzu difūzija gāzēs
Smaržas
tauriņi
Maybugs
seski
gultas Kukaiņi
Skunkss
atbaidošs
Repelenti

15. slaids

Meži ir planētas plaušas, kas palīdz elpot visam dzīvajam.

Pilsētas gaiss satur daudz gāzveida vielu ( oglekļa monoksīds, oglekļa dioksīds, slāpekļa oksīdi, sērs), kas iegūti rūpnieciskā kompleksa, transporta un komunālo pakalpojumu rezultātā.

Gaisa attīrīšanas process mežā ir izskaidrojams ar difūziju.

Gāzu difūzija gāzēs

16. slaids

Dabiskā degošā gāze ir bezkrāsaina un bez smaržas.

Gāzu difūzija gāzēs

Difūzijas dēļ gāze izplatās pa visu telpu, veidojot sprādzienbīstamu maisījumu.

18. slaids

Risinājumi vides problēma saistīti ar gaisa attīrīšanu:

1) filtri uz izplūdes caurulēm;

2) augu audzēšana pie ceļiem un ap uzņēmumiem, kas absorbē kaitīgās vielas.

Gāzu difūzija gāzēs

Papele

19. slaids

Gaisa molekulu un molekulu difūzijas procesa novērošana amonjaks(rādītājs ir lakmusa papīrs, novēršot sārmainas vides klātbūtni)

MŪSU EKSPERIMENTS

20. slaids

Ugunsgrēka dūmu izšķīšanas novērošana gaisā.

MŪSU EKSPERIMENTS

21. slaids

MŪSU EKSPERIMENTS

Gaisa atsvaidzinātāja smaržas izplatīšana telpā.

22. slaids

Bišu inde ir bezkrāsains caurspīdīgs šķidrums ar smaržīgu smaržu un augstu bioloģisko aktivitāti.

Ātrā bišu indes iespiešanās ir saistīta ar bioloģiskiem procesiem organismā

(ar indes molekulu kustību un to mijiedarbību ar saistaudu starpšūnu šķidrumu).

ŠĶIDRUMA DIFFŪZIJA ŠĶIDRUMĀ

23. slaids

Tējas pagatavošanai tiek izmantoti dažu augu ziedi un lapas: jasmīns, roze, liepa, oregano, piparmētra, timiāns un citi.

ŠĶIDRUMA DIFFŪZIJA ŠĶIDRUMĀ

24. slaids

ŠĶIDRUMA DIFFŪZIJA ŠĶIDRUMĀ

Zaļš
Melnais

Cietā stāvoklī tējas krāsa ir atkarīga no tā, kā lapas tiek apstrādātas.

Tējas pagatavošanas pamatā ir ūdens molekulu un augu krāsvielu difūzija.

25. slaids

MŪSU EKSPERIMENTS

Aicinām uz tēju.

26. slaids

MŪSU EKSPERIMENTS

Difūzijas ātruma salīdzinājums, vārot tēju aukstu un karsts ūdens.

Difūzijas process paātrinās, palielinoties temperatūrai; rodas lēnāk nekā gāzēs.

27. slaids

Pievienojot citrona šķēli, tēja kļūst vieglāka.

MŪSU EKSPERIMENTS

Tējai ir brūna krāsa tikai neitrālā vidē (ūdenī).

28. slaids

MŪSU EKSPERIMENTS

Lai piesātinātu biešu krāsu, ūdenim pievieno etiķskābi.

29. slaids

Sāls smarža, joda smarža.

Nepārvarams un lepns

Rifu akmeņu purni

Izkāpjot no ūdens...

Y. Druniņa

Katru gadu atmosfērā nonāk 2 miljardi tonnu sāļu.

30. slaids

Smogs ir dzeltena migla, kas saindē gaisu, ko elpojam.

Smogs ir galvenais elpceļu un sirds slimību cēlonis, cilvēka imunitātes pavājināšanās.

