Нескучный урок физики в 7-м классе по теме: "Диффузия"

Диффузия.

Тип урока: комбинированный.

Цели.

1. Формирование представления о диффузии, как о явлении

• самопроизвольного смешивания веществ в твердом, жидком и газообразном состояниях,
• непрерывном и хаотичном движении молекул.

2. Формирование представления о значении диффузии.
3. Формирование логического мышления, умений обобщать.
4. Развитие познавательного интереса учащихся.

1. Освежитель воздуха "Кофе", (или любой другой освежитель, на котором подписано название "Лимон", "Апельсин", "Хвойный")
2. Диффузия аммиака. (Аммиак, фенолфталеин.)
3. Кристаллы йода на стекле под слоем парафина.
4. Диффузия в жидкости. (Сосуды, раствор медного купороса)
5. Модель броуновского движения, кодоскоп для проекции.
6. Пшено и горох.
7. Микроскоп для наблюдения броуновского движения частиц туши в молоке.
8. Таблицы: "Диффузия в природе", "Цементация"
9. Шабловский “Нескучный урок”, с. 31, с.17.

• Приветствие
• Проверка наличия учебных принадлежностей
• Проверка присутствующих

1. У доски:

• Строение вещества. (№49 Лукашик).
• Молекулы. (№50 Лукашик).

2. На местах все:

(На столе листы с текстом физического диктанта (1-2 вариант). Школьники записывают под соответствующим номером "да", если они считают это утверждение верным, или "нет", если считают его неверным)

1. Вещество состоит из мельчайших частиц, едва различимых невооруженным глазом. (Нет)
2. Вещество состоит из мельчайших частиц, которые можно увидеть на экране электронного микроскопа. (Да)
3. Объем газа при нагревании увеличивается, т. к. каждая молекула становится больше по размеру. (Нет)
4. Атом – мельчайшая частица вещества. (Нет)
5. В молекуле может быть более 1000 атомов. (Да)
6. Стальной шарик при нагревании увеличивается в объеме, т. к. промежутки между молекулами становятся больше. (Да)
7. Пленка масла, растекаясь по поверхности воды, может занять любую площадь. (Нет)
8. Молекулы воды точно такие же, как и молекулы льда. (Да)
9. Объем тела равен сумме объемов его молекул. (Нет)
10. Атомы состоят из молекул. (Нет)

1. Вещество состоит из мельчайших частиц, видимых в оптический микроскоп. (Нет)
2. Объем тела при нагревании уменьшается. (Нет)
3. Объем жидкости при охлаждении уменьшается, т. к. промежутки между молекулами становятся меньше. (Да)
4. Молекула – мельчайшая частица вещества. (Да)
5. В молекуле не может быть более 100 атомов. (Нет)
6. Молекулы водяного пара отличаются от молекул воды. (Нет)
7. При сжатии газа уменьшается размер молекул. (Нет)
8. Газом из двухлитрового сосуда можно заполнить четырехлитровый сосуд. (Да)
9. Объем тела больше суммы объемов его молекул. (Да)
10. Атомы состоят из элементарных частиц. (Да)

• в газах.

Урок начинаю с распыления освежителя; в случае, если ученик почувствовал запах, он должен встать. Таким образом, постепенно, через пару минут, встанут все учащиеся класса. Они безошибочно определят, что за освежитель был распылен.

В беседе учащиеся подводятся к выводам: жидкость, освежитель, превращается в пар; молекулы газа находятся в движении; скорость молекул газа значительна; между молекулами газов, из которых состоит воздух, имеются промежутки; вещества способны перемешиваться по причине движения молекул.

• в жидкостях

У меня на столе в высокий стакан налиты две жидкости: снизу голубой раствор медного купороса, сверху – вода; между ними резкая граница. Если купорос и вода способны самопроизвольно смешаться, то граница между ними должна исчезнуть. Предлагаю ученикам следить за этой границей между жидкостями.

В это время демонстрирую диффузию газов на следующем опыте: к внутренним стенкам высокого цилиндрического сосуда прикрепляю смоченные фенолфталеином полоски белой бумаги. Цилиндр закрываю сверху картоном с прикрепленным к нему кусочком ваты, смоченной нашатырным спиртом. Газ аммиак диффундирует вниз. Если аммиак и воздух перемешиваются, то рано или поздно полоски бумаги окрасятся в ярко-малиновый цвет.

