Урок изучения нового материала "Диффузия в газах, жидкостях и твёрдых телах. Движение молекул"
план-конспект урока по физике (7 класс) по теме

Конспект урока

«Движение молекул. Диффузия »

Организационная структура урока.

Ход урока:

Этап 1: «Организационный»

Этап 2: «Целеполагание»

Демонстрируется презентация

Учитель:

Слайд 1

По крупицам собирают археологи и историки сведения об этрусках, таинственном древнем народе, некогда заселявшем большую часть современной Италии. Примерно к середине I тысячелетия до нашей эры их цивилизация достигла культурного и экономического расцвета.

Слайд 2

 Грозную силу представляли собой этрусские города и в военном отношении. Но после изгнания в 510 году до нашей эры этрусских царей из Рима у этрусков в Италии появились в лице римлян опасные соперники. Длительные войны закончились через несколько столетий покорением этрусков, и в начале нашей эры они полностью растворились в пестрой массе народов Римской империи.

Слайд 3

От них остались лишь немногочисленные надписи на до сих пор не расшифрованном окончательно языке, отдельные памятники выдающегося развития ремесел и искусств и скупые сообщения римских авторов... При раскопках городов Этрурии археологам удалось найти самые разнообразные свидетельства высокого уровня развития угасшей цивилизации.

 Слайд 4

Всеобщее восхищение вызвали ювелирные изделия этрусков, и среди них в первую очередь - так называемые гранулированные украшения, подлинные шедевры безымянных мастеров. Они представляют собой медные пластинки со сложными узорами, выложенными тысячами мельчайших (диаметром около 0,2 мм  золотых шариков. И как это удавалось мастерам долгие годы оставалось неизвестным.

Слайд 5

Сегодня на уроке мы постараемся разгадать загадку: как же удавалось этрусским мастерам создавать такие ювелирные изделия?

 Откройте тетради, запишите число, классная работа

Сегодня, ребята, мы будем говорить об очень интересном и важном явлении в нашей жизни, связанным с молекулярным строением вещества. Явление, с которым мы познакомимся, играет очень большую роль в природе, в быту. Это явление мы с вами встречаем на каждом шагу, каждый день, не задумываясь об этом. А называется это явление красивым словом «Диффузия».

Этап 3. « Активизация»

Но сначала,  мы вспомним, как устроено вещество.

Слайд 6

 Приведены высказывания, среди которых есть правильные и неправильные. На партах лежат листы с заранее написанными номерами от 1 до 10.  Если вы согласны с высказыванием, ставите рядом с номером вопроса «да». Если нет – «нет»

Учащиеся выполняют задание, проверка ответов  презентации. Если допущены ошибки, то соответствующие пункты проговариваются.

Задание 1. «Верю – не верю»

По теме: Строение вещества. Молекулы

1. Вещество состоит из мельчайших частиц, едва различимых невооруженным глазом.
2. Объем газа при нагревании увеличивается, т. к. каждая молекула становится больше по размеру.
3. Атом – мельчайшая частица вещества.
4. Стальной шарик при нагревании увеличивается в объеме, т. к. промежутки между молекулами становятся больше
5. Молекулы воды точно такие же, как и молекулы льда
6. Атомы состоят из молекул.
7. Объем тела при нагревании уменьшается.
8. Объем жидкости при охлаждении уменьшается, т. к. промежутки между молекулами становятся меньше.
9. Молекулы воды и водяного пара разные.
10. Объем тела равен сумме объемов его молекул.

Учитель:

Итак, как устроено вещество?

(Все вещества состоят из мельчайших частиц, чаще всего молекул, разделенных промежутками, молекулы состоят из атомов.)

Слайд 7

Этап 4 «Объяснение нового материала.»

Учитель зачитывает отрывок из произведения  Владимира Солоухина "Третья охота".

О чесночнике.

Много раз я встречал в книгах упоминание о чесночном грибе, или, проще, о чесночнике. Говорилось, что этот гриб обладает запахом чеснока и что из него можно готовить разные приправы и соусы к мясным блюдам.

…Механически сощипнул я один грибочек, механически растер между пальцами, и вдруг явственный крепкий запах свежего чеснока облаком расплылся меж мокрых елей, благоухающих смолой и хвоей. Это было так неожиданно… Из корзины пахло так, будто там не грибы, а растолченный чеснок…

…В этот день я пришел домой с необычайной добычей. Страшно было класть грибы на сковородку. Но вопреки ожиданиям получилось очень острое и душистое кушанье.

По прочтении отрывка задаётся вопрос:

 Как вы считаете, почему вся еда  будет пахнуть чесноком?

Из предположений и ответов учащихся учитель делает уточнение: Молекулы веществ движутся и проникают между друг другом.

