Diffúzió szilárd folyékony és gáznemű anyagokban. Diffúzió. A tapasztalatok és az elért eredmények leírása

1. dia

1
Egy pillanatban látni az örökkévalóságot, Egy hatalmas világot - egy homokszemben, Egy világban - a végtelent És az eget egy virág csészében. W. Blake

2. dia

A molekula az anyag legkisebb részecskéje.
Mihail Vasziljevics Lomonoszov 1745-ben különbséget tett az atom és a molekula fogalma között.
A molekulák atomokból állnak.
Az atom egy kémiai elem legkisebb részecskéje.

3. dia

3
Minden anyag apró részecskékből, úgynevezett molekulákból áll.
Ezek között a részecskék között rések vannak

4. dia

A természetben az anyagok 3 halmazállapotban találhatók: szilárd, folyékony, gáz halmazállapotú.
A molekula mérete körülbelül 10‾¹ºm
Ismételjük

5. dia

Mi akadályozza meg, hogy a hetedikes Vasya, akit az iskola igazgatója dohányzáson fogott el, különálló molekulákra bomlik, és véletlenszerűen eltűnjön a látókörből?

6. dia

Egy ókori görög templomban lévő aranyszobor keze, amelyet a plébánosok megcsókoltak, évtizedek alatt észrevehetően lefogyott. A papok pánikban vannak: ki lopta el az aranyat? Vagy ez csoda, jel?

7. dia

Miért kopik el a cipők talpa, és miért kopik lyukig a kabátok könyöke?

8. dia

óra témája: Diffúzió gázokban, folyadékokban és szilárd anyagokban.

9. dia

Az óra céljai és célkitűzései
Tanulmányozza a különböző halmazállapotokban előforduló molekulák mozgását. Ismerje a diffúzió mechanizmusát az anyag különböző hőmérsékletein.

10. dia

Brown-mozgás
1773-1858
Robert Brown 1827-ben, amikor mikroszkóp alatt megfigyelte a növényi pollen szuszpenzióját, felfedezte, hogy a részecskék folyamatos mozgásban vannak, és bonyolult pályákat írnak le.

11. dia

Diffúzió (lat. diffusio-terjedés, szétterülés, szóródás). Ez egy olyan jelenség, amelyben az egyik anyag molekulái kölcsönösen behatolnak egy másik anyag molekulái közé.
A féligáteresztő membránon keresztüli diffúzió diagramja
Diffúzió

12. dia

megfigyelt
Diffúzió
Gázokban
Folyadékokban
Szilárd anyagokban

13. dia

Tekintsük a gázokban való diffúziót
A diffúzió okai és mintái

14. dia

GÁZOK
A szagok terjedése az anyagok molekuláinak mozgása miatt lehetséges. Ez a mozgás folyamatos és rendezetlen. A levegőt alkotó gázok molekuláival ütközve a dezodormolekulák sokszor megváltoztatják mozgásuk irányát, és véletlenszerűen mozogva szétszóródnak a helyiségben.

15. dia

Az anyagmolekulák folyamatos és véletlenszerű mozgásban vannak
A terjedés oka:

16. dia

Az aromás olajokat és gyantákat széles körben használják a parfümiparban, a gyógyászati ​​aromaterápiában és az egyházi szükségletekben.
Gázok diffúziója gázokban

17. dia

Kit ne csapott volna meg közülünk a tavaszi éjszaka illata? Éreztük a madárcseresznye, az akác és az orgona illatát. A virágok illatmolekulái szétszóródnak a levegőben.
Gázok diffúziója gázokban

18. dia

A rovarok legtöbbször a szagló vegyszereken keresztül kommunikálnak, amelyeket az állatok saját maguk védelmére vagy a figyelem felkeltésére használnak. A szagok átvitele diffúzióval történik.
Gázok diffúziója gázokban

19. dia

Vonzó Feromonok, hormonok.
Gázok diffúziója gázokban
Illatanyagok
Pillangók
májusi bogarak
Görények
Poloska
Skunks
Taszító
Riasztószerek

20. dia

A diffúzió alkalmazása Diffúzió a növény- és állatvilágban
A poloskák szaga undorító, és a katicabogarak sárga, szagú, mérgező folyadékot választanak ki
Az Octopus tintafoltot bocsát ki, hogy elrejtse az ellenség elől
A hunyó elriasztja sértőit

21. dia

Oldjuk meg a problémákat
Feladatok biológia szerelmeseinek. 1. A legtöbb poloska, katica és néhány levélbogarak felvértezték magukat, hogy megvédjék magukat: a poloskák szaga undorító, és a katicabogarak sárga, mérgező folyadékot választanak ki. ?? Magyarázza el a szagok terjedését 2. A halak belélegzik a folyók, tavak és tengerek vizében oldott oxigént. Milyen fizikai folyamatok engedik, hogy a légkörből oxigén kerüljön a vízbe?

22. dia

Mindenki tudja, milyen egészséges a hagyma. De amikor elvágtuk, könnyeket hullattunk. Mondd el miért?
Ezt a diffúzió jelensége magyarázza. Ennek oka az illékony könnyező anyag, amely könnyeket okoz. A szem nyálkahártyájának folyadékában oldódik, kénsavat szabadítva fel, amely irritálja a szem nyálkahártyáját.

23. dia

Az erdők a bolygó tüdeje, segítik minden élőlény lélegzését. A városi levegő sok gáznemű anyagot (szén-monoxid, szén-dioxid, nitrogén-oxidok, kén) tartalmaz az ipari komplexum, a közlekedés és a közművek munkájából. Az erdők levegőtisztításának folyamata a diffúzióval magyarázható.
Gázok diffúziója gázokban

24. dia

Egyáltalán nincs légzőszervük. A vízben oldott oxigén a bőrükön keresztül szívódik fel, az oldott szén-dioxid pedig ugyanilyen úton távozik el.
A légzés legegyszerűbb formája a medúzában és a férgekben található.

25. dia

A diffúzió szerepe az ember számára
A diffúziónak köszönhetően a tüdőből az oxigén behatol az emberi vérbe, a vérből pedig a szövetekbe.

26. dia

27. dia

Miért különbözik egy dohányos tüdeje a nemdohányzóétól?

28. dia

Az űrhajósok lecsatolják hálózsákjaikat, amelyek az űrhajó falára vannak rögzítve. Ebben az esetben az „ágyak” elhelyezkedése alapvető fontosságú - a ventilátorok közvetlen közelében vannak rögzítve, hogy az űrhajósok állandó friss levegőt kapjanak alvás közben. Ellenkező esetben az állomáson dolgozók megfulladhatnak egy zárt térben az általuk termelt szén-dioxidtól, vagy migrénben szenvednek az oxigénhiány miatt.

29. dia

A természetes gyúlékony gáznak sem színe, sem szaga nincs.
Gázok diffúziója gázokban
A diffúzió miatt a gáz szétterjed a helyiségben, robbanásveszélyes keveréket képezve.

30. dia

Nem egyszer megfigyeltük, ahogy a tűzből kiszáll a füst, a vidéki házak, hőerőművek kéményei és a magasba emelve megszűnik látszani. Ez a füstmolekulák levegőmolekulák közötti diffúziójának következménye
Gázok diffúziója gázokban

31. dia

A négyéves Mása az anyja mögé osont a tükörhöz, és három üveg francia parfümöt öntött a fejére. Hogyan találta ki anya, aki háttal ült Másának, hogy mi történt?

