«ОСМОС НА КУХНЕ.» Работу выполнила: Шураева Ирина ученица 7 класса МБОУ «СОШ с. Заволжское» Руководитель: Ахаева Дина Даулетовна учитель физики 2013 год ЦЕЛЬ : изучить явление осмоса, смоделировать его и подтвердить на опытах гипотезу, что жизнь без осмоса невозможна, так как питательные вещества поступают в организм благодаря осмотическому давлению. Осмос имеет большое значение для растительных и животных организмов, способствуя достаточному обводнению клеток и межклеточных структур. ЗАДАЧИ: 1)познакомиться с понятием осмотическое давление; 2)найти ответ на вопрос « Зачем и как варят картошку?» ; 3)пронаблюдать на опытах причины действия осмотического давления на кухне; 4)подвести итоги работы. ЧТО ТАКОЕ ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ? Слово “осмос” имеет греческое происхождение и означает толчок, давление. Осмотическим давлением раствора называется то наименьшее давление, которое помимо давления самого растворителя необходимо приложить к раствору, чтобы предотвратить перемещение растворителя к раствору через мембрану, разделяющую раствор и растворитель, причем мембрана непроницаема для молекул растворенного вещества. ПРОБЛЕМНЫЙ ВОПРОС: ПЕРЕД ТЕМ КАК ПРОВЕСТИ ОПЫТЫ ХОТЕЛОСЬ БЫ ОТВЕТИТЬ НА ВОПРОСЫ: «ЗАЧЕМ МЫ ВАРИМ КАРТОШКУ?», «КАК СВАРИТЬ КАРТОФЕЛЬ, ЗАТРАТИВ НА ЭТО МИНИМАЛЬНОЕ КОЛИЧЕСТВО ЭНЕРГИИ И ВРЕМЕНИ?» ХОТЯ ВСЕ МЫ ДАВНО ЗАБЫЛИ, ЧТО ЭТОТ ПРОДУКТ ПОЯВИЛСЯ В РОССИИ И ВООБЩЕ В ЕВРОПЕ СРАВНИТЕЛЬНО НЕДАВНО, ОН УЖЕ СТАЛ НАШИМ НАЦИОНАЛЬНЫМ БЛЮДОМ - РУССКАЯ КАРТОШКА, ЧТО МОЖЕТ БЫТЬ ВКУСНЕЕ?.. Картофель - диетический и даже целебный продукт. В его составе до 75% воды, 17% крахмала и других углеводов, в том числе около 1% клетчатки, но совсем мало жиров и белков. Есть в картофеле и витамины (С, В1, В2 и другие), и органические кислоты - яблочная, щавелевая, лимонная. Так ,что сырой картофельный сок весьма полезен, недаром его рекомендуют при некоторых заболеваниях пищеварительной системы. Но здесь пойдет речь о картошке вареной и жареной. Известно много рецептов приготовления варёного картофеля: одни хозяйки сначала кладут в холодную воду картошку и соль и доводят всё до кипения, другие солят картошку в воде в момент закипания, третьи бросают картошку в подсолённую кипящую воду. «ЗАЧЕМ МЫ ВАРИМ КАРТОШКУ?» ОТВЕТ ПРОСТ: ДЛЯ ТОГО, ЧТОБЫ ОНА БЫЛА МЯГЧЕ И ЛУЧШЕ УСВАИВАЛАСЬ ОРГАНИЗМОМ. ПРИ НАГРЕВЕ СТРУКТУРА, СКРЕПЛЯЮЩАЯ КЛЕТКИ КАРТОФЕЛЯ, РАЗРУШАЕТСЯ, А КЛЕТОЧНЫЕ МЕМБРАНЫ ЛОПАЮТСЯ, ПОЭТОМУ КАРТОФЕЛЬ И СТАНОВИТСЯ МЯГКИМ. НЕОБРАТИМЫЕ ПРОЦЕССЫ, ПРИВОДЯЩИЕ К РАЗРЫВУ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН ПРИ НАГРЕВЕ, НАЧИНАЮТСЯ УЖЕ ПРИ 50-60 ˚С, А ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ КИПЕНИЯ ВОДЫ 100 ˚С СТАНОВИТСЯ ОЧЕНЬ ИНТЕНСИВНЫМ. Выясним, как сварить картошку, затратив на это минимальное количество энергии. Необходимо как можно плотнее уложить картофель в кастрюлю, залить его минимальным количеством холодной воды, а кастрюлю накрыть крышкой, чтобы водяной пар не уходил. Ещё один фактор. При повышении атмосферного давления всего на 10 мм рт.ст. температура кипения возрастает на 0,3 ˚С. Поэтому, если вы дождётесь ясной и солнечной погоды, то ваша картошка сварится быстрее (именно для значительного повышения давления и ускорения процесса варки был создан такой замечательный прибор, как скороварка). Повышает температуру кипения воды и добавление соли. Если её концентрация 7 г/л, то кипение начинается при температуре примерно на 0,3 ˚С выше. Вода закипит на 5-10 с позже, но картошка варится немного быстрее. Физические явления, которые работают в процессе варки картофеля,- передача тепла путём теплопроводности, конвекции и излучения, а также распространение растворённых веществ путём диффузии под действием осмотического давления. ОПЫТ №1 «СВОЕНРАВНАЯ КАРТОШКА» Возьмем сырой неочищенный картофель и нарежем кружочками. Эти кружочки поместим в два стакана, один из них с обычной водой, а другой-с концентрированным раствором соли. ОПЫТ №1 ВЫВОД ИЗ ОПЫТА №1: Опыт показал, что картофель состоит из клеток, а каждая клетка окружена со всех сторон полупроницаемой мембранойпропускает только воду. Поэтому кружочки картофеля, находившиеся в обычной воде начинают разбухать, а в солевом растворе- сморщиваются. ОПЫТ №2 Для следующего опыта понадобится три небольших кубика очищенного картофеля, желательно одного размера. Кубики поместим в три стаканчика. В одном