Цели и задачи урока:
- Образовательные: закрепить знание понятий молекулы и атома, знакомство с явлением диффузии и выявление условий протекания явления, уметь определять явление в повседневной жизни;
- Развивающие: обучение формирование знаний о явлении диффузии; развитие навыков совместной деятельности; воспитание интереса к изучаемому материалу, организация продуктивной деятельности обучающихся, направленной на достижение ими результатов
- Метапредметные: развитие навыка организации учебной деятельности, самоконтроля; использовать знаково-символические средства, в том числе модели и схемы для решения задач; формирование умений работать в группе, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию; поиск и устранение причин возникших трудностей; умение исследовать, объяснять, анализировать, сравнивать результаты эксперимента и делать выводы.
- Личностные: Развитие познавательного интереса, самостоятельности в приобретении знаний и практических умений, оценивать результаты своих действий, ценностное отношение друг к другу
Тип урока: урок изучение нового знания.
Универсальные учебные действия.
- Личностные: убежденность в возможности познания природы, способность видеть закономерность изучаемого явления, интерес к физике как к элементу общечеловеческой культуры; Принятие социальной роли обучающегося. Развитие мотивов учебной деятельности и формирование личностного смысла учения. Закрепление навыков сотрудничества с учителем и сверстниками в разных учебных ситуациях.
- Регулятивные: планировать свою деятельность при выполнении задания, определяя последовательность действий, умение работать по плану. Умение самостоятельно планировать пути достижения целей, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач. Владение основами самоконтроля и самооценки, принятие решений осуществление основного выбора в учебной и познавательной деятельности.
- Познавательные: работа с разными типами информации, установление причинно-следственных связей. Умение определять понятия, устанавливать аналогии, классифицировать, строить логические рассуждения и делать выводы.
- Коммуникативные: речевая деятельность, навыки сотрудничества и ведения диалога. Готовность получать необходимую информацию, отстаивать свою точку зрения в диалоге и в выступлении, выдвигать гипотезу, доказательства.
Планируемые результаты урока.
- Предметные: объяснять явление диффузии и зависимость скорости ее протекания от температуры, приводить примеры диффузии в окружающем мире, объяснять роль явления диффузии в природе.
- Метапредметные: уметь определять понятия, строить умозаключения и делать выводы, развивать монологическую и диалогическую речь, уметь интегрироваться в группу сверстников.
Оборудование:
- для фронтальной работы с классом - компьютер, проектор, экран.
- для работы групп учащихся (в расчете на 1 группу): химический стакан – 3 шт., раствор йода – 1 шт., пипетка – 1 шт.
Разбить класс на группы и весь урок работаем по группам.
Структура урока:
- организационный момент (1 мин.)
- формулирование цели урока (1мин)
- актуализация опорных знаний (5 мин.)
- решение основной задачи урока: новый материал излагает группа учащихся, представляя результаты домашних экспериментов (25 мин.)
- первичная проверка усвоения материала (4 мин.)
- выходной уровневый контроль: самостоятельная работа (7 мин.)
- домашнее задание (2 мин.)
Ход урока
Организационный момент
Готовность класса к уроку.
Формулирование цели урока
Беру мел в руки, откладываю в сторону и показываю руки, испачканные мелом. Спрашиваю, почему мел остался на руках. Подвожу к теме к урока «Диффузия».
Цели:
- В чем суть явления?
- Как связано явление с внутренним строением вещества?
- Где применяется это явление?
- Записываем в тетради тему урока.
Актуализация опорных знаний
Повторение пройденного материала учащимися на базе знаний полученных на предыдущих уроках. Проводится фронтальный опрос:
– Из чего состоят вещества?
– Какие опыты подтверждают, что вещества состоят из мельчайших частиц?
– Как меняется объем тела при изменении расстояния между частицами?
– Что такое молекула и атом?
– Что вы знаете о размерах молекул?
– Какие опыты показывают, что частицы вещества очень малы?
– Как определить размер одной молекулы способом рядов и истинный размер молекулы?
– Какие агрегатные состояния вещества вы знаете?
Решение основной задачи урока.
Записываем тему урока в тетрадь.
