Ход урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Формируемые УУД (Коммуникативные, познавательные, регулятивные, личностные)  

Организационный момент. Проверка готовности учащихся к уроку.

Учитель. Современному человеку нельзя обойтись без знаний основ физики, чтобы иметь правильное представление об окружающем нас мире. Сегодня вы узнаете очень много о законах природы, покорите ещё одну вершину знаний. Джинна познания, однажды выпущенного  на волю, невозможно опять вернуть в пустую, заплесневелую бутылку. Да мы и не будем пытаться делать это. Пусть он будет свободен, как полёт вашей мысли и фантазии!

1. Актуализация знаний фронтальный опрос (3-5 минут)

Слайд 2-6.

Учитель. Объясните увеличение (уменьшение) объема тела при нагревании (охлаждении) с помощью гипотезы о строении вещества.

Ученики. Все тела состоят из мельчайших частиц, между которыми существуют промежутки. При нагревании (охлаждении)  тел их размеры увеличиваются (уменьшаются)  в связи с тем, что  частицы  удаляются (сближаются) друг от (к) друга (у).

Учитель. Как проверить достоверность гипотезы?

Ученики. Объяснение по рис. 16-18 учебника.

Учитель. Почему все тела нам кажутся сплошными?

Ученики. Частицы вещества очень малы и не видны невооруженным глазом.

Пример 1. В 1см³ любого газа при нормальных условиях ( 0 ⁰С, 760 мм рт. ст.) содержится 2,7 10¹⁹ молекул.

Пример 2. Если взять число кирпичей, равное количеству молекул в 1см³  газа при нормальных условиях, то, будучи плотны уложены, эти кирпичи покрыли бы поверхность всей суши земного шара слоем высотой 120м, т.е. высотой, превосходящей почти в 4 раза высоту 10-ти этажного дома.

Учитель. Что такое молекула?

Ученики. Молекула – мельчайшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства.

Учитель. Отличаются ли между собой молекулы одного и того же вещества?

Ученики. Молекулы одного и того же вещества одинаковы и не зависят от состояния вещества.

Коммуникативные, познавательные,   личностные действия 

1.  Создание проблемной ситуации  (10 минут)

  Постановка учебной задачи

Выполнение эксперимента.

Слайд 7.

Учитель. Задание1.

1.Откройте на короткое время пробирку с ватой, смоченной нашатырным спиртом (духами). Закройте пробирку. Что вы почувствовали?

2. Как можно объяснить распространение запаха с точки зрения молекулярного строения вещества?

Ученики. Молекулы непрерывно беспорядочно движутся, направление молекул меняется, молекулы спирта (духов) сталкиваются  с молекулами воздуха и перемешиваются, поэтому мы чувствуем запах.

Учитель. Верно. Если открыть пробирку с ватой, смоченной нашатырным спиртом (духами), то почувствуем запах, который распространяется по классу. Это происходит потому, что молекулы спирта(духов) постоянно движутся. Движение молекул нельзя обнаружить ни в лупу, ни в микроскоп. Двигаясь в воздухе, молекулу спирта(духов) сталкиваются с молекулами газа, входящих в состав воздуха (азотом, кислородом, углекислым газом). При этом они постоянно меняют направление движения и , беспорядочно перемещаясь, разлетаются по комнате. Поэтому, двигаясь очень быстро, молекулы спирта (духов) доносят запах до разных концов класса сравнительно быстро.

Формулируется тема урока.

Тема урока:«Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах»

• дать объяснение процесса диффузия, раскрыть особенности этого явления.

Слайд 1. (гиперссылка на слайд 9).

1.  Стадия изучения нового материала и открытие нового знания  (15 - 20  минут).

  «Открытие нового знания»

Слайд 8.

Учитель. Задание2.  На лист бумаги, лежащий на столе, налейте немного холодной воды из сосуда и в середину образовавшейся капли поместите кристаллик марганцовки.

- Что вы наблюдаете? Объясните происходящее явление с точки зрения молекулярного строения вещества?

Ученики. Мы видим появление окрашенного пятна. Это говорит о том, что молекулы непрерывно, беспорядочно движутся и происходит смешивание молекул.

Учитель. Я согласна, что появление окрашенного пятна в форме круга подтверждает то, что молекулы непрерывно, беспорядочно движутся.

