گام به گام فصل سوم علوم هفتم

 اتم ها ، الفبای مواد 

 پاسخ فعالیت صفحه 14 علوم هفتم 

فهرستی از موادی را که می‌شناسید، تهیّه، و دربارهٔ آن در کلاس گفت‌وگو کنید.

آب، چوب، پلاستیک، شیشه، فلز، پارچه، سنگ، نفت خام، کاغذ، پشم و …

1- چه تعداد مادهٔ دیگر می‌شود به فهرست شما اضافه کرد؟

خیلی زیاد، مواد موجود در جهان زیاد هستند.

2- تصور کنید که هیچ یک از این مواد را در اختیار نداشته باشید؛ در این صورت زندگی چگونه خواهد بود؟

انسان در زندگی نیازهای بسیاری دارد که تامین آنها بدون وجود مواد غیر ممکن است. در نتیجه بدون مواد زندگی برای انسان امکان پذیر نخواهد بود.

 پاسخ اطلاعات جمع آوری کنید صفحه 15 علوم هفتم 

در یک فعّالیت گروهی دربارهٔ کاربردهای چند مادهٔ پرمصرف در زندگی روزانه تحقیق و نتیجه را به صورت یک روزنامهٔ دیواری به کلاس ارائه کنید

آهن: صنایع اتومبیل، ساختمان، بسته بندی، کشتیرانی، ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی، حمل و نقل ریلی، صنایع نفت و گاز، تجهیزات الکتریکی، تجهیزات و وسایل آشپزخانه.

چوب: صنعت حمل و نقل (کشتی سازی)، بسته‌بندی، کاغذ سازی، ابریشم و چرم مصنوعی، پارچه بافی، ساخت ابزار موسیقی، صنایع چوبی و…

شیشه: وسایل تزیینی، ظروف آزمایشگاهی و ظروف آشپزخانه، آینه سازی، صنایع نشکن، صنایع یخچال سازی، میزهای شیشه‌ای، در و پنجره ساختمان.
نفت خام: سوخت‌های گرمایشی، سوخت ماشین‌های درون سوز، حلال‌ها، روغن‌های روان‌ساز، مواد اولیه صنایع شیمیایی و پتروشیمی، آسفالت و قیر.

پلاستیک: صنایع الکتریکی و الکترونیکی، صنایع شیمیایی، صنایع غذایی و بهداشتی، وسایل پزشکی، صنایع داروسازی، اسباب بازی و کالاهای ورزشی و…

 پاسخ فعالیت صفحه 15 علوم هفتم 

الف) با دقت به شکل زیر نگاه کنید و دربارهٔ برداشت خود از این شکل در کلاس گفت‌وگو کنید.

دانشمند سمت راست معتقد است که می‌توان ماده را بصورت مستقیم به ذره‌های ریز و مشخص تقسیم کرد، اما دانشمند سمت چپ معتقد است که می‌توان ماده را به چند قسمت تقسیم کرده و سپس هر قسمت را به قسمت‌های ریزتر تقسیم نمود. این روند به صورت پایان ناپذیری ادامه دارد و معلوم نیست نهایتاً به چه اجزایی می‌توان رسید.

ب) هر یک از این دو نفر دربارهٔ ماده و ذره‌های ریزتر تشکیل دهندهٔ آن تصوّراتی دارند. شما چه فکر می‌کنید؟

می‌توان ماده را در چند مرحله تقسیم نمود، اما این تقسیم جایی پایان می‌پذیرد و می‌توان به ذرات ریزتری رسید که دیگر تقسیم نمی‌شوند.

 پاسخ فعالیت صفحه 16 علوم هفتم 

1- چند حبه قند بردارید و روی یک پارچه قرار دهید. آنها را با ضربه زدن به چند تکهٔ ریز تبدیل کنید. ضربه زدن را آن قدر ادامه دهید تا پودر قند به دست آید.

2- همهٔ پودر قند را بردارید و داخل یک لیوان آب بریزید و آن را هم بزنید تا حل شود.

3- آیا مطمئنید که تمام ذره‌های قند را برداشته‌اید؟(درستی پاسخ خود را به کمک یک ذره‌بین بررسی کنید).

