Fizyka

Wiązka zadań

Zjawisko dyfuzji

Drukuj

Sugerowane przeznaczenie Praca na lekcji, Sprawdzian, Praca domowa

Zadanie

Dyfuzja polega na samoistnym mieszaniu się cząsteczek różnych substancji.  Najłatwiej zaobserwować ją w przypadku dwóch cieczy lub gazów i zwykle taką sytuację mamy na myśli, mówiąc o tym procesie. Warto jednak pamiętać, że dyfuzja zachodzi również w ciałach stałych.

Na podstawie informacji zawartych w powyższym tekście, wskaż przykład zjawiska, które spełnia kryteria dyfuzji.

(1) Przykładem dyfuzji jest

     `square`  A. blaknięcie ścian pod wpływem światła słonecznego,  

     `square`  B. powstawanie rdzy na metalowych przedmiotach,

     `square`  C. zabarwianie się cukru, którym posypano wiśnie,

(2)  ponieważ w tym przypadku

      `square`  A. cząsteczki jednej substancji wnikają samoistnie w głąb innej substancji.

      `square`  B. potrzebna jest energia pochodząca z zewnętrznego źródła.

      `square`  C. zachodzą reakcje chemiczne prowadzące do powstania nowego związku.

Odpowiedź, podstawa programowa i omówienie zadania

Poprawna odpowiedź

1 C, 2 A 

Wymaganie ogólne

4 Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy przeczytanych tekstów (w tym popularno-naukowych).

Wymaganie szczegółowe

3.1. Właściwości materii. Uczeń analizuje różnice w budowie mikroskopowej ciał stałych, cieczy i gazów

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność wnioskowania na podstawie tekstu i zostało wykorzystane w badaniu, w którym wzięli udział uczniowie klas trzecich gimnazjum. Aby je rozwiązać, należy na podstawie informacji zawartych w tekście wskazać zjawisko, które jest efektem procesu dyfuzji oraz podać uzasadnienie tego wyboru. Zwykle dyfuzja omawiana jest na przykładzie cieczy lub gazów, np. zaparzanie herbaty, rozchodzenie się zapachu perfum w pomieszczeniu, itp. Niemniej zjawisko to zachodzi również na styku niektórych ciał stałych lub substancji, z których każda znajduje się w innej fazie skupienia (np. ciało stałe-ciecz, ciecz-gaz).

W zadaniu wymieniono trzy zjawiska: blaknięcie ścian pod wpływem światła słonecznego, powstawanie rdzy na metalowych przedmiotach oraz zabarwianie się cukru, którym posypano wiśnie. Zgodnie z definicją podaną w zadaniu, możemy już na wstępie odrzucić pierwszą propozycję, ponieważ dyfuzja powinna zachodzić samoistnie, natomiast ściany blakną „pod wpływem światła słonecznego”. Wobec tego nie wyblakłyby, gdyby nie działał na nie zewnętrzny czynnik. W tej części zadania  nieprawidłową odpowiedź A wskazało zaledwie 8% uczniów.

 Nieco więcej kłopotu uczniowie mieli z dokonaniem wyboru pomiędzy dwiema kolejnymi propozycjami. Powstawanie rdzy na metalowych przedmiotach to efekt reakcji chemicznej między zawartym w metalu żelazem a tlenem zawartym w powietrzu. Jest to zupełnie inne zjawisko niż mieszanie się cząsteczek dwu różnych substancji. Niemniej 27% uczniów wskazało zjawisko powstawania rdzy jako przykład dyfuzji, udzielając tym samym odpowiedzi nieprawidłowej.

Prawidłowo rozwiązało tę część zadania 65% uczniów, wskazując odpowiedź C. Jeśli posypiemy wiśnie (jak również niektóre inne owoce o intensywnym zabarwieniu) cukrem, zauważymy, że po pewnym czasie cukier zabarwi się na kolor owoców. Nie musimy przy tym ani podgrzewać owoców i cukru, ani mieszać ich ze sobą. Cukier pozostawiony na wiśniach na wystarczająco długi okres czasu zmieni samoistnie swoje zabarwienie. Oczywiście może on ulec częściowemu rozpuszczeniu w soku, ale również ten proces zachodzi samoistnie na skutek wnikania cząsteczek wody w kryształki cukru, zatem to również przykład dyfuzji.

Drugi etap zadania prawidłowo rozwiązało aż 77% uczestników badania, wskazując odpowiedź A: „cząsteczki jednej substancji wnikają samoistnie w głąb innej substancji”. Powyższe stwierdzenie jest w zasadzie powtórzeniem myśli zawartej w pierwszym zdaniu tekstu i aby rozwiązać tę część zadania prawidłowo, należało jedynie przeczytać wprowadzenie ze zrozumieniem. Niemniej 16% osób biorących udział w badaniu wskazało nieprawidłową odpowiedź C. Zgodnie z ich wyborem dyfuzja polegałaby na zachodzeniu reakcji chemicznych, w wyniku których powstają nowe związki, co oczywiście jest odpowiedzią nieprawidłową i w żaden sposób nie wynika z tekstu. Odpowiedź B wskazał znikomy odsetek uczniów (5%).

Całość zadania prawidłowo rozwiązało 60% uczestników badania, czyli niemal wszyscy uczniowie, którzy poradzili sobie z jego pierwszą częścią. Ta grupa uczniów najprawdopodobniej dobrze zrozumiała istotę zjawiska dyfuzji. Wyniki tego zadania sugerują jednak, że część uczniów może nie rozumieć, iż mieszanie się cząsteczek w trakcie tego zjawiska nie jest tożsame z powstawaniem nowego związku na drodze reakcji chemicznej. Warto zwrócić na to uwagę przy omawianiu zjawiska dyfuzji i na bieżąco korygować mylne przekonania uczniów, jeśli tylko się pojawią.  

Słowa kluczowe

dyfuzja | stan skupienia

Utwór jest chroniony prawem autorskim. Zasady i warunki korzystania z niego określa Regulamin Serwisu Bazy Dobrych Praktyk.

"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl

* Chcesz otrzymywać informacje o nowych zadaniach?

Zaprenumeruj newsletter na pierwszej stronie "Entuzjaści Edukacji"

* Słowa kluczowe

absorpcja światła   Akomodacja oka   amperomierz   amplituda   amplituda drgań   analiza tekstu   analiza wykresów   atom wodoru   barwy   bateria   biomasa   bryła sztywna   ciepło   ciepło topnienia   ciepło właściwe   ciężar   ciśnienie   cyfry znaczące   czas   częstotliwość drgań    
.