CIETĀ STĀVĀJA DIFFŪZIJA GĀZĒS

31. slaids

CIETĀ STĀVĀJA DIFFŪZIJA GĀZĒS

Daļiņas, kas atrodamas pilsētas gaisā.

augu putekšņi
Mikroorganismi un to sporas
sausas smiltis
ogļu putekļi
cementa putekļi
Mēslojums
Azbests
Kadmijs
Merkurs
Svins
dzelzs oksīds
vara oksīds
Daļiņu rādiuss, µm
20 – 60
1 - 15
200 - 2000
10 – 400
10 – 150
30 – 800
10 – 200
0,5-1
0,1-1
0,1-1

32. slaids

Kā izskaidrot dārzeņu kodināšanas procesu?

33. slaids

CIETAS VIELAS DIFFŪZIJA ŠĶIDRUMĀ

Sēņu marinēti gurķi

34. slaids

Augļu marinēti gurķi

CIETAS VIELAS DIFFŪZIJA ŠĶIDRUMĀ

Sālīšanas laikā sāls kristāli ūdens šķīdumā sadalās Na un Cl jonos, pārvietojas nejauši un aizņem spraugas starp pārtikas produktu porām.

35. slaids

Ievārījumu un kompotu gatavošana.

CIETAS VIELAS DIFFŪZIJA ŠĶIDRUMĀ

36. slaids

Cukura iegūšana no bietēm rūpnieciskajā ražošanā

CIETAS VIELAS DIFFŪZIJA ŠĶIDRUMĀ

37. slaids

Kālija permanganāta kristālu šķīdināšana ūdenī.

MŪSU EKSPERIMENTS

38. slaids

MŪSU EKSPERIMENTS

Cukura kristālu izšķīdināšana karstā ūdenī.

39. slaids

Tabletes "Mukaltin" izšķīdināšana ūdenī.

MŪSU EKSPERIMENTS

40. slaids

Ēdienu gatavošana marinēti gurķi, skābēti kāposti, sālītas zivis un speķis mājās.

MŪSU EKSPERIMENTS

41. slaids

Lai dzelzs un tērauda daļām piešķirtu cietību, nodilumizturību un stiepes izturību, to virsmas tiek pakļautas difūzai piesātinājumam ar oglekli (cementēšana).

42. slaids

Angļu metalurgs Viljams Robertss Ostins izmērīja zelta difūziju svinā, ievietojot šo cilindru krāsnī aptuveni 200°C uz 10 dienām.

Zelta atomi bija vienmērīgi sadalīti pa visu svina cilindru.

43. slaids

MŪSU EKSPERIMENTS

Kālija permanganāta un vaska molekulu difūzijas fenomena novērošana.

44. slaids

MŪSU EKSPERIMENTS

Rezultāts trīs nedēļu laikā.
Ir pagājuši divi mēneši.
Cietās vielās esošās molekulas izkliedējas vislēnāk.

45. slaids

Difūzijas cēlonis ir nejauša molekulu kustība.
Difūzijas ātrums ir atkarīgs no saskarē esošo ķermeņu agregācijas stāvokļa.
Difūzija notiek ātri gāzēs, lēnāk šķidrumos un ļoti lēni cietās vielās.
Difūzijas process paātrinās, paaugstinoties temperatūrai, samazinoties vides viskozitātei un daļiņu izmēram.

46. slaids

1. Kurš skaitlis vispareizāk parāda ūdens pilienu mikroskopā ar lielu palielinājumu?

2. Izmantojot divu vielu daļiņu modeļus, parādiet, kas notiek vielā, kad tās spontāni sajaucas.

3. Izvēlieties attēlu, kurā bultiņu virziens pareizi norāda divu vielā esošo daļiņu kustības virzienu.

Aprakstiet, kā vielā pārvietojas daļiņas.

Kādas dejas vai melodijas var salīdzināt ar Āfrikā augošas palmas un Sibīrijā augoša ciedra daļiņu kustību?

47. slaids

Visi zina, cik noderīgi sīpols. Bet, kad mēs to griezām, mums birst asaras. Izskaidro kapec?

Tas ir saistīts ar difūzijas fenomenu, kura cēlonis ir gaistošā viela lakrimators, kas izraisa asaras. Tas izšķīst acs gļotādas šķidrumā, atbrīvojot sērskābe kas kairina acs gļotādu.

