Cum are loc difuzia în solide? Difuzia: definiție și exemple în lumea exterioară

Există astfel de confuzii?

DIV_ADBLOCK790">

Să aruncăm o privire mai atentă asupra difuziei în diferite stări agregate.

Difuzia are loc cel mai rapid în gaze. Să ne amintim un astfel de exemplu. Stăm în cameră, ne facem temele. Și apoi mirosul de plăcinte pătrunde în cameră, se dovedește că mama e ocupată în bucătărie, iar mirosul deja ne cheamă să vedem ce ne așteaptă atât de delicios acolo. După cum știm, moleculele oricărei substanțe sunt la o oarecare distanță unele de altele și se mișcă în mod constant aleatoriu. Acesta este motivul pentru care moleculele individuale de „chiftări” se mișcă aleatoriu, pătrund în golurile dintre moleculele de aer, se ciocnesc de ele și, astfel, se deplasează din ce în ce mai departe de sursă, adică de farfurie cu yummy. Acesta este un exemplu clasic al fenomenului de difuzie în gaze.

Difuzia are loc mai lent în lichide. Putem da un exemplu și în acest caz. De exemplu, procesul de preparare a ceaiului, cafelei etc. Și pentru o mai mare claritate, vom efectua mai multe experimente.

Difuzia are loc și mai lent în solide. Un exemplu simplu și accesibil pentru toată lumea este să luați două bucăți de plastilină multicoloră și, frământându-le în mâini, să urmăriți cum se amestecă culorile. Și, în consecință, fără influență externă, dacă pur și simplu apăsați două bucăți împreună, va dura luni sau chiar mulți ani pentru ca cele două culori să se amestece măcar puțin, ca să spunem așa, să pătrundă una într-una.

Pentru a determina modelele de difuzie, am efectuat un experiment.

Experimentul nr. 1. Observarea fenomenului de difuzie într-un lichid

Ţintă: observarea difuziei într-un lichid în funcţie de diferite condiţii.

Dispozitive și materiale:

https://pandia.ru/text/79/067/images/image004_63.jpg" width="168" height="320">

soluție verde

pahar cu apă fierbinte

pipetă

Ulei vegetal

Descrierea experienței și a rezultatelor obținute:

a) „verde strălucitor” a fost aruncat într-un pahar cu apă rece și a observat cum are loc procesul de difuzie (aproximativ 8 minute);

b) s-a efectuat același experiment, într-un pahar s-a turnat doar apă fierbinte, procesul a avut loc mult mai rapid decât în ​​primul caz (aproximativ 40 de secunde);

DIV_ADBLOCK792">

Vara, privind furnicile, ne-am gândit mereu la modul în care ele, în lumea care este uriașă pentru ei, află drumul spre casă. Rezultă că acest mister este deschis și de fenomenul difuziei. Furnicile își marchează calea cu picături de lichid mirositor.

Datorită difuziei, insectele își găsesc hrana. Fluturii, fluturând între plante, își găsesc întotdeauna drumul către o floare frumoasă. Albinele, după ce au găsit un obiect dulce, îl năpustesc cu roiul lor. Și planta crește, înflorește și pentru ei, datorită difuziei. La urma urmei, spunem că planta respiră și expiră aer

Pe cer, observăm și acest fenomen. Norii împrăștiați sunt, de asemenea, un exemplu de difuzie și cum a spus exact F. Tyutchev despre asta: „Norii se topesc pe cer...”. De asemenea, vrem să dăm câteva exemple de difuzie în gaze:

Răspândirea mirosului de flori;

· Lacrimi datorate felierii cepei;

· Un pană de parfum care se simte în aer.

Difuzia este mai lentă în lichide decât în ​​gaze, dar acest proces poate fi accelerat prin încălzire. De exemplu, pentru a mura rapid castraveții, aceștia se toarnă cu saramură fierbinte. Știm că zahărul se dizolvă mai lent în ceaiul rece decât în ​​ceaiul fierbinte.

Difuzia are loc și în solide, dar mai lent..

Este imposibil de văzut difuzia într-un solid în condiții normale, deoarece la temperatura obișnuită are loc prea lent. De exemplu, citim despre o astfel de experiență: plăci de plumb și aur foarte fin lustruite sunt așezate una peste alta și pe ele se pune o anumită greutate. (O placă de aur, ca una mai grea, este plasată în partea de jos.) La temperatura camerei (20 ° C), în 4-5 ani, aurul și plumbul se pătrund reciproc la o distanță de aproximativ 1 mm.

