Билет №1. Строение вещества. Молекулы. Диффузия в жидкостях, газах и твёрдых телах. Значение диффузии в природе, жизни человека и животных. Роль диффузии в жизни растений животных и человека

Исследовательская работа "Проявление диффузии в быту"

VII ГОРОДСКАЯ МЕЖШКОЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«Я – ИССЛЕДОВАТЕЛЬ»

Секция «Физика»

«Проявление диффузии в быту»

Выполнил:

Шишкин Николай,

Ученик 7 «А» класса

МБОУ Школы № 149

имени Героя РФ А.И. Баранова

Промышленного района

Научный руководитель:

Устинова Татьяна Владимировна, учитель физики

Самара, 2016г

Оглавление

Введение…………………………………………………………………….3

Глава 1. Определение понятия «диффузия»………………………………4

Глава 2. Закономерности протекания диффузии………………..……….7

Глава 3. Диффузия вокруг нас

3.1. Диффузия в жизни человека……………………………………8

3.2. Диффузия в живой природе…………………………………….10

3.3.Влияние человека на протекание диффузии в природе …,…..12

Глава 4 Диффузия в быту и технике………………………………..…….14

Глава 5. Заключение …………………………………………………..…..21

Список литературы…………………………………………………………22

Введение

Отыщи всему начало – и ты многое поймёшь

(Козьма Прутков)

Строение материи – одна из главных проблем науки, а основой современной физики является атомно - молекулярное учение.

В настоящее время доказательства положений молекулярно – кинетической теории настолько многочисленны и убедительны, что существование молекул принято как установленный факт. Из большого числа научных положений и опытных фактов, относящихся к молекулярно – кинетической теории, наибольший интерес вызывает явление диффузии. Переоценить значение и роль данного процесса в жизни человечества, да и всего живого трудно. Диффузия является одним из важных процессов в жизнеобеспечении людей и живой природы Земли. Она встречается повсюду, ее проявления есть и в природе, и в технике, и в быту. К сожалению, диффузионные процессы оказывают не только положительное, но и негативное влияние на жизнь человека, животных и растений.

Ежедневно, выпиваю чашку чая или кофе, мы и не догадываемся, что наблюдаем явление диффузии, наслаждаться ароматами цветов и фруктов было бы невозможно без данного явления.

Целью данной работы является углубление знаний по рассматриваемой теме, исследование особенностей протекания диффузии в различных средах, и рассмотрение применения ее в быту.

Для достижения поставленной цели поставлены следующие задачи:

• Рассмотреть и систематизировать материал по теме;

• Выяснить особенности и закономерности протекания диффузии;

• Показать применение диффузионных процессов в повседневной жизни, в быту;

• Проверить на практике опыты, описанные в учебной литературе.

Глава 1. Определение понятия «Диффузия»

Диффузия (лат. diffusion – распространение, растекание, рассеивание) – процесс переноса вещества или материи из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией.1

В школьных учебниках диффузия определяется как явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.2 Данный процесс обусловлен хаотическим тепловым движением молекул и заключается в переносе частиц и взаимном проникновении вещества. Диффузия происходит в направлении падения концентрации вещества и ведет к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объему. Диффузия крупных частиц, взвешенных в газе или жидкости, осуществляется благодаря их броуновскому движению.

Р.Броун модель броуновского движения

Основоположник броуновского движения стал ботаник Роберт Броун, который в 1827 году в Англии, разглядывая в микроскоп плавающие в воде крошечные частицы цветочной пыльцы, заметил непрестанную беспорядочную «пляску» тех самых частиц. Теория броуновского движения, основанная на предположении, что оно обусловлено ударами молекул, была создана в начале 20-го века. Следствия этой теории подтвердились на опыте, благодаря чему броуновское движение стало опытным подтверждением молекулярного строения вещества и движения молекул. 3

Схожим процессом является осмос. Благодаря этому процессу мы можем утолить жажду. Если два раствора с разными концентрациями привести в соприкосновение, то они перемешаются. А если два таких раствора разделены непроницаемой перегородкой, то смешивания не произойдет. Но если перегородка способна пропускать молекулы растворителя и задерживать молекулы растворенного вещества, то молекулы растворителя будут переходить в более концентрированный раствор, все более растворяя его. Возникает осмос - направленное перемешивание молекул растворителя через полупроницаемую перегородку, разделяющую два раствора различной концентрации. Оболочки всех без исключения живых клеток как раз и обладают замечательной способностью пропускать молекулы воды и задерживать молекулы растворенных в ней веществ – именно благодаря этому клетка и может утолить жажду.

Диффузия является фундаментальным процессом, лежащим в основе функционирования живых систем любого уровня организации, начиная с уровня элементарных частиц (электронная диффузия) и заканчивая биосферным уровнем (круговорот веществ в природе).

Диффузия – результат хаотического движения всех частиц вещества, всякого механического воздействия. Движения частиц при диффузии совершенно случайны, все направления смещения равновероятны.

Так как частицы движутся и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах, то в этих веществах возможна диффузия. Наглядно процесс смешивания можно показать следующим образом:

Сначала между двумя телами четко видна граница раздела двух сред. Затем, вследствие своего движения отдельные частицы вещества, находящиеся около границы, обмениваются местами. Граница между веществами расплывается. Проникнув между частицами другого вещества, частицы первого начинают обмениваться местами с частицами второго, находящимися во все более глубоких слоях. Граница раздела веществ становится все более расплывчатой. Благодаря непрерывному и беспорядочному движению частиц этот процесс приводит, в конце концов, к тому, что раствор в сосуде становится однородным.

Глава 2. Закономерности протекания диффузии

Скорость диффузии увеличивается с ростом температуры, так как молекулы взаимодействующих тел начинают двигаться быстрее.

Наиболее быстро протекает диффузия в газах, медленнее в жидкостях и еще медленнее в твердых телах. Дело в том, что в газах и жидкостях основной вид теплового движения частиц приводит к их перемешиванию, а в твердых телах, где атомы совершают малые колебания около положения узла решетки, нет.

Диффузия осуществляется между взаимно растворимыми или смешивающимися жидкостями. Все растворы существуют благодаря процессу диффузии. Диффузия очень медленно происходит между несмешивающимися жидкостями, например, вода и подсолнечное масло. В отличие от жидкостей, газы смешиваются друг с другом и могут диффундировать один в другой.

Для подтверждения этих данных были проведены ряд исследований.

Опыт №1. Зависимость скорости протекания диффузии от температуры.

В два одинаковых стакана нальем воду, но в один - комнатной температуры, а в другой - горячую. Опустим в каждый стакан чайный пакетик. Ежедневная процедура для большинства населения по утрам - заваривание чая. Нетрудно заметить, что в горячей воде чай быстрее окрасил воду.

Вывод: скорость диффузии увеличивается с ростом температуры.

Опыт №2. Сравнение протекания диффузии в жидкостях и твердых телах.

Возьмем стакан с водой и аккуратно опустим кристаллик KMnO4. Через несколько минут можно увидеть красивую картину распространения кристалликов в воде.

Имитацией твердого тела послужит раствор желатина. Для приготовления раствора, необходимо 1 ложку желатина опустить в холодную воду примерно на 2 часа, чтобы порошок набух, затем смесь нагреем, чтобы раствор был однородным. Затем, в остывший раствор, аккуратно введем кристаллик KMnO4. Результат придется подождать длительно время.

Вывод: Диффузия в твердых телах проходит дольше, чем в жидкостях. А в жидкостях быстрее, и в газах.

Глав №3. Диффузия вокруг нас

3.1 Диффузия в жизни человека

Благодаря явлению диффузии человек живет. Ведь, воздух, которым мы дышим, состоит из смеси газов: азота, кислорода , углекислого газа и паров воды. Находится он в тропосфере – в нижнем слое атмосферы. Если бы не было диффузионных процессов, то наша атмосфера просто расслоилась бы под действием силы тяжести, которая действует на все тела, находящиеся на поверхности Земли или вблизи нее, в том числе и на молекулы воздуха. Внизу расположился бы более тяжелый слой углекислого газа, над ним – кислород, выше – азот и инертные газы. А ведь для нормальной жизнедеятельности нам необходим именно кислород, а не углекислый газ.

Диффузия происходит и в самом организме человека. Пищеварение и дыхание человека основано на диффузии.

Легкие человека Кишечник человека

Попробуйте закрыть рот, нос и перестать дышать. Через несколько секунд почувствуете, что вам обязательно нужно глубоко вдохнуть. Всем клеткам нашего организма ежесекундно необходим кислород, входящий в состав воздуха. Он поддерживает работу органов и обмен веществ в организме. Без кислорода мы не можем получить из пищи энергию, необходимую для полноценной жизнедеятельности. Чем больше человек тратит энергии на какую - то работу, тем больше кислорода требуется для восстановления этой затраты. Вот почему мы гораздо глубже и чаще дышим, когда бежим, прыгаем, выполняем упражнения. А как 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, но 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 легкие. Однако во всем дыхательном процессе участие кожи ничтожно по сравнению с легкими. Общая площадь поверхности легких, если развернуть 700 миллионов микроскопических пузырьков, через стенки которых происходит газообмен между воздухом и кровью, составляет около 90-100 квадратных метров, а общая площадь поверхности человека около 2 квадратных метров, т.е. в 45-50 раз меньше4. Говоря о пищеварении человека, мы опять столкнемся с понятием диффузии. Всасывание питательных веществ происходит в тонких кишках, стенки которого специально для этого приспособлены. Площадь внутренней поверхности кишечника человека равна 0,65 квадратных метра. Она покрыта ворсинками – микроскопическими образованиями слизистой оболочки высотой 0,2 – 1 мм, за счет чего площадь реальной поверхности кишечника достигает 4-5 квадратных метра, т.е. достигает в 2-3 раза больше площади поверхности всего тела. Процесс всасывания питательных веществ в кишечнике возможен благодаря диффузии.