به کمک ذره‌بین مشخص می‌شود که تعدادی از ذره‌های قند روی پارچه باقی مانده است.

4- آیا ذره‌های قند در آب قابل دیدن‌اند؟ آیا آنها داخل لیوان وجود دارند یا از بین رفته‌اند؟
(آزمایشی برای بررسی ادعای خود پیشنهاد کنید.)

ذره‌های قند در آب قابل دیدن نیستند، اما از بین نرفته‌اند و در میان ذرات آب پخش شده‌اند، به عبارت دیگر قند در آب حل شده است. برای بررسی ادعایمان می‌توانیم مزه آب خالص را با آب درون این لیوان مقایسه کنیم. متوجه می‌شویم که آب این لیوان شیرین است، اما آب خالص شیرین نیست.

 پاسخ فکر کنید صفحه 16 علوم هفتم 

همان‌طور که می‌دانید، بخار آب موجود در هوای اتاق را نمی‌بینیم؛ اما، می‌دانیم که بخار آب در هوای اتاق وجود دارد. آزمایشی پیشنهاد کنید که وجود آن را نشان دهد.

درون یک پارچ استیل که دیواره بیرونی آن خشک است مقداری آب می‌ریزیم. سپس چند قطعه یخ در آن اضافه می‌کنیم. بعد از مدتی، قطره‌های آب روی دیواره بیرونی پارچ تشکیل می‌شوند. بخار آب موجود در هوا در اثر مجاورت با پارچ آب یخ، گرمای خود را از دست می‌دهد تا با پارچ هم دما شود. بخار با از دست دادن گرما، به آب تبدیل می‌شود و قطرات آب، روی جداره خارجی پارچ تشکیل می‌شود. بنابراین نتیجه می‌گیریم که بخار آب در هوای اتاق وجود دارد.

 پاسخ فعالیت صفحه 17 علوم هفتم 

1- برای این فعّالیت، مسابقهٔ زیر را انجام دهید.

الف) ابتدا به گروه‌های مختلف تقسیم شوید. هر گروه با ابزار داده شده، پنج گلولهٔ خمیری طوری درست کند که یکی از گلوله‌ها بدون هسته و چهار تای دیگر دارای هسته باشند. دقت کنید که جنس هسته‌ها متفاوت باشند.

ب) گلوله‌ها را شماره گذاری، و مشخصات هر یک را برای خود یادداشت کنید.

پ) هر گروه، گلوله‌های خود را با گروه دیگر مبادله کند و از آن گروه بخواهد که به کمک ابزار موجود و با چند آزمایش، ساختار و درون گلوله‌ها را پیش‌بینی کند.

ت) در پایان از گروه همکار خود بخواهید میزان درستی پاسخ‌های شما را مشخص کند.

2- گلوله‌ها را مانند شکل با یک چاقو دو قسمت کنید و ساختار آنها و جنس هسته‌ها را با مشاهدهٔ مستقیم، مشخص و یادداشت کنید.
– پاسخ‌های قبلی خود را که از راه مشاهدهٔ غیر مستقیم به دست آورده بودید با این مشاهدات مقایسه کنید.
ابتدا خلال را از وسط گلوله ها عبور می دهیم درصورت عبور خلال از داخل گلوله نتیجه می
گیریم گلوله هسته ندارد به کمک سیم و لامپ و باتری یک مدار درست می کنیم و گلوله های هسته
دار را از طریق سوراخهایی که توسط خلال ایجاد شده در مدار قرار می دهیم اگر رسانا باشد لامپ
روشن می شود گلوله هایی که هسته فلزی دارند را به آهن ربا نزدیک می کنیم درصورت جذب
می فهمیم جنس هسته از آهن است گلوله هایی که رسانا نباشند هسته شیشه ای یا چوبی دارند
که گلوله با هسته چوبی سبکتر است

 پاسخ آزمایش کنید صفحه 18 علوم هفتم 

1- مقداری کربن (زغال)، گوگرد، یک تکه سیم مسی و یک میخ آهنی بردارید. ویژگی ظاهری این عنصرها را یادداشت کنید؛ سپس با یک چکش روی آنها ضربه بزنید. مشاهدات خود را بنویسید.

