تغییرهای شیمیایی در خدمت زندگی
گفت و گو کنید صفحه 10
دربارهٔ مفید یا مضر بودن هریک از تغییرهای شـیمیایی نشـان داده شـده در شـکل ٢ ،در کلاس گفت و گو کنید.
| سوختن جنگل | سوختن جنگل مضر است ولی از یک طرف باعث فعال شدن دانه ی سخت و نهفته درختان در روی زمین می شود . |
| پیر شدن | رشد تکامل فرد مفید و پیر شدن سلول ها مضر است |
| فاسد شدن سیب | مضر است ولی باعث بازگشت مواد به طبیعت میشود |
| زنگ زدن آهن | مضر است ولی باعث بازگشت مواد به طبیعت میشود |
| پوسیدن کاغذ | مضر است ولی باعث بازگشت مواد به طبیعت میشود |
آزمایش کنید صفحه 11
مواد و وسایل
قرص جوشان (ویتامین C) ، آب ، لیوان پالستیکی، دماسنج، گیره و پایه
روش اجرا
۱ــ 1/3 حجم یک لیوان بالستیکی را با آب پر کنید و دمای آب را اندازه بگیرید.
۲ــ دو عـدد قـرص جوشـان درون لیـوان بیندازید و منتظر بمانید تا در آب حل شود.
حال دمای محتویات درون لیوان را با دماسنج اندازه بگیرید.از این آزمایش چه نتیجه ای می گیرید؟
حل شدن قرص جوشان بر خلاف تصور گرما گیر است و دمای دما سنج پایین می اید . تغییرات شیمیایی با
تغییرات دما همراه هستند.
فکر کنید صفحه 11
هر یک از شکلهای زیر، یک تغییر شیمیایی یا فیزیکی را نشان می دهد.
الف) میخ آهنی در محلول کات کبود
ب) آزمایش کوه آتشفشان
پ) جوشیدن آب
ت) تخم مرغ در سرکه
با توجه به آنها مشخص کنید:
الف) کدام تغییر(ها) فیزیکی و کدام تغییر(ها) شیمیایی اند؟
| الف) میخ آهنی در محلول کات کبود | واکنش مس سولفات با آهن یک تغییر شیمیایی و گرما ده است . |
| ب) آزمایش کوه آتشفشان | تغییر شیمیایی گرماده که با تولید گاز همراه است . |
| پ) جوشیدن آب | تبخیر آب یک تغییر فیزیکی که گرما گیر است . |
| ت) تخم مرغ در سرکه | حل شدن پوسته تخم مرغ در سرکه یک واکنش شیمیایی و گرماگیر است |
ب) چه شواهدی نشان دهندهٔ تغییر شیمیایی اند؟
1) تولید گاز
2) تغییرات دما همراه با نور و گرما
3) تشکیل ماده جامد
4) تولید ماده ی جدید با خواص جدید نشانه تغییر شیمیایی مواد می تواند باشد.
آزمایش کنید صفحه 13
مواد و وسایل
شمع، بشر، کبریت، چند ظرف شیشه ای، زمان سنج، استوانهٔ مدرج، آب
روش اجرا
الـف) یک شـمع برداریـد و با کبریت آن را روشـن کنید. سـپس، یـک ظرف را وارونـه روی آن قـرار دهید و بلافاصله
زمان سنج را روشن کنید. حال، زمانی را که طول می کشد تا شمع خاموش شود، اندازه گیری و یادداشت
کنید.
ب) فعالیـت قسـمت «الـف» را بـا چند ظرف شیشـه ای گوناگون انجام دهید و نتایج را در جدول زیر بنویسید
(برای راحتی کار، ظرف های شیشه ای را شماره گذاری کنید).
| شماره ظرف |
حجم هوای درون ظرف
(میلی لیتر)
|
زمان لازم خاموش شدن شمع
(ثانیه)
|
| (1) | 100 | 10 |
| (2) | 200 | 20 |
| (3) | 300 | 30 |
| (4) | 400 | 40 |
| (5) | 500 | 50 |
پ) حجم هوای درون هر یک از ظرفها را اندازه گیری و جدول بالا را پر کنید.
ت) داده های آزمایش بالا را روی نمودار زیر رسم کنید.
در یک نمودار خط افقی متغیری مستقل (آنچه ما تغییر می دهیم اندازه ظرف) را می نویسیم و در خط عمودی
متغیر وابسته (آنچه در طول آزمایش خودش تغییر می کند) نوشته و اندازه گیری می شود.
.
ث) پیش بینی کنید اگر حجم ظرفی ۳۰۰۰ میلی لیتر (۳ لیتر) باشـد، چند ثانیه طول میکشـد تا
شمع خاموش شود.
حدود 300 ثانیه
ج) در یک آزمایش بررسی کنید، تغییر طول شمع روی زمان روشن ماندن آن چه اثری دارد.
زمان خاموش شدن شمع به مقدار اکسیژن موجود بستگی دارد اما در حالت عادی و در محیط باز هرچه شمع
طول بیشتری داشته باشد دیرتر خاموش میشود.
