Тема на урока „Дифузия в газове, течности и твърди вещества“, Отворен клас

Сформиран UUD (комуникативен, когнитивен, регулаторен, личен)

Организиращо време. Проверка на готовността на ученика за урока.

Учител. Съвременният човек не може без познания по основите на физиката, за да има правилна представа за света около нас. Днес ще научите много за природните закони, покорете още един връх на знанието. Веднъж освободеният дух на знанието не може да бъде върнат в празна плесенясала бутилка. И няма да се опитваме да правим това. Нека бъде безплатно, като полета на вашите мисли и фантазия!

  1. Фронтална анкета за актуализация на знанията (3-5 минути)

Учител. Обяснете увеличаването (намаляването) на обема на тялото по време на нагряване (охлаждане), като използвате хипотезата за структурата на материята.

ученици. Всички тела са изградени от най-малките частици, между които има пролуки. Когато телата се нагряват (охлаждат), размерите им се увеличават (намаляват) поради факта, че частиците се отдалечават (приближават) един от друг (y).

Учител. Как да проверите валидността на хипотезата?

ученици. Обяснение на фиг. 16-18 учебник.

Учител. Защо всички тела ни изглеждат твърди?

ученици. Частиците на веществото са много малки и не се виждат с просто око.

Пример 1. 1 cm 3 от всеки газ при нормални условия (0 0 C, 760 mm Hg) съдържа 2,7 10 19 молекули.

Пример 2. Ако вземем броя на тухлите, равен на броя на молекулите в 1 cm 3 газ при нормални условия, тогава, когато са плътно опаковани, тези тухли биха покрили повърхността на цялата земя на земния слой със слой с височина 120 m, т.е. височина, която е почти 4 пъти по-висока от височината на 10-етажна сграда.

Учител. Какво е молекула?

ученици. Молекула - най-малката частица от веществото, която запазва химичните си свойства.

Учител. Различават ли се молекулите на едно и също вещество помежду си?

ученици. Молекулите на едно и също вещество са еднакви и не зависят от състоянието на веществото.

Комуникативни, когнитивни, лични действия

  1. Създаване на проблемна ситуация (10 минути)

Изложение на образователния проблем

Учител. Упражнение 1.

един.Отворете за кратко епруветка с памучна вата, напоена с амоняк (парфюм). Затворете тръбата. Какво почувствахте?

2. Как може да се обясни разпространението на миризмата от гледна точка на молекулярната структура на веществото?

ученици. Молекулите непрекъснато се движат произволно, посоката на молекулите се променя, молекулите на алкохола (парфюма) се сблъскват с въздушните молекули и се смесват, така че миришеме.

Учител. Нали. Ако отворим епруветка с памучна вата, напоена с амоняк (парфюм), ще усетим миризмата, която се разпространява в целия клас. Това е така, защото молекулите на алкохола (парфюма) непрекъснато се движат. Движението на молекулите не може да бъде открито нито с лупа, нито с микроскоп. Движейки се във въздуха, молекула алкохол (парфюм) се сблъсква с молекули газ, които изграждат въздуха (азот, кислород, въглероден диоксид). В същото време те непрекъснато сменят посоката на движение и при произволно придвижване се разпръскват из стаята. Следователно, движейки се много бързо, алкохолните (парфюмни) молекули пренасят миризмата в различни краища на класа относително бързо.

Темата на урока е формулирана.

Тема на урока: „Дифузия в газове, течности и твърди вещества“

  • дават обяснение на дифузионния процес, разкриват особеностите на това явление.

  1. Етапът на изучаване на нов материал и откриване на нови знания (15 - 20 минути).

"Откриване на нови знания"

Учител. Quest2. Върху лист хартия, лежащ на масата, изсипете малко студена вода от съд и поставете кристал от калиев перманганат в средата на получената капка.

- Какво виждаш Обяснете сегашното явление по отношение на молекулярната структура на материята?

ученици. Виждаме появата на цветно петно. Това предполага, че молекулите се движат непрекъснато, произволно и се случва смесване на молекулите.

Учител. Съгласен съм с това появата на цветно петно ​​във формата на кръг потвърждава, че молекулите се движат непрекъснато, произволно.

