Осмос у меня дома

Осмос у меня дома .

Выполнила: ученица мбоу « Сош № 20 им. Васьлея Митты с уиоп» Ильина Дарья Евгеньевна.

Руководители : Иванова Галина Дмитриевна – учитель физики , Манина оксана олеговна –учитель информатики.

Введение.

• «Для того чтобы понять жизнь растения… необходимо прежде ознакомиться с его формой; для того чтобы понять действие машины, нужно знать ее устройство». К . А. Тимирязев.

Актуальность.

•   осмос является важнейшим биологическим процессом. Всё, что касается поддержания жизни, является важным для человека. Осмос способствует достаточному снабжению клеток и межклеточных структур водой и необходимыми веществами, противостоит вирусным и бактериальным инфекциям. Он не только выполняет защитную функцию, но и укрепляет иммунитет.

Гипотеза. Цель. Задачи.

• Гипотеза: жизнь без осмоса невозможна, так как все необходимые для жизни вещества поступают в организм благодаря этому процессу.
• Цель работы - изучить явление осмоса и подтвердить на опытах.
• Задачи:
• 1. Изучить литературу и интернет ресурсы по избранной теме.
• 2.Выяснить значение осмотических явлений в природе.   3. Смоделировать схему явления осмоса, провести эксперименты по самопроизвольному переходу растворителя в раствор и подтвердить наличие явления осмоса. 4. Сформулировать выводы.

Теоретическая часть.

• Явление осмоса лежит в основе обмена веществ всех живых организмов. Благодаря ему в каждую живую клетку поступают питательные вещества и, наоборот, выводятся шлаки. Явление осмоса наблюдается, когда два соляных раствора с разными концентрациями разделены полупроницаемой мембраной.
• Сегодня учёные биологи, врачи, экспериментаторы, занимаясь острой проблемой проникновения патогенных бактерий, вирусов и грибов в клетку, создают безопасные вакцины, укрепляющие иммунитет и, антигены, которые защищают от болезней.

Явление осмоса.

• Осмосом  называют прохождение воды через избирательно проницаемую мембрану, в частности через клеточную мембрану. В случае клеточной мембраны  осмос  частично обусловлен диффузией отдельных молекул воды сквозь эту мембрану, а частично - током воды через особые поры в мембране.
• Явление, при котором наблюдается  одностороннее проникновение растворителя через полупроницаемую мембрану, отделяющую раствор от чистого растворителя, называется  осмосом .

  Обратный осмос

   Процесс обратного осмоса, как способ очистки воды, используется с начала 60-х годов. Первоначально он применялся для опреснения морской воды. Сегодня по принципу обратного осмоса в мире производятся сотни тысяч тонн питьевой воды в сутки.

Величина осмотического давления.

• Осмотическое давление — это минимальное давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы предотвратить попадание чистого растворителя внутрь через полупроницаемую мембрану. Это важная величина, при которой процесс осмоса завершается.
• Величина осмотического давления обусловлена концентрацией раствора. Измеряется в  единицах давления  – чаще всего в паскалях (символ Па) или барах.

Осмос растений.

• Осмос обеспечивает необходимое потребление влаги и питательных веществ растениями, благодаря чему возможен фотосинтез; способствует выделению избытка солей из клетки, чтобы поддержать ее жизнеспособность.

Применение осмоса

• Рыбы впитывают воду через кожу и жабры.
• Полоскание горла с соленой водой избавляет от боли в горле.
• Консервирование продуктов питания.
• Вызванная контактными линзами сухость глаз.
• Очистка воды.

Практическая часть.

Опыт №1 «Плачущий лимон»  

• Взяла лимон и порезала его на тонкие дольки. Затем посыпала лимонные дольки сахаром и пронаблюдала. Через несколько минут из долек потек сок.
• Вывод: В результате действия осмоса сок потек из лимона наружу, стремясь как можно сильнее разбавить образовавшийся на его поверхности концентрированный раствор сахара.

Опыт №2 «Своенравный картофель»

• Я вырезала из сырого картофеля одинаковые кубики. Далее их опустила в стаканы с водой: один кубик поместила в пресную воду, второй - в чуть подсоленную воду (1 чайной ложки поваренной соли), третий – в сильно соленую воду (добавила 3-5 чайных ложек поваренной соли и размешала). Через 2 часа заметили, как картофельные кубики изменились.
• 1 образец, который находился в пресной воде, набух; молекулы воды с малой концентрацией проникли в клетки картофеля со слабо соленым соком;
• 2 образец остался без изменений; установилось равновесие веществ, сравнялось осмотическое давление;
• 3 образец деформировался, уменьшился; так произошло из-за извлечения овощного сока в сторону соленого концентрированного раствора.
• Вывод:  произошло проникновение молекул растворителя (воды) через полупроницаемую мембрану в сторону большей концентрации вещества (поваренной соли).

