حل الفصل الثالث المادة وتغيراتها علوم اول متوسط ف1 1448
عن حلول علوم
الوحدة: طبيعة المادة – الفصل الثالث: المادة وتغيراتها
الفكرة العامة
جميع المواد لها خواص فيزيائية وأخرى كيميائية، ويمكن تغيير كليهما.
الدروس
- الدرس الأول: الخواص والتغيرات الفيزيائية – الفكرة الرئيسة: يمكن ملاحظة الخواص الفيزيائية للمادة وقياسها وتغييرها.
- الدرس الثاني: الخواص والتغيرات الكيميائية – الفكرة الرئيسة: للمادة خواص كيميائية، والتغير الكيميائي للمادة يغير ماهيتها.
مشاريع الوحدة
ارجع إلى أي موقع إلكتروني للبحث عن فكرة أو موضوع يمكن أن يكون مشروعاً تنفذه بنفسك. ومن المشروعات المقترحة ما يلي:
- التقنية: ابحث في التحديات التي يواجهها المهندسون عند استخدامهم الحديد في الآلات والمنشآت المختلفة، والتقنيات التي يتعاملون من خلالها مع هذه التحديات.
- النماذج: اعمل نموذجاً حاسوبياً تقارن فيه بين النماذج الذرية المختلفة.
- البحث عبر الشبكة الإلكترونية: مضادات الأكسدة – ابحث عبر المواقع الإلكترونية عن مصطلح “مضادات الأكسدة” في الغذاء. اعرض ما توصلت إليه على زملائك في الصف مبيناً المقصود بمضادات الأكسدة والدور الذي تقوم به في الجسم.
تجربة استهلالية: هل تستطيع تصنيف قطع النقد حسب خواصها؟
أعطاك معلمك مجموعة من قطع النقد، وطلب منك تصنيفها إلى مجموعات. في هذا الفصل سوف تتعلم كيف تتعرف الأشياء بناءً على خواصها الكيميائية والفيزيائية. وعند فهم هذه المبادئ عن المادة، سوف تكتشف كيف تصنف الأشياء أو توضع في مجموعات.
- انظر إلى مجموعة القطع النقدية.
- اختر خاصية تساعدك على فرز النقود، ووضعها في مجموعات.
- صنف النقود وافصل بينها حسب الخاصية التي اخترتها، ثم سجل بياناتك في جدول تكراري. وضح كيف صنفت هذه النقود. قارن طريقتك في التصنيف بطرائق التصنيف التي استعملها زملاؤك.
- التفكير الناقد: اكتب فقرة في دفتر العلوم توضح فيها الأسلوب الذي استخدمته مجموعتك في التصنيف. ما الصفات الأخرى التي كان يمكن بناءً عليها تصنيف القطع النقدية؟
إجابة التفكير الناقد:
يمكن تصنيف النقود تبعاً للمعان، والفئة، ومكان السك، وتاريخ السك.
توجيه القراءة وتركيزها
| قبل القراءة (م أو غ) | العبارة | بعد القراءة (م أو غ) |
|---|---|---|
| 1. المادة هي كل شيء له كتلة ويشغل حيزاً من الفراغ. | م | |
| 2. تتغير ماهية المادة إذا حدث لها تغير فيزيائي. | غ | |
| 3. من الخواص الفيزيائية للمادة اللون، والشكل، والطول، والكتلة، والكثافة. | م | |
| 4. تتميز المواد غير الفلزية بأنها قابلة للطرق والسحب. | غ | |
| 5. حالات المادة ثلاث. | غ | |
| 6. للمادة خواص كيميائية. | م | |
| 7. تعد القابلية للاشتعال من الخواص الفيزيائية. | غ | |
| 8. تفقد الكتلة عند احتراق المادة وعند حدوث التفاعلات الكيميائية. | غ | |
| 9. انبعاث الضوء والحرارة من دلائل حدوث تفاعل كيميائي. | م |
الدرس الأول: الخواص والتغيرات الفيزيائية
الأهداف
- تتعرف الخواص الفيزيائية للمادة.
- تفسر سبب اختلاف الكثافة بين المواد التي تختلف في كتلتها.
- تلاحظ كيفية استخدام طريقة الإزاحة لتحديد حجوم الأجسام.
- تصف حالات المادة المختلفة.
- تحدد أثر تغير درجة الحرارة على المواد.
- تصنف المواد بناءً على خواصها الفيزيائية.