Учитель. Вывод: Мы уже знаем, что все тела состоят из мельчайших частиц (молекул), между которыми существуют промежутки. Молекулы   движутся беспорядочно и хаотично. При своем движении молекулы марганца проникают в промежутки между молекулами воды.

Слайд 9 (гиперссылка на слайд 8).

Учитель. В физике это явление названо диффузия  (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание).

Диффузия  –  это взаимное проникновение молекул одного вещества в межмолекулярные промежутки другого вещества в результате их хаотического движения и столкновений друг с другом.

Слайд 10.

Учитель. Сделайте  вывод: где диффузия протекает быстрее – в газах или в жидкостях.

Ученики. Диффузия в газах происходит быстрее, чем в жидкостях.

Учитель. Как вы думаете, почему?

Ученики. В газе молекулы расположены далеко друг от друга и проникновение молекул одного вещества в промежутки   другого вещества происходит быстро в результате их хаотического движения и столкновений друг с другом, чем в жидкостях.

Слайд 11-12.

Учитель. Верно. Молекулы газа далеко удалены друг от друга. Между ними существуют большие промежутки. Сквозь эти промежутки легко перемещаются молекулы другого вещества. Поэтому диффузия в газах протекает быстро.

Слайд 13-14.

Учитель. Молекулы в жидкости на расстоянии сравнимом с размером самих молекул.  Сами молекулы могут перемещаться по всему занимаемому жидкостью объему сосуда. При смешивании 2-х разных жидкостей, молекулы первой   жидкости проникают в промежутки  между молекулами второй жидкости. Перемешивание жидкостей происходит медленно. Поэтому диффузия в жидкостях протекает медленно.

Слайд 15-16.

Учитель.  Происходит ли диффузия в твердых телах?

Ученики. Наверно происходит, только ещё медленнее.

Учитель.

В твердых телах расстояния между молекулами совсем маленькие. Они такие же, как размеры самих молекул. Проникновение через такие малые промежутки молекул другого вещества крайне затруднено и поэтому происходит очень медленно. По этой причине изучение диффузии в твердых телах стало одним из наиболее интересных исследований физики наших дней. Как и во многих других областях человеческой деятельности, в данном случае умение предшествовало знанию. Столетиями рабочие сваривали металлы и получали сталь нагреванием твёрдого железа в атмосфере углерода, не имея ни малейшего представления о происходящих при этом диффузионных процессах. Лишь в 1896 году началось научное изучение проблемы.

Английский металлург Вильям Роберте-Аустин в простом эксперименте измерил диффузию золота в свинце. Он наплавил тонкий диск золота на конец цилиндра из чистого свинца длиной 1 дюйм ( 2,45 см), поместил этот цилиндр в печь, где поддерживал температуру около 200 ⁰ С (температура плавления свинца - 327 ⁰ С, золота - 1063 ⁰ С ), и держал его в печи 10 дней. Затем он разрезал цилиндр на тонкие диски и  измерил количества золота, которое продиффундировало (проникло) в каждый срез свинца. Оказалось, что к «чистому» концу через весь цилиндр прошло вполне измеримое количества золота, а в противоположном направлении, вглубь золотого диска, продиффундировал свинец. Так Роберте-Аустин обнаружил, что нагретый металл диффундирует в другой металл, когда они тесно прижаты друг к другу.

Известен опыт, в котором гладко отшлифованные пластины золота и свинца пролежали друг на друге 5 лет. За это время золото и свинец продиффундировали друг в друга на расстояние около 1 мм. Слайд 17.

Учитель. Задание 3. 

 - Проделайте опыт, описанный в задании 2, но на этот раз смочите бумагу горячей водой.

- В каком случае диффузия происходит быстрее: при выполнении задания 2 или сейчас?

Ученики. Сейчас , когда у нас горячая вода диффузия проходит быстрее.

Учитель.

-Сделайте вывод, как зависит скорость диффузии от температуры: «Чем выше температура, тем    … проходит диффузия».

Ученики. «Чем выше температура, тем    быстрее проходит диффузия».

Учитель. Почему при более высокой температуре диффузия происходит быстрее?

Ученики. Так как молекулы движутся быстрее.