Как видно из приведенных примеров диффузионные процессы играют очень важную роль в жизни людей.

3.2 Диффузия в живой природе

За последние десятилетия люди в корне изменили свой взгляд на леса Земли. Лес – это не просто будущие дрова, доски, брёвна, а одно из главных звеньев громадной природной цепи. Леса – легкие планеты, помогающие дышать всему живому. Один гектар леса за год очищает 18 млн м3 воздуха от углекислого га, поглощает 64 т других газов и пыли, поставляя взамен миллионы кубометров кислорода. Процесс очистки воздуха происходит благодаря диффузии.5

Насекомые и животные тоже являются активными пользователями данного явления. Используя пахучие выделения, скунс, например, или кошачий лемур посылают сородичам сообщения угрозы. Если сталкиваются два клана - конкурента, самцы загибают над головой хвост, сближаясь с противником, испускают едкий запах. Кто испугался, тот проиграл.

Скунс обнюхивает местность Кот метит свою территорию

Самый распространенный способ общения насекомых – с помощью обонятельных химических средств. Есть привлекающие ароматы (аттрактанты), а есть отталкивающие (репелленты), воспринимаемые обонятельными дырочками (порами) на усиках. К аттрактантам относятся феромоны и гормоны. Благодаря диффузии насекомые находят себе пищу. Бабочки, пархая меж растений, всегда находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив сладкий объект, штурмуют его. А растение растет, цветет для них же благодаря диффузии. Ведь мы говорим, что растение дышит и выдыхает воздух, пьет воду, получает и почвы различные микроэлементы, необходимые для полноценного роста.6

Бабочка на цветке Пчела собирает нектар

Плотоядные животные находят своих жертв тоже благодаря диффузии. Акулы и рыбы пираньи чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров. Есть данные, что акула может почувствовать запах крови на расстоянии до 5 км.

Акула на охоте Пиранья

Лесные санитары – волки, находят добычу по запаху. Вынюхивая по запаху, как говорят, по следу, собаки находят нарушителя. Благодаря своему чуткому носу, собаки являются верными помощниками криминалистов.

Во всех приведенных примерах мы наблюдаем взаимное проникновение молекул веществ, т.е диффузию, которая, как мы видим, имеет большое значение в природе.

3.3 Влияние человека на протекание диффузии в природе

Рассматривая все многообразие проявлений диффузии вокруг нас, нельзя не отметить негативное влияние человека на протекание диффузионных процессов. Примерами таких опасных воздействий является вырубка лесов, осушение болот, уничтожение озонового слоя, выброс отходов в окружающую среду. В загрязнении воздуха вредными продуктами промышленного производства и выхлопными газами автомобилей огромную роль играет диффузия. Так же она вносит огромный вклад в загрязнение рек и озер, океанов продуктами жизнедеятельности людей.

Одним из примеров губительного влияния человека на процессы диффузии в природе являются крупномасштабные аварии, происходящие в бассейне разных водоемов. Так, по оценкам экспертов, в океан ежегодно попадает около 10 млн тонн нефти. Нефть на воде образует тонкую пленку, препятствующую газообмену между водой и воздухом. Кроме нефти, значительно вырос выброс в океан бытовых и промышленных сточных вод, содержащих такие опасные загрязнители, как свинец, ртуть, мышьяк. Фоновые концентрации таких веществ во многих местах уже превышены в несколько раз.7

Разлив нефти в Хасанском районе Приморья Последствия разлива нефти

Вследствие явления диффузии воздух загрязняется отходами разных фабрик, из-за него вредных отходы жизнедеятельности человека проникают в почву, воду, а затем оказывают вредное влияние на жизнь и функционирование животных и растений. Увеличивается площадь земель, загрязненных выбросами промышленных предприятий. Одним из трудно решаемых в настоящее время вопросов является вопрос утилизации промышленных отходов, в том числе токсичных.

Насущной проблемой является загрязнение воздуха выхлопными газами, продуктами переработки вредных веществ, выбрасываемыми в атмосферу различными заводами и предприятиями.

Работа предприятий Выхлопные газы автомобилей

Глава №4 Диффузия в быту и технике

Действие многих привычных процессов основано на рассматриваемом явлении - диффузия. Ежедневные процедуры, к которым все привыкли, и не видят в них ничего необычного, можно объяснить, прибегнув к понятию диффузия.

Заваривание чая или кофе, есть пример диффузии в жидкостях. И как говорилось выше, скорость заваривания зависит от температуры, чем выше температура жидкости, тем быстрее протекает диффузия, тем быстрее заварится чай.

Заваривание ароматного чая Засолка овощей на зиму

Засолка овощей тоже происходит благодаря проникновению горячего рассола. Варка варения, приготовление сиропа – для их приготовления используют высокие температуры, что способствует увеличению скорости протекания диффузии.

И получение сахара из сахарной свеклы, крахмала из картофеля происходят с применением диффузии. Стружку корнеплода промывается водой, молекулы сахара и крахмала диффундируют из стружки в раствор.

Если говорить обобщенно, то практически все процессы, связанные с приготовлением пищи на кухне, происходят благодаря диффузии.

Для получения наваристых бульонов, мясные или рыбные кусочки заливают водой - происходит диффузия в жидкостях. А для сокращения времени, мы увеличиваем температуру. При повышении температуры увеличивается скорость протекания диффузии.

Очень полезны для здоровья морсы и компоты с натуральных ягод. Особенно сейчас, в зимнее время, ослабленному организму просто необходимы витамины, которые содержатся в ягодах и фруктах.

Зная закономерности протекания диффузии, мы стараемся использовать свои знания о данном процессе в угоду себе. Мы, в той или иной ситуации, стараемся либо избавиться от неприятного запаха, либо, наоборот, распространить аромат.

Примеров использования диффузии в быту огромное количество. Заглянем на кухню. Аромат жареной картошки или пышных бабушкиных пирожков, что можно спутать с такой вкуснятиной? Еще в коридоре мы узнаем, что ждет нас на кухне. Чтобы подразнить соседей, можно открыть окно и вкусный запах распространиться по округе. Но на той же кухне можно встретить и активную борьбу с запахами. Что делать, если подгорел обед? Открыть окно и проветрить помещение. И тогда все соседи узнают, что у вас неприятность на кухне. Соседи так же могут помочь, позвать на помощь, если почувствуют запах гари или газа. Своевременный звонок в пожарную и газовую службу может спасти человеческую жизнь.

Бабушкины пирожки Запах испорченной рыбы

В замкнутом пространстве очень быстро появляются неприятные запахи, холодильник не исключение. Что делать, если появился неприятный запах в холодильнике? В первую очередь провести ревизию, и выбросить продукты, срок годности которых истек. Тщательно вымыть холодильник, а для аромата добавьте с раствор с водой несколько капель нашатырного спирта или уксуса. Эти жидкости с резким запахом помогут устранить неприятные запахи. Для устранения неприятного запаха, можно протереть стенки холодильника долькой лимона. Натуральным адсорбентом так же является ржаной хлеб. Его нарезают маленькими тонкими ломтиками и раскладывают в углах холодильника на бумажных салфетках или блюдцах. Хлеб впитывает все летучие вещества, это позволяет несколько часов сохранить в холодильнике свежесть.

Аналогично хлебу действует очищенный сырой картофель, рис и разрезанная на несколько частей луковица. Все эти продукты, за исключением риса, следует менять через 2-3 дня, чтобы они не успели испортиться.

Некоторые хозяйки кладут на полку в двери растолченный активированный угль. Чтобы эффект был заметнее, растолочь надо 3-4 упаковки (около 40 таблеток). Уголь можно хранить значительно дольше, чем лук или хлеб, он входит в состав многих поглотителей, которые продают в магазинах. Напомним, как надо правильно хранить продукты в холодильнике, чтобы не было неприятного запаха.

• Заворачивайте продукты в фольгу, пищевую пленку или бумагу, если нет возможности хранить их в контейнерах.

• Регулярно проводите размораживание и тщательно мойте холодильник теплой водой, не забывая про уплотнительную резинку и сток.

• Мойте холодильник, даже если у вас стоит функция автоматического размораживания.

• Не жалейте испорченные продукты, старайтесь от них избавиться сразу же, как только заметили, что с ними что-то не так.

• Не забивайте свою морозилку до отказа. Это мешает воздуху нормально циркулировать и повышает температуру. В итоге нарушается режим работы, и продукты быстрее портятся.

