"Gazlarda, sıvılarda ve katılarda difüzyon" konulu sunum. Ders “Gazlarda, sıvılarda, katılarda difüzyon. Brown hareketi

Eserin metni görseller ve formüller olmadan yayınlanmaktadır.
Tam versiyonÇalışmaya PDF formatında "Çalışma Dosyaları" sekmesinden ulaşılabilir

giriiş

Difüzyon doğada, insan yaşamında ve teknolojide büyük bir rol oynar. Difüzyon süreçleri hem olumlu hem de olumlu olabilir. Kötü etkisiİnsanların ve hayvanların yaşam aktiviteleri üzerine. Olumlu etkinin bir örneği, Dünya yüzeyine yakın atmosferik havanın tekdüze bir bileşimini korumaktır. Difüzyon oyunları önemli rol bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında, canlı ve cansız doğada meydana gelen süreçlerde. Kimyasal reaksiyonların seyrini etkiler.

Difüzyonun katılımıyla veya bu süreç bozulduğunda ve değiştiğinde, insanın teknik ilerlemesinin ürünleriyle çevrenin yoğun şekilde kirlenmesi gibi doğada ve insan yaşamında olumsuz olaylar meydana gelebilir.

Uygunluk: Difüzyon, cisimlerin rastgele hareket eden moleküllerden oluştuğunu kanıtlar; difüzyon var büyük önem insan yaşamında, hayvanlarda ve bitkilerde olduğu kadar teknolojide de.

Hedef:

difüzyonun sıcaklığa bağlı olduğunu kanıtlayın;

ev deneylerinde yayılma örneklerini düşünün;

Difüzyonun farklı maddelerde farklı şekilde meydana geldiğinden emin olun.

Maddelerin termal difüzyonunu düşünün.

Araştırma hedefleri:

“Difüzyon” konusuyla ilgili bilimsel literatürü inceleyin.

Difüzyon hızının madde türüne ve sıcaklığa bağımlılığını kanıtlayın.

Difüzyon olgusunun çevre ve insanlar üzerindeki etkisini inceleyin.

En çok tanımlayın ve tasarlayın ilginç deneyler difüzyon yoluyla.

Araştırma Yöntemleri:

Literatür ve İnternet materyallerinin analizi.

Difüzyonun madde türüne ve sıcaklığa bağımlılığını incelemek için deneyler yapmak.

Sonuçların analizi.

Çalışma konusu: difüzyon olgusu, difüzyon seyrinin çeşitli faktörlere bağımlılığı, difüzyonun doğada, teknolojide ve günlük yaşamda tezahürü.

Hipotez: Difüzyon insan ve doğa için büyük önem taşımaktadır.

1.Teorik kısım

1.1. Difüzyon nedir

Difüzyon, moleküllerin kaotik (düzensiz) hareketinin bir sonucu olarak ortaya çıkan, temas eden maddelerin kendiliğinden karışmasıdır.

Başka bir tanım: difüzyon ( enlem. yayılma- yayılma, yayılma, dağılma) - madde veya enerjinin yüksek konsantrasyonlu bir alandan düşük konsantrasyonlu bir alana aktarılması işlemi.

En çok ünlü örnek difüzyon, gazların veya sıvıların karıştırılmasıdır (eğer mürekkep suya damlatılırsa, sıvı bir süre sonra eşit şekilde renklenecektir).

Difüzyon sıvılarda meydana gelir katılar ve gazlar. Difüzyon en hızlı gazlarda, daha yavaş sıvılarda ve hatta daha yavaş katılarda meydana gelir; bu da parçacıkların bu ortamlardaki termal hareketinin doğasından kaynaklanmaktadır. Her gaz parçacığının yörüngesi kesikli bir çizgidir çünkü Çarpışma sırasında parçacıklar hareketlerinin yönünü ve hızını değiştirir. Yüzyıllar boyunca işçiler, bu işlem sırasında meydana gelen difüzyon süreçleri hakkında en ufak bir fikirleri olmadan, katı demiri karbon atmosferinde ısıtarak metalleri kaynakladı ve çelik üretti. Sadece 1896'da sorunu incelemeye başladı.

Moleküllerin difüzyonu çok yavaştır. Örneğin bir bardak suyun dibine bir parça şeker konur ve su karıştırılmazsa çözeltinin homojen hale gelmesi birkaç hafta alacaktır.

1.2. Doğada difüzyonun rolü

Difüzyon yardımıyla çeşitli gaz halindeki maddeler havaya yayılır: örneğin bir yangının dumanı çevreye yayılır. uzun mesafeler. Eğer bakarsanız bacalar fabrikalar ve araba egzoz boruları, çoğu durumda boruların yakınında duman görülebilir. Sonra bir yerlerde kayboluyor. Duman difüzyon nedeniyle havada çözünür. Duman yoğunsa, dumanı oldukça uzağa uzanır.

Difüzyonun sonucu havalandırma sırasında odadaki sıcaklığın eşitlenmesi olabilir. Aynı şekilde zararlı ürünlerle de hava kirliliği meydana gelir. endüstriyel üretim ve araç egzoz gazları. Evde kullandığımız doğal yanıcı gaz renksiz ve kokusuzdur. Sızıntı varsa fark edilmesi mümkün olmadığından dağıtım istasyonlarında gaz keskin, keskin uçlu özel bir maddeyle karıştırılır. hoş olmayan kokuçok düşük bir konsantrasyonda bile kişi tarafından kolayca hissedilir. Bu önlem, bir sızıntı olması durumunda odadaki gaz birikimini hızlı bir şekilde fark etmenizi sağlar (Şekil 1).

Difüzyon olgusu sayesinde, atmosferin alt katmanı olan troposfer gazların bir karışımından oluşur: nitrojen, oksijen, karbondioksit ve su buharı. Difüzyonun yokluğunda, yerçekiminin etkisi altında ayrılma meydana gelecektir: altta ağır bir karbon dioksit tabakası, üstünde oksijen, üstünde nitrojen, atıl gazlar olacaktır (Şekil 2).

Bu olayı gökyüzünde de gözlemliyoruz. Dağılan bulutlar da yayılmaya bir örnektir ve F. Tyutchev'in bu konuda doğru bir şekilde söylediği gibi: “Bulutlar gökyüzünde eriyor…” (Şekil 3)

Difüzyon prensibi, nehirlerin denizlere akması sırasında tatlı suyun tuzlu su ile karışması esasına dayanır. Çeşitli tuz çözeltilerinin toprakta yayılması normal bitki beslenmesine katkıda bulunur.

Difüzyon oyunları büyük rol bitki ve hayvanların yaşamında. Karıncalar yollarını kokulu sıvı damlacıklarıyla işaretler ve eve dönüş yolunu bulurlar (Şekil 4)

Difüzyon sayesinde böcekler yiyeceklerini bulur. Bitkiler arasında uçuşan kelebekler her zaman yollarını bulurlar. güzel çiçek. Tatlı bir nesne keşfeden arılar, sürüleriyle ona saldırır. Ve difüzyon sayesinde bitki onlar için de büyüyüp çiçek açıyor. Sonuçta bitkinin havayı soluduğunu ve verdiğini, su içtiğini ve topraktan çeşitli mikro katkı maddeleri aldığını söylüyoruz.

Etoburlar kurbanlarını da yayılma yoluyla bulurlar. Köpek balıkları tıpkı pirana balıkları gibi kanın kokusunu kilometrelerce uzaktan alabilirler (Şekil 5).

Difüzyon süreçleri doğal rezervuarlara ve akvaryumlara oksijen sağlanmasında önemli bir rol oynar. Oksijen suyun daha derin katmanlarına girer. Durgun sular serbest yüzeylerinden difüzyon nedeniyle. Örneğin su yüzeyini kaplayan yapraklar veya su mercimeği, oksijenin suya erişimini tamamen durdurabilir ve sakinlerinin ölümüne yol açabilir. Aynı sebepten dolayı dar boyunlu kapların akvaryum olarak kullanılması uygun değildir (Şek. 6).