المفردات الجديدة
- الخاصية الفيزيائية
- التغير الفيزيائي
- الكثافة
- حالات المادة
- درجة الانصهار
- درجة الغليان
محتوى الدرس والأسئلة الشارحة
ما المادة؟ هي كل ما له كتلة ويشغل حيزاً.
صف تغيراً فيزيائياً من الممكن إحداثه للعبوتين البلاستيكيتين؟
يمكن أن أقوم بقطعها أو سحقها أو صهرها.
صف كيف تقيس طول بناء مدرستك؟
بتقسيم الطلاب إلى مجموعات، مجموعة تقيس الغرفة الأولى، ومجموعة تقيس الغرفة الثانية… وهكذا باستخدام أدوات القياس وهي المتر.
ما الخاصيتان المرتبطتان بقياس الكثافة؟
الكتلة والحجم.
تجربة: تحديد الحجم (تحليل البيانات)
- أي الأجسام الثلاثة السابقة أزاح أكبر كمية من الماء في المخبار المدرج؟ وأيها أزاح الأقل؟
الإجابة: بالنظر للكرات لدينا في التجربة نجد أن الكرة الزجاجية أزاحت كمية أكبر من الكرة الخشبية ولكن الكرة الخشبية أزاحت كمية أكبر من المطاطية. - ماذا تستدل من ذلك بالنسبة إلى حجم الأجسام؟
الإجابة: الجسم الذي أزاح أكبر حجم من الماء له الحجم الأكبر، والجسم الذي أزاح أقل حجم من الماء له الحجم الأقل. - ما الكميات الأخرى التي تحتاج إلى قياسها لحساب كثافة كل جسم؟
الإجابة: الكتلة هي الكمية الأخرى اللازم قياسها لتحديد كثافة الجسم.
حالات المادة الأربع
هي: الصلبة، السائلة، الغازية، والبلازما.
نشاط: وصف الخصائص الفيزيائية لأشياء في الغرفة
- الكرة: مصنوعة من البلاستيك، خفيفة، ناعمة الملمس، لونها أحمر.
- الكرسي: خشبي، ناعم الملمس، كبير الحجم، ثقيل.
- الكوب: زجاجي، شفاف، صغير الحجم، خفيف.
ما التغير الفيزيائي الذي يحدث عند درجة الغليان؟
تغير حالة المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
مراجعة الدرس الأول (اختبر نفسك)
- اذكر الخواص الفيزيائية لهذا الكتاب:
الكتاب مادة صلبة له شكل متوازي مستطيلات. - سم حالات المادة الأربع، وصف كل واحدة منها، وأعط أمثلة عليها:
- الحالة الصلبة: المادة فيها يكون لها شكل وحجم ثابتين، مثل قطع الجليد.
- الحالة السائلة: لها حجم ثابت وتتشكل بشكّل الإناء الذي توضع فيه، مثل الماء.
- الحالة الغازية: ليس لها شكل ولا حجم ثابت، مثل الهواء.
- حالة البلازما: تحدث عند تأين الغازات عند تعرضها لدرجة حرارة عالية أو إمدادها بكمية طاقة كبيرة، كما في مصابيح النيون.
- اشرح كيف يمكن أن يكون للماء كثافتان مختلفتان:
يكون ذلك بتغير درجة الحرارة أو عند الضغط، فعند انخفاض درجة الحرارة يتحول الماء إلى جليد والذي يكون أقل في الكثافة من الماء. - التفكير الناقد: أيهما يتبخر بسرعة أكبر، كحول مبرد أم كحول غير مبرد؟
الكحول غير المبرد يتبخر بسرعة أكبر وذلك لارتفاع درجة حرارته؛ فكلما زادت درجة الحرارة زادت حركة الجزيئات من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. - تطبيق الرياضيات – حل المعادلات: لديك عينتان منهما حجم الواحدة 4 سم³، فما كتلة كل منهما إذا كانت كثافة النيكل 8.9 جم/سم³ وكثافة الرصاص 11.3 جم/سم³؟
الحل:
قانون الكتلة = الكثافة × الحجم
كتلة النيكل = 8.9 جم/سم³ × 4 سم³ = 35.6 جم
كتلة الرصاص = 11.3 جم/سم³ × 4 سم³ = 45.2 جم
الدرس الثاني: الخواص والتغيرات الكيميائية
الأهداف
- تتعرف بعض الخواص الكيميائية للمواد.
- تحدد التغيرات الكيميائية.
- تصنف المادة تبعاً لخواصها الكيميائية.
- توضح قانون حفظ الكتلة.