Desigur, nu o vom putea vedea. Prin urmare, ne este greu să venim noi înșine cu exemple.

Concluzie

Pe baza celor de mai sus, putem concluziona că difuzia joacă un rol imens în viața oamenilor și a animalelor; fără acest fenomen, viața pe Pământ ar fi imposibilă. Dar, din păcate, ca urmare a activităților lor, oamenii au adesea un impact negativ asupra proceselor naturale din natură. Și, în sfârșit, am compilat un mic puzzle de cuvinte încrucișate pe această temă, dar pe care îl vei învăța răspunzând la toate întrebările.

1 element de structură celulară

2 schimbarea poziției corpului sau a unor părți ale acestuia

3 unul dintre principalele domenii ale științelor naturale

4 cauza, forța motrice a oricărui proces, fenomen

5 cea mai mică particule de materie

6 vreme șoc-descărcare

7 forță care împiedică mișcarea unui corp pe suprafața altuia

8 eveniment, caz.

Aplicați cunoștințele și abilitățile dobândite pentru a rezolva probleme practice din viața de zi cu zi

Elevii îndeplinesc sarcina, amintesc, ating scopul în detrimentul propriilor resurse de memorie, gândire. Compuneți un răspuns, exprimați propriul punct de vedere, ajungeți la un consens.

Controlează-și propriul timp, corectitudinea și succesiunea declarațiilor lor și interlocutorul în procesul de lucru

Difuzie în natură și tehnologie

Lucrați cu textele pe care le va primi fiecare grup. Sarcina fiecărui grup este să evidențieze principalul lucru din text și să facă o poveste despre aplicarea procesului de difuzare în acest domeniu. Este posibil să existe mai mult de un vorbitor per grup.

Textul grupului 1. Difuzia în lumea plantelor

K.A. Timiryazev a spus: „Fie că vorbim despre nutriția rădăcinii datorită substanțelor din sol, fie că vorbim despre nutriția aerului a frunzelor din cauza atmosferei sau despre alimentația unui organ datorită altuia, vecin, peste tot vom recurge la aceleaşi motive de explicaţie. : difuzie".
Într-adevăr, rolul difuziei este foarte important în regnul vegetal. De exemplu, dezvoltarea mare a coroanei frunzelor copacilor se explică prin faptul că schimbul de difuzie prin suprafața frunzelor îndeplinește nu numai funcția de respirație, ci și parțial de nutriție. În prezent, pansamentul foliar al pomilor fructiferi este practicat pe scară largă prin pulverizarea coroanelor acestora.
Procesele difuze joacă un rol important în alimentarea cu oxigen a corpurilor naturale de apă și a acvariilor. Oxigenul pătrunde în straturile mai adânci de apă din apele stagnante datorită difuziei prin suprafața lor liberă. Prin urmare, orice restricții asupra suprafeței libere a apei sunt nedorite. Deci, de exemplu, frunzele sau lintia de rață care acoperă suprafața apei pot opri complet accesul oxigenului la apă și pot duce la moartea locuitorilor săi. Din același motiv, vasele cu gât îngust nu sunt potrivite pentru utilizare ca acvariu.

Text 2 grupuri. Rolul difuziei în digestia și respirația umană

Cea mai mare absorbție a nutrienților are loc în intestinul subțire, ai cărui pereți sunt special adaptați pentru aceasta. Suprafața suprafeței interioare a intestinului uman este de 0,65 m2. Este acoperit cu vilozități - formațiuni microscopice ale membranei mucoase cu o înălțime de 0,2-1 mm, datorită cărora suprafața reală a intestinului ajunge la 4-5 m2, adică. atinge de 2-3 ori suprafața întregului corp. Procesul de absorbție a nutrienților în intestin este posibil datorită difuziei.
Respirația - transferul de oxigen din mediu în organism prin tegumentul său - are loc cu atât mai rapid, cu atât suprafața corpului și a mediului este mai mare și cu cât tegumentele corpului sunt mai lent, mai groase și mai dense. Din aceasta rezultă clar că organismele mici, ale căror suprafețe sunt mari în comparație cu volumul corpului, se pot face fără organe respiratorii speciale, fiind mulțumite de afluxul de oxigen exclusiv prin învelișul exterior.
Dar cum respiră omul? La om, întreaga suprafață a corpului participă la respirație - de la cea mai groasă epidermă a călcâielor până la scalpul acoperit cu păr. Pielea de pe piept, spate și abdomen respiră deosebit de intens. Interesant este că aceste zone ale pielii depășesc semnificativ plămânii în ceea ce privește intensitatea respirației. Cu aceeași suprafață respiratorie, oxigenul poate fi absorbit aici cu 28% și dioxidul de carbon poate fi eliberat chiar și cu 54% mai mult decât în ​​plămâni. Cu toate acestea, în întregul proces respirator, participarea pielii este neglijabilă în comparație cu plămânii, deoarece suprafața totală a plămânilor, dacă toate cele 700 de milioane de alveole, bule microscopice, prin pereții cărora schimbul de gaze între apare aer și sânge, este de aproximativ 90-100 m2, iar suprafața totală a pielii umane este de aproximativ 2 m2, adică de 45-50 de ori mai puțin. Astfel, difuzia este de mare importanță în procesele de viață ale oamenilor, animalelor și plantelor. Datorită difuziei, oxigenul din plămâni pătrunde în sângele uman, iar din sânge în țesuturi.