Bitkilerin ve hayvanların yaşamı için difüzyon olgusunun anlamında pek çok ortak noktanın olduğu zaten belirtilmişti. Her şeyden önce, solunum fonksiyonunun yerine getirilmesinde bitki yüzeyinden difüzyon değişiminin rolüne dikkat edilmelidir. Örneğin ağaçlar için, yaprakların yüzeyindeki difüzyon değişimi solunum işlevini yerine getirdiğinden, yüzeyde (yaprak tacı) özellikle büyük bir gelişme vardır. K.A. Timiryazev şunları söyledi: “İster toprakta bulunan maddeler nedeniyle kökün beslenmesinden bahsedelim, ister yaprakların atmosfer nedeniyle havadan beslenmesinden, ister bir organın komşu organ pahasına beslenmesinden bahsedelim. - her yerde açıklama için aynı nedenlere başvuracağız: yayılma" (Şekil 7).

Difüzyon sayesinde akciğerlerden gelen oksijen insan kanına, kandan da dokulara nüfuz eder.

Bilimsel literatürde tek yönlü difüzyon - ozmoz sürecini inceledim, yani. Maddelerin yarı geçirgen zarlardan difüzyonu. Ozmoz işlemi, temas eden iki sıvının sınırında, yalnızca çözücüye geçirgen olan ve çözünmüş maddenin moleküllerine hiç geçirgen olmayan bir bölme (zar) şeklinde bir engelin bulunması bakımından serbest difüzyondan farklıdır. (Şekil 8).

Toprak çözeltileri mineral tuzları içerir ve organik bileşikler. Topraktan gelen su, kök kıllarının yarı geçirgen zarlarından ozmoz yoluyla bitkiye girer. Topraktaki su konsantrasyonu kök kıllarının içindekinden daha yüksektir, dolayısıyla su tahılın içine nüfuz ederek bitkiye hayat verir.

1.3. Günlük yaşamda ve teknolojide difüzyonun rolü

Difüzyon birçok alanda kullanılır teknolojik süreçler: tuzlama, şeker elde etme (şeker pancarı talaşları suyla yıkanır, şeker molekülleri talaşlardan çözeltiye yayılır), reçel yapımı, kumaşların boyanması, eşyaların yıkanması, metallerin sementasyonu, kaynaklanması ve lehimlenmesi, vakumda difüzyon kaynağı dahil (metaller) Aksi takdirde yöntemler birleştirilemez - çelik ile dökme demir, gümüş ile paslanmaz çelik vb.) ve ürünlerin difüzyon metalizasyonu (çelik ürünlerin alüminyum, krom, silikon ile yüzey doygunluğu), nitrürleme - çelik yüzeyin nitrojenle doygunluğu (çelik sertleşir, aşınmaya dayanıklı hale gelir), karbürizasyon - çelik ürünlerin karbonla doygunluğu, siyanürleme - çelik yüzeyinin karbon ve nitrojenle doyurulması

Kokuların havada yayılması gazlardaki difüzyonun en yaygın örneğidir. Koku neden anında değil de bir süre sonra yayılıyor? Gerçek şu ki, belirli bir yönde hareket ederken kokulu madde molekülleri hava molekülleriyle çarpışır. Her gaz parçacığının yörüngesi kesikli bir çizgidir çünkü Çarpışma sırasında parçacıklar hareketlerinin yönünü ve hızını değiştirir.

2. Pratik kısım

Etrafımızda ne kadar şaşırtıcı ve ilginç şeyler oluyor! Çok şey bilmek istiyorum, kendim açıklamaya çalışıyorum. Bu nedenle bir dizi deney yapmaya karar verdim; bu sırada yayılma teorisinin gerçekten geçerli olup olmadığını ve pratikte doğrulanıp doğrulanmadığını bulmaya çalıştım. Herhangi bir teori ancak deneysel olarak defalarca doğrulanması durumunda güvenilir kabul edilebilir.

Deney No. 1 Sıvılarda difüzyon olgusunun gözlemlenmesi

Hedef: sıvıdaki difüzyonu inceleyin. Sabit sıcaklıkta (t = 20°C'de) suda potasyum permanganat parçalarının çözünmesini gözlemleyin.

Cihazlar ve malzemeler: bir bardak su, termometre, potasyum permanganat.

Bir parça potasyum permanganat ve iki bardak Temiz su 20 °C sıcaklıkta. Potasyum permanganat parçalarını bardaklara koydu ve neler olduğunu gözlemlemeye başladı. 1 dakika sonra bardaklardaki su renklenmeye başlar.

Su iyi çözücü. Su moleküllerinin etkisi altında, potasyum permanganatın katı maddelerinin molekülleri arasındaki bağlar tahrip olur.

İlk bardakta çözeltiyi karıştırmadım ama ikincisinde karıştırdım. Suyu karıştırarak (çalkalayarak) difüzyon işleminin çok daha hızlı gerçekleşmesini sağladım (2 dakika)

İlk bardaktaki suyun rengi zamanla daha da koyulaşır. Su molekülleri potasyum permanganat molekülleri arasına nüfuz ederek çekici kuvvetleri kırar. Moleküller arasındaki çekici kuvvetlerle eş zamanlı olarak itici kuvvetler de harekete geçmeye başlar ve bunun sonucunda katı maddenin kristal kafesi tahrip olur. Potasyum permanganatı çözme işlemi bitti. Deney 3 saat 15 dakika sürdü. Su tamamen kırmızıya döndü (Şekil 9-12).

Bir sıvıda difüzyon olgusunun uzun vadeli bir süreç olduğu ve bunun sonucunda katıların çözündüğü sonucuna varılabilir.

Difüzyon hızının başka neye bağlı olduğunu öğrenmek istedim.

Deney No. 2 Difüzyon hızının sıcaklığa bağımlılığının incelenmesi

Hedef: Su sıcaklığının difüzyon hızını nasıl etkilediğini inceleyin.

Cihazlar ve malzemeler: termometreler - 1 adet, kronometre - 1 adet, bardak - 4 adet, çay, potasyum permanganat.

(20°C başlangıç ​​sıcaklığında ve 100°C sıcaklıkta iki bardakta çay hazırlama deneyimi).

t=20 °C ve t=100 °C sıcaklıkta iki bardak su aldık. Rakamlar, deneyin başlangıcından belirli bir süre sonra deneyin ilerleyişini göstermektedir: deneyin başlangıcında - Şekil 1, 30 saniye sonra. - Şekil 2, 1 dakika sonra. - Şekil 3, 2 dakika sonra. - Şekil 4, 5 dakika sonra. - 15 dakika sonra pirinç 5. - Şekil 6. Bu deneyimden difüzyon hızının sıcaklıktan etkilendiği sonucuna varabiliriz: sıcaklık ne kadar yüksek olursa difüzyon hızı da o kadar yüksek olur (Şekil 13-17).

Çay yerine 2 bardak su içtiğimde de aynı sonuçları aldım. Bunlardan birinde oda sıcaklığında su, ikincisinde ise kaynar su vardı.

Her bardağa aynı miktarda potasyum permanganat koydum. Su sıcaklığının daha yüksek olduğu bardakta difüzyon süreci çok daha hızlı ilerledi (Şekil 18-23).

Bu nedenle difüzyon hızı sıcaklığa bağlıdır; sıcaklık ne kadar yüksek olursa difüzyon da o kadar yoğun olur.

Deney No. 3 Kimyasal reaktifler kullanılarak difüzyonun gözlemlenmesi

Hedef: Yayılma olayını uzaktan gözlemlemek.

Teçhizat: pamuk yünü, amonyak, fenolftalein, test tüpü.