32. dia

Lehetséges a diffúzió folyadékokban?

33. dia

KÍSÉRLETÜNK
Meghívunk egy teára.

34. dia

A tea elkészítéséhez egyes növények virágait és leveleit használják: jázmin, rózsa, hárs, oregánó, menta, kakukkfű és mások.
A FOLYADÉK DIFFÚZIÓJA FOLYADÉKBAN

35. dia

A FOLYADÉK DIFFÚZIÓJA FOLYADÉKBAN
TEA
Zöld
Fekete
Szilárd állapotban a tea színe a levelek feldolgozásától függ.
A teafőzés a vízmolekulák és a növények színezőanyagainak diffúzióján alapul.

36. dia

FOLYADÉKOK
1. A molekulák véletlenszerűen mozognak 2. Az anyagok molekulái keverednek 3. A folyadékokban való diffúzió oka a molekulák mozgása
Következtetések:

37. dia

A cékla színének telítésére ecetsavat adnak a vízhez.

38. dia

SZILÁRD ANYAGOK
Szilárd testekben a molekulák közötti távolság nagyon kicsi. Ezek megegyeznek maguknak a molekuláknak a méretével. Egy másik anyag molekuláinak behatolása ilyen kis réseken rendkívül nehéz, ezért a diffúzió nagyon lassan megy végbe.

39. dia

A só illata, a jód illata. Bevehetetlen és büszke, a zátonyok kőarcúak Kiszorítják őket a vízből... Y. Drunina Évente 2 milliárd tonna só kerül a légkörbe.

40. dia

A szmog egy sárga köd, amely megmérgezi a levegőt, amelyet belélegzünk. A szmog a légúti és szívbetegségek, valamint a legyengült emberi immunitás fő oka.
SZILÁRD ANYAG DIFFÚZIÓJA GÁZOKBAN

41. dia

A házak nőnek; dudáló autók; Gyári füst lóg az összes bokrokon; A repülőgépek kitárják szárnyaikat a felhőkben
Lehet. Vannak zivatarfelhők. Az élettelen zöld elsorvad. Az összes motor és kürt, - És az orgona benzinszagú
A diffúziós folyamat nagy szerepet játszik a levegő, a folyók, a tengerek és az óceánok szennyezésében
Káros diffúzió

42. dia

SZILÁRD ANYAG DIFFÚZIÓJA GÁZOKBAN
A városi levegőben található részecskék. Növényi pollen Mikroorganizmusok, spóráik Száraz homok Szénpor Cementpor Műtrágya Azbeszt Kadmium Higany Ólom Vas-oxid Réz-oxid
Részecskesugár, µm 20 – 60 1 – 15 200 – 2000 10 – 400 10 – 150 30 – 800 10 – 200 1-5 0,5-1 1-5 0,1-1 0,1-1

43. dia

A levegőtisztítással kapcsolatos környezeti probléma megoldásának módjai: 1) szűrők a kipufogócsöveken; 2) növények termesztése az utak mentén és a káros anyagokat elnyelő vállalkozások környékén.
Gázok diffúziója gázokban
Juharfa
Hársfa
Nyárfa

Vissza előre

Figyelem! A dia-előnézetek csak tájékoztató jellegűek, és nem feltétlenül képviselik a bemutató összes jellemzőjét. Ha érdekli ez a munka, töltse le a teljes verziót.

Oktatási technológiák alkalmazása: fejlesztő tanulás, differenciált tanulás, IKT használata.

Az óra céljai:

• Nevelési: megszilárdítani tudását a molekula és az atom fogalmáról, a molekula méretének sorrendjéről; megszilárdítani az olyan kísérleti tények ismeretét, amelyek megerősítik, hogy az anyagok egyedi részecskékből állnak, köztük szóközökkel; bevezetni a diffúzió fogalmát; mérlegelje a diffúziós folyamat jellemzőit különböző közegekben; tanulmányozza a diffúzió jelenségének sajátosságait a természetben és a mindennapi életben.
• Fejlődési: a természettudományok iránti érdeklődés fejlesztése; a kutatás, magyarázat, elemzés, kísérleti eredmények összehasonlításának és következtetések levonásának képessége; fejlessze az ok-okozati összefüggések azonosításának képességét a diffúzió példáján az aggregált halmazállapotok és a hőmérséklet fizikai jellemzőitől függően; fejleszteni a monológ beszédet és a tanulói párbeszéd kialakításának képességét.
• Nevelési: világkép kialakítása a fizika törvényszerűségei megnyilvánulásának tárgyilagosságáról és a természeti jelenségek megismerhetőségéről; kommunikációs kultúra kialakítása; a függetlenség fejlesztése; csoportos munkavégzés képessége otthoni kísérlet során.

Felszerelés: egy üveg parfüm, egy edény réz-szulfát oldattal, gouache, kálium-permanganát kristályok, egy edény hideg és forró vízzel; körkészlet (két szín) minden tanulónak, multimédiás videoprojektor, interaktív tábla; előadások.

Az óra felépítése:

• szervezési pillanat (1 perc)
• alapismeretek frissítése (5 perc)
• az óra fő problémájának megoldása: egy tanulócsoport új anyagot mutat be, bemutatva az otthoni kísérletek eredményeit (25 perc)
• az anyag elsajátításának kezdeti ellenőrzése (4 perc)
• teljesítményszint szabályozás: önálló munkavégzés (8 perc)
• házi feladat (2 perc)

Az órák alatt

I. Szervezési mozzanat.

II. Felkészülés új tananyag elsajátítására.

Motiváció.

Tanár: Az előző leckében az anyag szerkezetét tanultad, és tudod, hogy minden test apró részecskékből áll. Mai beszélgetésünk középpontjában ezeknek a részecskéknek a mozgása lesz. Az óra témája: „Diffúzió gázokban, folyadékokban és szilárd anyagokban.”

(Írja füzetekbe). 1. bemutató. 1. dia.

Az óra céljai és célkitűzései: 2. dia.

Tanulság – milyen érdekes szó!
Ebben minden betűnek szerepe van,
És mindegyik, fontossági sorrendben,
Szemantikai jelentéssel felruházott:
U- hozzáállás a kereséshez, a tudáshoz,
a tanár és a gyerekek mosolya.
R– az elme munkája, ennek eredményeként –
hipotézisek és ötletek létrehozása.
RÓL RŐL– általánosítás együtt:
az érthető újdonság varázsa.
NAK NEK– az óra vége – ellenőrizze a poggyászát:
Mindenki magával vitt mindent, amit tanult?

A lecke végén mindenkinek meg kell tennie tud: az IKT főbb rendelkezései; diffúzió meghatározása; a diffúziós folyamat jellemzői különböző közegekben, ill képesnek lenni:– magyarázza el a diffúzió jelenségét MCT alapján.

III. Alapvető ismeretek frissítése.

Fedett anyag ismétlése tanulók az előző leckéken megszerzett ismeretek alapján: 3-4. dia

– Miből állnak az anyagok?

– Milyen kísérletek igazolják, hogy az anyagok apró részecskékből állnak?

– Hogyan változik a test térfogata, ha a részecskék távolsága változik?

– Melyik tudós tett különbséget az atom és a molekula fogalma között?

– Mi a molekula és az atom?

– Mit tudsz a molekulák méretéről?

– Milyen kísérletek mutatják, hogy az anyagrészecskék nagyon kicsik?