Textul grupului 3. Aplicarea difuziei în tehnologie.

Difuzia este utilizată pe scară largă în industrie. Sudarea prin difuzie a metalelor se bazează pe fenomenul difuziei. Sudarea prin difuzie este utilizată pentru a conecta metale, nemetale, metale și nemetale, materiale plastice. Piesele sunt plasate într-o cameră de sudare închisă cu un vid puternic, stoarse și încălzite la 800 de grade. În acest caz, difuzia reciprocă intensă a atomilor are loc în straturile de suprafață ale materialelor în contact. Sudarea prin difuzie este utilizată în principal în industria electronică și a semiconductoarelor, în inginerie de precizie.
Un aparat de difuzie este utilizat pentru extragerea substanțelor solubile din materialul solid măcinat. Astfel de dispozitive sunt utilizate în principal în producția de sfeclă de zahăr, unde sunt folosite pentru a obține suc de zahăr din chipsuri de sfeclă încălzite împreună cu apă.
Fenomenul de difuzie se bazează pe procesul de metalizare - acoperirea suprafeței unui articol cu ​​un strat de metal sau aliaj pentru a-i conferi proprietăți fizice, chimice și mecanice, diferite de proprietățile materialului care este metalizat. Este folosit pentru a proteja produsele de coroziune, uzură, pentru a crește conductivitatea electrică de contact și în scopuri decorative. Carburarea este utilizată pentru a crește duritatea și rezistența la căldură a pieselor din oțel. Constă în faptul că piesele din oțel sunt plasate într-o cutie cu pulbere de grafit, care este instalată într-un cuptor termic. Datorită difuziei, atomii de carbon pătrund în stratul de suprafață al pieselor. Adâncimea de pătrundere depinde de temperatură și de timpul de expunere al pieselor din cuptorul termic.

Text pentru 4 grupuri. Dar difuzarea nu este întotdeauna bună pentru o persoană. Din păcate, este necesar să se constate manifestările nocive ale acestui fenomen. Coșurile de fum ale întreprinderilor emit dioxid de carbon, oxizi de azot și sulf în atmosferă. În prezent, cantitatea totală de emisii de gaze în atmosferă depășește 40 de miliarde de tone pe an. Un exces de dioxid de carbon în atmosferă este periculos pentru lumea vie a Pământului, perturbă ciclul carbonului în natură și duce la formarea ploii acide. Procesul de difuzie joacă un rol important în poluarea râurilor, mărilor și oceanelor. Deversarea anuală de ape uzate industriale și menajere în lume este de aproximativ 10 trilioane de tone.
Poluarea corpurilor de apă duce la faptul că viața dispare în ele, iar apa folosită pentru băut trebuie purificată, ceea ce este foarte scump. În plus, în apa poluată apar reacții chimice cu degajare de căldură. Temperatura apei crește, în timp ce conținutul de oxigen din apă scade, ceea ce este rău pentru organismele acvatice. Datorită creșterii temperaturii apei, multe râuri acum nu îngheață iarna.
Pentru a reduce emisia de gaze nocive din conductele industriale, conductele centralelor termice, sunt instalate filtre speciale. Pentru a preveni poluarea corpurilor de apă, este necesar să se asigure că gunoiul, deșeurile alimentare, gunoiul de grajd și diverse substanțe chimice nu sunt aruncate în apropierea coastei.

Definiția 1

Difuzia corporală (împrăștierea) este un proces care promovează pătrunderea reciprocă a moleculelor (atomilor) unei substanțe între aceleași particule ale alteia. În cele din urmă, acest lucru se va exprima prin alinierea spontană a concentrațiilor lor în volumul ocupat.