المفردات الجديدة
- الخاصية الكيميائية
- التغير الكيميائي
- قانون حفظ الكتلة
إلى ماذا تشير الخاصية الكيميائية للمادة؟
تشير إلى أنه عندما تمر المادة بتغير ينتج عنه مادة جديدة.
حدد أمثلة أخرى تدل على حدوث التغير الكيميائي:
إنتاج الضوء والحرارة، والدخان، والتغير في اللون.
أي أنواع التغيرات يمكن الرجوع عنها بسهولة؟
التغير الفيزيائي.
تجربة: مشاهدة الخميرة (تحليل)
- هل ظهرت مواد جديدة عند إضافة السكر للماء والخميرة؟ وضح ذلك.
الإجابة: نعم، ظهرت مواد جديدة حيث تكونت مادة جديدة وغاز وتم الاستدلال عليه من الفقاعات المتصاعدة. - هل تعتقد أن هذا تغير فيزيائي أم كيميائي؟ وضح ذلك.
الإجابة: تغير كيميائي بسبب تكون الغاز.
جدول: أمثلة على الخواص الفيزيائية والكيميائية
| نوع الخاصية | الأمثلة |
|---|---|
| الخواص الفيزيائية | اللون، الشكل، الطول، الكتلة، الحجم، الكثافة، الحالة، قابلية التأثر بالمغناطيس، درجة الانصهار، درجة الغليان، قابلية الطرق، وقابلية السحب. |
| الخواص الكيميائية | الاحتراق، التفاعل مع الأكسجين، التفاعل مع الماء، التفاعل مع الخل، التفاعل بوجود الكهرباء أو الضوء أو الحرارة. |
قانون حفظ الكتلة: ينص على أن مجموع كتل المواد الناتجة عن التفاعل الكيميائي يساوي دائماً مجموع كتل المواد الأصلية (المتفاعلة).
مراجعة الدرس الثاني (اختبر نفسك)
- عرف الخاصية الكيميائية. أعط أربعة أمثلة عليها:
هي الخاصية التي تعطي للمادة المقدرة لحدوث تغير فيها ينتج مواد جديدة. ومنها: الاحتراق، التفاعل بوجود الكهرباء، التفاعل مع الأكسجين، والتفاعل بوجود الضوء. - حدد بعض الدلائل التي تشير إلى حدوث تغير كيميائي:
التغير في اللون، إنتاج الضوء أو الحرارة، تصاعد الدخان أو الغاز، وحدوث الصوت. - التفكير الناقد: إذا رأيت وميضاً ساطاعاً، ثم لهباً خلال عرض في المختبر، فهل يدل ذلك على تغير فيزيائي أم تغير كيميائي؟ فسر إجابتك:
يدل ذلك على تغير كيميائي؛ وذلك لأنه نتجت مواد جديدة بخصائص جديدة ومختلفة، وانبعث ضوء وحرارة. - تطبيق الرياضيات – حل المعادلات: سخن طالب 4.00 جم من مركب أزرق اللون، فتفاعل منتجاً 2.56 جم من مركب أبيض، وكمية من غاز عديم اللون. فما كتلة هذا الغاز؟
الحل:
بحسب قانون حفظ الكتلة:
كتلة الغاز = كتلة المركب الأصلي – كتلة المركب الأبيض
كتلة الغاز = 4.00 جم – 2.56 جم = 1.44 جم
استقصاء من واقع الحياة: سلطة الفواكه المفضلة
الفرضية: إضافة الليمون إلى طبق الفواكه يحد من التغير الكيميائي الذي يحدث للفواكه عند تعرضها للهواء، فالليمون يمنع تفاعل الفاكهة مع الهواء.
تحليل البيانات والنتائج
- قارن بين التغيرات التي لاحظتها في اختبار الفواكه:
في الوعاء الذي أضيف إليه عصير الليمون نلاحظ عدم تغير لون الفاكهة، بينما في الوعاء الذي لم يضاف إليه عصير الليمون قد تغير لون الفاكهة إلى اللون البني. - قارن بين نتائجك ونتائج المجموعات الأخرى:
تتشابه النتائج. - ما ضوابط التجربة؟
الفاكهة الطازجة المقطعة التي لم تمتزج مع محلول الليمون. - ما العوامل المتغيرة في التجربة؟
تأثير وجود الليمون على أنواع مختلفة من الفاكهة.
