Інтегроване заняття – дослідження у 7 класі “Дифузія в житті. Значення для живої і неживої природи”

Інтегроване заняття – дослідження у 7 класі

 “Дифузія в житті. Значення для живої і неживої природи”

Мета:

• Навчальна: вдосконалити уявлення та знання учнів про атоми та молекули, та їх взаємодію;сформувати знання учнів про явище дифузії та дослідити залежність її швидкості від зовнішніх та внутрішніх чинників;
• Розвивальна: розвивати вміння порівнювати, аналізувати, роботи висновки, працювати колективно, переключаючись з одного виду діяльності на інший, розвивати логічне мислення
• Виховна: виховувати любов до предметів математично – природничого спрямування, потяг до дослідництва.

Тип уроку: проектно – дослідницький.

Обладнання: мультимедійний проектор, малюнки дифузії в живій і неживій природі, таблиці, обладнання для дослідів.

Методи навчання: словесний, наочний, ілюстративний, дослідження.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Вчитель: Доброго дня! Давайте візьмемося за руки (в групах), посміхнемося один одному, настоїмося на позитив, і побажаємо один одному гарного настрою. 

Прекрасний світ навколо нас. Дивовижний, незбагненний, чудовий… Скільки епітетів можна використати, описуючи його, скільки порівнянь, скільки таємниць приховує він. Та допитливість людини теж не має меж. Ми ставимо запитання і намагаємось на них відповідати. Сьогодні на уроці буде багато запитань, на які ми знайдемо відповіді, багато нової інформації досі вам невідомої та незрозумілої. Тож візьміть свої знання та досвід і - вперед!

ІІ. Оголошення теми і мети уроку

Вчитель біології. Тема сьогоднішнього уроку – дослідження “Дифузія в житті. Значення для живої і неживої природи ”. Як багато дивного і цікавого відбувається навколо нас. Світять на нічному небі далекі зірки, горить у вікні свіча, вітер розносить аромат квітучої черемхи, тебе проводжає поглядом старіюча бабуся .... Багато чого хочеться дізнатися, спробувати пояснити самостійно. У полум'ї Сонця, в повітрі, яким ми дихаємо, зміні погоди, практично у всіх фізичних явищах ми бачимо прояв всемогутньою дифузії! 

Вчитель фізики: Завданнями уроку є зрозуміти користь і шкідливість дифузії в нашому повсякденному житті. На протязі уроку ми будемо розглядати різні проблемні ситуації, вирішувати задачі, виконувати досліди для кращого розуміння поняття дифузія. 

ІІІ. Актуалізація опорний знань і вмінь учнів

Вчитель географії:   

 Про будову речовини ви говорили і на уроках природознавства в 5-му класі,  а тому я сподіваюся, що зараз ми пригадаємо з вами.

• Що називається молекулою?
• Що називається атомом? (атоми – найдрібніша хімічна неподільна частина речовини, носії її властивості, молекула – мікрочастинка речовини, яка складається з атомів і здатна до самостійного існування.)
• Що більше молекула чи атом? Чому? (більше молекули, бо вони складаються з атомів)
• Назвіть об'єкти матеріального світу. (Будинок, парта, планета, автомобіль.)
• Як називається будь-який об'єкт природи? (Тіло.)
• 3 чого складаються тіла? (З речовини.)
• 3 чого складаються речовини? (З молекул)

(На дошці визначення і схеми)

IУ. Повторення вивченого матеріалу 

 Учитель фізики. Шановні мої друзі, я звертаю вашу увагу на епіграф до нашого уроку: «Пізнати сутність неможливо ззовні, можливо тільки зсередини». Як ви розумієте вислів невідомого? (відповіді учнів)

Ще давньогрецький учений Демокрит стверджував, що у світі існують тільки атоми та пустота. Атомами він називав найменші частинки речовини (слово «атом» означає «неподільний»). Після довгих досліджень нарешті вдалося здобути докази існування атомів, проте майже відразу з’ясувалося, що вони не є неподільними, а самі складаються з елементарних частинок.

    Звідки ми знаємо про рух атомів і молекул? Наведемо поки що лише один факт. На початку XIX століття англійський ботанік Броун спостерігав під мікроскопом крихітні частинки рослинного походження (спори), які знаходились у воді. Він з подивом переконався, що такі частинки ніколи не перебувають у спокої!

Сьогодні наші дослідники дуже інтесивно та активно працювали над своїми проектами.

У.Презентація учнівських проектів «Дифузія в житті предмета»

І група – фізика

   Бро́унівський рух

 Бро́унівський рух — невпорядкований, хаотичний рух частинки під дією нерівномірних ударів молекул речовини з різних сторін в розчинах. Названий на честь ботаніка Роберта Броуна, який спостерігав це явище під мікроскопом у 1827р.. Теорію броунівського руху побудував у 1905 р. Альберт Ейнштейн.