آزمایش کنید صفحه 14
وسایل و مواد: شمع، سیم ظرفشویی، لوله آزمایش، لیوان شیشه ای، بشر، کبریت، ماژیک، خط کش، آب،
بشقاب، گیره، پایه
به منظور انجام این فعالیت:
الف) هر یک از افراد گروه، آزمایش موردنظر خود را روی کاغذ رسم کند یا بنویسد.
ب) با همفکری یکدیگر، آزمایش های پیشنهادی اعضای گروه را بررسی و از میان آنها، آزمایشی
که مناسب تر است را انتخاب کنید
پ) آزمایش را اجرا و نتایج را یادداشت کنید.
ت) اگر آزمایش شما نیاز به اصلاح دارد، آن را اصلاح کنید و دوباره انجام دهید.
ث) نتیجه به دست آمده در گروه خود را با گروه های دیگر به اشتراک بگذارید.
در این واکنش شیمیایی آهن نرم و نازک در اثر گرما با اکسیژن هوا ترکیب شده و بعد از 5دقیقه کاهش میزان
هوا دلیل بر ترکیب اکسیژن با آهن می باشد که می توان در صد اکسیژن را محاسبه کرد .
آزمایش تجزیه آب اکسیژنه در حضور کاتالیز گر (اهن اکسید –پتاسیم یدید – منگنز دی اکسید) گاز اکسیژن
زیادی تولید شده که می تواند ذغال نیمه افروخته را روشن کند. اب اکسیژنه در کنار کاتالیزگر تجزیه شده
اکسیژن واب تولید می کند اکسیژن زیادی آتش را شعله ور می کند.
فکر کنید 15 علوم هشتم
دانش آموزی با استفاده از آب اکسیژنه، گاز اکسیژن تولید کرده و مطابق شکلهای زیر، آن را روی یک زغال نیم
افروخته دمیده اسـت. با توجه به این شـکلها توضیح دهید، چرا زغال در شکل شمارهٔ ۲ با شعله بزرگتر و نورانی
تری می سوزد؟
هر چقدر مقدار اکسیژن بیشتری به شعله برسد ، شعله بزرگتر و روشن تر می شود و اکسیژن تولید شده از
آب اکسیژنه خالص است.
اطلاعات جمع آوری کنید صفحه 16
در یـک فعالیـت گروهـی دربارهٔ راههـای جلوگیری از گازگرفتگی با کربن مونوکسـید و همچنین ویژگـی وسـایل
گاز سـوز تحقیق کنیـد و نتیجه را به صورت پوسـتر یا پرده نـگار در کلاس ارائه کنید. در ضمن نتیجهٔ فعالیت
همکلاسی های خود را به والدین خود نیز گزارش دهید.
در اثر سوختن ناقص مواد الی گاز بی رنگ وبی بویی تولید می شود. این گاز تمایل زیادی برای چسبیدن
به هموگلوبین خون دارد و نمی گذارد اکسیژن در دم وارد شود فرد در اثر کمبود اکسیژن به راحتی خفه
می شود.
1- اطمینان از نصب صحیح مشعل گاز (وسیله گاز سوز)
2- خودداری از سوزاندن زغال سنگ در داخل خانه (فضای بسته)
3- اجتناب از تبدیل و تغییر وسایل گرمایشی سوختی
4- استفاده از دودکش مناسب
5- تهویه مناسب جریان هوا در خانه
6- بازرسی سالانه وسایل گاز سوز یا گرمایشی
فعالیت صفحه 17
آزمایشـی را طراحی کنید که بتوان با اسـتفاده از آن نشان داد که از سوختن شـمع، بخار آب و گاز کربن دی
اکسـید تولید می شـود (راهنمایی: هرگاه گاز کربن دی اکسید را در آب آهک بدمیم، مخلوط شیری رنگ تولید
می شود).
وسایل لازم:
شمع، لوله های خمیده، ظرف شیشه ای، بشر بزرگ، آب، یخ، نمک، آب آهک
شرح و روش اجرا:
1- گازهای خروجی بالای شعله را با یک لوله خمیده در ظرفی از آب ، یخ و نمک وارد می کنیم. با عبور این
گازها از این مخلوط ، بخار آب سرد می شود و به قطرات ریز آب تبدیل می شود.
2- این گازها را از طریق لوله به محلول آب آهک وارد می کنیم ، آب آهک شیری رنگ می شود که نشان دهنده
وجود دی اکسید کربن است.
نتیجه گیری:
هیدروکربن های موجود در پارافین شمع بر اثر سوختن (احتراق) ، دی اکسید کربن و بخار آب تولید می شوند.
آزمایش کنید صفحه 17
مواد و وسایل
سیم ظرفشویی، باتری کتابی
روش اجرا
مقـداری سـیم ظرفشـویی بسـیار نـازک برداریـد و یـک باتـری کتابـی ۹ ولتـی را از قطب مثبـت و منفی به
رشـته های سـیم ظرفشـویی تماس بدهید. چه چیزی مشاهده می کنید؟
سیم ظرفشویی شعله ور میشود
از این آزمایش چه نتیجه ای می گیرید؟
بوسیله جریان الکتریکی باتری می توان سیم آهنی نازک را گرم و شعله ور کند.