стаканчике подсоленная вода, в другом-обычная вода, в третьемконцентрированный раствор соли. ОПЫТ №2 ВЫВВОД ИЗ ОПЫТА №2: Опыт показал, что кубик, находившейся в подсоленной воде, не изменился, так как концентрация соли оказалась примерно той же, что и в самом картофельном соке. Второй кубик окружал раствор большей концентрации, чем концентрация солей в его собственном соке, и в результате осмоса кубик начал обезвоживаться и уменьшаться в размерах. Ну, а кубик, оставленный в водопроводной воде? С ним произошла обратная история: концентрация солей в его соке была выше, чем в воде, и вода начала переходить в кубик. Вот он и “вырос”! ОПЫТ №3 «ПЛАЧУЩИЙ ЛИМОН» Взяли лимон и порезали его на тонкие дольки. Если нож острый, то сока при этом почти не получится. Но посыплем лимонные дольки сахаром— и понаблюдаем: спустя некоторое время из долек, как по волшебству, потечет сок. Конечно, это никакое не волшебство. Просто тут начал действовать осмос: сок потек из лимона наружу, как бы стремясь как можно сильнее разбавить образовавшийся на его поверхности концентрированный раствор сахара. А если мама когда-нибудь солила капусту (и мы, конечно, при этом присутствовали!), то должны были заметить следующий факт: после того как нашинкованную капусту перетрут с солью, ее объем резко уменьшается, а сама капуста становится влажной. Мама говорит: капуста пустила сок. А мы теперь можем сказать: это осмос. Ведь неважно, какое растворимое в воде вещество находится снаружи: клетки — сахар или соль ОПЫТ №4«МОРКОВКА- НАСОС»» Взяли морковку. Самую обыкновенную. Отрезали от нее зеленый хвостик, а вместо него вставили стеклянную трубку. Получилась пика: морковка — наконечник, а трубка — древко. Если налить в трубку соленую морскую воду, а морковку поставить в стакан с водопроводной водой, то спустя некоторое время можно заметить, что уровень воды в трубке начинает ползти вверх. Это тоже осмос. А знаете, с какой силой водопроводная вода будет давить на морковку? Она будет давить с такой силой, что сможет уравновесить столб воды высотой добрых десять метров. Такое давление называется осмотическим. ВЫВОДЫ ИЗ ОПЫТОВ: Когда морковка находится не в стакане с водой, а растет на огороде, то вода попадает в ее ткани точно так же. Ведь в ее соке концентрация солей выше, чем в воде, которой поливают огород. Когда мы пьем, вода проникает в наш организм через стенки желудка благодаря осмосу – концентрация солей в крови выше, чем в воде, вот вода и просачивается в кровь. Когда хозяйка варит суп, она солит воду сразу, чтобы из мяса и овощей вышло как можно больше сока. Но если нам надо приготовить отварное мясо, то следует его варить сначала в несоленой воде, чтобы сок не вышел. Посолить-то ведь всегда успеется! Когда... Впрочем, здесь лучше остановиться, потому что осмос так часто встречается в нашей жизни, что всех примеров все равно не перечислишь. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: В основе моей работы лежал экспериментальный метод исследования, который позволил доказать выдвинутую в начале работы гипотезу. В ходе исследования осмоса, используя знания теоретического материала, связанные с изучением проблемы, вынесенной в заглавии работы, в результате практических опытов мною было установлено: осмос имеет большое значение для растительных и животных организмов, способствуя достаточному обводнению клеток и межклеточных структур, осмотическое давление зависит от концентрации растворённого вещества. Возникающее после этого осмотическое давление обеспечивает тургор клеток, т.е. их упругость. Наличие воды необходимо для нормального течения различных процессов. Поэтому данная тема актуальна для любого жителя Земли. Многочисленными примерами мы ещё раз доказываем, что без осмоса невозможна жизнь на Земле. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 1. «Энциклопедический словарь юного физика». М., «Педагогика», 1984 г. 2.«Энциклопедический словарь юного техника». М., «Педагогика», 1984 г. 3. Я.И. Перельман «Знаете ли вы физику?» «Тезис», Екатеринбург, 1994 г. 4. Я.И. Перельман «Занимательная физика» (книга 1 и 2) «Тезис», Екатеринбург, 1994 г. •HTTPS://DOCS.GOOGLE.COM/PRESENTATION/D/1FJCXDQOPWSNY XJEHHRUH3UKAXDOABVOI-LJHEHTF-PM/EDIT#SLIDE=ID.I12 •HTTP://WWW.MYSHARED.RU/SLIDE/266564/ • HTTP://NSPORTAL.RU/AP/LIBRARY/NAUCHNO-TEKHNICHESKOETVORCHESTVO/2013/01/27/OSMOTICHESKOE-DAVLENIEPROYAVLENIE-OSMOTICHESKOGO