کربن (ذغال): جامد سیاه رنگ – گوگرد: جامدی با رنگ زرد کم رنگ – سیم مسی: جامد نسبتاً قرمز رنگ
میخ آهنی: فلز نقره‌ای براق مایل به خاکستری که در مجاورت هوا به رنگ قرمز یا قهوه‌ای در می‌آید.
کربن و گوگرد در اثر ضربه چکش خرد می‌شوند. سیم مسی به راحتی خم می‌شود و میخ آهنی به سختی تغییر شکل می‌دهد.

2– یک مدار الکتریکی درست کنید و با استفاده از آن، رسانایی الکتریکی میخ آهنی، پوش‌برگ (فویل) آلومینیمی، گوگرد و زغال را بررسی کنید. مشاهدات خود را بنویسید.

از این مشاهدات نتیجه می‌شود میخ آهنی و فویل آلومینیمی، رسانایی الکتریکی بالایی دارند، اما گوگرد نارسانا است و رسانایی الکتریکی کربن کم است.

 پاسخ فکر کنید صفحه 19 علوم هفتم 

دانش آموزی با استفاده از نتایج آزمایش‌های بالا، برخی از ویژگی‌های مواد را در دو گروه جداگانه در جدول زیر نوشته است. با بررسی آن به پرسش‌ها پاسخ دهید.

الف) جدول را کامل کنید.

ب) برای هر یک از گروه‌ها یک عنوان انتخاب کنید.

گروه (1): رسانا / گروه (2): نارسانا

پ) اگر بخواهید عنوان فلز و نافلز را به گروه‌های بالا نسبت دهید، کدام واژه را به گروه (1) و کدام را به گروه (2) نسبت می‌دهید.

گروه (1): فلز / گروه (2): نافلز
 

ت) عنصرهای زیر را در دو گروه فلز و نافلز طبقه بندی کنید.
«نقره، آلومینیم، طلا، کربن، گاز نیتروژن، گاز اکسیژن، مس، آهن، گوگرد»

فلزها: نقره، آلومینیم، طلا، مس، آهن / نافلزها: کربن، گاز نیتروژن، گاز اکسیژن، گوگرد

 پاسخ فعالیت صفحه 20 علوم هفتم 

1- با توجه به شکل‌های زیر به پرسش‌های مطرح شده، پاسخ دهید:

الف) مشخص کنید که هر یک از شکل‌ها نشان دهنده ساختار اتمی کدام یک از مواد زیر است: «عنصر فلز، عنصر نافلز و ترکیب»

شکل (1): عنصر نافلز شکل (2): ترکیب شکل (3): عنصر فلز

ب) یک تعریف مناسب برای ترکیب ارائه کنید.

ماده‌ای که از پیوند دو یا چند نوع اتم به وجود می‌آید، ترکیب نام دارد.

2- پیش‌بینی کنید موادی که مصرف می‌کنیم یا با آنها سروکار داریم، عنصرند یا ترکیب. برای پیش‌بینی خود دلیل بیاورید.

بیشتر موادی که مصرف می‌کنیم، ترکیب هستند؛ زیرا تعداد عنصرها محدود است و تعداد موادی که اطراف ما هستند، بسیار بیشتر از عنصرها است. بنابراین اکثر آنها ترکیب هستند. دلیل دیگر این امر آن است که اکثر عنصرها به راحتی با برخی عنصرهای دیگر پیوند داده و به ترکیب تبدیل می‌شوند. بنابراین اکثر عنصرها در طبیعت به صورت ترکیب وجود دارند.

 پاسخ فکر کنید صفحه 21 علوم هفتم 

شکل‌های زیر ساختار اتمی 3 عنصر را نشان می‌دهند. با توجه به آنها، چند ویژگی کلی برای عنصرها و اتم‌ها بنویسید.

1- اندازه اتم‌های عنصرهای مختلف با هم متفاوت است.

2- اتم‌های هر عنصر دارای الکترون، پروتون و نوترون است.

3- همه اتم‌ها هسته دارند.

4- پروتون‌ها و نوترون‌ها درون هسته و الکترون‌ها در اطراف هسته قرار دارند.