Учитель. Процесс диффузии ускоряется с увеличением температуры. Это происходит потому, что с увеличением температуры   увеличивается  скорость движения молекул. Т.о., явление диффузии протекает по-разному при разной температуре:  чем выше температура вещества, тем быстрее происходит диффузия.

Коммуникативные, познавательные, регулятивные, личностные действия

1.  Стадия рефлексии  (10 - 15 минут)

Слайд 18.

Учитель.

Давайте обобщим все то, о чем мы говорили на уроке.

Мы изучили явление?

Ученики. Диффузию.

Учитель.

- Явление диффузии можно объяснить лишь в том случае, если считать, что:

Ученики.

- Все вещества состоят из частиц;

- Между частицами имеются промежутки;

- Частицы вещества находятся в постоянном движении.

 Слайд 19.

Учитель.

- явление диффузии наблюдается в природе, используется в науке и на производстве.

Воздух, как известно, представляет смесь газов. Однако вследствие диффузии на одной высоте от Земли состав атмосферы достаточно однороден.

 Диффузия  играет важную роль в питании растений, переносе питательных веществ, кислорода в организме человека и животных.

Слайд 20.

Учитель. Она широко используется в пищевой промышленности при консервировании овощей и фруктов, при засолке огурцов.

Диффузия нашла применение в электронной промышленности. С её помощью изготавливают многие полупроводниковые приборы.

Слайд 21.

Учитель.  

- Диффузия используется при выплавке стали. Для придания стальным деталям 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.

Иногда диффузия  бывает вредным и опасным явлением. Горючий природный газ, например, которым мы пользуемся дома для приготовления пищи (когда нет электричества в У-К), не имеет ни цвета, ни запаха, поэтому трудно сразу  заметить его утечку.

А при утечке, что будет происходить?

Ученики. Диффузия.

Учитель.  Верно. Чтобы сделать поступление газа в помещении заметным, на распределительных станциях горючий газ предварительно смешивают с особыми веществами, обладающими резким, неприятным запахом, который легко ощущается человеком даже при весьма малой его концентрации. Такая мера предосторожности позволяет быстрее заметить накопление газа в помещении, если образовалась его утечка

1. Первичное закрепление знаний (15-20 минут)

Слайд 22.

Учитель.

Работа в группах.

1 ряд. Сформулируйте гипотезу о том, почему чай заваривают горячей, а не холодной водой. Дайте объяснение вашему предположению.

2 ряд. Возьмите медный купорос, высыпьте в воду. Какое явление вы наблюдаете? Что является причиной, а что следствием данного явления?

3 ряд.  На дно стакана опустите кристаллик марганца. Наблюдать, не взбалтывая. Какое явление наблюдается? Как его ускорить? Сформулируйте условия, при которых вы наблюдаете явление диффузии. Будет ли наблюдаемое явление диффузией, если жидкость взболтать?

(Обсуждение результатов, полученных в группах

- Диффузия  (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание).

-Диффузия  –  это взаимное проникновение молекул одного вещества в межмолекулярные промежутки другого вещества в результате их хаотического движения и столкновений друг с другом.

- Чем выше температура, тем    быстрее проходит диффузия.

-Диффузия в газах происходит быстрее, чем в жидкостях, а  в  жидкостях происходит быстрее, чем в твердых телах.)

Коммуникативные, познавательные, регулятивные, личностные действия

6. Самоанализ (самостоятельная работа с самопроверкой по эталону) (8-10 минут)  Учащиеся оценивают свою деятельность по алгоритму:

1. Какое было задание? (Учимся вспоминать цель задания).
2. Удалось выполнить задание? (Учимся сравнивать результат с целью).
3. Задание выполнено верно или не совсем? (Учимся находить и признавать ошибки).
4. Выполнил самостоятельно или с чьей-то помощью? (Учимся оценивать процесс).
5. Какую себе поставишь отметку?

7. Включение нового знания в систему мировоззрения учащихся (6-8 минут)

Слайд 23.

Учитель.

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ

1. Представьте, что у вас есть волшебный телевизор. Что вы увидите в нем, рассматривая строение веществ?

2. В чем состоит явление диффузии? Знаете ли вы какой-либо пример диффузии, кроме тех, что были приведены на уроке?

3. Что общего между рисунком с игроками на футбольном поле и явлением диффузии?

1. Домашнее задание (1-2 минуты),

 § 9,  творческое задание - домашний эксперимент