Исследовательский проект "Диффузия"

Опубликовано Печеницына Елена Александровна вкл 10.04.2015 - 17:58

Автор:

ученица 3 класса Косолапова Вероника

Скачать:

Вложение	Размер
diffuziya2.docx	956.64 КБ

Предварительный просмотр:

Администрация муниципального образования муниципального района «Сыктывдинский»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Выльгортская средняя общеобразовательная школа №2 имени В.П.Налимова»

«Выльгортса 2№-а шöр школа» муниципальнöй велöдан учреждение

Районный конкурс учебно-исследовательских работ

по теме «Первые шаги в экологии»

Диффузия

вокруг нас

Работу выполнила: Косолапова Вероника,

ученица 4 в класса МБОУ «Выльгортской СОШ №2»

Руководитель: Косолапова С.В.

Учитель МБОУ « Выльгортской сош №2»

Выльгорт

2013

Содержание

Введение

2. Обзор литературы.

2.1. Из чего состоят вещества.

2.2. Явление «диффузия».

2.3. Роль диффузии в природе.

2.4. Влияние диффузии на жизнедеятельность человека.

2.5. Вредное проявление диффузии.

3. Экспериментальная часть.

4. Анализ и обсуждение результатов.

5. Вывод

6. Заключение

7. Источники информации.

8. Приложение

Введение

Актуальность темы

Как много интересного и удивительного происходит вокруг нас. Летом я иногда наблюдаю за живой природой. Однажды, наблюдая за муравьями, я задумалась над тем, как они в огромном для них мире, узнают дорогу домой. Мне также захотелось узнать, как насекомые находят себе пищу, почему дым от костра распространяется на большие расстояния. На занятии кружка по исследовательской деятельности учитель нам показал опыт: как запах дезодоранта распространяется в классе, как смешиваются краски. Он объяснил, что этим явлениям есть научное объяснение. В основе всех этих действий лежит физическое явление - диффузия. Кроме того, когда мы проезжаем мимо ЛПК, который находится в Эжвинском районе, то чувствуем неприятный запах. Мне родители объяснили, что это выхлопные газы, которые образуются при изготовлении бумаги. Этот запах иногда я чувствую в Сыктывкаре. И тогда я задумалась, а что если на явлении диффузии основаны процессы, которые мы видим, наблюдая за живой природой. Не является ли данное явление одной из причин возникновения проблем в экологии? Мне захотелось получить дополнительные знания о диффузии. Таким образом, выбранная мной тема, является достаточно актуальной.

Гипотеза: Предположим, что явление диффузии является одним из условий процессов, происходящие в живой природе.

Цель работы: Исследование влияния явления диффузии в жизни человека и живой природы.

Объект исследования: Явление диффузии.

Предмет исследования: Свойства явления диффузии.

Задачи:

изучить материал о явлении диффузии в различных источниках информации: что такое диффузия, её роль в жизни человека и живой природы;
провести опыты, позволяющие изучить процесс диффузии: в каких агрегатных состояниях протекает процесс диффузии;
проанализировать полученную информацию и выявить, в чём плюсы и минусы явления диффузии, и её роль в экологии;

Методы:

анализ и обработка информации;
проведение эксперимента;
наблюдение;
сравнение;
обобщение.

Обзор литературы

Из чего состоят вещества

Ещё в глубокой древности учёные говорили о том, что тела состоят из не видимых глазом частиц. Этим они объясняли многие природные явления. Почему, например, высыхает намокшая одежда? Потому что с неё улетают частички воды, недоступные для нашего глаза. Их назвали – атомы. Атомы каждого вещества отличаются друг от друга. Атомы очень малы. Между атомами есть промежутки. Их невозможно разглядеть не только простым глазом, но и с помощью даже самого мощного оптического микроскопа. Глаз человека не способен разглядеть атомы и промежутки между ними, поэтому любое вещество кажется нам сплошным. В 1951 году Эрвин Мюллер изобрёл ионный микроскоп, позволивший в деталях разглядеть атомную структуру металла.

Великий русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) в своих трудах доказывал, что невидимые частицы бывают сложными и простыми. Сложные частицы состоят из простых частиц. Одни и те же простые частицы, по-разному соединяясь, могут образовывать самые разные сложные частицы. Этим М.В. Ломоносов объяснил разнообразие веществ в природе.