Deneyimin açıklaması: Test tüpüne amonyak dökün. Bir parça pamuğu fenolftalein ile nemlendirin ve test tüpünün üstüne yerleştirin. Bir süre sonra yapağının rengini gözlemliyoruz (Şekil 24-26).

Amonyak buharlaşır; moleküller amonyak fenolftalein ile ıslatılmış pamuğun içine nüfuz etti ve pamuk yünü alkolle temas ettirmemesine rağmen renklendi. Alkol molekülleri hava moleküllerine karışarak pamuk yününe ulaştı. Bu deney uzaktan yayılma olgusunu göstermektedir.

4 numaralı deneyim. Gazlarda difüzyon olgusunun gözlemlenmesi

Hedef: Oda sıcaklığındaki değişikliklere bağlı olarak havadaki gaz difüzyonundaki değişikliklerin incelenmesi.

Cihazlar ve malzemeler: kronometre, parfüm, termometre

Deneyimin ve elde edilen sonuçların açıklaması: V = 120 m3 ofisinde t = +20 0 sıcaklıkta parfüm kokusunun yayılma süresini inceledim. Kokunun odaya yayılmaya başlamasından, incelenen nesneden (parfüm) 10 m uzaklıkta duran kişilerde belirgin hassasiyet elde edilene kadar geçen süre kaydedildi. (Şekil 27-29)

Deney No. 5 Guaj parçalarının sabit sıcaklıkta suda çözülmesi

Hedef:

Cihazlar ve malzemeler:üç bardak, su, üç renkli guaj.

Deneyimin ve elde edilen sonuçların açıklaması:

T = 25 0 C su ile doldurulmuş üç bardak aldılar ve bardaklara aynı guaj parçalarını attılar.

Guajın çözündüğünü gözlemlemeye başladık.

Fotoğraflar 1 dakika, 5 dakika, 10 dakika, 20 dakika sonra çekildi, çözünme 4 saat 19 dakika sonra sona erdi (Şekil 30-34)

Deney No. 6 Katılarda difüzyon olgusunun gözlemlenmesi

Hedef: katılarda difüzyonun gözlemlenmesi.

Cihazlar ve malzemeler: elma, patates, havuç, yeşil çözelti, pipet.

Deneyimin ve elde edilen sonuçların açıklaması:

Elmayı, havuçları ve patatesleri yarımlardan birine kesin.

Lekenin yüzeye nasıl yayıldığını gözlemliyoruz

İçeriye ne kadar derinlemesine nüfuz ettiğini görmek için parlak yeşilin temas ettiği noktayı kesiyoruz (Şekil 35-37).

Katılarda difüzyon olasılığı hakkındaki hipotezi doğrulamak için bir deney nasıl yapılır? Maddeleri böyle bir toplanma durumunda karıştırmak mümkün müdür? Büyük ihtimalle cevap “Evet”tir. Ancak kalın jeller kullanılarak katılarda (çok viskoz) difüzyonun gözlemlenmesi uygundur. Bu yoğun bir jelatin çözeltisidir. Şu şekilde hazırlanabilir: 4-5 gr kuru yenilebilir jelatini soğuk suda çözün. Jelatin önce birkaç saat şişmeli ve daha sonra 100 ml su içerisinde karıştırılarak tamamen eritilmeli, bir kaba indirilmelidir. sıcak su. Soğutulduktan sonra %4-5'lik bir jelatin çözeltisi elde edilir.

Deney No. 7 Kalın jeller kullanılarak difüzyonun gözlemlenmesi

Hedef: Katılarda difüzyon olgusunun gözlemlenmesi (kalın bir jelatin çözeltisi kullanılarak).

Teçhizat:%4 jelatin çözeltisi, test tüpü, küçük potasyum permanganat kristali, cımbız.

Deneyin açıklaması ve sonucu: Jelatin solüsyonunu bir test tüpüne yerleştirin; bir cımbızla tek hareketle test tüpünün ortasına bir potasyum permanganat kristalini hızla sokun.

Deneyin başında potasyum permanganat kristali

1,5 saat sonra kristalin jelatin solüsyonlu bir şişe içindeki konumu

Birkaç dakika içinde kristalin etrafında mor renkli bir top büyümeye başlayacak ve zamanla giderek büyüyecek. Bu, kristal maddenin her yöne aynı hızla yayıldığı anlamına gelir (Şekil 38-39).

Katılarda difüzyon meydana gelir, ancak sıvılara ve gazlara göre çok daha yavaştır.

Deney No. 8 Sıvı - termal difüzyonda sıcaklık farkı

Hedef: Termal difüzyon olgusunun gözlemlenmesi.

Teçhizat: 4 adet birbirinin aynısı cam kap, 2 adet boya rengi, sıcak ve soğuk su, 2 adet plastik kart.

Deneyin açıklaması ve sonucu:

1. 1 ve 2 numaralı kaplara biraz kırmızı boya, 3 ve 4 numaralı kaplara ise mavi boya ekleyin.

2. 1 ve 2 numaralı kaplara sıcak su dökün.

3. Dökün soğuk su 3 ve 4 numaralı gemilere.

4. Kabı 1 örtün plastik kart, ters çevirin ve 4 numaralı kabın üzerine yerleştirin.

5. 3 numaralı kabı plastik bir kartla örtün, ters çevirin ve 2 numaralı kabın üzerine yerleştirin.

6. Her iki kartı da çıkarın.

Bu deney termal difüzyonun etkisini göstermektedir. İlk durumda soğuk suyun üzerinde sıcak su belirir ve sıcaklıklar eşitlenene kadar difüzyon gerçekleşmez. İkinci durumda ise tam tersine alt kısım sıcak, üst kısım soğuktur. İkinci durumda ise moleküller sıcak su yukarı doğru çabalamaya başlar ve soğuk moleküller aşağı doğru çabalamaya başlar (Şekil 41-44).

Çözüm

Bu sırada Araştırma çalışması difüzyonun insanların ve hayvanların yaşamında büyük bir rol oynadığı sonucuna varabiliriz.

Bu araştırma çalışmasından difüzyon süresinin sıcaklığa bağlı olduğu sonucuna varılabilir: sıcaklık ne kadar yüksek olursa difüzyon da o kadar hızlı gerçekleşir.

Örnek olarak çeşitli maddeleri kullanarak difüzyon olgusunu inceledim.

Akış hızı maddenin türüne bağlıdır: gazlarda sıvılara göre daha hızlı akar; katılarda difüzyon çok daha yavaş ilerler, bu ifade şu şekilde açıklanabilir: gaz molekülleri serbesttir, birbirinden çok uzak mesafelerde bulunurlar. daha fazla boyut Moleküller yüksek hızlarda hareket eder. Sıvıların molekülleri gazlardaki gibi rastgele düzenlenir, ancak çok daha yoğundur. Komşu moleküllerle çevrelenen her molekül, sıvının içinde yavaşça hareket eder. Katı molekülleri bir denge konumu etrafında titreşir.

Termal yayılma vardır.

Kaynakça

Gendenstein, L.E. Fizik. 7. sınıf. Bölüm 1 / L.E. Gendenshtein, A.B., Kaidalov. - M: Mnemosyne, 2009.-255 s.;

Kirillova, I.G. 7. sınıf öğrencileri için fizik okuma kitabı lise/ I.G. Kirillova.-M., 1986.-207 s.;

Olgin, O. Patlamasız deneyler / O. Olgin - M.: Khimik, 1986.-192 s.;

Peryshkin, A.V. Fizik ders kitabı, 7. sınıf / A.V. Peryshkin.- M., 2010.-189 s.;

Razumovsky, V.G. Fizikte yaratıcı problemler / V.G. Razumovsky.-M., 1966.-159 s.;

Ryzhenkov, A.P. Fizik. İnsan. Çevre: 7. sınıf fizik ders kitabına ek Eğitim Kurumları/ A.P. Ryzhenkov.-M., 1996.- 120 s.;

Chuyanov, V.A. ansiklopedik sözlük genç fizikçi / V.A. Chuyanov.-M., 1984.-352 s.;

Shablovsky, V. Eğlenceli fizik / V. Shablovsky. S.-P., Trigon, 1997.-416 s.

