פעילויות בשיעור דיפוזיה ואוסמוזה

דיפוזיה ואוסמוזה הם מושגים מדעיים שקשה להבין אותם ולעיתים מוסברים בצורה הטובה ביותר באמצעות פעילויות מעבדה. בדיפוזיה, חומר מתפזר באופן שגורם לו להשיג ריכוז שווה בכל הסביבה, ועובר מריכוז גבוה יותר לריכוז נמוך יותר. באוסמוזה מפוזרים נוזלים דרך קרום חדיר למחצה.

אנימציות הן כלי רב ערך להסבר לתלמידים עקרונות מדעיים כמו דיפוזיה ואוסמוזה. פעילות חשובה להשלים לפני פעילויות מעבדה אחרות היא לגרום לתלמידים לצפות בסרטונים כמו האוסמוזה והדיפוזיה של מקגרו היל (ראה הפניות). סרטונים קצרים אלה מראים כיצד מולקולות מפוזרות בכוס מים באופן שקשה לראות בחיים האמיתיים. סרטונים אלה כוללים גם רשימה קצרה של שאלות רב-ברירה שתוקנו על ידי מחשב כדי להבטיח את הבנת עקרונות היסוד של דיפוזיה ואוסמוזה.

ניתן להשלים פעילות דיפוזיה ואוסמוזה לא פשוטה באמצעות שקית תה, מים חמים ומיכל צלול רצוי. כל שעליך לעשות הוא להניח את שקית התה והמים החמים במיכל, ולבחון מה קורה. בקש מהתלמידים להסביר מה קורה באמצעות אוצר המילים הנכון. בעיקרו של דבר, מים זורמים (אוסמוזה) דרך שקית התה (הקרום החדיר) ועלי התה מתמוססים (מפוזר) בכל המים, הופך את המים לחומים המים זורמים גם הם לשקית התה ומחפשים שווה ריכוז.

הסבירו לתלמידים כי דיפוזיה ואוסמוזה אינם מתרחשים רק בכמויות גדולות של נוזלים עם פעילות פשוטה המדגימה דיפוזיה של ריח. יוצקים כמה טיפות של תמצית נוזלית בניחוח חזק - כמו וניל, לימון או נענע - לבלון מנופח. פוצצו מעט את הבלון, קשרו את הקצה והכניסו אותו לקופסה. סגור את מכסה הקופסה והדבק אותה. תנו לקופסה לנוח כמה דקות, ואז פתחו צד אחד של הקופסה ובקשו מהתלמידים לרחרח בתוכה. הסבירו שהם יכולים להריח את הריח - למרות שהיה בתוך הבלון - מכיוון שאדי הריח נעים דרך חורים זעירים במשטח הבלון. אולם החלק הפנימי של הקופסה נשאר יבש מכיוון שהמולקולות הנוזליות גדולות מדי עבור הממברנה.

התחל את הפעילות הזו על ידי מתן דובי גומי לכל תלמיד והורה להם למדוד את גובהו ורוחבו בעזרת סרגל, ואת המסה שלו עם איזון משולש של הקורה. ממלאים כוס מים במים מזוקקים, מניחים בתוכה את דובי הגומי ומניחים בצד ל 24 שעות. הסר את הדוב בזהירות - בגלל מתיחת הקרום שלו, הוא יהיה שביר מאוד - ומדידה מחדש. הדוב היה סופג מים דרך קרום הגומי שלו, מה שהופך אותו לגדול יותר. אם אז תשרו את הדוב במי מלח, הוא יתכווץ, מכיוון שהדוב סופח מלח ומפזר את המים.