– Hogyan határozható meg egy molekula mérete sormódszerrel és a molekula valódi mérete?

– Milyen halmazállapotokat ismer?

IV. Az óra fő problémájának megoldása.

5. dia. A fizikai ismeretek forrásai a megfigyelések és a kísérletek. Ez azt jelenti, hogy a diffúziós jelenség jellemzőinek tanulmányozásához kísérleteket kell végezni.

„Egy tapasztalatot 1000 képzelet szülte vélemény fölé helyezek” – írta M.V. Lomonoszov.

1) A kísérlet bemutatása a tanár által: parfümöt szórni egy üvegből az osztály elején, és a gyerekek felállva érzik az illatát.

– Miért érezte az összes diák az illatát?

– Miért nem azonnal, de egy idő után érezted a szagát?

Vonja le a következtetést.(A gyerekek önállóan vonnak le következtetéseket a molekulák mozgásáról, az egyik anyag molekuláinak a másik molekulái közé való behatolásáról).

Tanár: Bizonyíték arra, hogy a molekulák folyamatosan és kaotikusan mozognak, és bonyolult pályákat írnak le, egy jelenség, amelyet 1827-ben Robert Brown angol botanikus figyelt meg, amikor mikroszkóp alatt vizsgált növényi pollen formájú szuszpenziót. Ezt a jelenséget diffúziónak nevezték. Megfigyelhető gázokban, folyadékokban és szilárd anyagokban. (Írja füzetekbe). 6-8. dia.

2) A tanulók beszámolói a gázok gázokban való diffúziójának megnyilvánulásának példáiról és megfigyeléseik eredményeinek bemutatása.

Diák 1. 9. dia

Lehetetlen elképzelni az életét és a mindennapjait aromás illatok nélkül. A keletkező aromás olajokat és gyantákat széles körben használják a parfümiparban, a gyógyászati ​​aromaterápiában és az egyházi szükségletekben.

Diák 2.10. dia.

Az olajokat illatos növények szirmaiból nyerik. Tehát 1 kg rózsaolaj elkészítéséhez több mint 1,5 tonna rózsasziromra lesz szüksége.

Diák 3. Az aromás gyantákat egyházi célokra a tömjénfa nedvéből nyerik, aromás tömjénekhez és masszázsokhoz pedig mirhafák gyantájából.

Diák 1. 11. dia.

Ki ne ismerné közülünk az orgona, madárcseresznye, akác és orgona illatát? A fák és cserjék sok virágának nincs illata. (Kérdés diákokhoz). Mivel magyarázhatjuk a szagok átadását? A szagmolekulák behatolnak a levegőmolekulák közé. Ezt a jelenséget diffúziónak nevezik.

Diák 2.12. dia.

Ki nem ivott közülünk teát, kávét vagy kakaót? Általában tonizáló növényként használják. A tea hazája Kína (Európában csak a 17. században vált ismertté), a kávéé Afrika, a kakaóé pedig Amerika. Tudod, mi magyarázza ezeknek az italoknak az aromáját? Ezt a jelenséget a diffúzió magyarázza. Ezen italok szagmolekulái behatolnak a levegőmolekulák közé.

Diák 3.13-14. dia.

A természetben a rovarok szagló vegyszerek segítségével kommunikálnak egymással, amivel feromonok és hormonok segítségével felhívják magukra a figyelmet, vagy riasztó szerek segítségével undorító szagokkal védekeznek. Például: a kakasmarha 3 km-es távolságban tudja meghatározni a nőstény helyét, a pillangók pedig legfeljebb 1 km-re olyan állatokat, mint a görények, szarvasmarhák, poloskák és hangyák, speciális mirigyek segítségével specifikus szagokat bocsátanak ki; diffúzió útján történik.

Diák 1. 15. dia.

Sok állat élőhelye az erdő. Az erdők a bolygó tüdeje, segítik minden élőlény lélegzését. Évente egy hektár erdő 18 millió köbméter levegőt tisztít meg a szén-dioxidtól, 64 tonna egyéb gázt és port nyel el, cserébe több millió köbméter oxigént szállít.

Diák 2. Hogyan zajlik az erdők levegőtisztítási folyamata? Az erdők levegőtisztításának folyamata a diffúzióval magyarázható. A levélbőr sztómáin keresztül a levegőből származó szén-dioxid a sejtközi tereken keresztül a kloroplasztiszokba jut, ahol fotoszintézis megy végbe, és a keletkező oxigén ugyanígy távozik kifelé.

Diák 3. 16. dia.

A városi levegő sok gáznemű anyagot (szén-monoxid, szén-dioxid, nitrogén-oxidok, kén) tartalmaz az ipari komplexum, a közlekedés és a közművek munkájából. Ki ne figyelte volna meg közülünk a tűz füstjét, a vidéki házak füstölt kéményeit, a hőerőműveket ontják a füstöt, és a magasba emelve, ahogy felemelkedik, nem látszanak? Ez a füstmolekulák levegőmolekulák közötti diffúziójának következménye.

Diák 1. 17. dia.

A természetes gyúlékony gáznak sem színe, sem szaga nincs. Lehetséges azonnal észlelni a gázszivárgást? A diffúzió következtében a gáz szétterjed a helyiségben, robbanásveszélyes keveréket képezve. Az elosztóállomásokon a gázt erős kellemetlen szagú anyaggal keverik össze, amely már kis koncentrációban is érezhető az emberi biztonság szempontjából.

Diák 2. 18. dia.

Vannak módok a levegőtisztítással kapcsolatos környezeti probléma megoldására:

1. Szűrők a kipufogócsöveken.
2. Növények termesztése utak mentén és olyan vállalkozások környékén, amelyek káros anyagokat szívnak fel, például juhar, nyár, hárs.

Diák 3. 19. dia. Bemutatjuk otthoni kísérletünk eredményeit.

Tapasztalat 1. Cél: "A levegőmolekulák és az ammónia molekulák diffúziós folyamatának megfigyelése."

A kísérlet előrehaladása. Egy üvegedény aljára ammóniával megnedvesített vattát helyeztek, a fedőre fenolftaleinnel megnedvesített vattát helyeztek, és ezzel a fedéllel fedték le az üvegedényt. A fenolftaleinnel átitatott vatta néhány másodpercen belül színezni kezdett. Folyamatos és véletlenszerű mozgásuk következtében az üvegedényben az ammónia és a levegőmolekulák molekulái összekeverednek, a fenolftaleinnel megnedvesített vatta elszíneződik.

Diák 1. 20. dia. Képzeld el, hogy tűzben vagyunk.

Tapasztalat 2. Cél: „Tűzből származó füst feloldódásának megfigyelése a levegőben laboratóriumi körülmények között.”

A kísérlet előrehaladása. Felgyújtottunk egy papírlapot. Miután leégett, a lepedő elszenesedett részéből füstoszlop szállt fel, ami felemelkedés közben láthatatlanná vált.

Következtetés: a diffúziós folyamat gázokban és meglehetősen gyorsan megy végbe.

Diák 2. 21. dia.

Tapasztalat 3. Cél: "A légfrissítő és parfüm illata terjedésének időpontjának meghatározása a helyiségben."

A kísérlet előrehaladása. 1. Nyomja meg a légfrissítő palack szelepét a szoba túlsó sarkában. Illata 15 másodpercen belül elterjedt az egész szobában. 2. Nedvesítsen meg egy vattakorongot parfümmel, és helyezze az ablakpárkányra. A parfüm illata 40 másodpercen belül szétterjedt az egész szobában.