• Надо помнить, что неприятный запах легче предотвратить, чем бороться с ним.8

Соблюдение этих несложных правил позволит наслаждаться вкусными и полезными продуктами, вкушать приятные и здоровые запахи.

Еще одним популярным местом, в котором мы стараемся поддерживать приятные ароматы, является ванная комната. Наличие в ванной баночек с шампунем, бальзамом, ароматные куски мыла – все это способствует распространению приятной ароматерапии.

Но следует помнить, что запах сырости очень часто поселяется в ванной комнате. Способствовать этому могут сырые полотенца, не вовремя вынутое белье из стиральной машинки, а еще неприятный запах из раковины.

Хотелось бы отметить, что не обращать внимания на неприятный запах нельзя. И дело вовсе не в том, что вы можете воспользоваться ароматизатором для воздуха. Вы будете вдыхать не только тяжелый для вашего организма аромат, но вместе с ним и получать полный букет всевозможных химических элементов и соединений, которые обитают в канализационной системе: сероводород, метан, карбоновые кислоты, азот и много других гадостей, способных пошатнуть ваше здоровье. Поэтому лучше всего сразу реагировать на появление неприятного запаха и устранить его при первой возможности.

Способов устранения неприятного запаха из раковины несколько:

• Прочистите канализационные трубы с помощью всевозможных специальных химических средств. Ведь причиной возникновения неприятного запаха могут быть остатки жира или прочего мусора, которые могут скапливаться на стенках труб. Помните о технике безопасности и следите, чтобы химические соединения не попали вам в глаза или на кожу. Последствия могут быть печальными.

• Из народных средств можете воспользоваться пищевой солью, насыпав ее в сливное отверстие на час-полтора, а потом тщательно промыв раковину водой. Или насыпать в раковину соду, потом залить в слив уксус и накрыть сливное отверстие. Спустить воду в раковину можно через полчаса. А вот еще один вариант: в одном литре кипятка разведите стиральную соду, примерно 2 столовые ложки. И сразу, без промедления, залейте раствор в сливное отверстие. Лучше проводить такие профилактические процедуры не чаще одного раза в неделю.9

Спальня – это место, где таятся наши сокровенные мечты и чувста.

infourok.ru

Диффузия в природе и жизни человека (экспериментально- исследовательская работа)

Ремонтненская средняя общеобразовательная школа №2

Диффузия в природе и жизни человека

(экспериментально- исследовательская работа)

с. Ремонтное

2010

Оглавление

Введение

Диффузия играет огромную роль в природе, в быту человека и в технике. Диффузионные процессы могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на жизнедеятельность человека и животных. Однако, не у всех людей есть достаточное представление о протекании этого явления.

Актуальность работы состоит в том, что изучение влияния диффузии на жизнедеятельность растений, животных и человека расширит спектр наших знаний о живой природе, продемонстрирует тесную связь физики, биологии, экологии, медицины.

Объект исследования - явление диффузии.

Предмет исследования - влияние явления диффузии на процессы, протекающие в природе, и связанные с жизнедеятельностью человека.

Цель: рассмотреть роль диффузии в природе и жизнедеятельности человека, доказать общую значимость этого явления.

Задачи:

1. Изучить материал о роли диффузии в природе и жизнедеятельности человека.

2. Провести некоторые опыты, характеризующие закономерности протекания диффузии.

3. Проанализировать полученную информацию о явлении диффузии, а также определить степень значимости этого явления для растений, животных, человека.

Методы:

1.Изучение литературных и других информационных источников.

2.Анализ и обработка материала о значимости явления диффузии.

3.Проведение экспериментов.

§1 Явление «диффузия», его сущность

Диффузия (от лат. Diffusio — распространение, растекание, рассеивание) - это явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

Явление диффузии мы наблюдаем каждый день: наливаем ли заварку чая в кипяток, приготавливаем ли красящий раствор. И даже когда сгорает что-то на плите, а запах чувствуется по всему дому, мы вновь сталкиваемся с явлением диффузии.

Возникает вопрос, почему же запах в комнате распространяется не мгновенно, а через некоторое время. Дело в том, что движению пахучего вещества в определенном направлении мешает движение молекул воздуха. Молекулы (духов или нафталина) на своем пути сталкиваются с молекулами газов, которые входят в состав воздуха. Они постоянно меняют направление движения и, беспорядочно перемещаясь, разлетаются по комнате.

Так как частицы движутся и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах, то во всех этих веществах возможна диффузия. Однако скорость протекания данного явления для них различна. Для подтверждения данного факта был проведен эксперимент. Одновременно совершили три действия: разрезали апельсин, опустили в стакан пакетик чая и на срез сырой картофелины насыпали несколько кристалликов марганцовки. В результате наблюдений было установлено, что запах апельсина распространился по комнате за несколько секунд, немногим более потребовалось времени для того, чтобы чай окрасил воду, а молекулы перманганата калия только на несколько миллиметров диффундировали в картофель за пару часов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что диффузия протекает быстрее в газах, чуть медленнее в жидкостях и очень медленно в твердых телах. Дело в том, что в газах и жидкостях основной вид теплового движения частиц приводит к их перемешиванию, а в твердых телах, в кристаллах, где атомы совершают малые колебания около положения узла решётки, нет.

Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры. Обратимся к опыту. В два стакана налили воду, но в один холодную, а в другой – горячую. Опустили одновременно в стаканы пакетики с чаем. Нетрудно заметить, что в горячей воде чай быстрее окрашивает воду, диффузия протекает быстрее. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул. Поэтому прежде чем сделать укол пациенту, холодный раствор с инъекцией врач немного нагревает до температуры, близкой к температуре человека.§2 Осмос и диализ - формы проявления диффузии

В мире живых организмов диффузия проявляется в двух формах - диализе и осмосе. Диализом называется диффузия молекул растворенного вещества, а осмосом - диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану.

Основную роль для диффузионных процессов в живых организмах играют мембраны, находящиеся на поверхности клеток, клеточных ядер и вакуолей и обладающие избирательной проницаемостью. Прохождение вещества через мембрану зависит от размеров и некоторых других физических свойств молекул растворителя, а также от свойств самой мембраны.

Если мешочек из пергамента заполнить раствором сахара или соли и поместить в сосуд с водой, то молекулы растворённого вещества будут диффундировать через стенки мешочка, пока их концентрация в мешочке и в сосуде с водой не станет одинаковой. В этом случае мы можем говорить, что поры мембраны достаточно велики для прохождения через них молекул растворенного вещества. Этот метод – диализ – часто применяют для получения чистых препаратов белков и других соединений.

Диализ также используется в аппарате «искусственная почка». Аппарат представляет собой гемодиализатор, в котором кровь соприкасается через полупроницаемую мембрану с солевым раствором. 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 солевой раствор, обогащенный газовой смесью CO2 + О2 .Аппарат подключается к кровеносной системе больного с помощью катетеров. Диализ продолжается 4-6 ч. Этим достигается очистка крови от азотистых шлаков при недостаточной функции почек, т.е. осуществляется регулирование химического состава крови.

Если взять мешочек с более мелкими порами, пропускающими только молекулы растворителя, (например, воды), но не пропускающими молекул сахара, то молекулы воды будут диффундировать в мешочек, увеличивая объём раствора в нем. В этом случае мы говорим об осмосе. Впервые осмос наблюдал А. Нолле в 1748, однако исследование этого явления было начато спустя столетие. Явление осмоса наблюдается в тех средах, где подвижность растворителя больше подвижности растворённых веществ. Осмос сохраняет внутри клетки белки, столь важные для биологических процессов живых организмов.§3 Роль диффузии в природе

Явление диффузии играет большую роль в природе. Так, например, 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.

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: диффузия».

Действительно, в растительном мире также велика роль диффузии. 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. Благодаря диффузии растение получает минеральные вещества и воду из почвы.

Без этого явления не было бы и животного мира. Диффузия влияет не только на физиологические процессы, происходящие в организме животных: таких как, например, регуляция солевого баланса. Благодаря диффузии они находят себе пищу. Акулы, например, чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров. Бабочки, порхая меж растений, всегда находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив сладкий объект, штурмуют его своим роем.

Большую роль играют диффузные процессы в снабжении природных водоёмов и аквариумов кислородом. Кислород попадает в более глубокие слои воды в стоячих водах за счёт диффузии через их свободную поверхность. Чтобы изучить, как различные вещества на поверхности воды влияют на скорость испарения воды и сделать вывод о скорости протекания диффузии, был проделан следующий опыт.

В тарелки была налита вода одинаковой массы и одинаковой температуры (37 градуса), затем в одну тарелку был налит бензин (5 мл), во вторую – керосин (5мл), в третью – растительное масло (5 мл), в четвертой вода оставалась чистой. Растительное масло в нашем опыте имитировало нефть. Засекалось время, через каждые 15 минут снимались показания термометров, помещенных во все жидкости. Результаты измерений зафиксированы в таблице.