Există exemple când una dintre substanțe are deja o concentrație egală și este implicită difuzarea unei substanțe în alta. În acest caz, transferul unei substanțe se va efectua dintr-o zonă cu o concentrație mare într-o zonă cu una mai mică (adică în direcția opusă direcției vectorului gradientului de concentrație).

Exemple de difuzie a corpurilor

Difuzia poate fi aplicată pe corpuri de tip lichid, solid sau gazos. Ca exemple izbitoare de difuzie a corpurilor sunt:

  • amestecarea gazelor (aceasta se poate referi, de exemplu, la răspândirea mirosurilor);
  • amestecarea lichidelor (când o picătură de cerneală intră în apă, se va transforma complet în această culoare);
  • amestecarea pe exemplul solidelor (atomii metalelor în contact unul cu altul se vor amesteca la limita de contact).

Difuzia particulelor va fi esențială în fizica plasmei. Rata de difuzie în sine va depinde de mulți factori. În cazul unei tije metalice, de exemplu, difuzia termică are loc la o viteză foarte mare. Dacă tija este din material sintetic, se va înregistra o rată de difuzie lentă.

Și mai lent, procesul de difuzie este observat în raport cu o substanță solidă în alta. Având în vedere că cuprul este acoperit cu aur, de exemplu, observăm difuzia aurului în cupru. În același timp, la presiunea atmosferică și temperatura camerei normale, se înregistrează deja un proces foarte lent de atingere a unui strat purtător de aur cu o grosime de câțiva microni (după mii de ani).

Un alt exemplu de difuzie a corpurilor poate fi impunerea unui lingou de plumb pe unul de aur. Drept urmare, pe o perioadă de 5 ani, sub greutatea plumbului, lingoul de aur se va îndoi cu un centimetru, ceea ce indică pătrunderea unui corp în altul.

Difuzia la suprafață a corpurilor

Observație 1

Difuzia la suprafață a corpurilor este considerată un proces asociat (ca în difuzia în vrac) cu mișcarea particulelor în sine (clustere, molecule sau atomi), care se realizează pe suprafața corpurilor condensate în primul strat atomic (molecular) de suprafață sau peste. acest strat.

Capacitatea de a se deplasa, datorita difuziei la suprafata, este posedata de:

  • atomi care fac parte din solidul însuși;
  • particule adsorbite sub formă de clustere, molecule sau atomi.

De regulă, mobilitatea particulelor de suprafață este activată datorită influenței fluctuațiilor termice aleatorii (de obicei acestea pot fi molecule sau atomi). Având în vedere prezența unui gradient de concentrație (concentrație de suprafață), mersul aleatoriu a unui număr mare de particule va provoca mișcarea lor medie de difuzie în direcția opusă gradientului.

Difuzia este influențată de diverși factori:

  • interacțiunea particulelor care difuzează;
  • formarea fazelor de suprafață (reconstrucții);
  • prezența defectelor de natură variată etc.

Difuzia de suprafață devine decisivă pentru procesele de creștere a filmului subțire, precum și formarea de nanostructuri pe suprafața de sinterizare ceramică.

Procesul de difuzie în solide

La temperatura camerei, de obicei nu observăm manifestarea difuziei în solide. O acoperire dintr-un metal care este foarte subțire în structura sa cu un altul va rămâne mult timp într-o stare aproape neschimbată.

În acest caz, dacă temperatura este fixată la câteva sute de grade, acoperirile nu se vor mai păstra: difuzia provoacă pătrunderea atomilor de acoperire adânc în substrat cu o viteză vizibilă. O astfel de circumstanță poate fi utilizată, de exemplu, în tehnologia semiconductoarelor cu scopul de a introduce dopanți speciali în semiconductor la o temperatură de câteva sute de grade.

Mecanismul proceselor de difuzie în solide este mai bine înțeles prin utilizarea informațiilor despre structura lor cristalină. Într-o stare de echilibru, atomii unui corp solid efectuează mișcări oscilatorii termice în apropierea nodurilor rețelei cristaline. Toate nodurile unei astfel de rețele din structura ideală a unui corp solid se dovedesc a fi complet echivalente, iar procesul de difuzie în sine devine imposibil. Odată cu aceasta, într-un cristal real va exista (la o anumită temperatură) un anumit număr de defecte termice, care se manifestă sub formă de încălcări ale rețelei cristaline.