Következtetés: a diffúziós folyamat gázokban és meglehetősen gyorsan megy végbe.

Diák 3. Megállapíthatjuk, hogy a gázokban a diffúzió az egyik anyag molekuláinak a másik molekulái közötti kölcsönös behatolása miatt következik be, néhány másodperctől több percig tartó időszak alatt.

3) A kísérlet bemutatása a tanár által: a) egy edényben réz-szulfát oldat, egy csepp gouache van; öntsön tiszta vizet az edényekbe felülről; b) egy pohár forró vizet és hideg vizet, dobjon bele kálium-permanganát szemcséket. Egy bizonyos idő elteltével megfigyeljük az eredményt.

– Miért nem színeződött el egyszerre az összes víz?

– Hasonlítsa össze a diffúzió folyamatát gázokban és folyadékokban!

– Hol oldódik gyorsabban a kálium-permanganát? Miért?

A gyerekek az aggregált halmazállapotok és a hőmérséklet fizikai jellemzői alapján vonnak le következtetéseket a diffúzió lefolyásáról.

4) A tanulók példákat számolnak be a folyadék folyadékban való diffúziójának megnyilvánulására, és bemutatják megfigyeléseik eredményeit.

Diák 4. 22. dia.

A folyadékok folyadékokban való diffúziójának megfigyelésére példa a méhméreg - ez egy színtelen, átlátszó, aromás szagú folyadék, amely magas biológiai aktivitással rendelkezik, és jó hatással van a reuma, fekélyek, bronchiális asztma és szembetegségek kezelésére.

Kérdés az osztályhoz: „Mi magyarázza a méhméreg magas biológiai aktivitását?” Természetesen a méregmolekulák mozgásával és a kötőszövet sejtközi folyadékkal való kölcsönhatásával kapcsolatos biológiai folyamatok lefolyása.

Diák 5. Dia 23-24.

Emlékezzünk egy történelmi tényre. 1638-ban Vaszilij Starkov nagykövet 4 font szárított levelet hozott ajándékba Mihail Fedorovics cárnak a mongol Altyn kántól. Ezt a növényt teának hívják. A tea elkészítéséhez egyes növények virágait és leveleit használják: jázmin, rózsa, hárs, oregánó, menta, kakukkfű és mások. Szilárd állapotban a tea színe a levelek feldolgozásának módjától függ: zöld - árnyékban szárítva, fekete - a levelek hőkezelésével. Kérdés az osztályhoz: „Milyen jelenségen alapul a teafőzés?” Igen, a vízmolekulák és a növényi festékek diffúziójáról.

Diák 4. Dia 25-27. A mi kísérletünk.

Ki nem főzött közülünk teát? Úgy döntöttünk, hogy összehasonlítjuk a diffúzió sebességét, amikor hideg és meleg vízzel főzzük a teát. A diffúziós folyamat a hőmérséklet emelkedésével felgyorsul. A teát szinte azonnal főzik forró vízben. De hidegben - csak legalább egy nap múlva. Egy szelet citrom hozzáadása halványítja a teát. A tea színe csak semleges környezetben (víz) barna. Tehát a folyadékokban a diffúziós folyamat lassabban megy végbe, mint a gázokban.

Diák 5. 28. dia.

A cékla színének telítéséhez ecetsavat adnak a vízhez (például borscshoz). Az apróra vágott répaszeletek jelenléte a savanyú káposztában elszíneződéshez vezet. A festékmolekulák a vízmolekulák és a káposztalevelek közötti tereket foglalják el.

Így: A folyadékokban való diffúzió az egyik anyag molekuláinak a másik molekulái közötti kölcsönös behatolása miatt következik be, áramlási sebessége a hőmérséklettől függ.

5) A hallgatók beszámolnak a szilárd halmazállapotú diffúzió gázokban, folyadékokban és szilárd anyagokban való megnyilvánulására vonatkozó példákról, és bemutatják megfigyeléseik eredményeit.

Diák 6. 29. dia.

A szilárd anyag gázokban való diffúziójára példa a jód- és sószag kialakulása a tengerparton. A tengervíz elpárolog, és a vízcseppekkel együtt sórészecskék kerülnek a légkörbe. A vízcseppek vízgőzré alakulnak, a sórészecskék a levegőben maradnak. Így évente akár 2 milliárd tonna só kerül a légkörbe.

Diák 7. 30-31. dia.

Egy másik példa a szmog képződése, egy sárga köd, amely megmérgezi a levegőt, amelyet belélegzünk. Jelenleg a szmogos levegőszennyezés problémája a nagy távolságokra terjedő részecskékhez kapcsolódik. Az ilyen részecskék mérete a levegőben 0,1 és 2000 mikron között van. A lebegő részecskék, kezdve a kadmiumtól a réz-oxidig, gépjárművekből, a többi gazdasági és ipari komplexumokból származnak. A szmog a légúti és szívbetegségek, valamint a legyengült emberi immunitás fő oka.

Diák 8. 33-35. dia.

A szilárd anyagok folyadékokban való diffúziójára példa a zöldségek, gombák, gyümölcsök és káposzta sózása. Sózáskor a sókristályok vizes oldatban Na és Cl ionokra bomlanak, véletlenszerűen mozognak és elfoglalják az élelmiszerek pórusai közötti tereket.

Hogy nem emlékszik, hogy kompótot és lekvárt készített? Cukrot használnak, egy kristályos anyagot, amely a vízben glükóz- és fruktózmolekulákra bomlik, és a vízmolekulák között diffundál.

Diák 6. 36. dia.

1747-ben európai tudósok felfedezték, hogy a takarmányrépa cukrot tartalmaz. 1% körül volt. A nemesítőknek nagy erőfeszítésébe került az ipari termelésre alkalmas fajták beszerzése. Milyen szerepet játszik a diffúzió jelensége a cukortermelésben?

Ez a folyamat meglehetősen bonyolult: a megmosott céklát felvágják és kazánokba helyezik, forró vízen engedik át. Diffundál a céklában oldott cukormolekulákkal, és édes, sötétbarna szirupként jön ki a bográcsokból, amit aztán derítenek és leszűrnek. A kapott világos és tiszta levet felforraljuk, a víz elpárolog, és sűrű cukorkását kapunk. Centrifugába küldik. A fehér kristályok egy kupacba gyűlnek - ez kristálycukor, a folyadék pedig melasz.

Diák 7. 37-40. dia. A mi kísérletünk.

Cél: „Kálium-permanganát kristályok, cukor, Mucaltina tabletták vízben való oldódásának megfigyelése; ecetes uborka, savanyú káposzta, sózott hal és disznózsír elkészítése otthon.”

A kísérlet előrehaladása.

A szilárd anyagokat, például a kálium-permanganát kristályait, a cukordarabokat és a Mucaltina tablettákat hideg és forró vízbe helyezték. A friss uborkát forró sós lével leöntötték, a felaprított káposztát megszórták sóval, a frissen fagyasztott lazacot és egy darab zsíros sertéshúst pedig megszórták sóval. A szilárd anyagok folyadékokban való diffúziójának folyamata ezekben a kísérletekben több órától több napig terjedő tartományban nyilvánult meg.

Következtetés: a szilárd anyagok folyadékokban való diffúziója lassabban megy végbe, mint a gázokban, és a hőmérséklettől függ.