При испарении из воды вылетают отдельные молекулы. Так как вода, покрытая пленкой бензина, керосина и растительного масла, остывает медленнее, то можно судить о том, что и молекулам кислорода труднее проникнуть в воду: рыбы и другие водные обитатели испытывают недостаток кислорода и могут даже погибнуть.

Таким образом, наличие различных веществ на поверхности воды нарушает процессы диффузии и может привести к нежелательным экологическим последствиям.

Поэтому нежелательны всякие ограничения свободной поверхности воды. Так, например, листья или ряска, покрывающие поверхность воды, могут совсем прекратить доступ кислорода к воде и привести к гибели ее обитателей. По этой же причине сосуды с узким горлом непригодны для использования в качестве аквариума.§4 Влияние диффузии на жизнедеятельность человека

На явлении диффузии основаны многие физиологические процессы, происходящие в организме человека: такие как дыхание, всасывание питательных веществ в кишечнике и др. Мы можем защитить себя от многих болезней путем приема лекарств, которые усваиваются организмом тоже благодаря диффузии.

Диффузия находит широкое применение в различных сферах деятельности человека. На этом явлении основана диффузионная сварка металлов. Детали помещают в закрытую сварочную камеру с сильным разряжением, сдавливают и нагревают до 800 градусов. При этом происходит интенсивная взаимная диффузия атомов материалов. Диффузионная сварка применяется в основном в электронной и полупроводниковой промышленности, точном машиностроении.

Явление диффузии используется также для получения сахарного сока из свекловичной стружки, нагреваемой вместе с водой.

Человек научился использовать свойства диффузии и для обеспечения собственной безопасности. Природный горючий газ, которым мы пользуемся дома, не имеет ни цвета ни запаха. При утечке заметить его невозможно, поэтому на распределительных станциях газ смешивают с особым веществом, обладающим резким, неприятным запахом, который легко ощущается человеком.§5 Вредное проявление диффузии

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. Загрязнение водоемов приводит к тому, что в них исчезает жизнь. 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.

Вследствие явления диффузии воздух загрязняется отходами разных фабрик, выхлопными газами, из-за него вредные отходы жизнедеятельности человека проникают в почву, воду, а затем оказывают вредное влияние на жизнь и функционирование животных и растений.

Заключение

Исходя из выше изложенного, можно сделать вывод о том, что явление диффузии является одним из главных общих условий жизнедеятельности растений, животных и человека. Без этого явления жизнь на Земле была бы невозможна.

Человеку нет необходимости что–то специально делать для улучшения протекания явления диффузии в живой природе. Просто надо исключить загрязнение окружающей среды своей деятельностью, так как по вине человека это явление играет заметную роль в загрязнении рек, морей и океанов, почвы и атмосферы Земли.

В пламени Солнца, в жизни и смерти далёких звезд, в воздухе, которым мы дышим, всюду мы видим проявление всемогущей и универсальной диффузии.

Список литературы

1. Алексеев С.В., Груздева М.В., Муравьёв А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии. М. АО МДС, 1996 г.

2. Перышкин А.В.Физика 7 класс. – М.: Дрофа, 2005. – 189 с.

3. Прохоров А.М. Физический энциклопедический словарь. 1995 г.

4. Рыженков А. П.Физика Человек Окружающая среда. - М.:Просвещение,1996. – 48 с.

5.Шахмаев Н.М.и др.Физика 7.М.:Мнемозина,2007.

6. Энциклопедия для детей.Т.19. Экология: В 33 т./ Гл. ред. Володин В. А. – М.: Аванта +, 2004 – 448 с.

7. http://www.Wikipedia.org

kk.convdocs.org

Экологические аспекты диффузии

Комитет по образованию г.Улан-Удэ

Муниципальный центр оценки качества образования

XVI городская научно-практическая конференция «Шаг в будущее»

Муниципальное общеобразовательное учреждение гимназия №33

Экологические аспекты диффузии

Выполнили: Будаева Маргарита,

Етобаева Яна,

ученицы 7 класса

гимназии №33

Научный руководитель: Будаева Ольга Владимировна,

учитель физики высшей

квалификационной категории

гимназии №33

Улан-Удэ

Введение 3

§1 Роль диффузии в природе 4

§2 Влияние человека на протекание диффузии в природе 6

§3 Проведенные опыты 7

Заключение 10

Список использованной литературы 12

Введение

Диффузия играет огромную роль в природе, в быту человека и в технике. Диффузионные процессы могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на жизнедеятельность человека и животных. Примером положительного воздействия является поддержание однородного состава атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Диффузия играет важную роль в различных областях науки и техники, в процессах, происходящих в живой и неживой природе. Она оказывает влияние на течение химических реакций и определяет кинетику этих процессов.

С участием диффузии или при нарушении и изменении этого процесса могут протекать отрицательные явления в природе и жизни человека, такие как обширное загрязнение окружающей среды продуктами технического прогресса человека.

Цель: рассмотреть роль диффузии в экологическом равновесии природы и влияние человека на процессы диффузии.

Задачи:

1. Изучить материал о роли диффузии в природе

2. Провести некоторые опыты, демонстрирующие явление диффузии в природе

3. Провести опрос людей о роли диффузии в природе

3.Проанализировать полученную информацию, сделать выводы о роли диффузии в экологическом равновесии природы. Методы:

Изучение литературных и других информационных источников, проведение экспериментов, социологический опрос, анализ информации и результатов.

§1 Роль диффузии в природе

Диффузия (от лат. Diffusio — распространение, растекание, рассеивание) - это явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

Примером диффузии в газах является распространение запахов в воздухе. При этом запах распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время. Почему же так происходит? Дело в том, что движению молекул пахучего вещества в определенном направлении мешает движение молекул воздуха.

С помощью диффузии происходит распространение различных газообразных веществ в воздухе: например, дым костра распространяется на большие расстояния.

Результатом этого явления может быть выравнивание температуры в помещении при проветривании. Таким же образом происходит загрязнение воздуха вредными продуктами промышленного производства и выхлопными газами автомобилей. Природный горючий газ, которым мы пользуемся дома, не имеет ни цвета ни запаха. При утечке заметить его невозможно, поэтому на распределительных станциях газ смешивают с особым веществом, обладающим резким, неприятным запахом, который легко ощущается человеком.

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 небе мы тоже наблюдаем это явление. Рассеивающиеся облака – тоже пример диффузии и как точно об этом сказано у Ф.Тютчева: «В небе тают облака…»

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.

Летом, наблюдая за муравьями, мы всегда 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, получает из почвы различные микродобавки.

Плотоядные животные находят своих жертв тоже благодаря диффузии. Акулы чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров, также как и рыбы пираньи.

Экология окружающей среды ухудшается за счёт выбросов в атмосферу, в воду химических и прочих вредных веществ, и это всё распространяется и загрязняет огромные территории. А вот деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии.

На принципе диффузии основано перемешивание пресной воды с соленой при впадении рек в моря. Диффузия растворов различных солей в почве способствует нормальному питанию растений.

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.

§ 2 Влияние человека на 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: кислород не поступает в толщу воды, и рыбы без кислорода погибают.

Вследствие явления диффузии воздух загрязняется отходами разных фабрик, из-за него вредные отходы жизнедеятельности человека проникают в почву, воду, а затем оказывают вредное влияние на жизнь и функционирование животных и растений. Увеличивается площадь земель, загрязненных выбросами промышленных предприятий и т.д. Свыше 2 тыс. гектаров земли занято свалками промышленных и бытовых отходов. Один из трудно решаемых в настоящее время вопросов является вопрос утилизации промышленных отходов, в том числе токсичных. Насущной проблемой является загрязнение воздуха выхлопными газами, продуктами переработки вредных веществ, выбрасываемыми в атмосферу различными заводами. Так, в нашем городе отмечается высокий уровень загрязнения воздуха, особенно районы Элеватора и Октября, центрального рынка, улицы Бабушкина. 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. Перечисленные примеры диффузии оказывают вредное влияние на различные процессы, происходящие в природе. (Учитывая глобальное потепление, важно исследовать изменение скорости диффузии в зависимости от повышения температуры окружающей среды.)

3 Проведенные исследования

Опыт № 1 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 капель растительного масла, процесс диффузии произошел гораздо медленнее, чем в первом случае.

Вывод: подобные явления под влиянием человека часто происходят в природе и оказывают на нее негативное влияние.

Опыт №2.Наблюдение явления диффузии в газах

Цель: изучение изменения диффузии газа в воздухе в зависимости от изменения температуры в помещении.

Приборы и материалы: термометр, часы с секундной стрелкой, аммиак.

Описание опыта и полученные результаты: исследовали время распространения запаха аммиака в помещении V=30м3при температуре t = +150 (помещение проветриванием доводилось до необходимой температуры). Засекалось время от начала распространения запаха в комнате, до получения явной чувствительности у людей, стоящих на расстоянии 6 м. от исследуемого объекта (аммиак). Затем тщательно проветривали помещение и через 2 часа после данного эксперимента, повышение температуры до 250. Затем опыт повторяли. Для всех полученных данных определяли среднее арифметическое значение (x) и ошибку среднее арифметическое (m).