        Слайд 8

Даётся определение диффузии: Записываем в тетрадь

Явление, при котором происходит взаимное  проникновение молекул одного вещества между молекулами другого, называется диффузией.

Слайд 9

Беспорядочное движение частиц жидкостей впервые было доказано ботаником, Почетным хранителем ботанического отделения Британского музея шотландцем Робертом Броуном в 1827 году. Рассматривая в микроскоп пыльцу, размешанную с водой, он увидел непрерывно хаотично  двигающиеся темные точки. Он писал, что это движение соответствовало его ожиданиям, т.к. оно принадлежало самим частичкам. Броун считал эти частички пыльцы живыми, и что он, вероятно, открыл новое проявление жизни. Но впоследствии он открыл, что частички пыльцы двигаются даже после кипячения. Те, что были покрупнее, двигались медленнее, не спеша меняли свое направление. Более мелкие – прыгали беспорядочно, случайно, бросаясь из стороны в сторону. Ученый задумался: «Почему?»

- Ребята, почему частички пыльцы двигались? Что способствовало движению пыльцы?

Частички пыльцы двигались под действием ударов, наносимых им движущимися молекулами воды.

Броун был настоящим ученым, столкнувшись с непонятным явлением, он его добросовестно исследовал. Он обнаружил, что любые мелкие частицы находятся в постоянном хаотическом движении. Явление движения взвешенных частичек в жидкости или газе сейчас называют броуновским движением. Это явление есть еще одно яркое доказательство движения молекул веществ.

Слайд 10

 причины и закономерности диффузии.

Демонстрация 1

Давайте рассмотрим диффузию в газах. Проведем эксперимент. Распыляем  в классе дезодорант.  

- Ребята, вы почувствовали запах дезодоранта?

-  Почему возможно распространение запахов в пространстве?

Слайд 11

Распространение запахов возможно благодаря движению молекул веществ. Это движение носит непрерывный и беспорядочный характер. Сталкиваясь с молекулами газов, входящих в состав воздуха, молекулы дезодоранта много раз меняют направление своего движения и, беспорядочно перемещаясь, разлетаются по всей комнате.

Слайд 12

Сделайте вывод о причине диффузии.

Причина диффузии: молекулы вещества находятся в непрерывном и беспорядочном движении.

Давайте запишем это утверждение в тетрадь.

Слайд 13

Мы наблюдали процесс диффузии в газах. А возможна  ли   диффузия в жидкостях?

Демонстрация 2

В стакан налита вода, положить 3 кусочка сахара.

Вопросы:

1. Что мы наблюдаем?

(Сахар растворяется, становясь невидимым)

1. Подумайте, почему это происходит?

Слайд 14

(Молекулы двигаются, и молекулы одного вещества проходят в промежутки между молекулами другого вещества, а так как они очень маленькие, то мы их не видим)

1. Какие выводы мы можем сделать?

1. Молекулы двигаются бесконечно и хаотично
2. Молекулы веществ перемешиваются
3. Причина этого – движение молекул)

Слайд 15

- Возможен ли процесс диффузии в твердых телах?

Приведу вам пример. Если отшлифованные пластины свинца и золота положить одна на другую и сжать грузом, то при обычной комнатной температуре (около 20°С) за 5 лет золото и свинец взаимно проникнут друг в друга на расстояние всего около 1 мм.

-Какой вывод можно сделать по приведенному примеру?

Диффузия в твёрдых телах происходит чрезвычайно медленно.

- Как вы думаете, почему?

Ответ ребят:

Демонстрация 3

В один стакан налита холодная вода, в другой горячая. Положить в каждый стакан пакетик с чаем.

Слайд 16

Вопросы:

1. Что будет происходить, если положить в каждый стакан пакетик с чаем?
2. В каком из стаканов вода окрасится быстрее?
3. Почему быстрее окрасилась горячая вода?
4. Почему на окрашивание холодной воды требуется больше времени?

Как же ускорить процесс протекания диффузии?

Увеличить температуру!!!

( За несколько дней до урока надо собрать демонстрацию 4:

В высокий стакан налить воды и осторожно сверху налить зеленки, к уроку граница между жидкостями будет размыта. Перед уроком закрыть листом бумаги от класса) Повторить демонстрацию в классе, обратив внимание ребят на то, что граница между жидкостями четкая. Снять лист, показать результат диффузии .

Учитель:

Вот так продвинулась диффузия в жидкости за несколько дней.

 С другой стороны, если внести в комнату разрезанный арбуз, то его запах (а запах появляется, потому что молекулы пахучих веществ перемешиваются с молекулами воздуха и, двигаясь достигают нашего носа) очень быстро распространиться по всей комнате 

Как можно ускорить диффузию в твердых телах?