Каждое вещество состоит из особых частиц, которые по размеру и форме отличаются от частиц других веществ. Это частицы называются - молекулы. Ученые установили, что между молекулами есть промежутки.

Существует три агрегатных состояния вещества: твёрдое, жидкое и газообразное. Твердые тела состоят из атомов, расположенных вплотную друг к другу. Это придаёт предмету форму и плотность. Молекулы в жидкостях расположены дальше друг от друга, чем в твёрдых веществах, но ближе чем в газах. В газах молекулы и атомы свободно перемещаются в пространстве. Газы легко сжимаются.

Явление «диффузия»

Диффузия (от лат. Diffusio — распространение, растекание, рассеивание) - это явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого. Явление диффузии мы наблюдаем каждый день: наливаем заварку чая в кипяток, приготавливаем красящий раствор, и даже когда сгорает что-то на плите, а запах чувствуется по всему дому.

Роль диффузии в природе

Положительный момент явления диффузии – она играет большую роль в природе. Диффузия растворов различных солей в почве способствует нормальному питанию растений. Растение дышит и выдыхает воздух, пьет воду, получает из почвы различные микроэлементы, благодаря этому оно растет, цветет. Без этого явления не было бы и животного мира. Благодаря диффузии животные находят себе пищу. Акулы, например, чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров. Бабочки, порхая меж растений, всегда находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив сладкий объект, штурмуют его своим роем. Большую роль играют диффузные процессы в снабжении природных водоёмов и аквариумов кислородом. Кислород попадает в более глубокие слои воды в стоячих водах за счёт диффузии через их свободную поверхность.

Влияние диффузии на жизнедеятельность человека

На явлении диффузии основаны многие физиологические процессы, происходящие в организме человека: такие как дыхание, всасывание питательных веществ в кишечнике и др. Мы можем защитить себя от многих болезней путем приема лекарств, которые усваиваются организмом тоже благодаря диффузии.

Диффузия находит широкое применение в различных сферах деятельности человека. Например, на этом явлении основана диффузионная сварка металлов. Явление диффузии используется также для получения новых веществ: изготовление лекарственных препаратов, приготовление маринадов, солений, напитков. Человек научился использовать свойства диффузии и для обеспечения собственной безопасности. Например, природный горючий газ, который мы используем дома для приготовления пищи и отопления, не имеет ни цвета, ни запаха. При утечке заметить его невозможно, поэтому на распределительных станциях газ смешивают с особым веществом, обладающим резким, неприятным запахом, который легко ощущается человеком. Это положительное применение диффузии.

Вредное проявление диффузии

В результате развития человеческой цивилизации диффузия оказывает негативное влияние на природу и процессы, протекающие в ней. В процессе диффузии происходит загрязнение рек, морей, океанов. Крупномасштабные аварии, произошедшие в бассейнах разных водоемов, загрязняют воду. Вредные отходы жизнедеятельности человека, проникающие в почву и воду, оказывают вредное влияние на жизнь животных и растений. Загрязнение водоемов приводит к тому, что в них исчезает жизнь.

Воздух загрязняется отходами разных фабрик, выхлопными газами автотранспорта. Смог – это жёлтый туман, отравляющий воздух, которым мы дышим. Смог – это основная причина дыхательных и сердечных болезней человека.

Экспериментальная часть

Для доказательства утверждения о том, что все вещества состоят из частиц, я провела следующий эксперимент.

Эксперимент № 1. Растворение кусочка сахара в воде.

Описание и наблюдение: Сахар опускается в стакан с водой, и перемешивается ложкой. Сначала сахар хорошо виден, но постепенно становится невидимым (растворился). Попробовала воду на вкус. Она сладкая. Но, сахара не видно. Значит, сахар не исчез, он остался в стакане.

Вывод: Кусочек сахара распался на мельчайшие частицы, из которых он состоял. И эти частицы перемешались с частицами воды. Этот опыт показывает, что вещества, а значит и тела, состоят из частиц.

Существует три агрегатных состояния вещества: твёрдое, жидкое и газообразное. Следующим этапом, я выяснила, в каких агрегатных состояниях вещества протекает процесс диффузии.