 Відкриття й пояснення броунівського руху мало велике значення для фізики, оскільки було свідченням теплового руху молекул. Броун 1827 року відкрив хаотичний рух спор плауна у воді. Рух завислих частинок відбувався внаслідок руху молекул. Таким же чином рухаються частинки фарби у воді, пилинки в променях світла (хоча на рух пилинок також впливають і мікропотоки в повітрі) тощо. Молекули рідини зіштовхуються з завислими у ній частинками, а отже передають їм імпульс. Не тільки дифузія є доказом руху молекул чи атомів .

 Це явище можна спостерігати, помістивши на предметне скло мікроскопа зі збільшенням в 500-600 разів краплю дуже розведеної у воді туші(або молока). Рідина, яка здавалася суцільною і однорідною, в полі зору мікроскопа виглядатиме зовсім інакше - чорні неправильної форми шматочки різних розмірів плавають у безбарвній рідині. Зрозуміло, що це не молекули, а шматочки сажі, що рухаються хаотично, переміщуючись то в один, то в інший бік. Якщо положення будь-якої частинки фіксувати послідовно через рівні інтервали часу (наприклад, через кожні 30 с), то одержимо «заплутану» ламану, яка характеризує траєкторію, котра насправді значно складніша.

 У броунівському русі вражає одна незвична для нас особливість – рух частинок не припиняється за будь-яких обставин, хоча під час дослідження його причин вживалися запобіжні заходи, які виключали можливість зовнішніх впливів на броунівські частинки. Характер їх руху не змінювався. Отже, причину руху броунівських частинок слід шукати в самій рідині.

 Досліди свідчать, що інтенсивність броунівського руху тим більша, чим вища температура рідини, що ще раз підтверджує безпосередній зв’язок броунівського руху з тепловим рухом молекул. Перша кількісна теорія броунівського руху з’явилася у 1905. Її автором був Альберт Ейнштейнн. Він записав рівняння, яке враховувало хаотичність сили, що діє на броунівську частинку.

Учитель географії:

Ви любите, коли йде дощ? (Ні). А якщо це дощ із павуків, медуз і навіть з апельсинів чи золотих монет. Хіба це не диво?! Про такі живі дощі знали давно. Наприкінці ХХ століття тільки на Автралійському контненті зарєєстрували близько 50 дивих дощів. Наприклад, у містечку Девенпорт нічний дощ пофарбував усе довкола у блакитний колір. У Вірменії випав червоний сніг, а Австралії – жовтий. В Альпах можна спостерігати зелені дощі. Хочете дізнатися чому це так? І яке фізичне явище сприяє цьому дізнаєтесь на уроці.

ІІ група – географія

 Всі ми бачили, як дим від палаючого багаття повільно підноситься над землею. Це означає, що дим, змішуючись з повітрям забарвлює його.

 Природний газ, яким ми користуємося вдома насправді не має ні кольору ні запаху. Для того, щоб зрозуміти чи є витік природного газу, чи ні до нього додають іншу речовину, яка має різкий, неприємний запах, який можна легко відчути. Це означає, що молекули природнього газу змішалися з молекулами іншої речовини.

 Завдяки явищу дифузії ми можемо дихати. Це пов’язано не з легенями чи дихальною системою, а з шаром атмосфери, що нас оточує. Річ в тому, що атмосфера складається з газів – азоту, кисню, вуглекислого газу і парів води. При відсутності дифузії  сталося б розшарування  і під дією сили тяжіння внизу був би шар  важкого вуглекислого газу, над ним шар повітря, а вище – азот і інші гази.

 В небі ми часто спостерігаємо це явище. Хто з нас не любить милуватися  небом, а особливо хмарним небом, коли хмари ніби тануть, розсіюються в небі. Це явище відбувається також завдяки процесу дифузії.

ІІІ група – біологія

Дифузія у живій природі

Дифузія в живих організмах нерозривно пов'язана клітиною. Клітині властивий фагоцитоз(поглинання клітиною великих частинок) і піноцитоз (поглинання розчинів).

Фагоцитоз у одноклітинних організмів – амеби. Вона захоплює тверді часточки їжі, які потрапляють до травних вакуолею, а деяким представникам властивий піноцитоз.

Багатоклітинним організмам, тваринам і людині теж властивий фагоцитоз- це загоєння ран та порізів, тобто імунітет людини, в якому беруть участь лейкоцити. Фагоцитоз відкрив Мечников.

Дифузія у рослин –дихання, фотосинтез, транспірація, осмос

Транспірація-це випаровування води  з поверхні рослин –листка, вода перетворюється в  газоподібний стан і змішується з повітрям.

Дихання –поглинання кисню і виділення вуглекислого газу. Більш інтенсивно дихають молоді, швидко зростаючі органи і тканини рослин. Найбільш активне дихання репродуктивних органів, потім листя; слабкіше дихають стебла і коріння..

Фотосинтез-  це поглинання рослиною вуглекислого газу, води, сонячних променів в разом з хлорофілом утворюється кисень і глюкоза. Кисень потрібен тваринам і людині для дихання.