(увеличить температуру)

Слайд 17

Учитель:

Вот мы и подходим к разгадке этрусских мастеров. Попробуйте объяснить, как же удавалось этрусским мастерам соединять медь и золото в своих украшениях?

(Обсуждение учащихся)

Учитель:

        Действительно, мастерам из далекого прошлого помогла диффузия. Искусство грануляции, достигшее высокого уровня в древнем мире, около 1000 года до н. э. было забыто. Только в XIX веке были сделаны попытки выяснить технику грануляции, но они не дали результатов. Тайну удалось открыть лишь намного позже – в 1933 году.

 Раньше никто не мог объяснить, как золотых дел мастера в древности припаивали золотые крупинки к меди, не расплавляя их при этом. Технология оказалась довольно сложной.

Золотые шарики особым способом приклеивали к папирусу, который затем накладывали на медную основу и постепенно нагревали. При температуре 890 градусов шарики припаивались, так как при нагревании меди в контакте с золотом их общая температура плавления ниже, чем при нагревании каждого металла в отдельности. В этом и заключается секрет припаивания золота к меди.

Слайд 18

Этап 5. «Закрепление»

Задание 2. «Верю – не верю»

1. Молекулы воды и водяного пара разные.

2. Быстрее диффузия происходит в жидкостях, чем в газах.
3. Соль раствориться быстрее в холодной воде.
4. Молекулы быстрее двигаются в горячем молоке, чем в холодном.
5. При сжатии газа уменьшается размер молекул.

Слайд 19

Таким образом, мы познакомились с одной из закономерностей диффузии:

1. Диффузия протекает и в газах, и в жидкостях, и в твёрдых телах,  но с разной скоростью. Наиболее быстро диффузия происходит в газах, медленнее в жидкостях и медленнее всего в твёрдых телах.

2. Процесс диффузии проходит быстрее с увеличение температуры тел.

Слайд 20

Тест

1. Какое из приведенных ниже утверждений верно?

А) только газы состоят из молекул

Б) только жидкости состоят из молекул

В) все тела состоят из молекул

2. В каких телах диффузия, при одинаковых температурах, происходит быстрее?

А) в газах

Б) в жидкостях

В) в твердых телах

3. Что доказывает процесс диффузии?

А) что молекулы взаимодействуют между собой

Б) что молекулы состоят из атомов

В) что молекулы непрерывно хаотично движутся

4. Как зависит скорость протекания диффузии от температуры?

А) не зависит

Б) чем ниже температура вещества, тем меньше скорость

В) чем выше температура вещества, тем меньше скорость

Слайд 21

 Применение диффузии.

Диффузия в растительном и животном мире.

Большинство клопов, божьи коровки, некоторые листоеды используют для своей защиты резкие запахи. Запах клопов отвратительный, а божьи коровки выделяют желтую пахучую  ядовитую жидкость. Передача запахов происходит посредством диффузии воздуха и пахучего вещества.

Также отпугивает своих обидчиков скунс. Осьминог выпускает чернильное пятно, чтобы  спрятаться от неприятеля.

Слайд 22

Все живые создания должны дышать, чтобы не умереть. Простейшей формой дыхания, вероятно, обладают медузы и большинство червей. Они вообще не имеют органов дыхания. Растворенный в воде кислород всасывается через их кожу, а растворенный углекислый газ выводится наружу тем же путем.  

Слайд 23

Роль диффузии для человека.

         Процесс всасывания питательных веществ в кишечнике возможен благодаря диффузии.

А как же дышит человек? У человека в дыхании принимает участие вся поверхность тела – от самого толстого эпидермиса пяток до покрытой волосами кожи головы. Особенно интенсивно дышит кожа на груди, спине и животе.

         Благодаря диффузии кислород из легких пpоникaeт в кровь человека, а из крови – в ткани.

Слайд 24

Применение диффузии на производстве.

Диффузия находит широкое применение в промышленности. На явлении диффузии основана диффузионная сварка металлов. Методом диффузионной сварки   соединяют между собой металлы, неметаллы, металлы и неметаллы, пластмассы. Детали помещают в закрытую сварочную камеру с сильным разряжением, сдавливают и нагревают до 800 градусов.

На явлении диффузии основан процесс металлизации – покрытия поверхности изделия слоем металла или сплава. Он применяется для защиты изделий от коррозии, износа, повышения контактной электрической проводимости, в декоративных целях. 

Слайд 25

Применение диффузии в быту:

Засолка и засахаривание, смешивание различных ингредиентов при приготовлении пищи, склеивание поверхностей.

Слайд 26

Вредные проявления диффузии.

Дымовые трубы предприятий выбрасывают в атмосферу углекислый газ, оксиды азота и серы. Избыток углекислого газа в атмосфере опасен для живого мира Земли, нарушает круговорот углерода в природе, приводит к образованию кислотных дождей. Процесс диффузии играет большую роль в загрязнении рек, морей и океанов. Годовой сброс производственных и бытовых стоков в мире равен примерно 10 триллионов тонн.