48. slaids

Vidējais līmenis: 1. Kādā sālījumā - karstā vai aukstā - gurķi marinējas ātrāk?

2. Kāpēc ar nekvalitatīvu krāsu krāsotu audumu nevar noturēt mitru saskarē ar gaišu veļu?

Pietiekams līmenis: 1. Kāpēc ugunskura dūmi, paceļoties uz augšu, ātri pārstāj būt redzami pat mierīgā laikā?

2. Vai smakas izplatīsies hermētiski noslēgtā pagrabs kur nav pilnīgi nekādu melnrakstu?

Augsts līmenis: 1. Atvērts trauks ar ēteri tika līdzsvarots uz svariem un atstāts mierā. Pēc kāda laika tika izjaukts svaru līdzsvars. Kāpēc?

2. Kāda ir difūzijas nozīme cilvēku un dzīvnieku elpošanas procesos?

49. slaids

1. Punkts Nr.9, jautājumi par punktu;

2. Eksperimentālais uzdevums (aprakstiet mājās novērotās difūzijas parādības).

3. Rakstiski atbildiet uz jautājumu:

Kāpēc saldais sīrups laika gaitā iegūst augļu garšu? (vidējais līmenis)

Kāpēc sālīta siļķe kļūst mazāk sāļa, ja to kādu laiku atstāj ūdenī? (pietiekami līmenī)

Kāpēc līmēšanai un lodēšanai izmanto šķidro līmi un kausētu lodmetālu? ( augsts līmenis)

50. slaids

51. slaids

1. Semke A.I. "Nestandarta problēmas fizikā", Jaroslavļa: Attīstības akadēmija, 2007.

2. Šustova L.V., Šustova S.B. " Ķīmiskās bāzes ekoloģija. M.: Apgaismība, 1995.

3. Lukašiks V.I. Uzdevumu grāmata fizikā 7-8kl. M.: Izglītība, 2002.

4. Katz Ts.B. Biofizika fizikas stundās. M.: Izglītība, 1998.

5. Fizikas enciklopēdija. M.: Avanta +, 1999. gads.

6. Bogdanovs K.Ju. Fiziķis viesojas pie biologa. M.: Nauka, 1986. gads.

7. Enohovičs A.S. Fizikas rokasgrāmata. Maskava: Izglītība, 1990.

8. Olgins O. I. Eksperimenti bez sprādzieniem. Maskava: Ķīmija, 1986.

9. Kovtunovičs M.G. "Mājas eksperiments fizikā 7.-11.klasē." M.: Humanitārās izdevniecības centrs, 2007.

10. Interneta resursi.

Literatūra

Skatīt visus slaidus

Daudzi eksperimenti liecina, ka visu ķermeņu molekulas atrodas nepārtrauktā kustībā. Apskatīsim vienu no tiem.

Stikla traukā ielej ūdens šķīdumu zils vitriols. Šis šķīdums ir tumši zilā krāsā un ir smagāks par ūdeni. Uzlejiet šķīdumu traukā virsū, ļoti uzmanīgi, lai nesajauktos šķidrumi tīrs ūdens. Eksperimenta sākumā ir redzama asa saskarne starp ūdeni un vara sulfāta šķīdumu.

Kuģis tiek atstāts viens un turpina novērot šķidrumu saskarni. Dažas dienas vēlāk viņi atklāj, ka saskarne ir izplūdusi. Pēc divām nedēļām pazūd robeža, kas atdala vienu šķidrumu no cita, traukā veidojas viendabīgs bālas krāsas šķidrums. zila krāsa (skatīt zemāk esošo krāsu ieliktni I). Tātad šķidrumi tiek sajaukti.

Parādību, kurā vielas spontāni sajaucas viena ar otru, sauc par difūziju.