Изучение нового материала
Ставим цели и задачи урока
Цель урока – изучить явление диффузии.
Задачи: Узнать, что такое диффузия. Выяснить, как она происходит. От чего она зависит и где применяется.
Источниками физических знаний являются наблюдения и опыты. Значит, для изучения особенностей явления диффузии необходимо выполнить эксперименты
Проведем эксперимент: Учитель брызгает немного освежителя воздуха в начале класса, а ученики встают по мере того, как почувствуют запах.
Вопрос учителя: «Ребята, как вы думайте, почему вы почувствовали запах? Почему запах почувствовали не сразу, а спустя некоторое время?
Учитель выслушивает все гипотезы учеников.
Сделайте вывод. Ученики самостоятельно делают вывод о движении молекул, о проникновении молекул одного вещества между молекулами другого.
Из предположений и ответов учащихся учитель делает уточнение: Молекулы веществ движутся и проникают между друг другом.
Даётся определение диффузии: Явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого, называется диффузией
К числу доказательств того, что молекулы непрерывно и хаотично движутся, описывая сложные траектории, относится явление, которое наблюдал в 1827 году английский ботаник Роберт Броуном, рассматривая под микроскопом взвесь в виде растительной пыльцы. Это явление было названо диффузией. Наблюдается оно в газах, жидкостях и твердых телах. (Запись в тетрадях).
Учитель просит привести примеры диффузии в газах в природе, в быту.
Ученик 1: Весной, когда цветут цветы некоторых деревьев, например сирень, черемуха, акация запах от них распространяется на некоторое расстояние от деревьев.
Учитель: И чем это объясняется?
Ученик самостоятельно делает вывод: Молекулы пахнущего вещества проникают между молекулами воздуха.
Учитель: Где это можно применять?
Ученик 2: В парфюмерной промышленности, лечебной ароматерапии
Демонстрация слайдов.
Учитель: Мы наблюдали процесс диффузии в газах. А возможна ли диффузия в жидкостях?
Демонстрация опыта учителем: В стакан с водой добавим несколько капель йода, пронаблюдаем явление. Сделайте вывод.
Вывод делают ученики: Молекулы жидкостей также движутся.
Учитель просит привести примеры диффузии в жидкостях
Ученик 3: Чайный пакетик или ложечка кофе окрашивает воду в кружке.
Ученик 4: Во время рисования кисточка с краской опущенная в воду меняет цвет воды.
Учитель: Дети как вам кажется, движутся ли молекулы твердых тел?
После дискуссии учеников, учитель приводит 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?
Ученики делают вывод: Диффузия в твёрдых телах так же происходи, но очень медленно.
Какой вывод можно сделать по результатам рассмотрения диффузии в газах, жидкостях и твердых телах?
Формулируется утверждение. Диффузия протекает в веществах, находящихся в различных агрегатных состояниях, но с разной скоростью. Наиболее быстро диффузия происходит в газах, медленнее в жидкостях и медленнее всего в твёрдых телах.
Учениками делается запись в тетрадях.
Как вы думаете, всегда ли диффузия происходит с одинаковой скоростью? Можно ли ускорить протекание этого явления? Если да, то как?
Работаем с учебником. Найдите в тексте учебника ответ на поставленные вопросы. Вы обратили внимание, что в учебнике оговаривают скорость диффузии при определенной температуре.
Учитель просит представить результаты домашнего эксперимента.
Первая группа учеников: Двое учеников провели эксперимент в домашних условиях. Ученик1 измерил температуру воздуха в комнате, взял освежитель воздуха и распылил его, находясь в дальнем углу комнаты. Ученик 2, находясь в противоположном углу, в это же время включил секундомер. Когда Ученик 2 почувствовал запах освежителя, то отключил секундомер. После этого друзья хорошо проветрили комнату. Ученик 1 опять замерил температуру – она оказалась ниже температуры воздуха в комнате во время первого эксперимента (эксперимент проводился осенью). Повторив все те же действия, что и в предыдущем случае, друзья получили другое время.
Друзья сделали вывод: скорость распространения запаха зависит от температуры воздуха в комнате.
Вывод: Скорость диффузии зависит от температуры. Чем выше температура, тем быстрее идет диффузия.