Предлагаю также следить за их цветом.

А в это время рассказываю об эксперименте со смешиванием твердых тел.

• в твердых телах

Хорошо очищенные и плотно прижатые друг к другу пластины из золота и свинца диффундируют на глубину 1мм за 5 лет.

(парафин около кристалликов йода окрасился в коричневый цвет)

Учитель: Итак, что же произошло за это время в первых двух экспериментах?

Учащиеся: Граница между жидкостями не изменилась, а листочки окрасились, т.е. аммиак и воздух перемешались в сосуде.

Учитель: Однако смотрите, что получилось в стакане, куда аккуратно налили купорос и воду неделю назад.

Учащиеся: Граница размыта, купорос и вода перемешались.

Учитель: Сформулируйте ответ, вытекающий из наблюдений и опытов.

Учащиеся: Если привести в соприкосновение твердые тела, жидкости или газы из разных веществ, то они сами собой смешиваются.

Учитель: Мы познакомились с новым явлением, в физике оно известно под названием ДИФФУЗИЯ.

Перед учениками ставлю вопросы:

• Какие свойства молекул обусловливают смешивания веществ?
• Почему возможна диффузия?
• Какие невидимые процессы происходят с молекулами при диффузии?
• Как объяснить явление проникновение одного вещества в другое?
• Могло бы оно происходить, если бы молекулы были неподвижны и между ними не было промежутков?

Демонстрация явления диффузии на модели:

1. В стаканчик насыпать не доверху горох,
2. Досыпать стаканчик с горохом пшеном
3. Слегка встряхнуть стаканчик.

(Достаточно эффектно видно, как проникают крупинки пшена в промежутки между горошинами)

После проведенного эксперимента и беседы с учащимися подчеркиваю, что явление диффузии происходит без вмешательства извне, за счет движения самих молекул, т.е. может быть объяснено только тем, что молекулы беспрерывно и беспорядочно движутся и сталкиваются.

Учитель: Как будет вести себя маленькая частичка нерастворимого вещества в жидкости, если окружающие ее молекулы жидкости непрерывно и беспорядочно движутся?

Учащиеся: Молекулы, окружающие частицу, движутся в разных направлениях, часть из них ударяются о частицу. Поскольку частица маленькая, она может двигаться под действием этих ударов. Т.к. молекулы движутся беспорядочно, то число ударов с разных сторон в один и тот же момент различно, и частица будет двигаться то в одну, то в другую сторону, беспорядочно.

Откуда такое название, вы узнаете дома из учебника. Пронаблюдать броуновское движение можно под микроскопом, на перемене это каждый сможет сделать.

Различие в скорости протекания диффузии твердых тел, жидкостей и газов объясняют ученики.

Ученики:

• Газы – самые быстрые молекулы.
• Жидкости – скорость молекул меньше, чем в газах.
• Твердые тела – молекулы еле колеблются около своего положения.

• Вследствие диффузии газа состав воздуха у поверхности Земли однороден;
• Диффузия имеет существенное значение в питании растений и других организмов;
• Явление диффузии используют на сахарных заводах при извлечении сахара из свеклы;
• На явлении диффузии основаны соление овощей, варка варения, получение компотов и многие другие технологические процессы;
• Диффузию молекул твердых тел используют в технике: для придания железным и стальным деталям значительной твердости их поверхностный слой подвергают диффузному насыщению углеродом (цементация).

• Диффузия ускоряется с повышением температуры: с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул.

Объясните почему:

1. Бельё разного цвета, замоченное вместе, окрасилось?
2. Огурцы через несколько дней после того, как их положили в рассол, стали солеными?
3. Природный газ при неправильной эксплуатации может разорвать баллон, в котором он находится?
4. Шарик раздувается при наполнении его газом?
5. При составлении гербария растения высушиваются?

1. Что мы узнали о молекулах?
2. Что такое диффузия?
3. В каких телах происходит диффузия?

• §9,
• вопросы к §9,
• экспериментальное задание №2(1).

2. Одному учащемуся: доклад на тему: "Использование явления диффузии в технике и повседневной жизни".
3. Для желающих: Шабловский “Нескучный урок”, с.17, с. 31.
4. Для желающих: Рисуем явление диффузии.