3

2

1

Опыт №3 «Окрашивание цветка»

• Поставила цветок хризантему белого цвета в воду, окрашенную пищевым красителем. Утром увидела в прожилках лепестков краску. Подкрашенная вода всосалась растением .
• Вывод:  осмос обуславливает поднятие окрашенной воды по стеблю растения.

Опыт №4 « Морковка-насос ».

• Взяла морковку. Отрезала от нее зеленый хвостик, а вместо него вставила 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, благодаря осмосу.
• Вывод: Я наблюдала осмотическое давление .

Опыт №5 « Яйца без скорлупы»

• Мне понадобятся: два сырых яйца; пищевой уксус; сахарный сироп; любой краситель.
• Два сырых яйца аккуратно положила в стеклянную посуду, залила уксусом, накрыла крышкой и оставла на 2 дня. Скорлупы на них уже не будет, она растворится в уксусе. Положила одно яйцо в сироп, а другое — в воду без сахара. Оставила на ночь, а потом промыла и взвесила. Добавила в воду немного пищевого красителя и посмотрела, что происходит.
• Вывод: скорлупа полностью исчезла. Пищевой уксус — это слабая уксусная кислота, она вступает в реакцию с карбонатом кальция скорлупы. При этом выделяется углекислый газ, пузырьки которого я заметила, опустив яйца в уксус.
• Мембрана, окружающая содержимое яйца, становится в уксусе очень эластичной, поскольку кислота меняет структуру белка. Если положить яйцо без скорлупы в воду, оно будет расти в размерах намного заметнее.
• Если поместить пропитанное уксусом яйцо в сироп, то размер уменьшается. Это объясняется тем, что вода из него будет проходить сквозь мембрану в противоположном направлении. Яйцо в сиропе теряет влагу.

Опыт №6 «Картошка»

• Заполнила водой два блюдца и добавила в одно из них две столовые ложки соли. Аккуратно разрезала картофелину вдоль на две половинки и положила их плоской стороной вниз в блюдца с водой. Спустя два часа посмотрела на мои образцы.
• Вывод:
• Половинка картофеля, пролежавшая в пресной воде, станет чуть жестче, чем раньше, поскольку содержащиеся в ее клетках соли и другие химические вещества успеют уйти сквозь мембрану в воду. Половинка картофелины, замоченная в соленой воде, станет очень мягкой, поскольку соленая вода вытянет из картофеля влагу.

Опыт №7 « Вода и кошка»

• Налила в две одинаковые миски воду из-под крана и фильтрованную воду. Поставила кошке и начала наблюдать: кошка выбрала осмотическую воду.
• Вывод: Разница между пропущенной через фильтр водой и той, которая налита непосредственно из-под крана, обусловлена качеством и наличием посторонних примесей. Даже кошка смогла понять какая вода лучше.

Общий вывод:

Осмос происходит в сторону большей концентрации вещества, осмос имеет большое значение для организмов, способствуя достаточному снабжению водой и питательными веществами клеток и межклеточных структур. Осмос мембраны клетки – основа жизнедеятельности растений и нарушение проводимости клеточных мембран ведет к гибели растения. Моя гипотеза подтвердилась: жизнь без осмоса невозможна, так как все необходимые для жизни вещества поступают в организм благодаря этому процессу.

Заключение.

Вся наша жизнь основана на процессе осмоса. Осмос влияет на повседневную жизнь человека: при помощи данного процесса восполняется недостаток различных веществ в нашем организме. Осмос играет важную роль во многих биологических процессах. Мембрана, окружающая нормальную клетку крови, проницаема лишь для молекул воды, кислорода, некоторых из растворённых в крови питательных веществ и продуктов клеточной жизнедеятельности; для больших белковых молекул, находящихся в растворённом состоянии внутри клетки, она непроницаема.

Литература.

• 1. Агеев Е. П. Мембранные процессы разделения.
• 2. Горшков В. И., Кузнецов И. А., Физическая химия, М., 1986 6.Дуров В. А., Агеев Е.П., Термодинамическая теория растворов неэлектролитов, М., 1987
• 3. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики: Учебное пособие для вузов — М.: Высшая школа, 1989.
• 4. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. – М.: «Химия», 1978.
• 5. Кастальский А. А., Минц Д. М., Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения, М., 1962.
• 6. Коновалов Д. П. Осмос .-Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона, 1890—1907.В 86 томах (82 т. и 4 доп.).
•