Într-o situație cu creșterea temperaturii cristalului, se observă o creștere a concentrațiilor de echilibru a locurilor libere, precum și a atomilor interstițiali, iar în condiția scăderii temperaturii, unele dintre defecte încep să dispară pe drenuri. Rolul unor astfel de chiuvete poate fi jucat de alte defecte ale rețelei, de exemplu, dislocări.

Cu un astfel de defect în structura rețelei cristaline, mecanismul de difuzie într-un solid devine clar. Fie ca un loc liber (gaura) să fie situat în vecinătatea unui atom situat într-un site de rețea.

Într-un astfel de caz, mișcarea oscilatorie a atomilor poate provoca un atom să sară dintr-un loc de rețea într-un loc vacant pe baza „mecanismului de difuzie vacant”. În absența forțelor externe, procesul de difuzie va fi determinat de caracteristica de neechilibru a probei (gradient de temperatură, de exemplu). În acest caz, un anumit număr de găuri de echilibru va corespunde fiecărei temperaturi:

$n_d = exp\left(\frac(-E_d)(kT)\right)$ unde $E_d$ este energia necesară pentru a forma o gaură.

La toate temperaturile sub punctul de topire, numărul de găuri de echilibru este mult mai mic decât numărul de noduri din rețeaua cristalină, adică.

$\frac(n_d)(N) = 1$

Luați în considerare cazul unei forțe externe care acționează asupra unui cristal (adică un cristal ionic într-un câmp electric. Relația dintre conductivitatea electrică ionică și coeficientul de difuzie va determina relația Einstein:

$D = f\frac(\sigma kT)(Nq^2)$, unde:

  • $f$ - factor de corecție;
  • $N$ -concentratia ionilor.

Relația de mai sus este înțeleasă după cum urmează: atunci când se aplică un câmp electric, precum și prezența unui gradient de concentrație de ioni în cristal, va apărea un curent de densitate:

$\sigma = (qN(x)B_u)$, unde:

  • $\sigma$ - conductivitate electrică;
  • $B_u$ - mobilitate ionică.

În condiția echilibrului statistic, curentul total este egal cu zero.

$E = \frac(-dU)(dx)$

unde $U$ este potențialul câmpului electric, la echilibru

$(-qN(x)B_u)\frac(dU)(dx) = (qD)\frac(dN)(dx)$

Prin urmare,

$D = (B_u)\frac(kT)(q) = \frac(\sigma kT)(Nq^2)$

În acest caz, în cristalele ionice, se observă o abatere de la raportul simplu dintre coeficientul de difuzie și conductibilitatea electrică. Din acest motiv raportul va conține factorul de corecție $f$. Astfel, în cazul difuzării prin înlocuirea locurilor vacante, coeficientul de difuziune al unui atom marcat va depinde de corelarea salturilor acestuia.

slide 1

1
Într-o clipă să vezi eternitatea O lume imensă - într-un grăunte de nisip, Într-o singură lume - infinitul Și cerul într-o cupă de floare. W. Blake

slide 2

O moleculă este cea mai mică particulă a unei substanțe.
Mihail Vasilevici Lomonosov în 1745 a făcut distincția între conceptele de atom și moleculă.
Moleculele sunt formate din atomi.
Un atom este cea mai mică particulă a unui element chimic.

slide 3

3
Toate substanțele sunt formate din particule minuscule numite molecule.
Există spații între aceste particule.

slide 4

În natură, substanțele apar în 3 stări: solid, lichid, gazos.
Dimensiunea moleculei este de aproximativ 10‾¹ºm
Să repetăm

slide 5

Ce îl împiedică pe elevul de clasa a VII-a Vasia, care a fost prins de directorul școlii la locul de fumat, să se dezintegreze în molecule separate și să dispară fără discernământ din vedere?

slide 6

Mâna unei statui de aur dintr-un templu grecesc antic, care a fost sărutată de enoriași, a slăbit vizibil de-a lungul deceniilor. Preoți în panică: cine a furat aurul? Sau este un miracol, un semn?

Slide 7

De ce se uzează tălpile cizmelor, iar coatele jachetelor se uzează până la găuri?

Slide 8

Tema lecției: Difuzia în gaze, lichide și solide.

Slide 9

Scopurile și obiectivele lecției
Să studieze mișcarea moleculelor care apar în diferite stări ale materiei. Să cunoască mecanismul difuziei la diferite temperaturi ale materiei.

