Исследовательская работа "Необычное обычно. Диффузия в нашей жизни"
материал

 Рецензия

  на исследовательскую работу  ученика 4 б класса МБОУ «СОШ № 3»

 Горина Владислава

по теме « Необычное обычно. Диффузия в нашей жизни»

 Руководитель: Алтухова Алена  Васильевна

Исследовательская работа выполнена на основе  анализа изученной литературы по теме и включает в себя теоретическую  и  экспериментальную часть. В ходе работы изучен большой объем литературы по теме.

         В теоретической част Влад  подробно определил  актуальность затронутой темы, обозначив , что    каждое утро, выпивая  кружку чая, мы  даже не догадываемся, что наблюдаем  одно из может быть важнейших  процессов в жизни людей и природы, явление диффузии.  Наблюдая  за природой, за   бытовыми процессами,   Влад заинтересовался, как происходит так, что дым от костра распространяется на большие расстояния , как муравьи находят дорогу домой, как образуются облака и почему они разные и много-много почему…..     Его завлекло это явление,   и   он поставил перед собой вопрос:   как происходит  диффузия и какова роль диффузии в жизни человека и в природе?

          Влад обозначил актуальность для него в познании данной темы.   Он говорит  в своей работе о том, что  это явление имеет огромное значение в жизни человека, животных и растений, не говоря уже о различных  производствах. Конечно,  с данным  явлением   ребята  познакомятся на уроках физики  в старших классах, но   Владу  так  захотелось самому найти ответы на свои вопросы.

         В экспериментальной части Влад проводит опыты, доказывающие явление диффузии и характеризующие свойства и условия возникновения диффузии и делает вывод:   во всех  опытах мы наблюдали процесс диффузии  – это временный процесс. Продолжительность диффузии зависит от температуры  и от рода вещества: чем выше температура, тем быстрее протекает диффузия.    Диффузия протекает во всех трех агрегатных состояниях вещества. В газах диффузия протекает быстрее, чем в жидкостях, а  в жидкостях быстрее, чем в твердых телах.

         В своей работе  Влад использует  такие методы, как теоретический, аналитический, экспериментальный.

         Цель исследовательской работы достигнута, задачи выполнены.  Гипотеза нашла своё   подтверждение, ведь  понимание особенностей явления диффузии  позволяет нам хорошо разбираться с процессами, в основе которых лежит это явление.

        Диффузия одно из разгаданных явлений природы. Человек давно научился применить ее в своих нуждах. Но совершенствованию предела нет. У  Влада еще много вопросов, и  может быть он  продолжит искать ответы на них  в других исследовательских работах.

Заместитель директора по УВР

МБОУ «СОШ № 3»                                                                                 Л.В.Арасланова

  Доклад

Горина Владислава

 Здравствуйте. Я представляю свою работу «Необычное обычно. Диффузия  в  нашей жизни».

«Самое могущественное в мире то, что не видно, не слышно и неосязаемо», - сказал  Лао-Тсе.    И  это так.

  Каждое утро, выпивая  кружку чая, мы  даже не догадываемся, что наблюдаем  одно из может быть важнейших  процессов в жизни людей и природы, явление диффузии.  Наблюдая  за природой, за   бытовыми процессами,  я заинтересовался, как происходит так, что дым от костра распространяется на большие расстояния , как муравьи находят дорогу домой, как образуются облака и почему они разные и много-много почему…..  Меня завлекло это явление,   и  я поставил перед собой вопрос:   как происходит  диффузия и какова роль диффузии в жизни человека и в природе?

Целью своей работы я определил изучение явлений в природе и жизни человека,  связанные с процессом диффузии.

Я поставил  собой задачи

 1. Подобрать и изучить материал по теме.

 2. Познакомиться с проявлением диффузии в жизни человека, в быту, на производстве и в науке,  практическим её  применением.

3. Провести эксперименты, доказывающие явление диффузии и характеризующие свойства и условия возникновения диффузии.

 Гипотеза моей работы :  Понимание особенностей диффузии  позволит нам хорошо разбираться с процессами, в основе которых лежит это явление.

 Диффузия - это явление, которое  имеет огромное значение в жизни человека, животных и растений, не говоря уже о различных  производствах. Конечно,  с данным  явлением мы познакомимся на уроках физики  в старших классах, но мне так хотелось самому найти ответы на свои вопросы.

 В своих исследованиях я   использовал такие методы, как  теоретический, аналитический,  экспериментальный.

Вот  посмотри: всякий раз, когда солнечный свет проникает

В наши жилища и мрак прорезает своими лучами,

Множество тел в пустоте, ты увидишь мелькая,

Мечутся взад и вперёд в лучистом сиянии света.

Будто бы в вечной борьбе они бьются в сраженьях и битвах,

В схватки бросаются вдруг по отрядам, не зная покоя…         Лукреций Кар

       Как же так? Неужели в древнем мире видели молекулы?

     Оказывается, уже в глубокой древности, за 2500 тыс. лет до нашего времени, зародилось представление, что все окружающие нас тела состоят из мельчайших частиц, недоступных непосредственному наблюдению. Одним из основателей молекулярной теории был Демокрит.  Из учения Демокрита следует, что все тела состоят из атомов, однако атомы могут образовывать молекулы. Диффузия –  это проникновение молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества.

Ещё в Древней Греции учёным было известно, из – за чего происходит испарение влаги, распространение запахов и др.

Диффузия – явление, протекающее во всех средах (жидкой, твердой, газообразной). Очень ярко  это явление происходит в воздухе:

• дым от костра распространяется на большие расстояния;
•  природный горючий газ, которым мы пользуемся дома, 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.