Başvuru

resim 1

şekil 2

Figür 3

Şekil 4

Şekil 5

Şekil 6

şekil 7

Çözücü parçacıkları (mavi) membranı geçebilir,

çözünen parçacıklar (kırmızı) değildir.

Şekil 8

şekil 9

Şekil 10

Şekil 11

Şekil 12

Şekil 13

Şekil 14

Şekil 15

Şekil 16

Şekil 17

şekil 18

şekil 19

Şekil 20

şekil 21

şekil 22

Şekil 23

Şekil 24

Şekil 25

şekil 26

şekil 27

Şekil 28

şekil 29

Şekil 30

Şekil 31

Şekil 32

Şekil 33

Şekil 34

Şekil 35

şekil 36

Çayın içindeki şekerin daha hızlı çözünmesi için karıştırılması gerekir. Ancak bunu yapmazsanız, bir süre sonra tüm şekerin eriyeceği ve çayın tatlı olacağı ortaya çıktı. Bu derste, maddelerin bu şekilde kendiliğinden karışmasının moleküllerin sürekli kaotik hareketi ile açıklandığını ve bu olaya difüzyon denildiğini öğreneceksiniz.

Konu: Maddenin yapısı hakkında ilk bilgiler

Ders: Difüzyon

Günlük yaşamımızda bazen bazı fiziksel olayları fark etmeyiz. Örneğin birisi bir parfüm şişesini açtı ve biz de parfümün içindeyken bile uzun mesafe Bu kokuyu koklayalım. Dairemize çıkan merdivenlerden yukarı çıktığımızda evde pişirilen yemeklerin kokusunu alabiliyoruz. Çay yapmak için bir bardak sıcak suya bir poşet çay yaprağı koyuyoruz ve çay yapraklarının bardaktaki tüm suyu nasıl renklendirdiğini fark etmiyoruz bile.

Pirinç. 1. Çay yaprakları poşetin içinde olmasına rağmen bardaktaki tüm suyu lekeliyor

Bu olayların tümü, difüzyon adı verilen aynı fiziksel olayla ilişkilidir. Bunun nedeni, bir ve başka bir maddenin moleküllerinin karşılıklı olarak birbirine nüfuz etmesidir.

Difüzyon, bir maddenin moleküllerinin diğerinin molekülleri arasındaki boşluklara kendiliğinden karşılıklı nüfuz etmesidir.

Bu tanımda her kelime önemlidir: kendiliğinden, karşılıklı, nüfuz ve moleküller.

Bir kaba çözelti dökerseniz bakır sülfat (Mavi renk) ve karıştırmadan dikkatlice üstüne dökün Temiz su, o zaman ilk başta su ile bakır sülfat arasındaki oldukça net olan sınırın zamanla giderek bulanıklaştığını fark edebilirsiniz. Deneye bir hafta devam edilirse bu sınır tamamen ortadan kalkacak ve kaptaki sıvının rengi tekdüze hale gelecektir.

Pirinç. 2. Bir bakır sülfat çözeltisinin su içinde difüzyonu

Gazlarda difüzyon süreci çok daha hızlı gerçekleşir. Tabanı olmayan silindirik bir cam kap alalım ve iç yüzeyine dikey evrensel gösterge kağıdı şeritleri yapıştıralım. Bu şeritler, belirli maddelerin buharlarının etkisi altında renk değiştirme özelliğine sahiptir. Bir bardağın dibine bu maddeden az bir miktar dökün ve bu kabın içine silindirik bir kap yerleştirin. İlk başta gösterge şeritlerinin alt kısmının renginin değiştiğini, ancak 10-20 saniye sonra şeritlerin tüm uzunluğu boyunca parlak maviye döndüğünü göreceğiz. Bu, hava ile gaz halindeki bir maddenin kendiliğinden birbirine karıştığı, yani bir maddenin moleküllerinin diğerinin molekülleri arasındaki boşluklara karşılıklı nüfuz etmesi, yani difüzyonun meydana geldiği anlamına gelir.

Pirinç. 3. Uçucu bir maddenin buharlarının difüzyonu sonucu, gösterge kağıdı şeritlerinin rengi önce alt kısımda, sonra tüm uzunluk boyunca değişir.

Belirli maddelerin yayılma hızının etkilenebileceği ortaya çıktı. Bunu doğrulamak için biri sıcak su, diğeri sıcak su dolu iki bardak alalım. soğuk su. Her iki bardağa da aynı miktarda dökün hazır kahve. Bardaklardan birinde difüzyon çok daha hızlı ilerleyecektir. Sana söylediği gibi hayat deneyimi Difüzyon, difüzyon yapan maddelerin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa o kadar hızlı gerçekleşir.

Pirinç. 4. Sağ bardaktaki suyun sıcaklığı daha yüksektir ve bu nedenle hazır kahvenin difüzyonu daha hızlı gerçekleşir

Maddelerin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa difüzyon da o kadar hızlı gerçekleşir.

Katılarda difüzyon meydana gelebilir mi? İlk bakışta hayır. Ancak deneyim bu soruya farklı bir cevap veriyor. İki farklı metalin (örneğin kurşun ve altın) yüzeyleri iyice cilalanır ve birbirine sıkıca bastırılırsa, metal moleküllerinin karşılıklı nüfuzu yaklaşık bir milimetre derinliğe kadar kaydedilebilir. Doğru, bu birkaç yıl sürecek.

Pirinç. 5. Katılarda difüzyon son derece yavaş gerçekleşir

Difüzyon gazlarda, sıvılarda ve katılarda meydana gelebilir, ancak difüzyonun gerçekleşmesi için gereken süre önemli ölçüde değişir.

Yayılan maddelerin sıcaklığı arttırılarak difüzyon hızı arttırılabilir.

Kaynakça

1.Peryshkin A.V. Fizik. 7. sınıf – 14. baskı, stereotip. – M.: Bustard, 2010.

2. Peryshkin A.V. Fizikte problemlerin toplanması, 7 – 9. Sınıflar: 5. baskı, stereotip. – M: Yayınevi “Sınav”, 2010.

3. Lukashik V.I., Ivanova E.V. Genel eğitim kurumlarının 7-9. sınıfları için fizik problemlerinin derlenmesi. – 17. baskı. – M.: Eğitim, 2004.

1. Dijital Eğitim Kaynaklarının birleşik koleksiyonu ().

2. Dijital Eğitim Kaynaklarının birleşik koleksiyonu ().

Ev ödevi

Lukashik V.I., Ivanova E.V. 7 – 9. Sınıflar için fizik problemlerinin toplanması

Kesinlikle tüm insanlar yayılma gibi bir kavramı duymuşlardır. 7. sınıfta fizik dersinde işlenen konulardan biriydi bu. Bu fenomenin bizi kesinlikle her yerde çevrelemesine rağmen, çok az kişi bunu biliyor. Bu ne anlama geliyor? Nedir fiziksel anlam ve onun yardımıyla hayatı nasıl kolaylaştırabilirsiniz? Bugün bunun hakkında konuşacağız.

Fizikte Difüzyon: Tanım

Bu, bir maddenin moleküllerinin başka bir maddenin molekülleri arasına nüfuz etme sürecidir. Konuşuyorum basit bir dille Bu işleme karıştırma denilebilir. Bu sırada karıştırma, bir maddenin moleküllerinin birbirleri arasında karşılıklı nüfuz etmesiyle oluşur. Örneğin kahve yaparken hazır kahve molekülleri su moleküllerine nüfuz eder ve bunun tersi de geçerlidir.

Bunun hızı fiziksel süreç aşağıdaki faktörlere bağlıdır:

1. Sıcaklık.
2. Bir maddenin toplam durumu.
3. Dış etki.

Bir maddenin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa moleküller o kadar hızlı hareket eder. Buradan, karıştırma işlemi yüksek sıcaklıklarda daha hızlı oluşur.