Вторая группа учеников: Мы решили сравнить скорость протекания диффузии при заваривании чая холодной и горячей водой. Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры. Чай заваривается почти сразу в горячей воде. А вот в холодной – лишь не менее чем через сутки. При добавлении дольки лимона чай осветляется. Цвет чая коричневый только в нейтральной среде (в воде).
Итак, вывод: процесс диффузии в жидкостях происходит медленнее, чем в газах.
Подведение итогов урока
Вернемся к задачам, которые мы поставили перед собой в начале урока. Справились мы с ними? – выслушать мнения представителей рабочих групп, сделать общий вывод.
Учитель: Вывод урока (запись в тетрадях).
- Причина диффузии – беспорядочное движение молекул.
- Скорость диффузии зависит от того, в каком агрегатном состоянии находятся соприкасающиеся тела.
- Диффузия быстро протекает в газах, медленнее в жидкостях и очень медленно в твердых телах.
- Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры, с уменьшением вязкости среды и размеров частиц.
Первичная проверка усвоения материала. Небольшой тест, среднего уровня сложности два варианта.
Вариант 1
1. Диффузия происходит только в
А. В жидкостях и газах;
Б. В газах;
В. В газах, жидкостях и твердых телах;
2. Медленнее всего диффузия происходит в
А. В жидкостях;
Б. В газах;
В. В твердых телах;
3. Процесс диффузии ускоряется, если
А. Температура тела уменьшается;
Б. Скорость беспорядочного движения молекул уменьшается;
В. Температура тела увеличивается;
4. Если температура тела уменьшается, то скорость беспорядочного движения молекул
А. Увеличивается;
Б. Не изменяется;
В. Уменьшается;
5. Почему перемешиваются жидкости, если на них ничем не действовать?
А. Молекулы беспорядочно движутся и проникают в промежутки между другими молекулами;
Б. Молекулы разных жидкостей проникают друг в друга;
В. Все зависит от размеров молекул;
6. О каком явлении идет речь, кода говорят: "Почувствуй аромат цветов"?
А. О попадании мелких частиц цветов в нос человека";
Б. О возникновении ветра или сквозняке;
В. О явлении диффузии.
Вариант 2
1. Диффузия - это явление, при котором
А. Молекулы распадаются на атомы;
Б. Молекулы разных жидкостей проникают друг в друга;
В. Молекулы беспорядочно движутся и проникают в промежутки между другими молекулами;
2. Быстрее всего диффузия происходит в
А. В жидкостях;
Б. В газах;
В. В твердых телах;
3. Процесс диффузии ускоряется, если
А. Температура тела уменьшается;
Б. Скорость беспорядочного движения молекул уменьшается;
В. Температура тела увеличивается;
4. Чем объясняется быстрое распространение запахов в комнате?
А. Возникновением ветра или сквозняка;
Б. Молекулы разных газов проникают друг в друга;
В. Явлением диффузии;
5. Могла бы происходить диффузия, если бы не было промежутков между молекулами?
А. Все зависит от размеров молекул;
Б. Диффузия была бы невозможна;
В. Диффузия все равно происходила бы;
6. Может ли диффузия происходить с гладко отшлифованными твердыми телами, прижатыми друг к другу?
А. Диффузия происходит только в жидкостях и газах;
Б. Нет, так как в твердых телах между молекулами нет промежутков;>
В. Диффузия происходит в газах, жидкостях и твердых телах.
Выходной контроль.
Самостоятельная работа.
Средний уровень:
- В каком рассоле – горячем или холодном – быстрее засолятся огурцы?
- Почему ткань, окрашенную недоброкачественной краской, нельзя в мокром состоянии держать в соприкосновении со светлым бельем?
Достаточный уровень:
- Почему дым от костра, поднимаясь вверх, быстро перестает быть видимым даже в безветренную погоду?
- Будут ли распространяться запахи в герметично закрытом подвальном помещении, где совершенно нет сквозняков?
Высокий уровень:
- Открытый сосуд с эфиром уравновесили на весах и оставили в покое. Через некоторое время равновесие весов нарушилось. Почему?
- Какое значение имеет диффузия для процессов дыхания человека и животных?
Домашнее задание:
- Параграф 10, стр-27-29.