Slide 10

Mișcarea browniană
1773-1858
Robert Brown în 1827, observând o suspensie sub formă de polen de plante la microscop, a descoperit că particulele sunt în mișcare continuă, descriind traiectorii complexe.

diapozitivul 11

Difuzie (lat. difuzio-distribuţie, răspândire, dispersie). Acesta este un fenomen în care există o pătrundere reciprocă a moleculelor unei substanțe între moleculele alteia.
Schema de difuzie printr-o membrană semipermeabilă
Difuzie

slide 12

observat
Difuzie
În gaze
în lichide
În solide

diapozitivul 13

Luați în considerare difuzia în gaze
Cauze și modele de difuzie

Slide 14

GAZE
Răspândirea mirosurilor este posibilă datorită mișcării moleculelor de substanțe. Această mișcare este continuă și neregulată. Ciocnind cu moleculele de gaze care alcătuiesc aerul, moleculele deodorantului își schimbă de multe ori direcția de mișcare și, mișcându-se aleator, se împrăștie prin încăpere.

diapozitivul 15

Moleculele unei substanțe sunt în mișcare continuă și aleatorie.
Motivul difuzării:

slide 16

Uleiurile aromatice, rasinile sunt utilizate pe scara larga in industria parfumurilor, aromaterapiei terapeutice, pentru nevoile bisericii.
Difuzia gazelor în gaze

Slide 17

Cine dintre noi nu a fost lovit de mirosul unei nopți de primăvară? Am putut simți mirosurile de cireș, salcâm, liliac. Moleculele substanței mirositoare ale florilor difuzează în aer.
Difuzia gazelor în gaze

Slide 18

Cel mai numeros mod de a comunica insectele este prin substanțele chimice olfactive, pe care animalele le folosesc pentru a se proteja sau a atrage atenția. Transferul mirosurilor se realizează prin difuzie.
Difuzia gazelor în gaze

Slide 19

Feromoni atractivi, hormoni.
Difuzia gazelor în gaze
Parfumuri
fluturi
Maybugs
dihorii
purici
Skunks
respingător
Repelente

Slide 20

Aplicarea difuziei Difuzia în floră și faună
Mirosul ploșnițelor este dezgustător, iar gărgărițele secretă un lichid galben, mirositor, otrăvitor.
Caracatița eliberează o pată de cerneală pentru a se ascunde de inamic
Skunk își sperie infractorii

diapozitivul 21

Rezolvăm probleme
Sarcini pentru iubitorii de biologie. 1. Majoritatea gandacilor, buburuzei, niste gandaci de frunze s-au inarmat pentru protectia lor: mirosul de gandaci este dezgustator, iar buburuzele secreta un lichid galben otravitor. ?? Explicați transmiterea mirosurilor 2. Peștii respiră oxigen dizolvat în apa râurilor, lacurilor și mărilor. Ce proces fizic permite oxigenului din atmosferă să intre în apă?

slide 22

Toată lumea știe cât de folositoare este ceapa. Dar când o tăiem, vărsăm lacrimi. Explică de ce?
Acest lucru se datorează fenomenului de difuzie. Motivul este substanța volatilă lacrimatoare, care provoacă lacrimi. Se dizolvă în fluidul membranei mucoase a ochiului, eliberând acid sulfuric, care irită membrana mucoasă a ochiului.

slide 23

Pădurile sunt plămânii planetei, ajutând să respire pentru toate ființele vii. Aerul orașului conține multe substanțe gazoase (monoxid de carbon, dioxid de carbon, oxizi de azot, sulf) obținute ca urmare a complexului industrial, transportului și utilităților publice. Procesul de purificare a aerului de către pădure poate fi explicat prin difuzie.
Difuzia gazelor în gaze

slide 24

Nu au organe respiratorii deloc. Oxigenul dizolvat în apă este absorbit prin piele, iar dioxidul de carbon dizolvat este eliminat în același mod.
Cea mai simplă formă de respirație este deținută de meduze și viermi.

Slide 25

Rolul difuziei pentru oameni
Datorită difuziei, oxigenul din plămâni pătrunde în sângele uman, iar din sânge în țesuturi

slide 26

Slide 27

De ce sunt plămânii unui fumător diferiți de cei ai unui nefumător?

Slide 28

Astronauții se desprind din sacii de dormit atașați de pereții navei spațiale. În același timp, amplasarea „paturilor” este de o importanță fundamentală - acestea sunt atașate în imediata apropiere a ventilatoarelor pentru a asigura astronauților un aport constant de aer proaspăt în timpul somnului. În caz contrar, lucrătorii stației riscă să se sufoce într-un spațiu restrâns cu dioxidul de carbon pe care îl produc, sau vor suferi migrene din cauza lipsei de oxigen.