Таблица

Если предположить, что процессы диффузии прямо пропорциональны времени распространения запаха аммиака в помещении, тогда в результате данного исследования можно выявить зависимость времени распространения запаха аммиаки в помещении, а значит и скорости диффузии от изменения температуры воздуха в помещении.

Данные свидетельствуют о том, что скорость распространения запаха аммиаки зависит от повышения температуры помещения следующим образом: при повышении температуры с +150 на 50 данный параметр уменьшился на 11.8 сек. Это свидетельствует о том, что запах распространился быстрее в 1,2 раза. При дальнейшем повышении температуры помещения на 50 (до 250) уменьшился на 18.2 сек, что свидетельствует об ускорении распространения запаха в 1,6 раза. Таким образом, анализ показателей времени распространения запаха аммиака в помещении объемом 30м3 показал, что диффузия аммиака ускоряется при повышении температуры воздуха в комнате.

Вывод: чем выше температура газов, тем быстрее происходят процессы диффузии. Например, при выбросе горячих газов из труб различных предприятий (или из выхлопных труб автомобилей) эти вредные для здоровья людей и животных вещества распространяются очень быстро. Летом это происходит еще быстрее.

Опыт №3. Влияние различных веществ на поверхности воды на процесс диффузии

Цель: изучить, как различные вещества на поверхности воды влияют на скорость испарения воды и сделать вывод о скорости протекания диффузии.

Приборы и материалы: термометры – 4 шт, часы – 1 шт, тарелки – 4 шт, теплая вода, бензин, керосин, растительное масло.

Описание опыта и полученные результаты: в тарелки была налита вода одинаковой массы и одинаковой температуры (34 градуса), затем в одну тарелку был налит бензин (5 мл), во вторую – керосин (5мл), в третью – растительное масло (5 мл), в четвертой вода оставалась чистой. Растительное масло в нашем опыте имитировало нефть. Засекалось время, через каждые 15 минут снимались показания термометров, помещенных во все жидкости. Результаты измерений зафиксированы в таблице.

При испарении из воды вылетают отдельные молекулы. Так как вода, покрытая пленкой бензина, керосина и растительного масла, остывает медленнее, то можно судить о том, что и молекулам кислорода труднее проникнуть в воду: рыбы и другие водные обитатели испытывают недостаток кислорода и могут даже погибнуть.

Вывод: наличие различных веществ на поверхности воды нарушает процессы диффузии и может привести к нежелательным экологическим последствиям.

Социологический опрос Цель опроса: привлечь внимание людей к экологической проблеме, а также узнать, как они информированы об этой проблеме и что делают на бытовом уровня.

Содержание:

1. Влияет ли диффузия на экологию?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

2. Важно ли для вас лично информация об экологии?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

3. Как вы думаете, можно ли защитить природу?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

4. Задумываетесь вы о нашей проблеме?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

5. Готовы ли вы участвовать в улучшении экологии за предварительную плату?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

6. Хотите ли вы изменить экологию в лучшую сторону?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

7. Хотите ли вы получить дополнительные знания об экологии?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

Методика проведения социологического опроса по проблеме экологии

Я опрашивала людей по заранее разработанной анкете, на позиции были даны готовые предполагаемые ответы.

Опрос проводился анонимно. Было опрошено 23 школьника с 7 по 11 класс и 34 взрослых человека. Так как ответы взрослых и школьников записывали разным цветом, то была возможность подсчитать, как отвечали школьники и взрослые. Опрашивались как знакомые (большинство) так и случайные прохожие на улице.

Анализ результатов

Результаты социологического опроса показали, что взрослых гораздо чаще волнуют проблемы экологии. Так, из опрощенных нами взрослых на вопрос: “ Влияет ли диффузия на экологию?” утвердительно ответили 42% взрослых и в 3 раза меньше - 13% школьников и отрицательно – 29,4% взрослых и 60% школьников. Следовательно, в школе уделяют мало внимания этой проблеме. Что нас это огорчило. В целом задумываются над этим вопросом 29,8% опрошенного населения и 42,1 – не задумываются.

Возможно, что взрослые, несмотря на анонимность анкетирования, хотели показаться перед нами более “правильными”, но, может быть, им чаще приходится сталкиваться с экологическими проблемами в повседневной жизни.

На основании проведенного опроса можно сделать следующие выводы:

1. Жители г. Улан-Удэ уделяют недостаточное внимание проблеме экологии.
2. Взрослые чаще задумываются над этой проблемой.
3. При анкетировании жителей некоторые впервые задумались над проблемой экологии.

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.

Изучая диффузию, ее роль в экологическом равновесии природы и факторы, влияющие на ее протекание в природе, мы пришли к выводу, что надо почаще привлекать внимание общественности к проблемам окружающей среды.

Когда мы готовили этот доклад, изучали литературу, занимались исследовательской деятельностью, то хотели , чтобы люди хранили, ценили нашу природу. Проведя данную работу, мы пришли к выводу, что экологическое воспитание надо осуществлять с малых лет.

Чтобы внести свой посильный вклад в экологическое воспитание школьников, мы хотим выступить с этим сообщением перед учащимися других классов для того, чтобы они поняли, как важно бережное отношение к к природе и нашей Земле в целом, ведь нам и нашим потомкам жить на ней.

Список использованной литературы

1. Алексеев С.В., Груздева М.В., Муравьёв А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии. М. АО МДС, 1996 г.

2. Рыженков А.П. Физика.Человек. Окружающая среда. М. Просвещение,1996

3. Прохоров А.М. Физический энциклопедический словарь. 1995 г.

4. Чуянов В.А. Энциклопедический словарь юного физика. 1999 г.

5. Элементарный учебник физики под редакцией академика Ландсберга Г.С.

nenuda.ru

Билет №1. Строение вещества. Молекулы. Диффузия в жидкостях, газах и твёрдых телах. Значение диффузии в природе, жизни человека и животных

С древности люди считали, что тело состоит из мельчайших частиц. В самом деле, тело состоит из мельчайших частичек – молекул, которые в свою очередь состоят из атомов. Впервые это пытался доказать Демокрит в 460 г. до нашей эры. Молекулы очень малы, и их можно увидеть только под электронным микроскопом.

1) Любое вещество состоит из мельчайших частиц ­- молекул, между которыми имеются промежутки. Молекулы одного и того же вещества одинаковы, а разных - разные. (Примеры)

2) Молекулы непрерывно и хаотично движутся.

3) Молекулы притягиваются и отталкиваются (взаимодействуют).

То, что между молекулами имеются промежутки, доказывают опыты с нагреванием и сжатием, например, теннисного мяча. И опыт с металлическим шаром и кольцом. Шар нагревают и он не проходит в кольцо.

Броуновское движение доказывает то, что вещества состоят из молекул и молекулы движутся. Броуновское движение - это движение мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе. Оно было открыто английским ботаником Броуном (1827 г.). Броуновские частицы движутся под влиянием ударов молекул. Из-за хаотичности движения молекул, эти удары никогда не уравновешивают друг друга. В результате скорость броуновской частицы беспорядочно меняется по величине и направлению, а ее траектория представляет собой сложную зигзагообразную линию.

Диффузия в жидкостях, газах и твёрдых телах.

Диффузия - явление самопроизвольного взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого вещества вследствие их движения.

Скорость протекания диффузии зависит:

1) от температуры (чем выше скорость, тем быстрее двигаются молекулы).

2) от состояния вещества (жидкое, твердое, газообразное).

Диффузия в жидкостях протекает медленно, т. к. молекулы жидкости в основном колеблются и перескакивают.

Пример: Если добавить в стакан с водой сахар, то через некоторое время молекулы сахара проникнут между молекулами воды, и чай станет сладким.

Диффузия в газах протекает быстро, т. к. молекулы газа двигаются быстро, хаотично по всем направлениям.

Пример: Человек надушился духами и заходит в помещение, там молекулы духов постоянно сталкиваются с молекулами воздуха и беспорядочно разлетаются по комнате.

Диффузия в твёрдых телах протекает очень медленно, т. к. молекулы в основном колеблются около положения равновесия

Пример: Очень гладко отшлифованные пластинки свинца и золота кладут одна на другую и ставят на них некоторый груз. Через 4-5 лет они проникнут взаимно друг друга на 1 мм.

Явление диффузия в природе имеет большую роль. Так, например, благодаря диффузии поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Диффузия растворов различных солей в почве способствует нормальному питанию растений и т. Д. За счет диффузии происходит: 1. питание, дыхание животных и растений; 2. проникновение кислорода из крови в ткани человека;

lib.znate.ru

Конкурс исследовательских, проектных, творческих работ учащихся. Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №6 Тема

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №6

Тема:

Выполнила: Кудрявцева Татьяна

ученица 8 класса

МОУ СОШ №6

Руководитель: Селиверстов А.А.

учитель физики

МОУ СОШ №6

Зарайск

2011

План работы:

Введение.

I. Определение понятия «диффузия».

1.1. Определение понятия «диффузия».

1.2. Осмос.

II. Диффузия вокруг нас.

2.1. Роль диффузии в быту и технике.

2.2. Диффузия в жизни человека

2.3. Диффузия в живой природе.