Maddenin toplam durumu - en önemli faktör . Toplanmanın her aşamasında moleküller belirli bir hızda hareket eder.

Difüzyon aşağıdaki toplama durumlarında meydana gelebilir:

1. Sıvı.
2. Sağlam.

Büyük ihtimalle okuyucunun aklına şu sorular gelecektir:

1. Difüzyonun nedenleri nelerdir?
2. Nerede daha hızlı gerçekleşir?
3. Nasıl kullanılır? gerçek hayat?

Bunların cevaplarını aşağıda bulabilirsiniz.

Nedenler

Kesinlikle bu dünyadaki her şeyin kendi nedeni vardır. VE difüzyon istisna değildir. Fizikçiler bunun ortaya çıkmasının nedenlerini çok iyi anlıyorlar. Onları nasıl getireceğim sıradan insan?

Elbette herkes moleküllerin içeride olduğunu duymuştur. sürekli hareket. Üstelik bu hareket düzensiz ve kaotiktir ve hızı oldukça yüksektir. Bu hareket ve moleküllerin sürekli çarpışması sayesinde karşılıklı nüfuzları meydana gelir.

Bu hareketin herhangi bir kanıtı var mı? Kesinlikle! Parfüm veya deodorant kokusunu ne kadar çabuk almaya başladığınızı hatırlıyor musunuz? Peki ya annenin mutfakta hazırladığı yemeğin kokusu? Ne kadar çabuk hatırla çay veya kahve hazırlamak. Moleküllerin hareketi olmasaydı bütün bunlar gerçekleşemezdi. Difüzyonun ana nedeninin moleküllerin sürekli hareketi olduğu sonucuna vardık.

Şimdi geriye tek bir soru kalıyor: Bu harekete ne sebep oldu? Denge arzusu tarafından yönlendirilir. Yani bir maddede bu parçacıkların yüksek ve düşük konsantrasyonlarının bulunduğu alanlar vardır. Ve bu arzu sayesinde sürekli olarak yüksek konsantrasyonlu bir alandan düşük konsantrasyonlu bir alana doğru hareket ederler. Onlar sürekli birbirleriyle çarpışmak ve karşılıklı penetrasyon meydana gelir.

Gazlarda difüzyon

Parçacıkların gazlarda karıştırılması işlemi en hızlıdır. Hem homojen gazlar arasında hem de farklı konsantrasyonlara sahip gazlar arasında meydana gelebilir.

Hayattan canlı örnekler:

1. Oda spreyini difüzyon yoluyla koklarsınız.
2. Pişen yemeğin kokusunu alıyorsunuz. Hemen hissetmeye başladığınızı, ancak spreyin kokusunu birkaç saniye sonra hissetmeye başladığınızı unutmayın. Bu, yüksek sıcaklıklarda moleküllerin hareket hızının daha yüksek olmasıyla açıklanmaktadır.
3. Soğan doğrarken akan gözyaşları. Soğan molekülleri hava molekülleriyle karışır ve gözleriniz buna tepki verir.

Sıvılarda difüzyon nasıl gerçekleşir?

Sıvılarda difüzyon daha yavaştır. Birkaç dakikadan birkaç saate kadar sürebilir.

En canlı örnekler hayattan:

1. Çay ya da kahve yapmak.
2. Su ve potasyum permanganatın karıştırılması.
3. Bir tuz veya soda çözeltisi hazırlamak.

Bu durumlarda difüzyon çok hızlı gerçekleşir (10 dakikaya kadar). Ancak sürece harici bir etki uygulanırsa, örneğin bu çözeltileri bir kaşıkla karıştırmak, o zaman süreç çok daha hızlı ilerleyecek ve bir dakikadan fazla sürmeyecektir.

Daha koyu sıvıları karıştırırken difüzyon çok daha uzun sürecektir. Örneğin ikisini karıştırmak sıvı metaller birkaç saat sürebilir. Elbette bunu birkaç dakika içinde yapabilirsiniz, ancak bu durumda işe yarayacaktır. düşük kaliteli alaşım.

Örneğin mayonez ve ekşi kremayı karıştırırken difüzyon çok uzun zaman alacaktır. Ancak dış etkilerin yardımına başvurursanız bu süreç bir dakika bile sürmez.

Katılarda difüzyon: örnekler

Katılarda parçacıkların karşılıklı nüfuzu çok yavaş gerçekleşir. Bu süreç birkaç yıl sürebilir. Süresi maddenin bileşimine ve yapısına bağlıdır. kristal kafes.

Katılarda difüzyonun var olduğunu kanıtlayan deneyler.

1. İki plakanın yapıştırılması farklı metaller. Bu iki levhayı birbirine yakın ve baskı altında tutarsanız, beş yıl içinde aralarında 1 milimetre genişliğinde bir tabaka oluşacaktır. Şöyle küçük katman her iki metalin molekülleri olacaktır. Bu iki plaka birbirine kaynaştırılacak.
2. Çok ince bir kurşun silindir uygulanır ince tabaka altın. Daha sonra bu yapı 10 gün boyunca fırına konur. Fırındaki hava sıcaklığı 200 santigrat derecedir. Bu silindir ince diskler halinde kesildikten sonra, kurşunun altına nüfuz ettiği ve bunun tersinin de olduğu çok açık bir şekilde görülüyordu.

Çevredeki yayılma örnekleri

Zaten anladığınız gibi, ortam ne kadar sertse moleküllerin karışma hızı da o kadar düşük olur. Şimdi gerçek hayatta bundan nerede pratik faydalar elde edebileceğinizden bahsedelim. fiziksel olay.

Yayılma süreci yaşamlarımızda sürekli olarak meydana gelir. Yatağa uzandığımızda bile çarşafın yüzeyinde cildimizden çok ince bir tabaka kalır. Ayrıca teri emer. Bu nedenle yatak kirleniyor ve değiştirilmesi gerekiyor.

Yani bu sürecin günlük yaşamdaki tezahürü şu şekilde olabilir:

1. Tereyağını ekmeğin üzerine sürdüğünüzde emilir.
2. Salatalık turşusu yaparken önce tuz suyla dağılır, ardından tuzlu su salatalıkla birlikte dağılmaya başlar. Sonuç olarak lezzetli bir atıştırmalık elde ediyoruz. Bankaların bir araya getirilmesi gerekiyor. Suyun buharlaşmamasını sağlamak için bu gereklidir. Daha doğrusu su moleküllerinin hava molekülleri ile yayılmaması gerekir.
3. Bulaşıkları yıkarken su ve deterjan molekülleri kalan yiyecek parçalarının moleküllerine nüfuz eder. Bu onların tabaktan çıkmasına ve tabağı daha temiz hale getirmesine yardımcı olur.

Doğada difüzyonun tezahürü:

1. Döllenme süreci tam da bu fiziksel olay nedeniyle gerçekleşir. Yumurta ve sperm molekülleri dağılır ve ardından embriyo ortaya çıkar.
2. Toprak gübrelemesi. Belirli kullanımı sayesinde kimyasallar veya kompost, toprak daha verimli hale gelir. Bu neden oluyor? Buradaki fikir, gübre moleküllerinin toprak molekülleri ile yayılmasıdır. Bundan sonra toprak molekülleri ile bitki kökü arasında difüzyon süreci meydana gelir. Bu sayede sezon daha verimli geçecek.
3. Endüstriyel atıkların havayla karıştırılması onu büyük ölçüde kirletir. Bu nedenle bir kilometre yarıçapındaki hava çok kirli hale gelir. Molekülleri moleküllerle yayılır temiz hava komşu bölgelerden. Şehirdeki çevresel durum bu şekilde kötüleşiyor.