Slide 29

Gazul natural combustibil este incolor și inodor.
Difuzia gazelor în gaze
Datorită difuziei, gazul se răspândește în toată încăperea, formând un amestec exploziv.

slide 30

Am observat în repetate rânduri cum dintr-un incendiu, coșurile afumate ale caselor rurale, centralelor termice, coboară fum și, ridicându-l sus, pe măsură ce se ridică, încetează să mai fie vizibil, aceasta este o consecință a difuzării moleculelor de fum între molecule de aer
Difuzia gazelor în gaze

Slide 31

Masha, în vârstă de patru ani, s-a strecurat în spatele mamei ei la oglindă și și-a turnat trei sticle de parfum franțuzesc pe cap. Cum a ghicit mama, stând cu spatele la Masha, ce sa întâmplat?

slide 32

Este posibilă difuzia în lichide?

Slide 33

EXPERIMENTUL NOSTRU
Vă invităm la ceai.

slide 34

Pentru prepararea ceaiului se folosesc flori si frunze ale unor plante: iasomie, trandafir, tei, oregano, menta, cimbru si altele.
DIFUZIA LICHIDULUI ÎN LICHID

Slide 35

DIFUZIA LICHIDULUI ÎN LICHID
CEAI
Verde
Negru
În stare solidă, culoarea ceaiului depinde de modul în care sunt procesate frunzele.
Prepararea ceaiului se bazează pe difuzia moleculelor de apă și pe materia colorantă a plantelor.

slide 36

LICHIDE
1. Moleculele se mișcă aleatoriu 2. Molecule de substanțe se amestecă 3. Motivul difuziei în lichide este mișcarea moleculelor
Constatari:

Slide 37

Pentru a satura culoarea sfeclei, în apă se adaugă acid acetic.

Slide 38

CORPURI SOLIDE
La solide, distanțele dintre molecule sunt foarte mici. Sunt aceleași cu dimensiunile moleculelor în sine. Pătrunderea prin astfel de goluri mici de molecule ale unei alte substanțe este extrem de dificilă și, prin urmare, difuzia este foarte lentă.

Slide 39

Miros de sare, miros de iod. De nepătruns și mândru, Recifele de piatră din bot Se dezvăluie din apă... Y. Drunina În fiecare an intră în atmosferă 2 miliarde de tone de săruri.

Slide 40

Smogul este o ceață galbenă care otrăvește aerul pe care îl respirăm. Smogul este cauza principală a bolilor respiratorii și cardiace, slăbirea imunității umane.
DIFUZIA STĂRII SOLIDE ÎN GAZE

Slide 41

Creșteți acasă; mașinile claxonează; Fumul de fabrică atârnă pe toate tufișurile; Avioanele își întind aripile în nori
Mai. Nori de tunete se fărâmă. Verdeața neînsuflețită se oferește. Toate motoarele și claxoanele - Și liliac miroase a benzină
Procesul de difuzie joacă un rol important în poluarea aerului, râurilor, mărilor și oceanelor.
Difuzare nocivă

Slide 42

DIFUZIA STĂRII SOLIDE ÎN GAZE
Particule găsite în aerul urban. Polen de plante Microorganisme, sporii lor Nisip uscat Praf de cărbune Praf de ciment Îngrășământ Azbest Cadmiu Mercur Plumb Oxid de fier Oxid de cupru
Raza particulei, 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

slide 43

Modalități de rezolvare a problemei de mediu asociate cu purificarea aerului: 1) filtre pe țevile de evacuare; 2) cultivarea plantelor de-a lungul drumurilor și în jurul întreprinderilor care absorb substanțe nocive.
Difuzia gazelor în gaze
arțar
Tei
Plop

Pentru ca zahărul din ceai să se dizolve mai repede, trebuie amestecat. Dar se dovedește că, dacă acest lucru nu se face, atunci după un timp tot zahărul se va dizolva, iar ceaiul va deveni dulce. În cursul acestei lecții, veți învăța că o astfel de amestecare spontană a substanțelor se datorează mișcării haotice continue a moleculelor, iar acest fenomen se numește difuzie.

Subiect: Informații inițiale despre structura materiei

Lecţie: Difuzie

În viața noastră de zi cu zi, uneori nu observăm unele fenomene fizice. De exemplu, cineva a deschis o sticlă de parfum, iar noi, chiar fiind la mare distanță, vom simți acest miros. Urcând scările spre apartamentul nostru, simțim mirosul mâncării gătite acasă. Aruncăm un plic de frunze de ceai într-un pahar cu apă fierbinte și nici măcar nu observăm cum frunzele de ceai colorează toată apa din ceașcă.