III. Влияние деятельности человека на протекание диффузионных процессов в природе.

IV. Практические эксперименты, подтверждающие теорию.

4.1. Опыт №1 Наблюдение явления диффузии в жидкостях.

4.2. Опыт №2 Изучение зависимости скорости протекания диффузии от температуры.

4.3. Опыт №3 Наблюдение явления диффузии в газах.

4.4. Опыт №4 Влияние различных веществ на поверхности воды на процесс диффузии.

V. Социологический опрос.

5.1. Методика проведения социологического опроса по проблеме экологии.

5.2. Анализ результатов.

VI. Заключение.

VII. Список использованной литературы.

Введение

Самое могущественное в мире то, что не видно, не слышно и неосязаемо.

Лао-Тсе

Строение материи - одна из главных проблем науки, а основой современной физики является атомно-молекулярное учение.

В настоящее время доказательства положений молекулярно-кинетической теории настолько многочисленны и убедительны, что существование молекул признано как установленный факт. Из большого числа научных положений и опытных фактов, относящихся к молекулярно-кинетической теории, наибольший интерес у меня вызвало явление диффузии с которым я познакомилась в 7 классе на уроках физики.

На протяжении этого года, теперь уже учась в 8 классе, я старалась узнать как можно больше о процессе проникновения частиц одного вещества между молекулами другого. На конкурс исследовательских работ учащихся я твердо решила представить проект именно на тему, связанную с диффузией.

Каждое утро, выпивая кружку чая, мы не догадываемся, что наблюдаем явление диффузии. Я заинтересовался этим явлением потому, что это один из важных процессов в жизнеобеспечении людей и живой природы Земли.

Роль, которую играет диффузия в окружающем нас мире трудно переоценить. Она встречается повсюду, ее проявления есть и в природе, и в технике, и в быту. К сожалению, диффузионные процессы могут оказывать не только положительное, но и негативное влияние на жизнедеятельность растений, животных и человека.

В ходе работы я поставила перед собой следующие цели: углубить свои знания по данной теме; исследовать особенности протекания диффузии в различных средах и рассмотреть ее применение; показать роль диффузионных процессов в экологическом равновесии.

Я решила проверить на практике опыты, описанные в учебниках и подобной учебной литературе, прочитанной мной. Ведь не зря говорится, что теория без практики мертва, а практика без теории слепа.

В работе мною были использованы такие методы исследования как эксперимент, наблюдение и социологический опрос.

^

1.1. Определение понятия «диффузия».

Диффузия (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание) — процесс переноса материи или энергии из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. Этот процесс обусловлен хаотическим тепловым движением молекул и заключается в переносе частиц и взаимном проникновении веществ. Диффузия происходит в направлении падения концентрации вещества и ведёт к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объёму. Это явление имеет место в газах, жидкостях и твёрдых телах, причём диффундировать могут как находящиеся в них частицы посторонних веществ, так и собственные частицы (Самодиффузия). Диффузия крупных частиц, взвешенных в газе или жидкости, осуществляется благодаря их броуновскому движению.

Наиболее быстро диффузионные процессы происходят в газах, медленнее в жидкостях, ещё медленнее в твёрдых телах, что обусловлено характером теплового движения частиц в этих средах.

Самым известным примером диффузии является перемешивание газов или жидкостей (если в воду капнуть чернил, то жидкость через некоторое время станет равномерно окрашенной). Другой пример связан с твёрдым телом: если один конец стержня нагреть или электрически зарядить, распространяется тепло (или соответственно электрический ток) от горячей (заряженной) части к холодной (незаряженной) части. В случае металлического стержня тепловая диффузия развивается быстро, а ток протекает почти мгновенно. Если стержень изготовлен из синтетического материала, тепловая диффузия протекает медленно, а диффузия электрически заряженных частиц — очень медленно. Диффузия молекул протекает в общем ещё медленнее. Например, если кусочек сахара опустить на дно стакана с водой и воду не перемешивать, то пройдёт несколько недель, прежде чем раствор станет однородным.

Ещё медленнее происходит диффузия одного твёрдого вещества в другое. Например, если медь покрыть золотом, то будет происходить диффузия золота в медь, но при нормальных условиях золотосодержащий слой достигнет толщины в несколько микрометров только через несколько тысяч лет.

1.2. Осмос.

Когда мы хотим утолить жажду, то пьем воду. Но каким же образом выпитая вода попадает в клетки нашего тела? А происходит это благодаря осмосу. Если два раствора с разными концентрациями привести в соприкосновение, то эти растворы в результате диффузии перемешаются. А если два таких раствора разделены непроницаемой перегородкой, то вообще ничего не получится.

Но вот если два таких раствора разделены перегородкой, пропускающей молекулы растворителя, но задерживающей молекулы растворенного вещества, то молекулы растворителя будут переходить в более концентрированный раствор, все более разбавляя его. Возникает осмос — направленное перемещение молекул растворителя через полупроницаемую перегородку, разделяющую два раствора различной концентрации. Диффузия растворителя продолжается до установления равновесия в системе в результате выравнивания концентраций по обе стороны перегородки или в результате возникновения осмотического давления.

Оболочки всех без исключения живых клеток как раз и обладают замечательной способностью пропускать молекулы воды и задерживать молекулы растворенных в ней веществ — именно благодаря этому клетка и может утолять жажду.

Я попробовала сделать любопытный опыт. Взяла лимон и отрезала несколько тонких долек. Сока при этом практически не получилось. Я посыпала лимонные дольки сахаром — и спустя некоторое время из них потек сок. Тут начал действовать осмос: сок потек из лимона наружу, как бы стремясь возможно сильнее разбавить образовавшийся на его поверхности концентрированный раствор сахара.

А если нашинкованную капусту перетереть с солью, то её объём резко уменьшится, а сама капуста станет влажной. Это тоже осмос, только в данном случае снаружи клетки находится соль.

Практическое применение осмос находит в процессе очистки воды.

II. Диффузия вокруг нас.

2.1. Роль диффузии в быту и технике.

Диффузия используется во многих технологических процессах: засолка, получение сахара (стружка сахарной свёклы промывается водой, молекулы сахара диффундируют из стружки в раствор), варка варенья, окрашивание тканей, стирка вещей, цементация, сварка и пайка металлов, в том числе диффузионная сварка в вакууме (свариваются металлы, которые другими методами соединить невозможно, - сталь с чугуном, серебро с нержавеющей сталью и т.д.) и диффузионная металлизация изделий(поверхностное насыщение стальных изделий алюминием, хромом, кремнием), азотирование - насыщение поверхности стали азотом (сталь становится твёрдой, износоустойчивой), цементация - насыщение стальных изделий углеродом, цианирование -насыщение поверхности стали углеродом и азотом.

Распространение запахов в воздухе - наиболее часто встречающийся пример диффузии в газах. Почему же запах распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время? Дело в том, что во время движения в определенном направлении молекулы пахучего вещества сталкиваются с молекулами воздуха. Траектория движения каждой частицы газа представляет собой ломаную линию, т.к. при столкновениях частицы меняют направление и скорость своего движения.

По средствам диффузии происходит распространение различных газообразных веществ в воздухе: например, человек чувствует запах духов, дыма, который распространяется на большие расстояния. Природный горючий газ, которым мы пользуемся дома, не имеет ни цвета ни запаха. При утечке заметить его невозможно, поэтому на распределительных станциях газ смешивают с особым веществом, обладающим резким, неприятным запахом, который легко ощущается человеком.

В жидкостях диффузия протекает медленнее, 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.

Еще один часто встречающийся пример проявления диффузии в быту – стирка цветных вещей. Не рекомендуется мокрую ткань, окрашенную в темный цвет, оставлять на длительное время в соприкосновении с белой тканью. Начинается диффузия, молекулы краски проникают в ткань белого цвета.

Следует отметить, что диффузия нашла широкое применение в электронной промышленности, с ее помощью изготавливают многие полупроводниковые приборы. Также она используется при выплавке многих металлов, например, стали. Для придания стальным деталям значительной прочности их помещают в специальные печи, где находясь в

разогретом состоянии они насыщаются углеродом. Атомы углерода проникают в поверхностный слой металла и повышают его прочность.

Широкое применение диффузия находит в металлизации.

Металлизация – метод повышения механических свойств и увеличения коррозионной стойкости, путем насыщения приповерхностных слоев металлическими легирующими элементами. Она осуществляются за счет активизации диффузионных процессов при повышенных температурах и некоторых дополнительных видах воздействия. Поэтому поиск способов повышения эффективности металлизации напрямую связан с изучением процессов диффузии.

Как видно из приведенных примеров диффузия играет очень важную роль в быту и технике.

2.2. Диффузия в жизни человека

Изучая явление диффузии, я пришла к выводу, что именно благодаря этому явлению человек живет. Ведь, как известно, воздух, которым мы дышим, состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа и паров воды. Находится он в тропосфере - в нижнем слое атмосферы. Если бы не было диффузионных процессов, то наша атмосфера просто расслоилась бы под действием силы тяжести, которая действует на все тела, находящиеся на поверхности Земли или вблизи нее, в том числе и на молекулы воздуха. Внизу расположился бы боле тяжелый слой углекислого газа, над ним – кислород, выше - азот и инертные газы. А ведь для нормальной жизнедеятельности нам необходим именно кислород, а не углекислый газ.