Šī parādība ir izskaidrota šādi (16. att.). Pirmkārt, atsevišķas ūdens un vara sulfāta molekulas to kustības dēļ apmainās ar vietām, atrodas netālu no saskarnes starp šiem šķidrumiem. Robeža kļūst neskaidra, jo vara sulfāta molekulas nonāk apakšējā ūdens slānī un, gluži pretēji, ūdens molekulas nonāk ūdens slānī. augšējais slānis vara sulfāta šķīdums. Tad dažas no šīm molekulām apmainās ar vietām ar molekulām nākamajos slāņos. Šķidrumu saskarne kļūst vēl neskaidrāka. Tā kā molekulas pārvietojas nepārtraukti un nejauši, šis process noved pie tā, ka viss šķidrums traukā kļūst viendabīgs.

Gāzēs difūzija notiek ātrāk nekā šķidrumos. Ja telpā nonāk kāda smaržīga viela, piemēram, naftalīns, tad pavisam drīz tās smarža būs jūtama visā telpā. Tas nozīmē, ka naftalīna molekulas iekļūst visur – notiek difūzija. Naftalīna molekulas, saduroties ar gaisa molekulām un nejauši pārvietojoties visos virzienos, izkliedējas pa telpu visos virzienos.

Difūzija notiek arī cietās vielās, bet ļoti lēni. Vienā no eksperimentiem gludi pulētas svina un zelta plāksnes tika novietotas viena virs otras un saspiestas ar slodzi. Ar parasto telpas temperatūra(apmēram 20 ° C) 5 gadus zelts un svins ir saauguši kopā, savstarpēji iekļūstot viens otrā 1 mm attālumā. Rezultāts bija plāns zelta un svina sakausējuma slānis.

Difūzijai ir liela nozīme cilvēku un dzīvnieku dzīvē. Piemēram, skābeklis no vides difūzijas dēļ iekļūst organismā caur cilvēka ādu. Barības vielas difūzijas ceļā no zarnām iekļūst dzīvnieku asinīs.

Metāla detaļu lodēšanas laikā notiek arī difūzija.

Jautājums. viens. Kas ir difūzija? Aprakstiet eksperimentu, kurā tiek novērota šķidrumu difūzija. 2. Kā difūziju izskaidro no vielas molekulārās struktūras viedokļa? 3. Kādos procesos un kā notiek difūzija cilvēkiem un dzīvniekiem?

Vingrinājums. viens. Uz kāda fenomena ir balstīta gurķu, kāpostu, zivju un citu produktu sālīšana? 2. Upju, ezeru un citu ūdenstilpņu ūdens vienmēr satur gāzu molekulas, kas ir daļa no gaisa. Kādas parādības dēļ šīs molekulas nokļūst ūdenī?Kāpēc tās iekļūst rezervuāra dibenā? Aprakstiet, kā gaiss tiek sajaukts ar ūdeni. 1 2 3

Uzdevums. viens. Ielejiet glāzē auksts ūdens un nolaidiet kālija permanganāta gabalu līdz apakšai. Nemaisot ūdeni, nosakiet, cik ilgā laikā kālija permanganāta molekulas nonāk ūdens virsējā slānī. Izskaidrojiet novēroto parādību. 2. Ielejiet vienādu daudzumu ūdens divās glāzēs. Ievietojiet vienu no tiem silta vieta, otrs - aukstumā (ledusskapī, ārā pa logu, nojumē). Pēc brīža nolaidiet svina gabalu no “ķīmiska” zīmuļa (vai kālija permanganāta graudiņa) katras glāzes apakšā. Novietojiet brilles atpakaļ to sākotnējās vietās. No rīta un vakarā šajās divās glāzēs atzīmējiet krāsaina un dzidra ūdens robežas pozīciju. Pamatojoties uz savu pieredzi, izdariet atbilstošu secinājumu. 3. Izlasiet rindkopu "Brauna kustība" mācību grāmatas beigās.

Lai cukurs tējā ātrāk izšķīst, tā ir jāmaisa. Bet izrādās, ja tas nav izdarīts, tad pēc kāda laika viss cukurs izšķīdīs, un tēja kļūs salda. Šīs nodarbības laikā uzzināsiet, ka šāda vielu spontāna sajaukšanās notiek nepārtrauktas haotiskas molekulu kustības dēļ, un šo parādību sauc par difūziju.