 Благодаря явлению диффузии  нижний слой атмосферы – тропосфера – состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа и паров воды. При отсутствии диффузии произошло бы расслоение под действием силы тяжести: внизу оказался бы слой тяжёлого углекислого газа, над ним – кислород, выше – азот и инертные газы.          

В небе мы тоже наблюдаем это явление. Рассеивающиеся облака – тоже пример диффузии и как точно об этом сказано  у Ф.Тютчева: В небе тают облака…                                                                        

  Летом, наблюдая за муравьями, я всегда задумывался над тем, как они в огромном для них мире, узнают дорогу домой. И эту  загадку открывает явление диффузии.

  Муравьи помечают свой путь капельками пахучей жидкости. Благодаря диффузии, насекомые находят себе пищу. Бабочки, порхая меж растений, всегда находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив  сладкий объект, штурмуют его своим роем.

А растение растет, цветет для них тоже благодаря диффузии. Ведь мы говорим, что растение дышит и выдыхает воздух, пьет воду, получает из почвы различные микродобавки.

 Плотоядные животные находят своих жертв тоже благодаря диффузии.

 Акулы чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров, также как и рыбы пираньи.

Экология окружающей среды ухудшается за счёт выбросов в атмосферу, в воду химических и прочих вредных веществ, и это всё распространяется и загрязняет огромные территории. А вот деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии.

  Диффузия играет важную роль в различных  областях науки и техники, в процессах, происходящих в живой и неживой природе:

• именно благодаря  диффузии кислород из лёгких проникает в кровь, а из крови – в ткани;

• вследствие диффузии газов состав воздуха у поверхности Земли однороден;
• диффузия играет существенную роль в питании растений и животных;

         А  что происходит вблизи трубы работающей котельной? Дымовые газы невидимы, как и воздух. Они состоят в основном из углекислого газа и небольшого количества оксидов азота и серы. Но если в этих газах содержатся частички сажи, дым получается черным. А потом он куда-то исчезает, растворяется в воздухе. Благодаря диффузии газы растворяются  в окружающей среде, а не остаются сконденсированными  в большом количестве в месте выбросов

        В общем, диффузия имеет большое значение в природе, но это явление также вредно в отношении загрязнения окружающей среды.                                

 Для более глубокого знакомства с диффузией я провел несколько экспериментов.

  I эксперимент.  Я наблюдал проникновения атомов частиц одного вещества между  частицами другого вещества в  опыте с перманганатом калия ( марганцовкой) и бумагой, смоченной водой.

 Я взял кусочек туалетной бумаги, капнул на него немного воды.    Вода растеклась по поверхности. Взял несколько  частиц марганцовки и положил на пятно воды.  23 секунды  на пятне появились разводы розового цвета.  А еще через 15 секунд эти разводы увеличились вдвое, процесс шел до тех пор, пока все кусочки марганцовки не растворились.  Вывод:  я наблюдал проникновение частиц перманганата калия между молекулами воды, а это и есть диффузия.

  Во II эксперименте я  наблюдал растворение кусочков гуаши трех цветов в воде, при комнатной температуре, примерно 22 градуса  Цельсия.  В три одинаковых кусочка зеленой, синей и черной гуаши и положил их в  сосуды с водой.  Начал наблюдать  за происходящим. Процесс растворения гуаши в воде  был долгим.   Через  три часа тридцать шесть минут вода в каждом сосуде полностью окрасилась в цвет гуаши. Вывод:  явление диффузия – это длительный процесс, в результате которого происходит растворение твердых веществ.

  В  IIIэксперименте я   изучил зависимость скорости протекания диффузии от температуры в опыте приготовления чая при  комнатной  температуре, примерно 190С и при температуре 890 С ( кипяток) в двух  сосудах.

 Я взял два сосуда с водой разной температуры и опусти в каждый  крупинки чая. П эксперимент, через 5 минут сосуд с горячей водой стал более насыщенного коричневого цвета, а сосуд с прохладной водой – более светлого , желтого.  Вывод:  явление диффузии – это процесс, результат которого зависит от температуры.  

  Я в своей работе исследовал диффузию в жидкостях и газах.  Не рассмотрел лишь диффузию в твердом теле, так как   диффузии  в  твердом теле потребуется много времени.

         Например,  учеными был поставлен опыт: пластины свинца и золота положили одну на другую и  прижали грузом. Через 5 лет золото и свинец проникли друг в друга всего на 1 мм.

 Наблюдая  в своих экспериментах, я сделал  общий вывод: Во всех  опытах мы наблюдали процесс диффузии  – это временный процесс. Продолжительность диффузии зависит от температуры  и от рода вещества: чем выше температура, тем быстрее протекает диффузия.    Диффузия протекает во всех трех агрегатных состояниях вещества. В газах диффузия протекает быстрее, чем в жидкостях, а  в жидкостях быстрее, чем в твердых телах.

Явление диффузии широко применяется на производстве, в процессах жизнедеятельности человека, животных и растений, в медицине.

 Цель моей  исследовательской работы достигнута, задачи выполнены.  Гипотеза нашла своё   подтверждение, ведь  понимание особенностей явления диффузии  позволяет нам хорошо разбираться с процессами, в основе которых лежит это явление.

        Диффузия одно из разгаданных явлений природы. Человек давно научился применить ее в своих нуждах. Но совершенствованию предела нет. У меня еще много вопросов, и я продолжу искать ответы на них с помощью  наук физики,  химии, биологии… Физика – это не страшно, физика – это интересно.