В данной презентации рассматривается довольно часто встречающееся явление как диффузия , которая нас сопровождает ежесекундно. В презентации раскрывается ее сущность, как она протекает. Рассматривается роль диффузии в природе : ее польза и вред, диффузия в жизни человека и всего живого в мире.
МБОУ Кишкинская СШ
«Диффузия
во всей ее
красе»
Подготовил ученик 7 класса
Фролов Егор
Учитель: Кузьмина Нина Юрьевна
Сегодня я буду говорить об очень интересном и
наиважнейшем явлении в нашей жизни. Но, а
пока... Послушайте отрывок из старой
ассирийской сказки «Царь Зимаз».
Диффузия (лат. diffusio — распространение,
растекание, рассеивание, взаимодействие) —
процесс взаимного проникновения молекул
одного вещества между молекулами другого,
приводящий к самопроизвольному
выравниванию их концентраций по всему
занимаемому объёму.
История открытия.
При наблюдении в микроскопе взвеси
цветочной пыльцы в воде Роберт Броун
наблюдал хаотичное движение частиц,
возникающее «не от движения жидкости и не
от ее испарения».
«диффузия», его
сущность
Я продемонстрировал
диффузию в газах,
разбрызгивая в углу класса
дезодорант.
Распространение запаха
объясняется движением
молекул. Это движение
носит непрерывный и
беспорядочный характер.
Сталкиваясь с молекулами
газов, входящих в состав
воздуха, молекулы
дезодоранта много раз
меняют направление своего
движения и, беспорядочно
перемещаясь, разлетаются
по всей комнате.
расплывается (рис.1б). Проникнув
между частицами другого вещества,
частицы первого начинают обмениваться
местами с частицами второго,
находящимися во всё более глубоких
слоях. Граница раздела веществ
становится ещё более расплывчатой.
Благодаря непрерывному и
беспорядочному движению частиц этот
процесс приводит, в конце концов к
тому, что раствор в сосуде становится
однородным (рис.1в).
а б
в
Закономерности протекания
диффузии
Обратимся к опыту. В двух стаканах налита
вода, но в одном холодная, а в другом – горячая.
Опустим одновременно в стаканы пакетики с
чаем. Нетрудно заметить, что в горячей воде чай
быстрее окрашивает воду, диффузия протекает
быстрее. Скорость диффузии увеличивается с
ростом температуры, так как молекулы
взаимодействующих тел начинают двигаться
быстрее.
Роль диффузии в
природе:
Поддерживается однородный состав
атмосферного воздуха вблизи
поверхности Земли. Питание, дыхание
животных и растений. Проникновение
кислорода из крови в ткани человека.
Благодаря явлению диффузии 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 инертные газы.
В жидкостях
диффузия протекает
помедленнее, чем в
газах, но этот процесс
можно ускорить, с
помощью нагревания.
Например, чтобы
быстрее засолить
огурцы, их заливают
горячим рассолом. Мы
знаем, что в холодном
чае сахар растворится
медленнее, чем в
горячем.
задумывались над тем, как
они в огромном для них
мире, узнают дорогу домой.
Оказывается, и эту загадку
открывает явление
диффузии. Муравьи
помечают свой путь
капельками пахучей
жидкости.
Благодаря диффузии,
насекомые находят себе
пищу. Бабочки, порхая меж
растений, всегда находят
дорогу к красивому цветку.
Пчелы, обнаружив сладкий
объект, штурмуют его своим
роем.
А растение растет, цветет
для них тоже благодаря
диффузии. Ведь мы говорим,
что растение дышит и
выдыхает воздух, пьет воду,
почвы
получает
различные микродобавки.
из
Плотоядные животные
находят своих жертв тоже
благодаря диффузии. Акулы
чувствуют запах крови на
расстоянии
нескольких
километров, также как и
рыбы пираньи.
Во всех приведенных примерах мы наблюдаем
взаимное проникновение молекул веществ, т.е.
диффузию. На этом процессе основаны многие
физиологические процессы в организме человека и
животных: такие как дыхание, всасывание и др. В
общем, диффузия имеет большое значение в
природе, но это явление также вредно в
отношении загрязнения окружающей среды.
протекание диффузии в
природе.