Учител. Изход: Вече знаем, че всички тела са съставени от най-малките частици (молекули), между които има празнини. Молекулите се движат хаотично и хаотично. По време на своето движение молекулите на манган проникват в пролуките между молекулите на водата.

Учител. Във физиката това явление се нарича дифузия (лат. Diffusio - разпространение, разпространение, разсейване).

Дифузията е взаимното проникване на молекули на едно вещество в междумолекулните пространства на друго вещество в резултат на тяхното хаотично движение и сблъсъци помежду си.

Учител. Направете заключение: където дифузията протича по-бързо - в газове или в течности.

ученици. Дифузията в газовете е по-бърза, отколкото в течностите.

Учител. Защо мислиш?

ученици. В газ молекулите са разположени далеч една от друга и проникването на молекули на едно вещество в пролуките на друго вещество става бързо в резултат на тяхното хаотично движение и сблъсъци помежду си, отколкото в течности.

Учител. Нали. Газовите молекули са далеч една от друга. Между тях има големи пропуски. Молекулите на друго вещество лесно се движат през тези пролуки. Следователно дифузията в газовете е бърза.

Учител. Молекули в течност на разстояние, сравнимо с размера на самите молекули. Самите молекули могат да се движат по целия обем на съда, зает от течността. При смесването на 2 различни течности молекулите на първата течност проникват в пространствата между молекулите на втората течност. Смесването на течностите е бавно. Следователно дифузията в течности е бавна.

Учител. Има ли дифузия в твърди вещества?

ученици. Вероятно се случва, само че дори по-бавно.

Учител.

При твърдите вещества разстоянията между молекулите са много малки. Те са същите като размера на самите молекули. Проникването на молекули на друго вещество през такива малки пролуки е изключително трудно и следователно много бавно. Поради тази причина изследването на дифузията в твърди вещества се превърна в едно от най-интересните изследвания на физиката днес. Както и в много други области на човешката дейност, и в този случай умението предшестваше знанието. В продължение на векове работниците заваряват метали и правят стомана чрез нагряване на твърдо желязо във въглеродна атмосфера, без да имат и най-малка представа за протичащите дифузионни процеси. Едва през 1896 г. започва научното изследване на проблема.

Английският металург Уилям Робъртс-Остин измери дифузията на злато в олово в прост експеримент. Той разтопи тънък златен диск в края на чист оловен цилиндър с дължина 1 инч (2,45 см), постави този цилиндър в пещ, където поддържа температура около 200 0 C (точката на топене на оловото е 327 0 C, златото е 1063 0 С) и го държи във фурната 10 дни. След това наряза цилиндъра на тънки дискове и измери количеството злато, което дифузира (прониква) във всеки парче олово. Оказа се, че доста измеримо количество злато преминава през целия цилиндър до "чистия" край и оловото се дифузира в обратна посока, дълбоко в златния диск. По този начин Робъртс-Остин открива, че нагрят метал се дифузира в друг метал, когато те са плътно притиснати един към друг.

Има експеримент, при който плавно шлифовани плочи със злато и олово лежаха една върху друга в продължение на 5 години. През това време златото и оловото се дифузират един в друг на разстояние около 1 мм. Слайд 17.

Учител. Задание 3.

- Направете експеримента в задача 2, но този път навлажнете хартията с гореща вода.

- В този случай дифузията е по-бърза: при изпълнение на задача 2 или сега?

ученици. Сега, когато имаме топла вода, дифузията става по-бързо.

Учител.

-Направете заключение как скоростта на дифузия зависи от температурата: "Колкото по-висока е температурата, толкова ... дифузията преминава".

ученици. „Колкото по-висока е температурата, толкова по-бързо се осъществява дифузията.“.

Учител. Защо дифузията е по-бърза при по-високи температури?

ученици. Тъй като молекулите се движат по-бързо.

Учител. Процесът на дифузия се ускорява с повишаване на температурата. Това е така, защото с повишаване на температурата скоростта на движение на молекулите се увеличава. По този начин явлението дифузия протича по различни начини при различни температури: колкото по-висока е температурата на веществото, толкова по-бързо се получава дифузия.