الاستنتاج والتطبيق
- هل تدعم النتائج التي حصلت عليها فرضيتك؟ وضح ذلك:
نعم تدعم النتائج فرضيتي، حيث أنه استطاعت التحكم في التغير الكيميائي الذي يحدث للفواكه عند تعرضها للهواء من خلال إضافة عصير الليمون إلى الفاكهة. - صف تأثير التبريد على صحني سلطة الفواكه:
سيعمل التبريد على إبطاء تحول الفاكهة إلى اللون البني في الصحن الذي لا يحتوي على الليمون، ولن يؤثر على الصحن الثاني. - ماذا ستفعل بالفواكه المستخدمة في هذه التجربة؟ وهل من الممكن أكلها؟
لا يمكن أكل الأطعمة في المختبر، ويمكن أن أقدم هذه الأطعمة كغذاء للحيوانات في المدرسة.
تصور الأفكار الرئيسة (مقارنة خواص المواد)
| المادة | الخواص الفيزيائية | الخواص الكيميائية |
|---|---|---|
| جذع خشبي | بني، أسطواني، صلب | قابل للاشتعال |
| عجينة كعك بالمكسرات | ملون، دبق، لزج، ذو حبيبات صلبة | يتفاعل بالحرارة |
| كتاب | يمكن وصف الحجم، مستطيل الشكل، ملون، صلب | قابل للاشتعال |
| كأس به عصير | الكأس جسم صلب والعصير سائل وكلاهما له لون وكتلة وحجم وكثافة | يمكن أن تتغير صفات العصير عند تفاعله مع مواد أخرى |
مراجعة الفصل الثالث
استخدام المفردات
- درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة من حالة الصلابة إلى حالة السيولة هي درجة الانصهار.
- الصلبة والسائلة والغازية هي أمثلة على حالات المادة.
- الكثافة هي كتلة وحدة الحجوم من مادة ما.
تثبيت المفاهيم
- أي مما يلي يعد دليلاً على حدوث تغير كيميائي؟
الإجابة: أ. تصاعد الغاز - أي الخيارات التالية يصف درجة الغليان؟
الإجابة: ج. خاصية فيزيائية - أي الخواص التالية تعد خاصية كيميائية؟
الإجابة: ب. الاشتعال - أي الخيارات التالية يصف معنى الحجم؟
الإجابة: ب. مقدار الحيز الذي يشغله جسم ما
التفكير الناقد
- وضح استخدم قانون حفظ المادة لتوضيح ما يحدث للذرات عندما تتحد لإنتاج مادة جديدة:
تتكسر الروابط بين المتفاعلات وتتكون روابط جديدة بين الذرات لتكوين نواتج، وتصبح جميع الذرات في المواد المتفاعلة جزءاً من المواد المتكونة. - صف حالات المادة الأربع، وما أوجه الاختلاف بينها؟
وجه المقارنة المادة الصلبة المادة السائلة المادة الغازية حركة الجسيمات تهتز في مكان محدد تتحرك بسرعة كبيرة تتحرك بسرعة عالية جداً الحجم والشكل حجم وشكل ثابت حجم ثابت وشكل غير ثابت (تأخذ شكل الإناء) حجم وشكل غير ثابت قوى التجاذب قوية متوسطة ضعيفة - قوّم ما المعلومات التي تحتاج إليها لإيجاد كثافة مادة ما؟
كتلة جسم ما من تلك المادة وحجم ذلك الجسم.
تطبيق الرياضيات
- الكثافة: أوجد كثافة قطعة من الرصاص كتلتها 49.01 جم وحجمها 4.3 سم³:
الكثافة = الكتلة ÷ الحجم
الكثافة = 49.01 ÷ 4.3 = 11.39 جم/سم³ - إكمال جدول الكثافة:
المادة الكتلة (جم) الحجم (سم³) الكثافة (جم/سم³) 1 3.0 6.5 0.46 2 111 102 1.09 3 45.11 5.11 8.8 4 125 347 0.36 5 195.5 85 2.3 6 5.625 7.5 0.75 - الكثافة والكتلة: إذا كان لعينتين الحجم نفسه لكنهما مادتان مختلفتان في الكثافة، فهل يمكن أن تتساويا في الكتلة؟ وضح إجابتك باستخدام معادلة حساب الكثافة، وأعط مثالاً لدعمها:
باستخدام قانون الكثافة (الكثافة = الكتلة ÷ الحجم)، إذا كان للمادتين نفس الحجم ولكنهما مختلفان في الكثافة، يكون لكل منهما كتلة مختلفة ولا يتساويان في الكتلة.
مثال 1: قطعتان من الخشب والنحاس لهما نفس الحجم ومختلفان في الكثافة، ستختلف كتلة كل منهما.
مثال 2: قطعتان من الحديد لهما نفس الحجم ولهما نفس الكثافة، فيكونان متساويين في الكتلة.