К сожалению, в результате развития
человеческой цивилизации оказывается
негативное влияние на природу и процессы,
протекающие в ней. Процесс диффузии
играет большую роль в загрязнении рек,
морей, океанов. Например, можно быть
уверенным, что моющие средства, слитые в
канализацию, например, в Одессе, окажутся
у берегов Турции из-за диффузии и
существующих течений. Годовой сброс
производственных и бытовых стоков в мире в
мире исчисляется десятками триллионов
тонн. Примером отрицательного влияния
человека на процессы диффузии в природе
являются крупномасштабные аварии,
произошедшие в бассейнах разных
водоемов. В результате этого явления нефть
и продукты ее переработки растекаются по
поверхности воды и, как результат,
нарушаются процессы диффузии, например:
Насущной проблемой является
загрязнение воздуха выхлопными
газами, продуктами переработки
вредных веществ,
выбрасываемыми в атмосферу
различными заводами. В
некоторых медицинских
исследованиях была показана
связь заболеваемости органов
дыхания и верхних дыхательных
путей с состоянием воздуха.
Отмечается прямая зависимость
между показателем уровня
заболеваемости органов дыхания
и объемом выбросов вредных
веществ в атмосферу.
растительном мире
К.А. Тимирязев
говорил: «Будем ли
мы говорить о
питании корня за
счёт веществ,
находящихся в почве,
будем ли говорить о
воздушном питании
листьев за счет
атмосферы или
питании одного
органа за счёт
другого, соседнего, –
везде для
объяснения мы будем
прибегать к тем же
причинам:
Например, большое
развитие листовой
кроны деревьев
объясняется тем, что
диффузионный обмен
сквозь поверхность
листьев выполняет не
только функцию
дыхания, но частично и
питания. В настоящее
время широко
практикуется
внекорневая подкормка
плодовых деревьев
путем опрыскивания их
кроны.
Роль диффузии в пищеварении и
дыхании человека
Несколько слов о пищеварении человека
Наибольшее всасывание питательных веществ
происходит в тонких кишках, стенки которых
специально для этого приспособлены. Процесс
всасывания питательных веществ в кишечнике
возможен благодаря диффузии.
Дыхание
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.
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.
Вредное проявление диффузии
К сожалению, необходимо отметить и вредные
проявления этого явления. Дымовые трубы
предприятий выбрасывают в атмосферу
углекислый газ, оксиды азота и серы. В настоящее
время общее количество эмиссии газов в
атмосферу превышает 40 миллиардов тонн в год.
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.
Применение
диффузии в технике
и в повседневной
жизни.
Диффузия находит широкое
применение в промышленности и
повседневной жизни. На явлении
диффузии основана диффузионная
сварка металлов.
Для извлечения растворимых
веществ из твердого измельченного
материала применяют
диффузионный аппарат. Такие
аппараты распространены главным
образом в свеклосахарном
производстве, где их используют
для получения сахарного сока из
свекловичной стружки,
нагреваемой вместе с водой. Для
дубления кожи и меха. Для
крашения волокон ткани.
Применяется для защиты
изделий от коррозии, износа,
повышения контактной
электрической проводимости, в
декоративных целях, так, для
повышения твердости и
жаростойкости стальных деталей
Проведенные
исследования
Опыт : Наблюдение явления
диффузии в жидкости
Цель: наблюдение диффузии в жидкости в
зависимости от разных условий.
Приборы и материалы: стакан с холодной
водой, раствор «зеленки», тарелка с горячей
водой , растительное масло, пипетка.
Описание опыта и полученные
результаты:
а) в стакан с водой капнули
«зеленку» и пронаблюдали, как
происходит процесс диффузии;
б) провели этот же опыт, поставив стакан
с водой в тарелку с горячей водой,
процесс произошел гораздо быстрее, чем
в первом случае;
в) перед тем как капнуть в стакан с
водой «зеленку», добавили в воду
несколько
растительного
масла, процесс диффузии произошел
гораздо медленнее, чем в первом
случае.
капель
Вывод: подобные явления под
влиянием
часто
происходят в природе и оказывают
Заключение
на нее негативное влияние.
человека
Исходя из вышеизложенного,
можно сделать вывод о том, что
диффузия играет огромную
роль в жизни человека и
животных, без этого явления
жизнь на Земле была бы
невозможна. Но, к сожалению,
люди в результате своей
деятельности часто оказывают
негативное влияние на
естественные процессы в
природе.
Список литературы
1. Енохович А.С.Краткий справочник по
физике.
2. Камин А.Л.Физика. Развивающее
обучение.
7 класс. Ростов-на-Дону, Феникс.
2003 г.
3. Кембровский Г.С. Пособие по
физике.
4. Материалы с сайта www.fizika.ru