Диффузия происходит и в самом организме человека. Дыхание и пищеварение человека основано на диффузии. Если говорить о дыхании, то в каждый момент времени в кровеносных сосудах, оплетающих альвеолы, находится примерно 70 мл крови, из которой в альвеолы диффундирует углекислый газ, а в обратном направлении - кислород. Огромная поверхность альвеол даёт возможность уменьшить толщину слоя крови, обменивающейся газами с внутриальвеолярным воздухом, до 1 мкм, что позволяет менее чем за 1 с насытить это количество крови кислородом и освободить её от избытка углекислоты.

Как видно из приведенных примеров диффузионные процессы играют очень важную роль в жизни людей.

2.3. Диффузия в природе.

За последние десятилетия люди в корне изменили свой взгляд на леса Земли. И поняли, что лес - это не просто будущие дрова, доски, брёв­на, а одно из главных звеньев громадной природной цепи. Леса - лёгкие планеты, помогающие дышать всему живому. Один гектар леса за год очи­щает 18 млн м3 воздуха от углекислого газа, поглощает 64 т других газов и пыли, поставляя взамен миллионы кубометров кислорода. Процесс очищения воздуха происходит благодаря диффузии.

Наблюдая за муравьями, я всегда задумывалась 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.

Могут ли живые организмы использовать запах на дуэли? Задрав длинный пушистый хвост в чёрную и белую полоску, кошачий лемур посылает сородичам сообщения, испуская сильный запах. Диффузия в действии! Если сталкиваются два клана-конкурента, самцы, протянув хвосты между ног, натирают его запястьями, железы которых выделяют едкий секрет. Потом, встав на четвереньки, загибают «заряженный» хвост над головой и сближаются с противником, вея на него запахом угрозы. Кто не испугался, тот и победил!

Самый распространённый способ общения насекомых - с помо­щью обонятельных химических средств. Есть привлекающие ароматы (аттрактанты), а есть отталкивающие (репелленты), воспринимае­мые обонятельными дырочками (порами) на усиках. К аттрактантам относятся феромоны и гормоны. «Матка здесь», - сообщает один из феромонов в пчелином гнезде. «Из этого запасного самца вырастить производителя, а из этого - солдата», - звучит приказ через феромон в гнезде термитов. А репелленты? «Нас много, корма на всех не хватит, подождите расти», - следует пахучий сигнал от первого комариного выплода. И личинки комаров следующего выплода смиренно ждут приказа на превращение в комаров.

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, получает из почвы различные микродобавки.

Плотоядные животные находят своих жертв тоже благодаря диффузии. Акулы и рыбы пираньи чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров. На принципе диффузии основано перемешивание пресной воды с соленой при впадении рек в моря.

Во всех приведенных примерах мы наблюдаем взаимное проникновение молекул веществ, т.е. диффузию, которая как мы видим имеет большое значение в природе, но это явление также вредно в отношении загрязнения окружающей среды.

III. Влияние деятельности человека на протекание диффузионных процессов в природе.

Человечество, безусловно, влияет на различные экологические системы. Примерами таких, чаще всего опасных, воздействий является осушение болот, вырубание лесов, уничтожение озонового слоя, поворот течения рек, сброс отходов в окружающую среду.

В загрязнении воздуха вредными продуктами промышленного производства и выхлопными газами автомобилей огромную роль играет диффузия. Также она вносит огромный вклад в загрязнение рек, морей, океанов продуктами жизнедеятельности людей. Годовой сброс производственных и бытовых стоков в мире составляет десятками триллионов тонн.

Одним из примеров отрицательного влияния человека на процессы диффузии в природе являются крупномасштабные аварии, происходящие в бассейнах разных водоемов. Так, по оценкам экспертов, в океан ежегодно попадает около 10 млн т нефти. Нефть на воде образует тонкую пленку, препятствующую газообмену между водой и воздухом. Оседая на дно, нефть попадает в донные отложения, где нарушает естественные процессы жизнедеятельности донных животных и микроорганизмов. Кроме нефти, значительно возрос выброс в океан бытовых и промышленных сточных вод, содержащих, в частности, такие опасные загрязнители, как свинец, ртуть, мышьяк, обладающие сильным токсическим действием. Фоновые концентрации таких веществ во многих местах уже превышены в десятки раз.

Вследствие явления диффузии воздух загрязняется отходами разных фабрик, из-за него вредные отходы жизнедеятельности человека проникают в почву, воду, а затем оказывают вредное влияние на жизнь и функционирование животных и растений. Увеличивается площадь земель, загрязненных выбросами промышленных предприятий и т.д. Свыше 2 тыс. гектаров земли занято свалками промышленных и бытовых отходов. Один из трудно решаемых в настоящее время вопросов является вопрос утилизации промышленных отходов, в том числе токсичных.

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. Перечисленные примеры диффузии оказывают вредное влияние на различные процессы, происходящие в природе.

Предупреждая о возможных последствиях расширяющегося вторжения человека в природу, еще полвека назад академик В. И. Вернадский писал: “Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли”. Это предупреждение пророчески оправдалось. Последствия человеческой деятельности проявляются в истощении природных ресурсов, загрязнении биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата.

Хочется надеяться, что люди все таки обратят внимание на это и сделают все возможное для того чтобы сохранить нашу планету, а не уничтожить ее…

IV. Практические эксперименты, подтверждающие теорию.

Как много удивительного и интересного происходит вокруг нас! Многое хочется узнать, попытаться объяснить самостоятельно. Именно для этого я решила провести ряд экспериментов, в ходе которых попыталась выяснить, действительно ли теория диффузии справедлива, находит ли она свое подтверждение на практике. Любую теорию можно считать достоверной лишь в том случае, если она многократно подтверждается экспериментально.

^

Цель: изучить диффузию в жидкости. Пронаблюдать растворение кусочков перманганата калия в воде, при неизменной температуре ( при t = 20°С)

Приборы и материалы: колба с водой, термометр, перманганат калия.

Я взяла кусочек марганцовки и сосуд с чистой водой при температуре 22 °С. Положила в сосуд кусочек перманганата калия и начала наблюдать за происходящим. Через 1 минуту вода в сосуде начинает окрашиваться. Вода является хорошим растворителем. Под действием молекул воды происходит разрушение связей между молекулами твердых веществ марганцовки.

С момента начала опыта прошло 18 минут. Цвет воды становится более интенсивным. Молекулы воды проникают между молекулами перманганата калия, нарушая силы притяжения. Одновременно с силами притяжения между молекулами начинают действовать силы отталкивания и, как следствие, происходит разрушение кристаллической решетки твердого вещества. Процесс растворения марганцовки закончился. Время прохождения эксперимента 1 час 27 минут. Вода полностью окрасилась в малиновый цвет.

Можно сделать вывод, что явление диффузии в жидкости - это длительный процесс, в результате которого происходит растворение твердых тел.

Проведя тот же самый опыт, но перемешивая воду (взбалтывая), я убедилась, что процесс диффузии происходит гораздо быстрее (2 минуты).

Я захотела выяснить, от чего еще зависит скорость протекания диффузии.

^

Цель: изучить, как температура воды влияет на скорость протекания диффузии.

Приборы и материалы: термометры – 2 шт, секундомер – 1 шт, колбочки – 4шт, чай, перманганат калия.

Описание опыта и полученные результаты: (опыт приготовления чая при начальной температуре 20°С и при температуре 91° С в двух колбочках).

Рис.1 Рис.2. Рис.3

Рис.4. Рис.5. Рис.6.

Взяли два сосуда с водой при t=20 °С и t=91 °С. На рисунках показано протекание эксперимента через определенное время от начала: в начале эксперимента - рис.1, через 30 с. - рис.2, через 1 мин. - рис.3, через 2 мин. - рис.4, через 5 мин. - рис 5, через 15 мин. - рис.6. Из этого опыта можно сделать вывод о том, что на скорость протекания диффузии влияет температура: чем больше температура, тем выше скорость протекания диффузии.

Те же результаты я получила, когда вместо чая взяла 2 стакана с водой. В одном из них была вода комнатной температуры, во втором кипяток.

Рис.7.

Я опустила в каждый стакан одинаковое количество перманганата калия. В том стакане, где температура воды была выше, процесс диффузии протекал значительно быстрее (рис.7.)

Следовательно скорость диффузии зависит от температуры – чем выше температура, тем интенсивнее происходит диффузия.

^

Цель: изучение изменения диффузии газа в воздухе в зависимости от изменения температуры в помещении.

Приборы и материалы: секундомер, духи, термометр.

Описание опыта и полученные результаты: я исследовала время распространения запаха духов в помещении V=60м3при температуре t = +100 (помещение проветриванием доводилось до необходимой температуры). Засекалось время от начала распространения запаха в комнате, до получения явной чувствительности у людей, стоящих на расстоянии 5 м. от исследуемого объекта (духи). Затем тщательно проветривали помещение и через 3 часа после данного эксперимента, повышение температуры до 150С. Затем опыт повторяли доводя температуру до 200С. Для всех полученных данных определяли среднее арифметическое значение и погрешность. Данные эксперимента я привела в таблице.