Bu sürecin endüstrideki tezahürü:

1. Silikonizasyon, silikon ile difüzyon doygunluğu işlemidir. Gaz atmosferinde gerçekleştirilir. Parçanın silikonla doyurulmuş tabakası çok yüksek sertliğe sahip değildir ancak deniz suyu, nitrik, hidroklorik ve sülfürik asitlerde yüksek korozyon direncine ve artırılmış aşınma direncine sahiptir.
2. Alaşımların üretiminde metallerdeki difüzyon önemli bir rol oynar. Kaliteli bir alaşım elde etmek için alaşımların yüksek sıcaklıklarda ve dış etkilerle üretilmesi gerekir. Bu, yayılma sürecini önemli ölçüde hızlandıracaktır.

Bu süreçler çeşitli endüstrilerde meydana gelir:

1. Elektronik.
2. Yarı iletken.
3. Makine Mühendisliği.

Anladığınız gibi yayılma sürecinin yaşamlarımız üzerinde hem olumlu hem de olumsuz etkileri olabilir. Hayatınızı yönetebilmeniz ve bu fiziksel olgunun faydalarını en üst düzeye çıkarabilmenizin yanı sıra, zararı da en aza indirebilmeniz gerekir.

Artık yayılma gibi fiziksel bir olgunun özünü biliyorsunuz. Hareketlerinden dolayı parçacıkların karşılıklı nüfuz etmesinden oluşur. Ve hayatta kesinlikle her şey hareket eder. Öğrenciyseniz makalemizi okuduktan sonra kesinlikle 5 notu alacaksınız. Size iyi şanslar!

Fizik öğretmeni Nozdrina L.D.

Gazlarda, sıvılarda ve katılarda difüzyon.

Slayt 2

Dersin amaçları ve hedefleri

BİT'in temel hükümleri;

Difüzyonun belirlenmesi;

Çeşitli ortamlarda difüzyon sürecinin özellikleri.

MCT'ye dayanarak difüzyon olgusunu açıklayın.

Slayt 3

• Molekül maddenin en küçük parçacığıdır.
• Mikhail Vasilyevich Lomonosov 1745'te atom ve molekül kavramlarını birbirinden ayırdı.
• Moleküller atomlardan oluşur.
• Atom, kimyasal bir elementin en küçük parçacığıdır.

Slayt 4

Maddenin üç hali

Molekülün boyutları yaklaşık 10‾¹ºm'dir.

Tekrar edelim

Slayt 5

"Bir deneyime, hayal gücünden doğan 1000 görüşten daha değer veririm"

M. V. Lomonosov

• Fiziksel bilginin kaynakları

Slayt 6

Brown hareketi

1827'de Robert Brown, bitki poleni süspansiyonunu mikroskop altında gözlemleyerek parçacıkların karmaşık yörüngeleri tanımlayan sürekli hareket halinde olduğunu keşfetti.

Slayt 8

Difüzyon gözlemlendi

• Gazlarda
• Sıvılarda
• Katılarda

Slayt 9

Aromatik yağlar ve reçineler parfüm endüstrisinde, tıbbi aromaterapide ve kilise ihtiyaçlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Gazların gazlarda difüzyonu

Slayt 10

Gazların gazlarda difüzyonu

• Aromatikler
• Yağlar
• Reçineler
• Yasemin yaprakları
• Gül yaprakları
• Mür
• tütsü ağacı

Slayt 11

Hangimiz bahar gecesinin kokusundan etkilenmedik? Kuş kirazı, akasya ve leylak kokularını duyabiliyorduk. Çiçeklerin koku molekülleri havaya yayılır.

Gazların gazlarda difüzyonu

Slayt 12

Çay, kahve ve kakao genellikle tonik ürünler olarak tüketilir.

Çayın anavatanı Çin, kahvenin anavatanı Afrika, kakaonun anavatanı Amerika’dır. Bu içeceklerin aromasının hızla yayılması, kokulu madde moleküllerinin hava molekülleri arasına nüfuz etmesiyle açıklanmaktadır.

Gazların gazlarda difüzyonu

Slayt 13

Böceklerin iletişim kurmasının en yaygın yolu, hayvanların kendilerini korumak veya dikkat çekmek için kullandıkları koku kimyasallarıdır.

• Kokuların aktarımı difüzyon yoluyla gerçekleşir.

Gazların gazlarda difüzyonu

Slayt 14

• Çekici
• Feromonlar, hormonlar.
• Gazların gazlarda difüzyonu
• Kokular
• Kelebekler
• Mayıs böcekleri
• Gelincikler
• Tahta kurusu
• Kokarcalar
• İğrenç
• Kovucular

Slayt 15

Ormanlar gezegenin akciğerleridir ve tüm canlıların nefes almasına yardımcı olur.

Şehir havası çok sayıda gazlı madde içerir ( karbonmonoksit, karbon dioksitçalışma sonucunda elde edilen nitrojen oksitler, kükürt) endüstriyel kompleks, ulaşım ve kamu hizmetleri.

Ormanların havayı temizleme süreci difüzyonla açıklanabilir.

Gazların gazlarda difüzyonu

Slayt 16

Doğal yanıcı gazın rengi ve kokusu yoktur.

Gazların gazlarda difüzyonu

Difüzyon nedeniyle gaz odanın her tarafına yayılarak patlayıcı bir karışım oluşturur.

Slayt 18

Çözümler çevresel problem hava temizlemeyle ilgili:

1) egzoz borularındaki filtreler;

2) yollar boyunca ve işletmelerin çevresinde zararlı maddeleri emen bitkiler yetiştirmek.

Gazların gazlarda difüzyonu

• Kavak

Slayt 19

Hava moleküllerinin ve amonyak moleküllerinin difüzyon sürecinin gözlemlenmesi (gösterge, alkali bir ortamın varlığını kaydeden turnusol kağıdıdır)

DENEYİMİZ

Slayt 20

Yangından çıkan dumanın havada dağıldığını gözlemlemek.

DENEYİMİZ

Slayt 21

DENEYİMİZ

Odaya oda spreyi kokusu yayılıyor.

Slayt 22

Arı zehiri, aromatik bir kokuya ve yüksek biyolojik aktiviteye sahip, renksiz, şeffaf bir sıvıdır.

Arı zehirinin hızlı nüfuz etmesi ile ilişkilidir. biyolojik süreçler organizmada

(zehir moleküllerinin hareketi ve bunların bağ dokusunun hücreler arası sıvısı ile etkileşimi ile).

SIVI İÇİNDE SIVI DİFÜZYONU

Slayt 23

Çay hazırlamak için bazı bitkilerin çiçekleri ve yaprakları kullanılır: yasemin, gül, ıhlamur, kekik, nane, kekik ve diğerleri.

SIVI İÇİNDE SIVI DİFÜZYONU

Slayt 24

SIVI İÇİNDE SIVI DİFÜZYONU

• Yeşil
• Siyah

Katı halde çayın rengi yaprakların nasıl işlendiğine bağlıdır.

Çay demleme, su moleküllerinin difüzyonuna ve bitkilerdeki renklendirici maddelere dayanmaktadır.

Slayt 25

DENEYİMİZ

Sizi çay içmeye davet ediyoruz.

Slayt 26

DENEYİMİZ

Çayı soğuk ve sıcak suyla demlerken difüzyon hızının karşılaştırılması.

Difüzyon süreci artan sıcaklıkla hızlanır; Gazlara göre daha yavaş oluşur.

Slayt 27

Bir dilim limon eklendiğinde çayın rengi daha hafif olur.

DENEYİMİZ

Çayın rengi yalnızca nötr bir ortamda (su) kahverengidir.

Slayt 28

DENEYİMİZ

Pancarın rengini doyurmak için suya asetik asit eklenir.

Slayt 29

Tuz kokusu, iyot kokusu.

Zaptedilemez ve gururlu

Resiflerin taş ağızlıkları

Sudan çıkarılıyorlar...