- Вопросы к параграфу
- Для желающих - выполнение заданий после параграфа
Рефлексия группы оценивают работу друг друга на уроке по бальной системе от 1 до 10. Определение победителя и выставление оценок.
Учитель: Спасибо за внимание и работу. До свидания.
Интересные факты о диффузии для беседы во внеклассной работе
Процесс всасывания питательных веществ в кишечнике возможен благодаря диффузии.
1. 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. Интересно, что по интенсивности дыхания эти участки кожи значительно превосходят легкие. С одинаковой по размеру дыхательной поверхности здесь может поглощаться кислорода на 28% а выделяться углекислого газа даже на 54% больше, чем в легких. Однако во всем дыхательном процессе участие кожи ничтожно по сравнению с легкими, так как общая площадь поверхности легких, если развернуть все 700 млн. альвеол, микроскопических пузырьков, через стенки которых происходит газообмен между воздухом и кровью, составляет около 90-100 квадратных метров а общая площадь поверхности кожи человека около 2 квадратных метров, т.е. в 45-50 раз меньше.
Благодаря диффузии кислород из легких проникает в кровь человека, а из крови – в ткани.
2. Более 30 лет назад немецкий врач Вильям Кольф применил аппарат «искусственная почка». С тех пор он применяется: для неотложной хронической помощи при острой интоксикации; для подготовки больных с хронической почечной недостаточностью к трансплантации почек; для длительного (10-15 лет) жизнеобеспечения больных с хроническим заболеванием почек.
Применение аппарата «искусственная почка» становится в большей мере терапевтической процедурой, аппарат применяется как в клинике, так и в домашних условиях. С помощью аппарата проводилась подготовка реципиента к первой в мире успешной трансплантации почки, проведенной в 1965 г. академиком Б.В.Петровским.
Аппарат представляет собой гемодиализатор, в котором кровь соприкасается через полупроницаемую мембрану с солевым раствором. Вследствие разности осмотических давлений из крови в солевой раствор сквозь мембрану проходят ионы и молекулы продуктов обмена (мочевина, мочевая кислота), а также различные токсические вещества, подлежащие удалению из организма. Аппарат представляет собой систему из плоских каналов, разделенных тонкими целлофановыми мембранами, по которым встречными потоками медленно движутся кровь и диализат – солевой раствор, обогащенный газовой смесью CO2 + О2. Аппарат подключается к кровеносной системе больного. Этим достигается очистка крови от азотистых шлаков при недостаточной функции почек, т.е. осуществляется регулирование химического состава крови.
3. 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.
4. Курильщики ежегодно "выкуривают”, т.е. выбрасывают в атмосферу 720 тонн синильной кислоты, 384000 тонн аммиака, 108000 тонн никотина, 600000 тонн дегтя и более 550000 тонн угарного газа. Общая масса окурков на Земле за год составляет 2520000 тонн. Табачный дым, окутывая Землю, задерживает ультрафиолетовые лучи. В среднем 25% всех видов веществ, содержащихся в табаке, сгорает и разрушается в процессе курения; 50% уходит в окружающую среду; 20% попадает в организм курильщика и только 5% остается в фильтре сигареты.
Температура табачного дыма на 35–40 градусов выше температуры воздуха, поступающего в рот при курении, что вызывает во рту довольно резкий перепад температур. Во время курения одной сигареты происходит 15-20 таких перепадов, что плохо отражается на состоянии зубной эмали: она трескается. Вот поэтому зубы курильщиков разрушаются раньше, чем зубы некурящих. В газовой фракции табачного дыма находится газообразный дёготь, который при охлаждении переходит в жидкое состояние, т.е. конденсируется. При этом он оседает на пальцах рук, зубах, стенках воздухоносных путей, лёгких, попадает в желудок. При выкуривании одной пачки сигарет курильщик производит около 1 грамма жидкого дёгтя.
5. Благодаря диффузии муравьи находят путь домой. Они помечают свой путь капельками пахучей жидкости, и запах распространяется на большие расстояния, благодаря чему муравьи без труда находят дорогу домой.
Акулы чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров, также как и рыбы пираньи
6. Благодаря диффузии поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. 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.