Таблица

Если предположить, что процессы диффузии прямо пропорциональны времени распространения запаха духов в помещении, тогда в результате данного исследования можно выявить зависимость времени распространения запаха духов в помещении, а значит и скорости диффузии от изменения температуры воздуха.

Полученные данные свидетельствуют о том, что скорость распространения запаха духов зависит от повышения температуры помещения следующим образом: при повышении температуры с +100 на 50 данный параметр уменьшился на 8,1 сек. Это свидетельствует о том, что запах распространился быстрее. При дальнейшем повышении температуры помещения на 50 (до 200) уменьшился на 16,3 сек, что свидетельствует об ускорении распространения запаха. Таким образом, анализ показателей времени распространения запаха духов в помещении показал, что диффузия ускоряется при повышении температуры.

Вывод: чем выше температура газов, тем быстрее происходят процессы диффузии. Например, при выбросе горячих газов из труб различных предприятий (или из выхлопных труб автомобилей) эти вредные для здоровья людей и животных вещества распространяются очень быстро. Летом это происходит еще быстрее.

^

Цель: изучить, как различные вещества на поверхности воды влияют на скорость испарения воды и сделать вывод о скорости протекания диффузии.

Приборы и материалы: термометры – 4 шт, секундомер – 1 шт, блюдца с водой – 4 шт, бензин, керосин, растительное масло.

Описание опыта и полученные результаты: в блюдца я налила воду одинаковой массы и одинаковой температуры (36 градусов), затем в первое блюдце налила бензин (5 мл), во второе – керосин (5мл), в третье – растительное масло (5 мл), в четвертом вода оставалась чистой. Растительное масло в нашем опыте имитировало нефть. Засекалось время, через каждые 10 минут снимались показания термометров, помещенных во все жидкости. Результаты измерений зафиксированы в таблице.

При испарении из воды вылетают отдельные молекулы. Так как вода, покрытая пленкой бензина, керосина и растительного масла, остывает медленнее, то можно говорить о том, что и молекулам кислорода труднее покинуть в воду.

Вывод: при наличии различных веществ на поверхности воды - процесс диффузии происходит медленнее. Так в окружающей природе разлитая нефть нарушает процессы диффузии и может привести к нежелательным экологическим последствиям.

^

Цель опроса: привлечь внимание людей к экологической проблеме, а также узнать, как они информированы об этой проблеме и что делают на бытовом уровне для ее решения.

Содержание:

1. Влияет ли диффузия на экологию?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

2. Важно ли для вас лично информация об экологии?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

3. Как вы думаете, можно ли защитить природу?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

4. Задумываетесь вы о нашей проблеме?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

5. Готовы ли вы участвовать в улучшении экологии за предварительную плату?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

6. Хотите ли вы изменить экологию в лучшую сторону?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

7. Хотите ли вы получить дополнительные знания об экологии?

Да. Нет. Затрудняюсь ответить

Я опрашивала людей по заранее разработанной анкете, на позиции были даны готовые предполагаемые ответы.

Опрос проводился анонимно. В опросе участвовало 20 человек взрослых и 20 школьников с 7 по 10 класс. Опрашивались как знакомые (большинство) так и случайные прохожие на улице.

5.2. Анализ результатов

Результаты социологического опроса показали, что взрослых гораздо чаще волнуют проблемы экологии. Так, из опрощенных нами взрослых на вопрос: “ Влияет ли диффузия на экологию?” утвердительно ответили 45% взрослых и в 3 раза меньше - 15% школьников и отрицательно – 35% взрослых и 70% школьников. Следовательно, в школьной программе недостаточно внимания уделяется этой проблеме. В целом задумываются над этим вопросом 30% опрошенного населения и 45% – не задумываются.

Возможно, что взрослые, несмотря на анонимность анкетирования, хотели показаться перед нами более “правильными”, но, может быть, им чаще приходится сталкиваться с экологическими проблемами в повседневной жизни.

На основании проведенного опроса можно сделать следующие выводы:

1. Жители нашего города уделяют недостаточно внимание проблеме экологии.

2. Взрослые чаще задумываются над этой проблемой.

3. При анкетировании, многие люди впервые задумались над проблемой диффузионных процессов и их роли в экологии.

VI. Заключение

Из-за увеличения масштабов антропогенного воздействия (хозяйственной деятельности человека) нарушается равновесие в биосфере, что может привести к необратимым процессам и поставить вопрос о возможности жизни на планете. Это связано с развитием промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и других видов деятельности человека. Уже сейчас перед человечеством встали серьезные экологические проблемы, требующие незамедлительного решения.

Как было показано в работе, ключевую роль в поддержании баланса экосистем играют диффузионные процессы. Проявление диффузии было показано в различных областях науки и техники, в процессах, происходящих в живой и неживой природе. Диффузия имеет важнейшее значение 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.

Поставленные в работе цели и задачи мною были выполнены. Мне удалось провести исследование диффузионных процессов, эксперимент показал хорошее совпадение теории с практикой. Так же удалось показать, какое широкое применение находит диффузия в окружающем мире.

Напоследок хочется отметить, что в нашей стране все-таки недостаточное внимание уделяется проблеме безопасности окружающей среды, что и показал проведенный опрос.

Надеюсь, моя работа поможет другим учащимся лучше разобраться в таком интересном и важном явлении как диффузия, будет способствовать развитию интереса к физике.

VII. Список использованной литературы

1. Астафуров В.И., Бусев А.И. Строение вещества: Кн. Для учащихся. М.: Просвещение , 1983
2. Роуэлл Г., Герберт С. Физика/Пер. с англ. под ред. В.Г. Разумовского.- М.: Просвещение, 1994
3. Алексеев С.В., Груздева М.В., Муравьёв А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии. М. АО МДС, 1996 г.
4. Биофизика на уроках физики. Из опыта работы. М., «Просвещение», 1984
5. Кабардин О.Ф. и др. Факультативный курс физики. 9 кл. Пособие для учащихся, М., «Просвещение», 1985
6. А.И. Китайгородский. Введение в физику. Издательство «Наука», 1979
7. Рыженков А.П. Физика. Человек. Окружающая среда. М. Просвещение,1996
8. Б.М. Яворский, А.А. Пинский. Основы физики, том I, издательство «Наука», 1975

РЕЦЕНЗИЯ

Представленная работа посвящена теме "Экологические аспекты диффузии".Проблема данного исследования носит актуальный характер в современных условиях.Следует отметить высокую значимость и недостаточную практическую разработанность проблемы в курсе физики средней школы, что и определяет несомненную новизну данного исследования.В рамках достижения поставленной цели автором были поставлены и решены следующие задачи:1. Обосновать теоретические аспекты и выявить природу "диффузии";2. Показать актуальность проблемы в современных условиях;

3.Проверить теорию на практике, проведя ряд экспериментов;4. Обозначить тенденции развития данной темы.

Работа имеет традиционную структуру и включает в себя введение, основную часть, заключение и библиографический список.Во введении обоснована актуальность выбора темы, поставлены цель и задачи исследования, охарактеризованы методы исследования. Глава первая раскрывает общие вопросы темы, определяет основные понятия. В главе второй более подробно рассмотрен вопрос о том, где конкретно мы можем наблюдать явление диффузии, и какое применение она находит. Третья глава посвящена влиянию деятельности человека на протекание диффузионных процессов в природе. Глава четвертая имеет практический характер и на основе отдельных экспериментов делается анализ теоретических выводов, а также перспектив и тенденций развития. В пятой главе приведено социологическое исследование, на основе которого автор делает выводы об актуальности проблемы.По результатам исследования был вскрыт ряд проблем, имеющих отношение к рассматриваемой теме, и сделаны выводы о необходимости дальнейшего изучения данного вопроса. Тема раскрыта полностью в соответствии с планом.

Автором были применены разнообразные методы: исследование, эксперимент, опрос. Грамотно составлена презентация, подобраны иллюстрации, схемы.

Источниками информации для написания работы по теме " Экологические аспекты диффузии " послужили базовая учебная литература, фундаментальные теоретические труды крупнейших мыслителей в рассматриваемой области, результаты практических исследований видных отечественных и зарубежных авторов, статьи и обзоры в специализированных и периодических изданиях, справочная литература, прочие актуальные источники информации.

10.03.2011г. _____ ___ учитель физики

/Селиверстов А.А./

sov.opredelim.com

• 
  Какое значение для растения роза имеет обмен веществ
• 
  Среди каких растений и животных происходит естественный отбор
• 
  Как правильно отсадить детку орхидеи от основного растения
• 
  Садоводство в симс 4 секреты как скрещивать растения
• 
  Янтарная кислота показания к применению для растений орхидей
• 
  Как происходит цитокинез в клетках растений и животных
• 
  Чем отличается аппарат гольджи у растений и животных
• 
  К какому типу тканей относятся гаустории паразитических растений
• 
  Среди каких животных и растений происходит естественный отбор
• 
  В чем значение для растений средних широт листопада
• 
  Роль диффузии в жизни человека растений и животных