Diák 8. Dia41-42. Tekintsük a szilárd test diffúziójának jelenségét.

A vas- és acél alkatrészek keménységének, kopásállóságának és végszilárdságának kölcsönzésére felületüket 100ºC-on 5-10 órán keresztül szénnel diffúz telítésnek vetik alá (ezt a folyamatot karburálásnak nevezik). Az eredmény magas széntartalmú acél.

William Roberts-Austin angol kohász mérte az arany diffúzióját az ólomban. Vékony aranykorongot olvasztott egy ólomhengerre. Ezt a hengert 200ºC-os sütőbe tettem és 10 napig a sütőben tartottam. Aztán vékony korongokra vágta a hengert, és megmérte az arany tömegét, amely minden ólomrészbe behatolt. Roberts-Austin azt is észrevette, hogy az ólom és az arany egymásba hatol, amikor szorosan egymáshoz nyomták őket. Egészen mérhető mennyiségű arany haladt át a teljes ólomhengeren. Ahogy a kísérlet folytatódott, az aranyatomok egyenletesen oszlottak el az ólomhengerben.

Kísérletileg megállapították, hogy a cink 300°C-on csaknem 100 milliószor gyorsabban diffundál rézbe, mint szobahőmérsékleten, és az arany 5 év alatt 1 mm-re hatol át.

Diák 6. 43-44. dia. A mi kísérletünk.

Cél: "A kálium-permanganát és a viasz molekulái közötti diffúzió jelenségének megfigyelése."

A kísérlet előrehaladása. Fedjük be a kálium-permanganát kristályokat olvasztott viasszal. A diffúziós folyamat szilárd anyagokban megy végbe a leglassabban. Ezért a kísérlet eredménye csak 2 hónap múlva volt megfigyelhető.

Következtetés: a diffúziós folyamat szilárd anyagokban nagyon lassan megy végbe, több hónaptól több évig.

Diák 7. Szóval: A diffúzió sebessége attól függ, hogy az anyagok milyen aggregációs állapotban vannak. A diffúzió leggyorsabban gázokban, lassabb folyadékokban és nagyon lassan szilárd anyagokban megy végbe.

6) Tanár: Az óra befejezése(füzetekbe írd). 45. dia.

• A diffúzió oka a molekulák véletlenszerű mozgása.
• A diffúzió sebessége az érintkező testek aggregációs állapotától függ.
• A diffúzió gázokban gyors, folyadékokban lassabb, szilárd anyagokban pedig nagyon lassú.
• A diffúziós folyamat a hőmérséklet emelkedésével, a közeg viszkozitásának és a szemcseméret csökkenésével gyorsul.

V. Az anyag elsajátításának kezdeti ellenőrzése.

Átlagos szint:

1. Melyik sóoldat – meleg vagy hideg – savanyítja gyorsabban az uborkát?
2. Miért nem lehet a gyenge minőségű festékkel festett anyagot nedves állapotban érintkezni a világos színű vászonnal?

Elég szint:

1. Miért szűnik meg gyorsan a tűzből felszálló füst szélcsendes időben is?
2. Elterjednek a szagok egy hermetikusan zárt pincében, ahol egyáltalán nincs huzat?

Magas szint:

1. A nyitott éteres edényt a mérlegen egyensúlyozták, és békén hagyták. Egy idő után a mérleg egyensúlya megbomlott. Miért?
2. Mi a diffúzió jelentősége az emberek és állatok légzési folyamataiban?

VII. Házi feladat.

1. 9. bekezdés, kérdések a bekezdéshez;
2. Kísérleti feladat (írja le az otthon megfigyelt diffúziós jelenségeket).
3. Válaszoljon a kérdésre írásban:
   • Miért ízlik az édes szirup a gyümölcsnek idővel? (átlagos szint)
   • Miért lesz kevésbé sós a sózott hering, miután egy ideig vízben hagyják? (elég szint)
   • Miért használnak folyékony ragasztót és olvadt forrasztóanyagot ragasztáskor és forrasztáskor? (magas szint)

Tanár: Köszönöm a figyelmet és a munkát. Viszontlátásra.

Bibliográfia.

1. Semke A.I. „Nem szabványos fizikai problémák”, Jaroszlavl: Fejlesztési Akadémia, 2007.
2. Shustova L.V., Shustov S.B. "Az ökológia kémiai alapjai." – M.: Oktatás, 1995.
3. Lukasik V.I. Fizika feladatfüzet 7-8 évfolyamnak. – M.: Oktatás, 2002.
4. Katz Ts.B. Biofizika a fizika órákon. – M.: Oktatás, 1998.
5. Enciklopédia Fizika. – M.: Avanta +, 1999.
6. Bogdanov K. Yu. Egy fizikus biológushoz látogat. – M.: Nauka, 1986.
7. Enochovich A.S. Fizika kézikönyve. – M.: Oktatás, 1990.
8. Olgin O.I. Kísérletek robbanások nélkül. – M.: Kémia, 1986.
9. Kovtunovich M.G. "Házi kísérlet fizika 7-11. osztályban." – M.: Humanitárius Kiadóközpont, 2007.
10. Internetes források.

A megszerzett ismereteket és készségeket alkalmazza a mindennapi élet gyakorlati problémáinak megoldására

A tanulók elvégzik a feladatot, emlékeznek, elérik a célt saját memória- és gondolkodási erőforrásaik felhasználásával. Megalkotják a választ, kifejezik saját álláspontjukat, és konszenzusra jutnak.

Ellenőrizzék saját idejüket, saját és beszélgetőpartnerük kijelentéseinek helyességét és sorrendjét a munkafolyamat során

Diffúzió a természetben és a technológiában

Azokkal a szövegekkel dolgoznak, amelyeket minden csoport megkap. Minden csoport feladata, hogy kiemelje a szöveg főbb pontjait, és írjon egy történetet a diffúziós folyamat ezen a területen történő alkalmazásáról. Egy csoportból több hangszóró is lehet.

Az 1. csoport szövege. Diffúzió a növényvilágban

K.A. Timiryazev elmondta: „Akár a gyökér táplálásáról beszélünk a talajban található anyagok miatt, akár a levelek légköri táplálásáról, akár az egyik szerv táplálásáról a másik, szomszédos szerv rovására. - mindenhol ugyanazokhoz a magyarázatokhoz fogunk folyamodni: diffúzió.
Valójában a növényvilágban a diffúzió szerepe nagyon fontos. Például a fák levélkoronájának nagy fejlődését az magyarázza, hogy a levelek felületén keresztül történő diffúziós csere nemcsak a légzés funkcióját látja el, hanem részben a táplálkozást is. Jelenleg széles körben elterjedt a gyümölcsfák lombos etetése koronájuk permetezésével.
A diffúz folyamatok nagy szerepet játszanak a természetes tározók és akváriumok oxigénnel való ellátásában. Az oxigén az állóvizekben a mélyebb vízrétegekbe jut a szabad felszínükön keresztüli diffúzió következtében. Ezért a víz szabad felszínére vonatkozó korlátozások nem kívánatosak. Például a víz felszínét borító levelek vagy békalencse teljesen megakadályozhatja az oxigén hozzáférését a vízhez, és lakóinak halálához vezethet. Ugyanezen okból a keskeny nyakú edények alkalmatlanok akváriumként való használatra.

