Diffuusio- ja osmoositunnit

Diffuusio ja osmoosi ovat jonkin verran vaikeasti ymmärrettäviä tieteellisiä käsitteitä, jotka selitetään usein parhaiten laboratoriotoiminnoilla. Diffuusiossa aine dispergoituu tavalla, joka saa sen saavuttamaan yhdenmukaisen pitoisuuden koko ympäristössä siirtymällä suuremmasta pitoisuudesta pienempään. Osmoosissa neste diffundoituu puoliläpäisevän kalvon läpi.

Animaatiot ovat arvokas työkalu selittää tieteellisiä periaatteita, kuten diffuusio ja osmoosi opiskelijoille. Arvokas aktiviteetti ennen muita laboratoriotoimintoja on saada opiskelijat katsomaan videoita, kuten McGraw Hill's Osmosis ja Diffusion Animations (katso viitteet). Nämä lyhyet videot osoittavat, kuinka molekyylit leviävät dekantterilasiin tavalla, jota on vaikea nähdä todellisessa elämässä. Nämä videot sisältävät myös lyhyen luettelon tietokoneella korjattuista monivalintakysymyksistä, jotta varmistetaan diffuusion ja osmoosin perusperiaatteiden ymmärtäminen.

Yksinkertainen diffuusio- ja osmoositoiminta voidaan suorittaa käyttämällä teepussia, lämmintä vettä ja edullisesti kirkasta astiaa. Aseta vain teepussi ja lämmin vesi astiaan ja tarkkaile mitä tapahtuu. Pyydä oppilaita selittämään, mitä tapahtuu oikean sanaston avulla. Pohjimmiltaan vesi virtaa (osmoosi) teepussin (läpäisevän kalvon) läpi ja teelehdet liukenevat (diffuusi) koko vedessä, muuttamalla veden ruskeaksi. Vesi virtaa myös teepussiin etsimällä samanarvoista pitoisuus.

Selitä opiskelijoille, että diffuusio ja osmoosi eivät esiinny vain suurina määrinä nestettä yksinkertaisella toiminnalla, joka osoittaa tuoksun diffuusion. Kaada useita tippoja voimakkaasti tuoksuvia nestemäisiä uutteita - kuten vaniljaa, sitruunaa tai minttua - tyhjennettyyn ilmapalloon. Räjäytä ilmapallo hieman, sitoa pää irti ja laita se laatikkoon. Sulje laatikon kansi ja teippaa se kiinni. Anna laatikon levätä muutaman minuutin ajan, avaa sitten laatikon toinen puoli ja pyydä oppilaita haistelemaan sen sisällä. Selitä, että he voivat haistaa tuoksun - vaikka se olikin ilmapallon sisällä - koska tuoksun höyryt osmottivat pienien reikien läpi ilmapallon pinnalla. Laatikon sisäpuoli pysyy kuitenkin kuivana, koska nestemolekyylit ovat liian suuria kalvolle.

Aloita tämä toiminta antamalla jokaiselle oppilaselle kumimainen karhu ja käskemällä heitä mittaamaan korkeus ja leveys viivaimella ja massa kolminkertaisella säteen tasapainolla. Täytä dekantterilasilla tislattua vettä, aseta kumikarhu siihen ja aseta se sivuun 24 tunniksi. Poista karhu varovasti - sen kalvon venymisen vuoksi se on hyvin hauras - ja mittaa uudelleen. Karhu imee vettä kumimembraanin läpi, mikä tekee siitä suuremman. Jos sitten kastat karhun suolaisessa vedessä, se kutistuu, kun karhu imee suolaa ja diffundoi vettä.