Yu.Drunina

Her yıl atmosfere 2 milyar ton tuz giriyor.

Slayt 30

Duman, soluduğumuz havayı zehirleyen sarı bir sistir.

Duman, solunum ve kalp hastalıklarının ve insan bağışıklığının zayıflamasının ana nedenidir.

GAZLARDA KATI DİFÜZYONU

Slayt 31

GAZLARDA KATI DİFÜZYONU

Kent havasında bulunan parçacıklar.

• Bitki poleni
• Mikroorganizmalar ve sporları
• Kuru kum
• Kömür tozu
• Çimento tozu
• Gübre
• Asbest
• Kadmiyum
• Merkür
• Yol göstermek
• Demir oksit
• Bakır oksit
• Parçacık yarıçapı, µm
• 20 – 60
• 1 - 15
• 200 - 2000
• 10 – 400
• 10 – 150
• 30 – 800
• 10 – 200
• 0,5-1
• 0,1-1
• 0,1-1

Slayt 32

Sebzelerin salamura edilmesi süreci nasıl açıklanır?

Slayt 33

BİR KATI MADDENİN SIVI İÇİNDE DİFÜZYONU

Mantar turşusu

Slayt 34

Meyve turşusu

BİR KATI MADDENİN SIVI İÇİNDE DİFÜZYONU

Tuzlama sırasında tuz kristalleri sulu bir çözeltide Na ve Cl iyonlarına ayrışır, rastgele hareket eder ve gıda ürünlerinin gözenekleri arasındaki boşlukları işgal eder.

Slayt 35

Reçel ve komposto yapmak.

BİR KATI MADDENİN SIVI İÇİNDE DİFÜZYONU

Slayt 36

Endüstriyel üretimde pancardan şeker üretimi

BİR KATI MADDENİN SIVI İÇİNDE DİFÜZYONU

Slayt 37

Potasyum permanganat kristallerinin suda çözülmesi.

DENEYİMİZ

Slayt 38

DENEYİMİZ

Şeker kristallerinin sıcak suda çözülmesi.

Slayt 39

Mucaltina tabletinin suda çözülmesi.

DENEYİMİZ

Slayt 40

Hazırlık turşu, lahana turşusu, tuzlu balık ve evde domuz yağı.

DENEYİMİZ

Slayt 41

Demir ve çelik parçalara sertlik, aşınma direnci ve üstün dayanıklılık kazandırmak için yüzeyleri karbonla yaygın doygunluğa (sementasyon) tabi tutulur.

Slayt 42

İngiliz metalurji uzmanı William Roberts-Austin, bu silindiri 10 gün boyunca yaklaşık 200 ° C sıcaklıktaki bir fırına yerleştirerek altının kurşundaki difüzyonunu ölçtü.

Altın atomları kurşun silindirin her tarafına eşit şekilde dağıtıldı.

Slayt 43

DENEYİMİZ

Potasyum permanganat ve balmumu moleküllerinin difüzyon olgusunun gözlemlenmesi.

Slayt 44

DENEYİMİZ

• Üç haftada sonuç.
• İki ay geçti.
• Katı molekülleri en yavaş yayılır.

Slayt 45

• Difüzyonun nedeni moleküllerin rastgele hareketidir.
• Difüzyon hızı, temas eden cisimlerin toplanma durumuna bağlıdır.
• Difüzyon gazlarda hızlı, sıvılarda daha yavaş, katılarda ise çok yavaştır.
• Difüzyon süreci sıcaklığın artmasıyla hızlanır, ortamın viskozitesi ve parçacık boyutu azalır.

Slayt 46

1. Hangi çizim bir su damlasını mikroskop altında yüksek büyütmede en doğru şekilde gösterir?

2. İki maddenin parçacık modellerini kullanarak, kendiliğinden karıştıkları zaman maddede neler olduğunu gösterin.

3. Okların yönünün bir maddedeki iki parçacığın hareket yönünü doğru şekilde gösterdiği bir resim seçin.

Parçacıkların madde içerisinde nasıl hareket ettiğini açıklayınız.

Afrika'da büyüyen palmiye parçacıklarının ve Sibirya'da büyüyen sedir parçacıklarının hareketiyle hangi danslar veya melodiler karşılaştırılabilir?

Slayt 47

Herkes ne kadar faydalı olduğunu biliyor soğan. Ama kestiğimizde gözyaşı döküyoruz. Sebebini açıkla?

Bu, difüzyon olgusu ile açıklanmaktadır.Bunun nedeni, gözyaşına neden olan uçucu madde lakrimatörüdür. Gözün mukoza sıvısında çözünerek, gözün mukoza zarını tahriş eden sülfürik asit açığa çıkarır.

Slayt 48

Orta seviye: 1. Hangi salamurada - sıcak veya soğuk - salatalıklar daha hızlı turşu olur?

2. Düşük kaliteli boya ile boyanmış kumaş ıslandığında neden açık renkli çamaşırlarla temas halinde tutulamaz?

Yeterli seviye: 1. Yangından çıkan duman yukarıya doğru neden sakin havalarda bile hızla görünmez oluyor?

2. Hermetik olarak kapatılmış bir ortamda kokular yayılacak mı? bodrum, kesinlikle hiçbir taslağın olmadığı yer?

Yüksek seviye: 1. Eter içeren açık bir kap terazide dengelendi ve yalnız bırakıldı. Bir süre sonra terazilerin dengesi bozuldu. Neden?

2. İnsanların ve hayvanların solunum süreçlerinde difüzyonun önemi nedir?

Slayt 49

1. Paragraf 9, paragrafa ilişkin sorular;

2. Deneysel görev (evde gözlemlenen yayılma olayını tanımlayın).

3. Soruyu yazılı olarak cevaplayın:

Tatlı şurubun tadı neden zamanla meyveye benzer? (ortalama seviye)

Tuzlu ringa balığı suda bir süre bekletildikten sonra neden daha az tuzlu hale gelir? (yeterli seviye)

Yapıştırma ve lehimleme sırasında neden sıvı tutkal ve erimiş lehim kullanılır? ( yüksek seviye)

Slayt 50

Slayt 51

1. Semke A.I. “Fizikte standart dışı problemler”, Yaroslavl: Kalkınma Akademisi, 2007.

2. Shustova L.V., Shustov S.B. “Ekolojinin kimyasal temelleri.” M.: Eğitim, 1995.

3.Lukashik V.I. 7-8 sınıflar için fizik problem kitabı. M.: Eğitim, 2002.

4. Katz Ts.B. Fizik derslerinde biyofizik. M.: Eğitim, 1998.

5. Fizik Ansiklopedisi. M.: Avanta+, 1999.

6.Bogdanov K.Yu. Bir biyoloğu ziyaret eden bir fizikçi. M.: Nauka, 1986.

7. Enochovich A.S. Fizik El Kitabı. M.: Eğitim, 1990.

8. Olgin O.I. Patlamasız deneyler. M.: Kimya, 1986.

9. Kovtunovich M.G. "Fizik 7-11. Sınıflarda ev deneyi." M.: İnsani Yayıncılık Merkezi, 2007.

10. İnternet kaynakları.

Edebiyat

Tüm slaytları görüntüle

Dersin Hedefleri:

Eğitim: Öğrencilerin belirli bir konu hakkındaki bilgilerini pekiştirmek, onlara bir maddenin moleküllerinin çeşitli toplanma durumlarındaki davranışını anlamayı ve tanımlamayı öğretmek, doğada ve insan yaşamında difüzyon sürecinin önemini açıklamak.

Eğitimsel: Öğrencilerin bilimsel düşünme yeteneğini geliştirmeye devam edin.

Eğitimsel: Öğrencilere doğada görülen olayları çeşitli fiziksel yasalar hakkında edinilen bilgilerle karşılaştırma yeteneğini aşılamak.

