Диффузия. Броуновское движение. Взаимодействие молекул.
план-конспект урока по физике (7 класс)

КОНСПЕКТ УРОКА НА ТЕМУ

«Броуновское движение. Диффузия. Взаимодействие молекул»

Цель урока: углубить знания обучающихся о броуновском движении и диффузии, объяснить явления на основе положений молекулярно-кинетической теории.

Тип урока: изучение нового материала.

Задача урока: рассмотреть зависимость характера движения молекул от взаимодействия, вспомнить, что такое диффузия, установить зависимость скорости диффузии от температуры.

Оборудование: мультимедийная презентация, учебник.

Ход урока

1. Организационный момент.

Здравствуйте! Присаживайтесь!

2. Актуализация знаний.

Фронтальный опрос:

• Что такое вещество и из чего оно состоит?
• В каких состояниях может находиться вещество?
• Чем отличается вещество в разных агрегатных состояниях?
• Что общего в различных агрегатных состояниях одного вещества?
• Какие процессы перехода вещества из одного состояния в другое вы знаете?
• В какое состояние надо перевести лед, чтобы заполнить им сосуд?

3. Изучение нового материала.

Давайте посмотрим, что происходит, когда мы распыляем аэрозольный баллон. Распространение запахов возможно благодаря движению молекул веществ. Это движение носит непрерывный и беспорядочный характер. Сталкиваясь с молекулами газов, входящих в состав воздуха, молекулы духов много раз меняют направление своего движения и, беспорядочно перемещаясь, разлетаются по всей комнате.

Беспорядочное движение частиц жидкостей впервые было доказано британским ботаником Робертом Броуном в 1827 году. Рассматривая в микроскоп пыльцу, размешанную с водой, он увидел непрерывно хаотично двигающиеся темные точки. Более крупные двигались медленнее, не спеша меняли свое направление. Те, которые были меньше, прыгали беспорядочно, бросаясь из стороны в сторону. Ученый задумался: «Почему?». Сначала Броун решил, что в поле микроскопа попали некие живые существа, однако так же вели себя и частицы мертвых растений. Проведя опыты с мельчайшими частицами угля, сажи, стекла, Броун также наблюдал их беспорядочное движение, но объяснить это явление он не смог.

• Ребята, а как вы думаете, почему частички пыльцы двигались? Что способствовало движению пыльцы?

Впоследствии это явление назвали броуновским движением.

Явление, при котором происходит взаимное проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, называется диффузией. (Поведение молекул вещества при диффузии)

• Как вы думаете, благодаря чему происходит процесс диффузии? (Причина диффузии - беспорядочное движение молекул)

В начале урока мы наблюдали процесс диффузии в газах.

• А возможна ли диффузия в жидкостях? (Диффузия может происходить в любых средах)

Явление диффузии мы с вами наблюдали на прошлом уроке в опыте по растворению кристаллов марганца в воде. Т.е. частички марганца проникали в промежутки между молекулами воды и тем самым вода окрашивалась в розовый цвет.

Видео: Например, известно, что две хорошо отшлифованные пластины свинца и золота пролежали друг на друге 5 лет. За это время молекулы свинца и золота проникли друг в друга (перемешались) на расстояние около 1 мм.

• Как вы думаете, в каких средах диффузия происходит быстрее? От чего еще зависит скорость диффузии?

Видео: Процесс диффузии ускоряется с увеличением температуры. Это происходит потому, что с увеличением температуры увеличивается скорость движения молекул. Таким образом, явление диффузии протекает по-разному при разной температуре: чем выше температура вещества, тем быстрее происходит диффузия.

Жидкости и твердые тела не распадаются на отдельные молекулы, даже не обращая внимания на то, что их молекулы распределены промежутками и постоянно находятся в беспорядочно непрерывном движении. Например, скорость движение молекул воды зависит от ее температуры

• Что заставляет их держаться вместе?

Очевидно, всё это можно объяснить лишь тем, что соседние молекулы взаимодействуют между собой. Молекулы притягиваются друг к другу. Это притяжение проявляется, если молекулы очень близко расположены. Если это расстояние увеличить, то силы притяжения резко убывают (Сломанный мелок нельзя «склеить» простым сжатием).

При расстоянии 0,000001 см этих сил практически нет.

• Попробуйте объяснить, почему не распадаются два куска пластилина приведённые в соприкосновение.

Видео: ОПЫТ СО СВИНЦОВЫМИ ЦИЛИНДРАМИ

Между молекулами есть взаимное притяжение. Данное притяжение видно только на расстояниях, которые можно сравнить с размерами самих молекул. В таком случае возникает вопрос: почему же есть промежутки между молекулами? Кажется, что они должны притягиваться одна к другой и слипнуться.

Не происходит это, потому что одновременно между молекулами с притяжением есть и отталкивание. Во время сближения молекул до расстояния, которые можно сравнить с размерами собственно молекул, поначалу начинает появляться притяжение, а при последующем сближении – отталкивание молекул, которое начинает брать верх над притяжением.

Именно отталкивание молекул обусловлено тем, что большинство сжатых предметов распрямляться.  При сжатии данных тел мы настолько сжимаем молекулы, что отталкивание оказывается больше их взаимного притяжения. Это приводит к распрямлению упругих тел (например, пружина).

4. Закрепление изученного материала.

• Верно ли утверждение, что молекулы газа движутся, а молекулы твёрдого тела нет?
• Что означают слова: молекулы взаимодействуют?
• Верно ли утверждение: молекулы газа отталкиваются, а молекулы твёрдого тела и жидкости притягиваются?
• Почему после дождя пыль на дороге не поднимается?
• Почему на классной доске пишут мелом, а не куском белого мрамора? Что можно сказать о взаимодействии между частицами этого вещества?
• Молекулы вещества притягиваются друг к другу. Почему же между ними существуют промежутки?

5. Домашнее задание.

§9-11

6. Рефлексия.