Orez. 1. Desi frunzele de ceai sunt in interiorul pliculetei de ceai, ele coloreaza toata apa din cana.

Toate aceste fenomene sunt asociate cu același fenomen fizic, care se numește difuzie. Se întâmplă deoarece moleculele uneia și celeilalte substanțe se pătrund reciproc.

Difuzia este pătrunderea spontană reciprocă a moleculelor unei substanțe în spațiile dintre moleculele alteia.

În această definiție, fiecare cuvânt este important: atât spontan, cât și reciproc, și penetrare și molecule.

Dacă turnați o soluție de sulfat de cupru (albastru) în vas și, cu grijă, fără a amesteca, turnați deasupra apă curată, veți observa că la început o graniță destul de clară între apă și sulfat de cupru devine din ce în ce mai neclară în timp. Dacă experimentul este continuat timp de o săptămână, această limită va dispărea complet, iar lichidul din vas va deveni uniform colorat.

Orez. 2. Difuzia unei soluții de sulfat de cupru în apă

Difuzia în gaze are loc mult mai rapid. Luați un vas cilindric de sticlă fără fund și atașați benzi verticale de hârtie indicator universal pe suprafața sa interioară. Aceste benzi au capacitatea de a-și schimba culoarea sub influența vaporilor anumitor substanțe. Turnați o cantitate mică dintr-o astfel de substanță în fundul unei cești și puneți un vas cilindric în această ceașcă. Vom vedea că la început benzile indicatoare își vor schimba culoarea în partea inferioară, dar după 10-20 de secunde benzile vor căpăta o culoare albastru strălucitor pe toată lungimea lor. Aceasta înseamnă că aerul și o substanță gazoasă s-au amestecat spontan unul cu celălalt, adică a existat o pătrundere reciprocă a moleculelor unei substanțe în golurile dintre moleculele alteia, ceea ce înseamnă că a avut loc difuzia.

Orez. 3. Ca urmare a difuzării vaporilor unei substanțe volatile, culoarea benzilor de hârtie indicatoare se schimbă mai întâi în partea de jos și apoi pe toată lungimea

Rezultă că viteza de difuzie a anumitor substanțe poate fi influențată. Pentru a verifica acest lucru, să luăm două pahare, unul cu apă caldă și celălalt cu apă rece. Turnați aceeași cantitate de cafea instant în ambele pahare. Într-unul dintre pahare, difuzia va merge mult mai rapid. După cum vă spune experiența de viață, difuzia are loc cu cât mai repede, cu atât temperatura substanțelor care difuzează este mai mare.

Orez. 4. Apa din paharul potrivit are o temperatură mai ridicată, și prin urmare difuzia cafelei instant în acesta este mai rapidă

Cu cât temperatura substanțelor este mai mare, cu atât are loc difuzia mai rapidă.

Se poate produce difuzia în solide? La prima vedere, nu. Dar experiența oferă un răspuns diferit la această întrebare. Dacă suprafețele a două metale diferite (de exemplu, plumb și aur) sunt bine lustruite și presate strâns una pe cealaltă, atunci penetrarea reciprocă a moleculelor de metal poate fi înregistrată la o adâncime de aproximativ un milimetru. Adevărat, acest lucru va dura câțiva ani.

Orez. 5. Difuzia în solide este extrem de lentă

Difuzia poate avea loc în gaze, lichide și solide, dar timpul necesar pentru ca difuzia să apară variază considerabil.

Viteza de difuzie poate fi crescută prin creșterea temperaturii substanțelor care difuzează.

Bibliografie

1. Peryshkin A.V. Fizică. 7 celule - Ed. a XIV-a, stereotip. – M.: Dropia, 2010.

2. Peryshkin A.V. Culegere de probleme de fizică, clasele 7 - 9: ed. a V-a, stereotip. - M: Editura „Examen”, 2010.

3. Lukashik V.I., Ivanova E.V. Culegere de probleme de fizică pentru clasele 7 - 9 ale instituțiilor de învățământ. – Ed. a XVII-a. - M .: Educație, 2004.

1. O singură colecție de Resurse Educaționale Digitale ().

2. O singură colecție de Resurse Educaționale Digitale ().

Teme pentru acasă

Lukashik V.I., Ivanova E.V. Culegere de sarcini la fizică pentru clasele 7-9