Tēma: Sākotnējā informācija par matērijas uzbūvi

Nodarbība: Difūzija

Ikdienā mēs dažkārt nepamanām dažas fiziskas parādības. Piemēram, kāds atvēra smaržu pudelīti, un mēs, pat atrodoties lielā attālumā, sajutīsim šo smaržu. Kāpjot pa kāpnēm uz mūsu dzīvokli, jūtam mājās gatavotā ēdiena smaržu. Mēs iemetam tējas lapu maisiņu glāzē karsta ūdens, un mēs pat nepamanām, kā tējas lapas iekrāso visu krūzē esošo ūdeni.

Rīsi. 1. Lai gan tējas lapas atrodas tējas maisiņa iekšpusē, tās iekrāso visu krūzē esošo ūdeni.

Visas šīs parādības ir saistītas ar vienu un to pašu fizisko parādību, ko sauc par difūziju. Tas notiek tāpēc, ka vienas un otras vielas molekulas savstarpēji iekļūst viena otrā.

Difūzija ir vienas vielas molekulu spontāna savstarpēja iekļūšana telpās starp citas vielas molekulām.

Šajā definīcijā katrs vārds ir svarīgs: gan spontāns, gan savstarpējs, gan iespiešanās, gan molekulas.

Ja traukā ielej vara sulfāta šķīdumu (zilu) un uzmanīgi, bez maisīšanas uzlej tīru ūdeni virsū, pamanīsi, ka sākumā diezgan skaidra robeža starp ūdeni un vara sulfātu laika gaitā kļūst arvien neskaidrāka. Ja eksperimentu turpinās nedēļu, šī robeža pilnībā izzudīs, un šķidrums traukā kļūs vienmērīgi krāsots.

Rīsi. 2. Vara sulfāta šķīduma difūzija ūdenī

Difūzija gāzēs notiek daudz ātrāk. Paņemiet cilindrisku stikla trauku bez dibena un piestipriniet pie tā iekšējā virsma vertikālas universāla indikatora papīra sloksnes. Šīm sloksnēm ir iespēja mainīt savu krāsu noteiktu vielu tvaiku ietekmē. Ielejiet nelielu daudzumu šādas vielas krūzes dibenā un ievietojiet šajā krūzē cilindrisku trauku. Redzēsim, ka sākumā indikatora sloksnes savā apakšējā daļā mainīs krāsu, bet pēc 10-20 sekundēm sloksnes visā garumā iegūs spilgti zilu krāsu. Tas nozīmē, ka gaiss un gāzveida viela spontāni sajaucas viens ar otru, tas ir, notika vienas vielas molekulu savstarpēja iekļūšana spraugās starp citas vielas molekulām, kas nozīmē, ka ir notikusi difūzija.

Rīsi. 3. Gaistošās vielas tvaiku difūzijas rezultātā indikatorpapīra sloksņu krāsa mainās vispirms apakšā, bet pēc tam visā garumā.

Izrādās, ka atsevišķu vielu difūzijas ātrumu var ietekmēt. Lai to pārbaudītu, ņemsim divas glāzes, vienu ar karstu un otru ar auksts ūdens. Abās glāzēs ielej vienādu daudzumu šķīstošās kafijas. Vienā no glāzēm difūzija noritēs daudz ātrāk. Kā tas jums saka dzīves pieredze, difūzija notiek jo ātrāk, jo augstāka ir difūzo vielu temperatūra.

Rīsi. 4. Ūdenim labajā glāzē ir augstāka temperatūra, un tāpēc šķīstošās kafijas difūzija tajā notiek ātrāk

Jo augstāka ir vielu temperatūra, jo ātrāk notiek difūzija.

Vai difūzija var notikt cietās vielās? No pirmā acu uzmetiena nē. Taču pieredze sniedz citu atbildi uz šo jautājumu. Ja divu dažādu metālu (piemēram, svina un zelta) virsmas ir labi pulētas un cieši piespiestas viena pie otras, tad metāla molekulu savstarpējo iespiešanos var reģistrēt aptuveni viena milimetra dziļumā. Tiesa, tas prasīs vairākus gadus.