Эксперимент № 2. Наблюдение диффузии в газах.

Описание и наблюдение: В школьном кабинете в одном углу распылила освежитель воздуха и перешла в другой угол класса. Через 2 минуты, стоя в другом углу кабинета, почувствовала запах освежителя.

Вывод: Произошло смешивание частиц вещества, из которых состоит освежитель воздуха, с частицами веществ, из которых состоит воздух. В газах диффузия протекает.

Эксперимент № 3. Наблюдение диффузии в твёрдых веществах.

Описание и наблюдение: Кусочек кристаллического йода насыпала на белую салфетку. Стала наблюдать за происходящим. Постепенно, вокруг кусочков йода на салфетке образовались пятна жёлтого цвета.

Вывод: Произошло проникновение частиц йода в бумагу. Диффузия протекает в твёрдых веществах.

Эксперимент № 4: Наблюдение диффузии в жидких веществах.

Описание и наблюдение: Смешала немного две краски жёлтого и синего цвета. Получился раствор зелёного цвета.

Вывод: Произошло смешивание частиц этих красок. Диффузия протекает в веществах, находящиеся в жидком состоянии.

Эксперимент №5: Наблюдение диффузии в твёрдых и жидких веществах.

Описание и наблюдение: В чистую воду опустила несколько кристалликов марганцево – кислого калия (марганцовки). Вода окрашивается в розовый цвет.

Вывод: Произошло смешивание частиц воды и марганцовки. Диффузия протекает между веществами в разных агрегатных состояниях.

Для выяснения того, что на явлении диффузии основано питание растений, я провела следующий эксперимент.

Эксперимент № 6: Наблюдение роли диффузии для питания растений.

Описание и наблюдение: Опустила цветок «Бальзамин» в раствор марганцовки. Осматривая стебель растения, я увидела розоватые волокна. По этим волокнам происходит распространение воды внутри растения.

Вывод: На явлении диффузии основано питание растений.

Анализ и обсуждение результатов

Анализируя полученную информацию из литературных источников и результаты проделанных экспериментов, я убедилась, что все вещества состоят из мельчайших частиц.

Диффузия протекает между веществами в агрегатных состояниях одного вида. Распространение запахов, загрязнение воздуха разными газами, выбрасываемые заводами и транспортом, происходит потому что протекает процесс диффузии в газах. Окружающий нас воздух загрязняется из-за попадания в атмосферу частиц вредных веществ. Это вредное проявление диффузии. Так же диффузия может протекать между веществами, которые могут находиться в разных агрегатных состояниях. Я предполагаю, что на этом принципе основано распространение вредных отходов от производства в водоёмах, которые могли туда попасть, например, через канализационные отводы. Это может привести к большой экологической катастрофе. Т.к. при впадении рек в моря пресная вода смешивается с солёной, и происходит загрязнение мирового океана. Это тоже вредное проявление диффузии.

Положительное проявление диффузии в том, что на ней основано питание растений. Для того чтобы растение хорошо росло и развивалось, его надо поливать или опрыскивать раствором, содержащий питательные вещества. Такие растворы можно получить, смешивая удобрения, которые растворяются в воде. Получение подкорми для растений, также происходит по принципу диффузии.

Вывод

В ходе исследования были решены поставленные задачи и выявлено следующее:

В ходе работы с литературными источниками было изучено явление «диффузии», её сущность и роль в жизни человека и живой природы, её роль в экологии.
Экспериментально доказано, что все вещества состоят из частиц.
Экспериментально, установлено, в каких агрегатных состояниях вещества протекает диффузия.
Установлено, что диффузия бывает полезной и вредной.

Заключение

Работая над данной темой, я узнала, что явление диффузии является одним из главных условий жизнедеятельности растений, животных и человека. Без этого явления жизнь на Земле была бы невозможна. Но, к сожалению, люди в результате своей деятельности часто оказывают негативное влияние на естественные процессы в природе. Т.к. по вине человека происходит загрязнение рек, морей и океанов, почвы и атмосферы Земли. В ходе работы цель достигнута, решены поставленные задачи, но ещё многое осталось неисследованным. Например, почему сахар быстрее растворяется в горячей воде, а не в холодной. Об этом я постараюсь узнать в своей следующей исследовательской работе.

Источники информации