Осмос- поглинання коренем води і мінеральних солей

Дифузія у тварин

Одноклітинні організми використовують дифузне дихання, яке відбувається в наслідок проникнення газів через оболонку клітини. У нижчих  багатоклітинних, у черв'яків,  комах, обмін газами відбувається внаслідок шкірного дихання — через клітини поверхні тіла.

Шкірне дихання грає велику роль і в риб, амфібій, плазунів. Амфібії всмоктують воду через покриви і виробляють багато сечі.  Жаба живе у воді але не п’є воду, дихає через шкіру, кисень дифундує у кров.

Акула має нюхові капсули, якими відчуває запах крові у воді на відстанні 8 км.

Дифузія у хімії

Термообробка металів-зварюванні, пайку, різанні, нанесенні покриттів в захисних цілях –оцинкування, хромування.

При виготовленні компотів, варення, соління помідорів.

Дифузія у людини

Явище дифузії відбувається і в легенях людини, кишково-шлунковому тракті, а особливо у тонкому кишечнику, де всмоктуються поживні речовини і розносяться кров’ю до кожної клітини.

Після надходження свіжого повітря в альвеоли, стінки їх дуже тонкі і пронизані капілярами, що сприяє проникненню молекул кисню в кров і виведення вуглекислого газу в повітря. Газообміну сприяє різниця парціальних тисків газу.

За рахунок дифузії відбувається всмоктування лікарських речовин швидше у м’язах, ніж у шкірі, а також при аплікації на слизові оболонки ока, носа.

• Релаксація (фізкультхвилинка)

Слухати ми перестали

І тепер всі дружно встали.

Будем ми відпочивати.

Руки – вгору, руки – вниз.

І легесенько прогнись.

Покрутились, повертілись,

На хвилинку зупинились.

Пострибали, пострибали,

Раз – присіли, другий – встали,

Всі за парти посідали.

УІ. Лабораторний практикум

Виконання дослідів в групах, заповнення таблиці

Практична частина. Демонстрація досліду «Дифузія в рідинах».

1. 2 склянки з холодною та гарячою водою, 2 пакетики чаю.
2. Опускаємо пакетики у воду. Спостерігаємо: а) зміну забарвлення води у склянках після одночасного опускання пакетиків чаю. Швидкість забарвлення води в холодній, гарячій воді різна.
3.  Зробіть висновки .Що спостерігали? Чи з однаковою швидкістю забарвлюється холодна та гаряча вода? Чому гаряча вода забарвлюється швидше?
4. Молекули речовин, що входять до складу чаю, рухаються хаотично, безладно, проникають між молекулами води і забарвлюють її .В гарячій воді молекули рухаються швидше, тому і швидше забарвлюється вода. Молекули речовин проникають одна між одною в рідинах.

Демонстрація досліду «Дифузія в газах».

 Вчитель бризкає в повітрі одеколоном і папером розвіює повітря. Учні фіксують час , впродовж якого запах поширюється приміщенням.

Скільки часу треба щоб учні відчули запах? Про що свідчить це явище?

Молекули одеколону рухаються хаотично, безладно, проникають у проміжки між молекулами повітря, Явище проникання молекул однієї речовини у проміжках між молекулами іншої речовини внаслідок їхнього хаотичного руху називають дифузією.

Демонстрація досліду «Дифузія між твердими речовинами».

Кусочок картоплини і кусочок буряка столового

УІІ. Розв’язування проблемних задач  (вчитель фізики)

1. Чому сушена слива розбухає у воді?
2. Щоб огірки тривалий час залишалися малосольними розсіл із огірками треба зберігати у холодному приміщенні. Чому?
3.  Чому не можна прати разом чорну і білу білизну?
4. Відчувши небезпеки кальмар викидає темно – синю захисну рідину. Що відбувається з водою?
5.  Де краще збігати повітряну кульку в холодильнику чи в приміщенні зі звичайною температурою?
6. Чому не можна відкрутити гайку з болта на дуже старих деталях?

Вчитель географії:

Ми вже згадували сьогодні на уроці, що явище дифузії часто спостерігається в повсякденному житті. Пропоную вам прокоментувати цитати з літературних творів з точки зору фізики:

•  «Я люблю, як буває, восени пахне яблуками у хаті». (А. Малишко.)
• «Тиха вода береги ламає». (Народна мудрість.)
• «Климко йшов босий, у куцих штанчатах, старій матросці, що була колись голубою, а тепер стала сіра». (Г. Тютюнник.)

Поширення запахів у повітрі, змішування ґрунту з водою в річці, поширення червоного кольору крові по воді, втрата кольору речей з часом — це все приклади дифузії

УІІІ. Розв’язання проблемного питання

- Як ви думаєте, чим корисне явище дифузії для людства? (відповіді учнів)

- А чи бувають випадки шкідливого впливу дифузії?

(портфель та кошик на дошці)

V. Підсумок уроку. Рефлексія.

Орієнтовні запитання:

1. Що найбільше тобі сподобалось на сьогоднішньому уроці?
2. Назви ключові слова, що звучали протягом уроку?
3. Оціни свою роботу на уроці. Обґрунтуй свою оцінку.