آزمایش کنید صفحه 18
الف) یک حبه قند را با استفاده از پنس روی شعلهٔ شمع بگیرید و صبر کنید تا شروع به سوختن کند.
ب) حبه قند در حال سوختن را از شعله دور کنید. چه چیزی مشاهده می کنید؟
قند ابتدا گرم و قهوه ای رنگ می شود و آب می شود و پس از جدا شدن از روی شعله سرد و سفت می شود.
پ) یک حبه قند دیگر بردارید و آن را به خاک مرطوب باغچه آغشته کنید. سپس آن را روی شعلهٔ شمع بگیرید تا
شروع به سوختن کند.
ت) حال حبه قند را از شعلهٔ شمع دور کنید؛ چه چیزی مشاهده می کنید؟
قند سریعتر می سوزد و ذوب می شود.
ث) از این آزمایش چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟
نتیجه می گیریم که خاک مرطوب گلدان به عنوان یک کاتالیزگر (آنزیم) عمل می کند و به سوزاندن راحت تر
کمک می کند.
آزمایش کنید صفحه 19
الف) با استفاده از این مواد و وسایل، تلاش کنید لامپ را روشن کنید.
(راهنمایی: به جای باتری از تیغه های مسی و آهنی و لیموترش استفاده کنید.)
1- یک لیمو ترش نسبتاً بزرگ انتخاب کرده و روی میز بگذارید و آن را به آرامی روی میز فشار دهید و آن را
بغلتانید تا پره های داخل آن له شده و پاره شود اما لیمو پاره نشود.
2- دو تیغه مسی و آهنی را در دو نقطه جداگانه در لیمو فرو کرده و سیم را به سر آنها وصل کنید.
3- دو سر سیم را به لامپ LED وصل کرده و لامپ روشن می شود.
نتیجه گیری: فلزات مس و آهن با لیمو ترش واکنش می دهند و انرژی آنها با تغییر شیمیایی آزاد شده و جریان
الکتریکی ایجاد می کند.
ب) آزمایش هایی را طراحی و تحقیق کنید که چگونه می توان یک لامپ ۲ ولتی را با استفاده از این باتری ها
روشن کرد.
به جای مس و آهن ، می توانیم از مس و منیزیم یا مس و روی استفاده کنیم و از الکترولیت قوی تری استفاده
کنیم. مانند سلول های شیمیایی: مس – منیزیم و الکترولیت: سولفات مس یا مس – روی و اسید سولفوریک
رقیق
فکر کنید صفحه 19
برای اسـتفاده کردن از انرژی ذخیره شـده در مواد، به جز سـوزاندن آنها، چه روشهای دیگری هست؟
1- واکنش های مختلف مثل تولید الکتریسیته
2- استفاده از نور برای تولید برق و گرما
3- استفاده از خاصیت مغناطیسی مواد
آزمایش کنید صفحه 20
مواد و وسایل
قوطی خالی فیلم، قرص جوشان، آب
روش اجرا
یک قوطی خالی فیلم را تا نیمه از آب پر کنید؛ سپس یک قرص جوشان را نصف کنید و درون آن بیندازید و در آن
را محکم ببندید (قرص جوشان ویتامین c و جوش شیرین دارد).
حال قوطی را وارونه روی زمین قرار دهید و کمی از آن فاصله بگیرید. چند ثانیه منتظر بمانید و مشاهدات خود را
یادداشت کنید. از این آزمایش چه نتیجه ای می گیرید؟ ا ین آزمایش را با قرار دادن یک تخته پاک کن روی قوطی
دوباره انجام دهید و نتایج را در کلاس به بحث بگذارید.
مشاهدات: قصر جوشان در آب حل شده و گاز دی اکسید کربن تولید می کند. گاز داخل قوطی جمع شده و به
آن فشار وارد می کند و قوطی چند متر به بالا پرتاب می شود.
نتیجه گیری: اگر تغییر شیمیایی در شرایط مناسب انجام شود ، می تواند کار را انجام داده و جسمی را حرکت
دهد. مانند پاک کن که با فشار گاز از قوطی پرتاب می شود.
فعالیت صفحه 20
با اسـتفاده از قرص جوشـان، آب، بطری خالی و ابزار مناسـب، یک جسـم متحرک بسازید و راههایی برای
افزایش سرعت آن پیشنهاد کنید.
1- با استفاده از کاغذ یا مقوا ، یک موشک استوانه ای با نوک مخروطی می سازیم.
2- مقداری آب جوش در قوطی فیلم بریزید و یک قرص جوش در آن قرار دهید.
3- در قوطی را به سرعت بسته به انتهای موشک وصل کنید.
4- گاز دی اکسید کربن حاصل از واکنش ، موشک را چند متر بالاتر پرتاب می کند.
برای افزایش سرعت ، شرایط زیر باید رعایت شود:
سبکی – طراحی صحیح – استفاده از قرص های جوشان بیشتر – استفاده از نوشابه به جای آب و استفاده از
آب گرم – استفاده از قرص های پودر شده و غیره.