Szöveg 2 csoport. A diffúzió szerepe az emberi emésztésben és légzésben

A tápanyagok legnagyobb felszívódása a vékonybélben megy végbe, amelynek falai kifejezetten erre vannak kialakítva. Az emberi bél belső felülete 0,65 m2. Bolyhok borítják - a nyálkahártya 0,2-1 mm magas mikroszkopikus képződményei, amelyek miatt a bél tényleges felülete eléri a 4-5 m2-t, azaz. eléri a teljes test felületének 2-3-szorosát. A tápanyagok felszívódásának folyamata a belekben a diffúzió miatt lehetséges.
A légzés - az oxigén átjutása a környezetből a testbe a testrészein keresztül - minél gyorsabban, minél nagyobb a test és a környezet felülete, és minél lassabb, annál vastagabbak és sűrűbbek a testrészek. Ebből jól látszik, hogy azok a kis élőlények, amelyekben a test térfogatához képest nagy a felületük, egyáltalán megtehetik a speciális légzőszerveket, megelégedve azzal, hogy az oxigén kizárólag a külső héjon keresztül áramlik.
Hogyan lélegzik az ember? Az embernél a test teljes felülete részt vesz a légzésben - a sarkak legvastagabb hámjától a hajjal borított fejbőrig. A mellkas, a hát és a gyomor bőre különösen intenzíven lélegzik. Érdekes módon ezek a bőrterületek a légzés intenzitása szempontjából lényegesen intenzívebbek, mint a tüdő. Azonos légzőfelület mellett itt 28%-kal tud felszívódni az oxigén, és akár 54%-kal több szén-dioxid szabadulhat fel, mint a tüdőben. A teljes légzési folyamatban azonban a bőr részvétele elhanyagolható a tüdőhöz képest, mivel a tüdő teljes felületén, ha mind a 700 millió alveolust kitágítunk, mikroszkopikus méretű buborékok keletkeznek, amelyek falán keresztül gázcsere történik levegő és vér körülbelül 90-100 m2, az emberi bőr teljes felülete pedig körülbelül 2 m2, azaz 45-50-szer kisebb. Így a diffúziónak nagy jelentősége van az emberek, állatok és növények életfolyamataiban. A diffúziónak köszönhetően a tüdőből származó oxigén behatol az emberi vérbe, a vérből pedig a szövetekbe.

A 3. csoport szövege. A diffúzió alkalmazása a technológiában.

A diffúziót széles körben használják az iparban. A fémek diffúziós hegesztése a diffúzió jelenségén alapul. A diffúziós hegesztési módszert fémek, nemfémek, fémek és nemfémek, valamint műanyagok összekapcsolására használják. Az alkatrészeket erős vákuummal zárt hegesztőkamrába helyezik, összenyomják és 800 fokra felmelegítik. Ebben az esetben az atomok intenzív kölcsönös diffúziója megy végbe az érintkező anyagok felületi rétegeiben. A diffúziós hegesztést elsősorban az elektronikai és félvezetőiparban, valamint a precíziós mérnöki iparban használják.
A zúzott szilárd anyagból oldható anyagok kivonására diffúziós berendezést használnak. Az ilyen berendezések elsősorban a répacukorgyártásban terjedtek el, ahol vízzel együtt melegített répaforgácsból állítanak elő cukorlevet.
A fémezés folyamata a diffúzió jelenségén alapul – a termék felületének fém- vagy ötvözetréteggel való bevonása, hogy a fémezett anyag tulajdonságaitól eltérő fizikai, kémiai és mechanikai tulajdonságokat kölcsönözzön neki. A termékek korróziótól, kopástól való védelmére, kontakt elektromos vezetőképesség növelésére és dekorációs célokra használják. Az acél alkatrészek keménységének és hőállóságának növelésére karburálást alkalmaznak. Ez abból áll, hogy az acél alkatrészeket egy grafitporral ellátott dobozba helyezik, amelyet termikus kemencébe szerelnek be. A diffúzió következtében a szénatomok behatolnak az alkatrészek felületi rétegébe. A behatolási mélység a hőkemencében lévő alkatrészek hőmérsékletétől és tartási idejétől függ.

Szöveg a 4. csoportnak. De a diffúzió nem mindig jó az emberek számára. Sajnos meg kell jegyezni e jelenség káros megnyilvánulásait. A vállalkozások kéményei szén-dioxidot, nitrogén-oxidokat és ként bocsátanak ki a légkörbe. Jelenleg a légkörbe kerülő gázok teljes mennyisége meghaladja az évi 40 milliárd tonnát. A légkörben lévő szén-dioxid-többlet veszélyes a Föld élővilágára, megzavarja a természetben a szénkörforgást, savas esők kialakulásához vezet. A diffúziós folyamat nagy szerepet játszik a folyók, tengerek és óceánok szennyezésében. Az ipari és háztartási szennyvíz éves kibocsátása a világon megközelítőleg 10 billió tonna.
A víztestek szennyeződése az élet eltűnéséhez vezet, az ivóvizet pedig meg kell tisztítani, ami nagyon költséges. Ezenkívül kémiai reakciók mennek végbe a szennyezett vízben, hő szabadul fel. A víz hőmérséklete emelkedik, és a víz oxigéntartalma csökken, ami káros a vízi élőlényekre. Az emelkedő vízhőmérséklet miatt sok folyó már nem fagy be télen.
Az ipari csövekből és a hőerőművek csöveiből származó káros gázok kibocsátásának csökkentése érdekében speciális szűrőket szerelnek fel. A víztestek szennyezésének megelőzése érdekében gondoskodni kell arról, hogy szemetet, élelmiszer-hulladékot, trágyát, különféle vegyszereket ne dobjanak a partok közelébe.

Abszolút mindenki hallott már olyan fogalomról, mint a diffúzió. Ez volt az egyik téma a fizika órákon a 7. osztályban. Annak ellenére, hogy ez a jelenség abszolút mindenhol körülvesz bennünket, kevesen tudnak róla. Egyébként mit jelent? Mi az fizikai jelentése, és hogyan teheted könnyebbé az életedet a segítségével? Ma erről fogunk beszélni.

Diffúzió a fizikában: definíció

Ez az egyik anyag molekuláinak behatolása egy másik anyag molekulái közé. Egyszerűen fogalmazva ezt a folyamatot keverésnek nevezhetjük. Eközben a keveredés egy anyag molekuláinak egymás közötti kölcsönös behatolása. Például a kávéfőzés során az instant kávé molekulák behatolnak a vízmolekulákba és fordítva.

Ennek a fizikai folyamatnak a sebessége a következő tényezőktől függ:

1. Hőfok.
2. Egy anyag aggregált állapota.
3. Külső hatás.

Minél magasabb egy anyag hőmérséklete, annál gyorsabban mozognak a molekulák. Ennélfogva, keverési folyamat gyorsabban fordul elő magas hőmérsékleten.

halmazállapot - legfontosabb tényező. Az aggregáció minden állapotában a molekulák bizonyos sebességgel mozognak.

A diffúzió a következő aggregációs állapotokban fordulhat elő:

1. Folyékony.
2. Szilárd.

Valószínűleg most a következő kérdések lesznek az olvasóban:

1. Mik a diffúzió okai?
2. Hol történik gyorsabban?
3. Hogyan alkalmazzák a való életben?

A rájuk adott válaszok alább olvashatók.