Anahtar terimler:

Maddenin durumu bir dizi belirli özelliklerle (örneğin, hacmin, şeklin vb. korunması veya korunamaması) karakterize edilebilecek bir madde durumudur.

Difüzyon

Maddenin toplanma durumu kavramı.

Çevremizdeki dünya karmaşık ve değişkendir. Aynı zamanda dünyadaki sınırsız çeşitliliğin aslında o kadar da sınırsız olmadığını fark edebiliyoruz. Çoğu zaman aynı maddeleri farklı hallerde görüyoruz.

Sözlerimin doğruluğunu kanıtlayabileceğim en basit örnek sudur. Farklı hallerde görmek en kolayıdır - buhar veya sis, buz veya kar, mutfaktaki musluktan akan sıvı. Suyun özellikleri şu veya bu şekilde ne olursa olsun, her zaman su olarak kalır - bileşimi değişmez. Bunlar aynı 2 hidrojen molekülü ve 1 oksijen molekülüdür.

Aldığımız örneği kullanmaya devam edersek suyun bu 3 halinin belirli dış koşullara bağlı olduğunu görebiliriz. Böylece su 0 derecede donarak buza, su ise 100 derecede kaynayarak buhara dönüşür. Bu fotoğraf suyun 3 durumunu da açıkça göstermektedir:

Pirinç. 1: 3 suyun fiziksel hali

Peki verdiğimiz örnek üzerinde dikkatlice düşündükten sonra ne gibi sonuçlar çıkarabiliriz? Bunlar şöyle olacak:

Bir maddenin toplanma durumu, belirli koşullar altında bir dizi belirli özellik (örneğin, hacmin, şeklin vb. korunması veya muhafaza edilememesi) ile karakterize edilebilen bir maddenin durumudur.

Sadece su üç toplanma durumunda olamaz: katı, sıvı ve gaz. Bu, tüm maddelerin doğasında vardır.

Bazen yukarıdaki üç toplanma durumuna dördüncüsü eklenir: plazma. Aşağıdaki şekilden plazmanın neye benzediğine dair bir fikir edinebilirsiniz:

Pirinç. 2: plazma lambası

ama lisede fizik ve kimya derslerinde plazmayı daha detaylı öğreneceksiniz.

Difüzyon süreci

Hepimizin zaten öğrendiği gibi, tüm maddeler sürekli hareket halinde olan küçük parçacıklardan (iyonlar, atomlar, moleküller) oluşur. Difüzyon sürecinin gerçekleşmesine neden olan bu harekettir.

Difüzyon, madde moleküllerinin diğer maddelerdeki moleküller arasındaki boşluklara karşılıklı nüfuz etmesini içeren bir süreçtir.

Çeşitli toplanma durumlarında difüzyona daha yakından bakalım.

Gazlarda difüzyon

Gazlardaki difüzyon sürecine birlikte örnekler verelim. Bu fenomenin tezahürünün çeşitleri aşağıdaki gibi olabilir:

Çiçek kokusunu yaymak;

Soğan doğrarken gözyaşları;

Havada hissedilebilen bir parfüm izi.

Havadaki parçacıklar arasındaki boşluklar oldukça büyüktür, parçacıklar düzensiz hareket eder, dolayısıyla gaz halindeki maddelerin difüzyonu oldukça hızlı gerçekleşir.

Bu süreci gösteren bir video izleyelim:

Sıvılarda difüzyon.

Sıvılardaki madde parçacıkları ve bunlar çoğunlukla madde iyonlarıdır, birbirleriyle oldukça güçlü bir şekilde etkileşime girer. Aynı zamanda iyonlar arasındaki mesafenin oldukça geniş olması parçacıkların kolayca karışmasını sağlar.

Aşağıdaki video resmi sıvılarda difüzyon işleminin nasıl gerçekleştiğini göstermektedir. Su yüzeyine düşen boya parçacıkları kolaylıkla dağılır, yani suya nüfuz eder.

Pirinç. 3: Suya yayılan boya parçacıkları.

Aynı süreci, ancak dinamik olarak, potasyum permanganat kristallerinin çözünmesi örneğini kullanarak videoda gözlemleyebilirsiniz:

Katılarda difüzyon.

Katılar farklı yapılara sahip olabilir ve moleküllerden, atomlardan veya iyonlardan oluşabilir. Her durumda vücudun hangi mikropartiküllerden oluştuğuna bakılmaksızın bu partiküllerin birbirleriyle etkileşimi çok güçlüdür. Bu parçacıklar hala hareket etmelerine rağmen bu hareketler çok önemsizdir. Parçacıklar arasındaki boşlukların küçük olması diğer maddelerin aralarına nüfuz etmesini zorlaştırır. Katılarda difüzyon süreci çok yavaştır ve çıplak gözle görülemez.

Bununla ilgili bir video izleyelim:

Çeşitli toplanma durumlarında difüzyon sürecinin özelliklerini öğrendikten sonra sürecin eşit derecede hızlı olmadığını gördük. Difüzyon hızı neye bağlıdır? Bu soruya zaten bir cevabımız var - difüzyon sürecinin hızı, maddenin toplanma durumuna bağlıdır.

Siz ve ben ayrıca sıcaklık arttıkça madde parçacıklarının daha hızlı hareket etmeye başladığını da biliyoruz. Bu, sıcaklık arttıkça difüzyon sürecinin de hızlanacağı anlamına mı geliyor? Cevap açıktır. Onaylamak için videoyu izleyelim:

Bir maddenin diğerine difüzyonunun yoğunluğu aynı zamanda bu maddelerin konsantrasyonuna ve dış etkenlere de bağlıdır (örneğin, bir iyot çözeltisini suya bırakırsanız ve onu da karıştırırsanız, çözeltinin elde edilme hızı tek tip bir renk farklı olacaktır).

sonuçlar

1. Bir maddenin toplanma durumu, belirli koşullar altında bir dizi belirli özellik (örneğin, hacmin, şeklin vb. korunması veya muhafaza edilememesi) ile karakterize edilebilecek bir maddenin durumudur. Sadece su üç toplanma durumunda olamaz: katı, sıvı ve gaz. Bu, tüm maddelerin doğasında vardır.

2. Difüzyon, madde moleküllerinin diğer maddelerdeki moleküller arasındaki boşluklara karşılıklı nüfuz etmesinden oluşan bir süreçtir.

3. Difüzyon hızı şunlara bağlıdır: sıcaklık, konsantrasyon, dış etkiler ve maddenin topaklanma durumu.

İnsan yaşamındaki yayılma sürecini abartmak zordur. Örneğin, oksijenin alveollerin en ince duvarından akciğerlerin kılcal damarlarına nüfuz etmesi tam olarak difüzyon nedeniyle gerçekleşir. Alveollerin duvarları çok incedir; fiziksel açıdan alveol duvarı yarı geçirgen bir zardır. Oksijen konsantrasyonu atmosferik hava konsantrasyonundan ve kılcal kandan çok daha yüksektir, bu nedenle oksijen, daha az olduğu yarı geçirgen zardan nüfuz eder. Difüzyon sayesinde nefes alıyoruz.

Bu işlem aynı zamanda besinlerin kısmen de olsa içeri girmesini sağlar. sindirim sistemi kana ve birçok ilacın etkisine karışıyor.

Şekil besinlerin insan bağırsağında nasıl emildiğini şematik olarak göstermektedir.

Pirinç. 4: bir memelinin ince bağırsağı

Kaynakça

Konuyla ilgili ders: “Gazlarda, sıvılarda, katılarda difüzyon”, yazar Selezneva A.M., Belediye Eğitim Kurumu Ortaokulu No. 7, Boyarka, Kiev bölgesi.

Peryshkin A.V. “Fizik 7. sınıf”, Moskova, Bustard, 2006

Rodina N.A., Gromov S.V., “Fizik”, M., Mir, 2002

Borisenko I.N. tarafından düzenlenmiş ve gönderilmiştir..

Ders üzerinde çalıştım: