Difūzija un osmoze ir nedaudz grūti saprotami zinātniski jēdzieni, kurus bieži vislabāk var izskaidrot, izmantojot laboratorijas darbības. Difūzijā viela tiek izkliedēta tā, lai tā panāktu vienādu koncentrāciju visā vidē, pārejot no augstākas koncentrācijas uz zemāku. Osmozē šķidrums tiek izkliedēts caur daļēji caurlaidīgu membrānu.
Difūzijas un osmozes animācijas
Animācijas ir vērtīgs instruments, lai paskaidrotu studentiem tādus zinātniskos principus kā difūzija un osmoze. Vērtīga darbība, kas jāpaveic pirms citām laboratorijas darbībām, ir likt studentiem skatīties tādus videoklipus kā Makgrava Hila Osmoze un difūzijas animācijas (sk. Atsauces). Šie īsie video parāda, kā molekulas tiek izkliedētas ūdens vārglāzē tā, lai to būtu grūti redzēt reālajā dzīvē. Šajos videoklipos ir arī īss saraksts ar datorizēti labotiem atbilžu variantiem, lai nodrošinātu difūzijas un osmozes pamatprincipu izpratni.
Tējas maisiņa aktivitāte
Nekomplicētu difūziju un osmozes darbību var pabeigt, izmantojot tējas maisiņu, siltu ūdeni un vēlams caurspīdīgu trauku. Vienkārši ievietojiet tējas maisiņu un siltu ūdeni traukā un novērojiet, kas notiek. Palūdziet studentiem paskaidrot, kas notiek, izmantojot pareizo vārdu krājumu. Būtībā ūdens plūst (osmoze) caur tējas maisiņu (caurlaidīgo membrānu) un tējas lapas izšķīst (izkliedēts) visā ūdenī, padarot ūdeni brūnu. Ūdens arī ieplūst tējas maisiņā, meklējot vienādu koncentrēšanās.
Balons un ekstrakts - smaržas difūzija
Paskaidrojiet studentiem, ka difūzija un osmoze notiek ne tikai lielā daudzumā šķidruma, veicot vienkāršu darbību, kas parāda smaržas difūziju. Ielej vairākus pilienus spēcīgi smaržojoša šķidruma ekstrakta - piemēram, vaniļas, citrona vai piparmētru - iztukšotā balonā. Nedaudz uzspridziniet balonu, sasieniet galu un ielieciet to kastē. Aizveriet kastes vāku un aizlīmējiet to. Ļaujiet kastei dažas minūtes atpūsties, pēc tam atveriet vienu kastes pusi un palūdziet studentiem šņākt tajā. Paskaidrojiet, ka viņi var sajust smaržu - kaut arī tā bija balona iekšpusē -, jo smaržas tvaiki osmotē caur sīkām caurumiem balona virsmā. Kastes iekšpuse tomēr paliek sausa, jo šķidruma molekulas ir pārāk lielas membrānai.
Gumijas lāča osmoze
Sāciet šo darbību, dodot katram studentam sveķainu lācīti un uzdodot mērīt tā augstumu un platumu ar lineālu, bet masu - ar trīskāršu staru līdzsvaru. Uzpildiet vārglāzi ar destilētu ūdeni, ielieciet tajā gumijas lāci un novietojiet to uz 24 stundām. Rūpīgi noņemiet lāci - tā membrānas izstiepšanās dēļ tas būs ļoti trausls - un atkārtoti novērtējiet. Lācis būs absorbējis ūdeni caur gumijas membrānu, padarot to lielāku. Ja jūs pēc tam iemērcat lāci sālsūdenī, tas saruks, jo lācis absorbē sāli un izkliedē ūdeni.