Первоначальные сведения о строении вещества Урок: Диффузия

Для того чтобы сахар в чае растворился быстрее, его нужно размешать. Но, оказывается, если  этого не делать, то все равно через некоторое время весь сахар растворится, и чай станет  сладким. В ходе этого урока вы узнаете, что такое самопроизвольное перемешивание веществ  объясняется непрерывным хаотическим движением молекул, а называется такое явление  диффузией. Тема: Первоначальные сведения о строении вещества Урок: Диффузия  1. Что такое диффузия? В нашей повседневной жизни мы иногда не замечаем некоторых физических явлений. Например,  кто­то открыл флакон с духами, и мы, даже находясь на большом расстоянии, почувствуем этот  запах. Поднимаясь по лестнице к своей квартире, мы можем ощутить запах пищи, приготовленной дома. Мы опускаем в стакан с горячей водой пакетик с заваркой для приготовления чая, и даже  не замечаем, как заварка окрашивает всю воду в чашке.   Рис. 1. Хотя чайная заварка находится внутри пакетика, она окрашивает всю воду в чашке Все перечисленные явления связаны с одним и тем же физическим явлением, которое  называется диффузией. Происходит она потому, что молекулы одного и другого вещества  взаимно проникают друг между другом. Диффузия – это самопроизвольное взаимное проникновение молекул одного вещества в  промежутки между молекулами другого. В этом определении важным является каждое слово: и самопроизвольное, и взаимное, и  проникновение, и молекул. 2. Опыты, демонстрирующие явление диффузии Если налить в сосуд раствор медного купороса (голубого цвета), а сверху аккуратно, не допуская  перемешивания, налить чистую воду, то можно заметить, что поначалу довольно четкая граница  между водой и медным купоросом со временем становится все более размытой. Если продолжать опыт в течение недели, эта граница совершенно исчезнет, и жидкость в сосуде станет  равномерно окрашенной.Рис. 2. Диффузия раствора медного купороса в воде Значительно быстрее происходит процесс диффузии в газах. Возьмем цилиндрический  стеклянный сосуд без дна и прикрепим к его внутренней поверхности вертикальные полоски  универсальной индикаторной бумаги. Эти полоски обладают способностью изменять свой цвет  под действием паров некоторых веществ. Нальем небольшое количество такого вещества на дно  чашки и поместим в эту чашку цилиндрический сосуд. Мы увидим, что сначала индикаторные  полоски изменят свой цвет в их нижней части, но уже через 10­20 секунд полоски приобретут  ярко­синюю окраску по всей длине. Это значит, что воздух и газообразное вещество  самопроизвольно перемешались между собой, то есть произошло взаимное проникновение  молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого, значит произошла  диффузия.   Рис. 3. В результате диффузии паров летучего вещества окраска полосок индикаторной бумаги  изменяется вначале внизу, а затем по всей длине 3. Влияние температуры на скорость диффузии Оказывается, на скорость диффузии определенных веществ можно влиять. Чтобы убедиться в  этом, возьмем два стакана, один с горячей, а другой с холодной водой. Насыплем в оба стакана  одинаковое количество растворимого кофе. В одном из стаканов диффузия пойдет гораздо  быстрее. Как подсказывает вам жизненный опыт, диффузия происходит тем быстрее, чем выше  температура диффундирующих веществ.Рис. 4. Вода в правом стакане имеет более высокую температуру, и поэтому диффузия  растворимого кофе в нем происходит быстрее Чем выше температура веществ, тем быстрее происходит диффузия. 4. Диффузия в твердых телах Может ли происходить диффузия в твердых телах? На первый взгляд – нет. Но опыт дает другой ответ на этот вопрос. Если поверхности двух различных металлов (например, свинца и золота)  хорошо отполировать и плотно прижать друг к другу, то взаимное проникновение молекул  металлов можно зарегистрировать на глубину около одного миллиметра. Правда, для этого  потребуется время в несколько лет.   Рис. 5. Диффузия в твердых телах происходит крайне медленно 5. Выводы ­ Диффузия может происходить в газах, жидкостях и твердых телах, но время, необходимое для  протекания диффузии, значительно различается.  ­ Скорость диффузии можно увеличить, увеличивая температуру диффундирующих веществ.    Список литературы 1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл. – 14­е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010. 3. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов общеобразовательных  учреждений. – 17­е изд. – М.: Просвещение, 2004.  Домашнее задание Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов№ № 56–63, 65–67.