 |
Глава 6. Исследование осмоса.
|
|
|
|
Гипотеза исследования: Температура раствора и род растворяемого вещества - факторы, влияющие на скорость протекания явления. Если два раствора разной концентрации разделить перегородкой, пропускающей молекулы воды, но задерживающей молекулы растворенного в ней вещества, то молекулы воды будут переходить в более концентрированный раствор, все больше и больше разбавляя его.
Опыт 1. Картофель
Цель: определение зависимости скорости протекания осмоса, от рода растворяемого вещества.
Ход работы:
1. Вырежете три одинаковых кубика картофеля с ребром 2 см.
2. Каждый из них поместите в пресную воду, 1%-ный солевой раствор и 35%-ный солевой раствор при одинаковой температуре.
Мы вырезали из сырой картошки три одинаковых кубика и каждый из них опустили в банку с водой, но только в одной банке воду слегка подсолили, в другой растворили как можно больше соли, а в третью - ничего не добавляли.
Спустя час-два заметили, что кубики стали различаться: первый из них (тот, что был в слабосоленой воде) остался прежнего размера, второй (он находился в сильносоленой воде) съежился и стал значительно меньше, а третий, наоборот, разбух.
Стало понятно, что тут сработал осмос. Первый кубик находился в слабом соляном растворе — его концентрация была примерно равна концентрации солей в картофельном соке. Второй кубик окружал раствор большей концентрации, чем концентрация солей в его собственном соке, и в результате осмоса кубик начал обезвоживаться и уменьшаться в размерах. Ну, а кубик, оставленный в водопроводной воде? С ним произошла обратная история: концентрация солей в его соке была выше, чем в воде, и вода начала переходить в кубик. Вот он и “вырос”!
|
|
|
Опыт 2. Морковка.
Цель: определение зависимости скорости протекания осмоса, от температуры окружающей среды.
Ход работы:
1.Возьмите три морковки с отрезанными от них хвостики, вместо них вставьте стеклянные трубочки.
2.В стеклянные трубочки налейте концентрированный раствор соли в объеме 3 мл, при температуре 35 С.
3.Измерьте высоту столба жидкости в трубочках в начале эксперимента.
Взяли морковку. Отрезали от нее зеленый хвостик, а вместо него вставили стеклянную трубку. Получилась пика: морковка — наконечник, а трубка — древко. Налить в трубку соленую морскую воду, а морковку поставить в стакан с водопроводной водой, спустя некоторое время можно заметить, что уровень воды в трубке начинает ползти вверх..
Опыт 3. Лимон
Цель: наблюдение протекания явления осмоса.
Ход работы: 1.Возьмите лимон, порезанный на тонкие дольки.
2.На лимонные дольки поместите тонкий слой сахара.
3.Пронаблюдайте появление на поверхности лимона сока.
4.Сделайте вывод. Предположите, какие параметры можно изменить в проведенном эксперименте, с какой целью.
Взяли лимон и порезали его на тонкие дольки. Если нож острый, то сока при этом почти не получится. Но посыплем лимонные дольки сахаром и понаблюдаем: спустя некоторое время из долек, как по волшебству, потечет сок. Конечно, это никакое не волшебство. Просто тут начал действовать осмос: сок потек из лимона наружу, как бы стремясь как можно сильнее разбавить образовавшийся на его поверхности концентрированный раствор сахара.
Опыт 4. Капуста
Цель: наблюдение протекания явления осмоса.
Ход работы:
1.Возьмите мелко нашинкованную капусту.
2.Свежую нашинкованную капусту потрите на столе с солью.
3.Пронаблюдайте изменение ее объема, появление на поверхности капусты сока.
4.Сделайте вывод. Предположите, какие параметры можно изменить в проведенном эксперименте, с какой целью.
После того как нашинкованную капусту перетрут с солью, ее объем резко уменьшается, а сама капуста становится влажной. Мама говорит: капуста пустила сок. А мы теперь можем сказать: это осмос. Ведь неважно, какое растворимое в воде вещество находится снаружи: клетки — сахар или соль.
|
|
|
Вывод: Выдвинутые в начале урока гипотезы имеют экспериментальное подтверждение. С помощью серии проведенных опытов было: Наглядно представлено явление осмоса. Установлена зависимость скорости протекания явления от:
- концентрации растворенного вещества;
- рода растворенного вещества;
- температуры окружающего воздуха.
Явление осмоса играет важную роль во многих химических и биологических системах. Благодаря осмосу регулируется поступление воды в клетки и межклеточные структуры. Упругость клеток (тургор), обеспечивающая эластичность тканей и сохранение определенной формы органов, обусловлена осмотическим давлением. Животные и растительные клетки имеют оболочки или поверхностный слой протоплазмы, обладающие свойствами полупроницаемых мембран.
Заключение: Выдвинутые в ходе урока гипотезы имеют экспериментальное подтверждение. Осмос имеет большое значение для растительных и животных организмов, способствуя достаточному наполнению клеток и межклеточных структур водой, осмотическое давление зависит от концентрации растворенного вещества.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В основе работы лежал экспериментальный метод исследования, который позволил доказать выдвинутую в начале работы гипотезу.
В ходе исследования осмоса, используя знания теоретического материала, связанные с изучением проблемы, вынесенной в заглавии работы, в результате практических опытов нами было установлено: осмос имеет большое значение для растительных и животных организмов, способствуя достаточному обводнению клеток и межклеточных структур, осмотическое давление зависит от концентрации растворённого вещества. Возникающее после этого осмотическое давление обеспечивает тургор клеток, т.е. их упругость. Наличие воды необходимо для нормального течения различных процессов. Поэтому данная тема актуальна для любого жителя Земли.
Многочисленными примерами мы ещё раз доказываем, что без осмоса невозможна жизнь на Земле.
|
|
|
В ходе работы были достигнуты следующие цели и задачи, что подтвердило гипотезу:
1. Дать определение понятия осмос.
2. Рассмотреть его явление в клетках растений и животных.
3. Определить роль осмоса в промышленности и быту.
4. Провести исследования осмоса.
Я считаю, что материал моей курсовой работы пригодится как дополнительный источник информации на уроках биологии 9-11 классе, а так же уроках химии при изучении данной темы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агеев Е. П. Мембранные процессы разделения.
2. Горшков В. И., Кузнецов И. А., Физическая химия, М., 1986 6.Дуров В. А., Агеев Е.П., Термодинамическая теория растворов неэлектролитов, М., 1987
3. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики: Учебное пособие для вузов — М.: Высшая школа, 1989.
4. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. – М.: «Химия», 1978.
5. Кастальский А. А., Минц Д. М., Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения, М., 1962.
6. Коновалов Д. П. Осмос.-Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона, 1890—1907.В 86 томах (82 т. и 4 доп.).
7. Клячко В. А., Апельцин И. Э., Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения, М., 1962
8. Сивухин Д.В.Общий курс физики термодинамика и молекулярная физика.
9. Шиц Л. А. Осмос в БСЭ, 1969—1978
|
|
|