Загрязнение водоёмов приводит к тому, что в них исчезает жизнь, а воду, используемую для питья, приходится очищать, что очень дорого. Кроме того, в загрязненной воде происходят химические реакции с выделением тепла. Температура воды повышается, при этом снижается содержание кислорода в воде, что плохо для водных организмов. Из-за повышения температуры воды многие реки теперь зимой не замерзают.

Для снижения выброса вредных газов из промышленных труб, труб тепловых электростанций устанавливают специальные фильтры.   Для предупреждения загрязнения водоемов необходимо следить за тем, чтобы вблизи берегов не выбрасывался мусор, пищевые отходы, навоз, различного рода химикаты.

Мы видим, как велико значение диффузии в неживой природе, а существование живых организмов было бы невозможно, если бы не было этого явления. К сожалению, приходится бороться с отрицательным проявлением этого явления, но положительных факторов намного больше и поэтому мы говорим об огромном значении диффузии в природе.

1. Закрепление.

Я думаю, что в вашем классе много учеников знающих и любящих стихи. Вот например:

^ Калидаса. Рождение Кумары.

Гостеприимные древние кедры

Благоухают смолою целебной.

Какое физическое явление вы узнаете в этих поэтических строках?

^ Заип Хай. Написано по случаю посещения Синей горы.

По запаху лотосов вышел к саду,

Так сладко пахли они.

или

Ибн Абд Раббихи. «Хоть мускус был в мешках упрятан…»

Хоть мускус был в мешках упрятан,

Распространяет аромат он…

Почему запахи распространяются в воздухе?

А.С.Пушкин. Борис Годунов.

Один

Все плачут, Заплачем, брат, и мы.

Другой

Я силюсь, брат.

Да не могу.

Первый

Я также. Нет ли луку?

Для чего потребовался лук?

Афанасий Фет. Золотой век.

Я посещал тот край обетованный

Где золотой блистал когда-то век,

Где, розами и миртами венчанный,

Под сению дерев благоуханной

Блаженствовал незлобный человек.

Леса полны поныне аромата…

 Давайте проведем между командами небольшой конкурс. В фольклоре народов тоже упоминается о процессе диффузии. Вспомните несколько пословиц или поговорок в которых так или иначе идет речь о диффузии.

Слайд 27

Пословицы и поговорки

 1. Ложка дёгтя в бочке мёда. (Русская)

 2 Нарезанный лук пахнет и жжёт глаза сильнее. (Мальгашская)

 3. Тухлое яйцо портит всю кашу. (Немецкая)

 4. На мешке с солью и верёвка солёная. (Корейская)

 5. Овощной лавке вывеска не нужна. (Японская)

 6. Капля яду ведро молока портит. (Тамильская)

 8. Запах мускуса не скроешь. (Персидская)

 9 Волка нюх кормит. (Узбекская)

использованная литература и ресурсы сети Интернет (адреса сайтов);

Ссылки на использованные  фотографии:

1.  портрет Броуна Р.  - http://ru.wikipedia.org/wiki/R.Br.,

2.  http://fotki.yandex.ru/users/irischka9/view/18726/

3.  http://www.tmfoto.ru/photo/more/?page=44

4. http://nedra.tomsk.gov.ru/pages.php?ind=msr&rz=ovtps&lv=2&menu=isk

5. http://www.meinfish.ru/photo_rib.php

6. http://www.meinfish.ru/photo_rib8.php

7. http://gigamir.net/tag/Трезеге/

8. http://otvetin.ru/animalrasten/879-pochemu-bozhya-korovka-tak-nazyvaetsya.html

9.http://bookmix.ru/groups/viewtopic.phtml?id=334&begin=780&num_point=20&num_points=20

10. http://www.happyho.ru/photo/6170

11. http://metaldesign.kiev.ua/services.html

12. http://www.ivtechnomash.ru/

13. http://www.goldsteg.ru/chemical-met/gallery/?SHOWALL_1=1

14. http://interesnoe.info/mod.php?n=Articles&pagenum=20&orderby=dateD

15. http://blog.i.ua/community/1963/377190/

16. http://all-news.net.ua/category/4/page/61/

17. http://abc.az/rus/news/39147.html

18. http://gorod.tomsk.ru/index-1188355931.php

19.http://news.pushkino.tv/index.php?mod=news_calender_get_items&cal_year=2010&cal_month=6&cal_day=1&cur_month=11&cur_year=2008

22. Большая школьная энциклопедия.

23. Физика. 7 кл. : учеб.  для общеобразоват. учреждений / А.В. Пёрышкин. – 13-е изд., - М. : Дрофа, 2009.