Dyfuzja i osmoza są nieco trudnymi do zrozumienia pojęciami naukowymi, które często najlepiej wyjaśnia się w laboratorium. W dyfuzji materia jest rozpraszana w taki sposób, że osiąga równomierne stężenie w całym środowisku, przechodząc od wyższego stężenia do niższego stężenia. W osmozie ciecz dyfunduje przez półprzepuszczalną membranę.
Animacje dyfuzji i osmozy
Animacje są cennym narzędziem do wyjaśniania uczniom zasad naukowych, takich jak dyfuzja i osmoza. Cenną czynnością, którą należy wykonać przed innymi zajęciami laboratoryjnymi, jest umożliwienie uczniom obejrzenia filmów takich jak Osmoza i animacje dyfuzji McGraw Hilla (patrz Referencje). Te krótkie filmy pokazują, w jaki sposób cząsteczki są rozpraszane w zlewce z wodą w sposób trudny do zobaczenia w prawdziwym życiu. Filmy te zawierają również krótką listę poprawionych komputerowo pytań wielokrotnego wyboru, aby zapewnić zrozumienie podstawowych zasad dyfuzji i osmozy.
Aktywność torebki herbaty
Nieskomplikowaną dyfuzję i osmozę można wykonać za pomocą torebki herbaty, ciepłej wody i najlepiej przezroczystego pojemnika. Po prostu umieść torebkę herbaty i ciepłą wodę w pojemniku i obserwuj, co się dzieje. Poproś uczniów, aby wyjaśnili, co się dzieje, używając odpowiedniego słownictwa. Zasadniczo woda przepływa (osmoza) przez torebkę herbaty (przepuszczalną membranę), a liście herbaty rozpuszczają się (rozproszyć) w wodzie, zmieniając kolor na brązowy Woda również wpływa do torebki z herbatą, szukając równej stężenie.
Balon i ekstrakt — dyfuzja zapachu
Wyjaśnij uczniom, że dyfuzja i osmoza nie występują po prostu w dużych ilościach płynu, a prosta czynność demonstruje dyfuzję zapachu. Wlej kilka kropli silnie pachnącego ekstraktu w płynie – np. wanilii, cytryny lub mięty – do opróżnionego balonika. Balon lekko nadmuchać, zawiązać koniec i włożyć do pudełka. Zamknij pokrywę pudełka i zaklej taśmą. Pozostaw pudełko na kilka minut, a następnie otwórz jedną stronę pudełka i poproś uczniów, aby powąchali je w środku. Wyjaśnij, że mogą wyczuć zapach — nawet jeśli był wewnątrz balonu — ponieważ opary zapachu unoszą się przez maleńkie otwory w powierzchni balonu. Wnętrze pudełka pozostaje jednak suche, ponieważ cząsteczki cieczy są zbyt duże dla membrany.
Osmoza Gummy Bear
Rozpocznij to ćwiczenie, dając każdemu uczniowi gumowatego misia i poinstruuj go, aby zmierzył jego wysokość i szerokość za pomocą linijki, a jego masę za pomocą potrójnej równowagi. Napełnij zlewkę wodą destylowaną, włóż do niej gumowatego misia i odstaw na 24 godziny. Ostrożnie usuń niedźwiedzia – z powodu rozciągnięcia jego błony będzie bardzo delikatny – i ponownie zmierz. Niedźwiedź wchłonie wodę przez gumowatą błonę, dzięki czemu będzie większy. Jeśli następnie zanurzysz niedźwiedzia w słonej wodzie, skurczy się, ponieważ niedźwiedź wchłania sól i rozprowadza wodę.