Előfordulás okai

Ezen a világon mindennek megvan a maga oka. ÉS a diffúzió sem kivétel. A fizikusok tökéletesen megértik előfordulásának okait. Hogyan közvetíthetjük ezeket az átlagemberekhez?

Bizonyára mindenki hallott már arról, hogy a molekulák állandó mozgásban vannak. Ráadásul ez a mozgás rendezetlen és kaotikus, sebessége pedig igen nagy. Ennek a mozgásnak és a molekulák állandó ütközésének köszönhetően kölcsönös behatolásuk következik be.

Van valami bizonyíték erre a mozgalomra? Biztosan! Emlékszel, milyen gyorsan kezdted érezni a parfüm vagy a dezodor illatát? És annak az ételnek az illata, amit édesanyád készít a konyhában? Ne feledje, milyen gyorsan tea vagy kávé elkészítése. Mindez nem történhetett volna meg, ha nem a molekulák mozgása történik. Arra a következtetésre jutottunk, hogy a diffúzió fő oka a molekulák állandó mozgása.

Most már csak egy kérdés marad: mi okozta ezt a mozgást? Az egyensúly vágya hajtja. Vagyis egy anyagban vannak olyan területek, ahol ezek a részecskék magas és alacsony koncentrációban vannak. És ennek a vágynak köszönhetően folyamatosan mozognak a magas koncentrációjú területről az alacsony koncentrációra. Folyamatosan vannak ütköznek egymással, és kölcsönös behatolás következik be.

Diffúzió gázokban

A részecskék gázokban való keveredésének folyamata a leggyorsabb. Előfordulhat homogén gázok és különböző koncentrációjú gázok között egyaránt.

Élénk példák az életből:

1. A légfrissítő illatát diffúzión keresztül érzed.
2. Érzi a készülő étel illatát. Vegye figyelembe, hogy azonnal érezni kezdi, de a frissítő illatát néhány másodperc múlva. Ez azzal magyarázható, hogy magas hőmérsékleten a molekulák mozgási sebessége nagyobb.
3. A könnyek, amelyeket a hagyma aprításakor kapsz. A hagyma molekulák keverednek a levegő molekulákkal, és a szemed reagál erre.

Hogyan történik a diffúzió folyadékokban?

A folyadékokban a diffúzió lassabb. Néhány perctől több óráig tarthat.

A legszembetűnőbb példák az életből:

1. Tea vagy kávé készítése.
2. Víz és kálium-permanganát összekeverése.
3. Só- vagy szódaoldat elkészítése.

Ezekben az esetekben a diffúzió nagyon gyorsan (akár 10 percig) megtörténik. Ha azonban külső hatást gyakorolnak a folyamatra, például kanállal keverik ezeket az oldatokat, akkor a folyamat sokkal gyorsabban megy végbe, és nem tart tovább egy percnél.

Sűrűbb folyadékok keverésekor a diffúzió sokkal tovább tart. Például két folyékony fém összekeverése több órát is igénybe vehet. Természetesen ezt néhány perc alatt megteheti, de ebben az esetben működni fog alacsony minőségű ötvözet.

Például a diffúzió a majonéz és a tejföl keverésekor nagyon hosszú ideig tart. Ha azonban külső befolyás segítségét veszi igénybe, ez a folyamat egy percet sem vesz igénybe.

Diffúzió szilárd anyagokban: példák

Szilárd anyagokban a részecskék kölcsönös behatolása nagyon lassan megy végbe. Ez a folyamat több évig is eltarthat. Időtartama az anyag összetételétől és kristályrácsának szerkezetétől függ.

Kísérletek, amelyek bizonyítják, hogy létezik diffúzió szilárd anyagokban.

1. Két különböző fémlemez tapadása. Ha ezt a két lemezt egymás közelében és nyomás alatt tartja, öt éven belül 1 milliméter széles réteg lesz közöttük. Ez a kis réteg mindkét fém molekuláit tartalmazza. Ez a két lemez össze lesz olvasztva.
2. Egy vékony ólomhengerre nagyon vékony aranyréteget visznek fel. Ezután ezt a szerkezetet 10 napra sütőbe helyezzük. A sütőben a levegő hőmérséklete 200 Celsius fok. Miután ezt a hengert vékony korongokra vágták, nagyon jól látható volt, hogy az ólom behatolt az aranyba és fordítva.

Példák diffúzióra a környezetben

Amint már megértette, minél keményebb a közeg, annál alacsonyabb a molekulák keveredésének sebessége. Most pedig beszéljünk arról, hogy a való életben hol szerezhet gyakorlati hasznot ebből a fizikai jelenségből.

A diffúzió folyamata folyamatosan zajlik életünkben. Még akkor is, ha az ágyon fekszünk, nagyon vékony bőrréteg marad a lepedő felületén. Az izzadságot is felszívja. Emiatt az ágy piszkossá válik, és ki kell cserélni.

Tehát ennek a folyamatnak a megnyilvánulása a mindennapi életben a következő lehet:

1. Ha kenyeret kenünk vajjal, az felszívódik benne.
2. Az uborka savanyítása során először a só diffundál a vízzel, majd a sós víz elkezd diffundálni az uborkával. Ennek eredményeként finom falatot kapunk. A bankokat fel kell gördíteni. Ez azért szükséges, hogy a víz ne párologjon el. Pontosabban, a vízmolekulák nem diffundálhatnak levegőmolekulákkal.
3. Mosogatáskor a víz és a mosószer molekulái behatolnak a megmaradt ételdarabok molekuláiba. Ez segít nekik lekerülni a lemezről, és tisztábbá tenni azt.

A diffúzió megnyilvánulása a természetben:

1. A megtermékenyítés folyamata pontosan ennek a fizikai jelenségnek köszönhető. A tojás és a spermium molekulái diffundálnak, majd megjelenik az embrió.
2. Talajtrágyázás. Bizonyos vegyszerek vagy komposzt használatával a talaj termékenyebbé válik. Miért történik ez? Az ötlet az, hogy a műtrágyamolekulák diffundálnak a talajmolekulákkal. Ezt követően a diffúzió folyamata megy végbe a talaj molekulái és a növény gyökér között. Ennek köszönhetően eredményesebb lesz a szezon.
3. Az ipari hulladék levegővel való keverése nagymértékben szennyezi azt. Emiatt a levegő egy kilométeres körzetben nagyon beszennyeződik. Molekulái diffundálnak a szomszédos területekről származó tiszta levegő molekuláival. Így romlik a környezeti helyzet a városban.

Ennek a folyamatnak a megnyilvánulása az iparban:

1. A szilikonozás a szilíciummal való diffúziós telítés folyamata. Gázatmoszférában hajtják végre. Az alkatrész szilíciummal telített rétege nem túl nagy keménységű, de nagy a korrózióállósága és fokozott kopásállósága tengervízben, salétromsavban, sósavban és kénsavban.
2. A fémekben való diffúzió fontos szerepet játszik az ötvözetek gyártásában. A kiváló minőségű ötvözet előállításához magas hőmérsékleten és külső hatásokkal kell ötvözetek előállítására. Ez jelentősen felgyorsítja a diffúziós folyamatot.

Ezek a folyamatok különböző iparágakban fordulnak elő:

1. Elektronikus.
2. Félvezető.
3. Gépészet.

Amint Ön is tudja, a diffúzió folyamatának pozitív és negatív hatásai is lehetnek életünkre. Képesnek kell lennie arra, hogy irányítsa az életét, és maximalizálja ennek a fizikai jelenségnek az előnyeit, valamint minimalizálja a károkat.

Most már ismeri egy ilyen fizikai jelenség, mint a diffúzió lényegét. Ez a részecskék kölcsönös behatolásából áll a mozgásuk miatt. És az életben abszolút minden mozog. Ha diák vagy, akkor cikkünk elolvasása után biztosan 5-ös osztályzatot kapsz. Sok sikert neked!

Láttál már kis, idegesítő törpe hordáit véletlenszerűen a fejed fölött nyüzsögni? Néha úgy tűnik, mintha mozdulatlanul lógnának a levegőben. Ez a raj egyrészt mozdulatlan, másrészt a benne lévő rovarok folyamatosan mozognak, most jobbra, most balra, most fel, most le, folyamatosan ütköznek egymással és újra szétszóródnak ebben a felhőben, mintha egy láthatatlan erő tartaná össze őket.

A molekulák mozgása hasonló kaotikus jellegű, miközben a test stabil alakot tart. Ezt a mozgást molekulák termikus mozgásának nevezik.

Brown-mozgás

Még 1827-ben a híres brit botanikus, Robert Brown mikroszkóp segítségével vizsgálta a vízben lévő mikroszkopikus pollenrészecskék viselkedését. Észrevette, hogy a részecskék állandóan kaotikus sorrendben mozognak, amely ellentmond a logikus magyarázatnak, és ez a véletlenszerű mozgás nem függ sem a folyadék mozgásától, sem a párolgásától. A pollen legkisebb részecskéi összetett, titokzatos pályákat írtak le. Érdekes, hogy az ilyen mozgás intenzitása nem csökken az idő múlásával, és nincs összefüggésben a közeg kémiai tulajdonságaival, hanem csak akkor nő, ha ennek a közegnek a viszkozitása vagy a mozgó részecskék mérete csökken. Emellett a hőmérséklet nagyban befolyásolja a molekulák mozgási sebességét: minél magasabb, annál gyorsabban mozognak a részecskék.

Diffúzió

Az emberek régen felismerték, hogy a világon minden anyag apró részecskékből áll: ionokból, atomokból, molekulákból, és ezek között rések vannak, és ezek a részecskék folyamatosan és kaotikusan mozognak.

A molekulák termikus mozgásának következménye a diffúzió. A hétköznapokban szinte mindenhol megfigyelhetünk példákat: a hétköznapokban és az élővilágban egyaránt. Ez a szagok terjesztése, különféle szilárd tárgyak ragasztása, folyadékok keverése.

Tudományosan szólva a diffúzió az egyik anyag molekuláinak behatolásának jelensége egy másik anyag molekulái közötti térbe.

Gázok és diffúzió

A gázokban való diffúzió legegyszerűbb példája a szagok (mind kellemes, mind kevésbé kellemes) meglehetősen gyors terjedése a levegőben.

A gázokban való diffúzió rendkívül veszélyes lehet e jelenség miatt, a szén-dioxiddal és más mérgező gázokkal való mérgezés villámgyorsan történik.

Ha a gázokban a diffúzió gyorsan, leggyakrabban másodpercek alatt megy végbe, akkor a folyadékokban való diffúzió egész perceket, sőt néha órákat is igénybe vesz. Sűrűségtől és hőmérséklettől függ.

Ilyen például a sók, alkoholok és savak nagyon gyors oldódása, amely rövid időn belül homogén oldatokat képez.

Diffúzió szilárd anyagokban

Szilárd anyagokban a diffúzió a legnehezebb normál szoba- vagy utcai hőmérsékleten észrevehetetlen. Minden modern és régi iskolai tankönyv példaként írja le az ólom- és aranylemezekkel végzett kísérletet. Ez a kísérlet kimutatta, hogy csak több mint négy év elteltével jelentéktelen mennyiségű arany hatolt be az ólomba, és az ólom legfeljebb öt milliméter mélységig hatolt az aranyba. Ez a különbség abból adódik, hogy az ólom sűrűsége sokkal nagyobb, mint az arany sűrűsége.

Ebből következően a diffúzió sebessége és intenzitása nem utolsósorban az anyag sűrűségétől és a molekulák kaotikus mozgásának sebességétől, a sebesség pedig a hőmérséklettől függ. Magasabb hőmérsékleten a diffúzió intenzívebb és gyorsabb.

Példák diffúzióra a mindennapi életben

Nem is gondolunk arra, hogy nap mint nap szinte minden lépésnél találkozunk a diffúzió jelenségével. Ezért tartják ezt a jelenséget a fizika egyik legjelentősebb és legérdekesebb jelenségének.

A mindennapi élet diffúziójának egyik legegyszerűbb példája a cukor feloldódása teában vagy kávéban. Ha egy darab cukrot teszünk egy pohár forrásban lévő vízbe, egy idő után nyomtalanul eltűnik, és még a folyadék térfogata is gyakorlatilag változatlan marad.

Ha figyelmesen körülnéz, számos példát találhat a diffúzióra, amelyek megkönnyítik az életünket:

• feloldó mosópor, kálium-permanganát, só;
• permetező légfrissítők;
• torok aeroszolok;
• a szennyeződések lemosása a ruhanemű felületéről;
• Festékeket keverő művész;
• tészta dagasztása;
• gazdag húslevesek, levesek és mártások, édes kompótok és gyümölcsitalok készítése.

1638-ban, Mongóliából hazatérve, Vaszilij Starkov nagykövet Mihail Fedorovics orosz cárnak ajándékba adta csaknem 66 kg szárított levelet, furcsa fanyar aromájával. Azok a moszkvaiak, akik még soha nem próbálták ki, nagyon szerették ezt a szárított növényt, és továbbra is szívesen használják. Felismerted őt? Természetesen ez a tea, amelyet a diffúzió jelenségének köszönhetően főznek.

Példák diffúzióra a környezetben

A diffúzió szerepe a minket körülvevő világban nagyon nagy. A diffúzió egyik legfontosabb példája az élő szervezetek vérkeringése. A levegőből származó oxigén behatol a tüdőben található vérkapillárisokba, majd feloldódik bennük és eloszlik a szervezetben. A szén-dioxid viszont a kapillárisokból a tüdő alveolusaiba diffundál. A táplálékból felszabaduló tápanyagok diffúzióval hatolnak be a sejtekbe.

A lágyszárú növényfajoknál a diffúzió a teljes zöldfelületükön, a nagyobb virágos növényeknél - leveleken és száron, cserjéken és fákon - a törzsek és ágak kéregének repedésein, lencséken keresztül történik.

Emellett a környező világban való diffúzió példája a növények gyökérrendszere által a víz és a benne oldott ásványi anyagok felszívódása a talajból.

A diffúzió az oka annak, hogy a légkör alsó rétegének összetétele heterogén, több gázból áll.

Sajnos tökéletlen világunkban nagyon kevés ember van, aki nem tudja, mi az az injekció, más néven „lövés”. Ez a fajta fájdalmas, de hatékony kezelés is a diffúzió jelenségén alapul.

A környezet szennyezése: talaj, levegő, víztestek – ezek is példák a természetben való diffúzióra.

A mindenkori költők által oly kedvelt kék égen olvadó fehér felhők szintén minden középiskolás és középiskolás számára ismertek!

Tehát a diffúzió olyan dolog, ami nélkül életünk nem csak nehezebb, de szinte lehetetlen is lenne.