5- تعداد الکترون‌ها، پروتون‌ها و نوترون‌ها در اتم‌های عناصر مختلف، متفاوت است.

6- در اتم‌های هر عنصر تعداد الکترون‌ها با تعداد پروتون‌ها برابر است.

 پاسخ آزمایش کنید صفحه 22 علوم هفتم 

5 گرم شکر، آب و هوا را با استفاده از ترازو بردارید. با مشاهده حجم این سه ماده، درستی پاسخ‌های خود را بررسی کنید (برای وزن کردن هوا از توپ والیبال، فوتبال یا بسکتبال استفاده کنید).

5 گرم شکر کمتر از 5 گرم آب حجم اشغال می‌کند و حجم 5 گرم آب نیز کمتر از حجم 5 گرم هوایی است که درون توپ جای گرفته (حجم 5 گرم هوا برابر با حجم توپ است). بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که ذرات شکر نزدیک‌تر به هم قرار گرفته‌اند و فشرده‌تر هستند. فاصله ذرات آب نسبت به هم بیشتر از ذرات شکر است و ذرات هوا نیز نسبت به ذرات آب، در فاصله بیشتری از هم قرار دارند.

 پاسخ آزمایش کنید صفحه 22 علوم هفتم 

وسایل و مواد: سرنگ، چوب پنبه (پلاستیک)، وزنه، گیره، پایه، آب و شن
روش آزمایش

1- 3/4 حجم یکی از سرنگ‌ها را از آب و دیگری را از شن پر کنید.

2- با کشیدن پیستون، داخل سرنگ سوم به همان مقدار هوا وارد کنید.

3- نوک سرنگ‌ها را با درپوش آن محکم ببندید ، یا در یک چوب پنبه با پلاستیک فرو برید و با خمیر بازی دور آن را محکم ببندید تا تمام درزها گرفته شود.

4- سرنگ‌ها را با استفاده از گیره محکم ببندید و روی هر کدام، یک وزنه با جرم یکسان قرار دهید ، یا با کف دست سرنگ را به سمت پایین فشار دهید.

5- مشاهدات خود را بنویسید. از این مشاهدات چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟

مشاهده می‌شود که حجم هوای داخل سرنگ کم می‌شود اما حجم شن و حجم آب تغییر نمی‌کند. از این آزمایش نتیجه می‌گیریم که می‌توان یک گاز را به راحتی متراکم کرد و حجم آن را کاهش داد اما نمی‌توان یک مایع یا جامد را به آسانی متراکم کرد.

 پاسخ گفت و گو کنید صفحه 23 علوم هفتم 

نمودار زیر میزان افزایش حجم مقدار یکسانی از چند ماده را در اثر گرم کردن به مقدار یکسان نشان می‌دهد. درباره داده‌های این نمودار در کلاس گفت‌وگو کنید.

اگر مقدار یکسانی از گاز، مایع، جامد فلزی و جامد نافلزی را به مقدار یکسان گرم کنیم، میزان افزایش حجم آنها با هم متفاوت خواهد بود. هر چه فاصله مولکول‌ها از هم بیشتر باشد و ملکول‌ها آزادی عمل بیشتری داشته باشند، در اثر گرم کردن بیشتر افزایش حجم پیدا می‌کنند. بنابراین در اثر گرم کردن، افزایش حجم گازها بیشتر از مایعات و افزایش حجم مایعات بیشتر از جامدات می‌باشد. از بین جامدات هم فلزات که به صورت شبکه‌ای از اتم‌ها در کنار هم قرار گرفته‌اند راحت‌تر از نافلزات حجمشان افزایش پیدا می‌کند. اتم‌های نافلزات درون ساختار مولکولی قرار دارند و بین مولکول‌های آنها نیز پیوندهایی وجود دارد که این ساختار باعث می‌شود افزایش حجم سخت‌تر صورت گیرد.

 پاسخ آزمایش کنید صفحه 23 علوم هفتم 

یک بطری شیشه‌ای بردارید و یک بادکنک را محکم به درِ آن ببندید. حال یک پارچ پلاستیکی را تا نیمه از آب سرد پر کنید و بطری را درون آن قرار دهید؛ سپس پارچ پلاستیکی را تا نیمه از آب داغ پر کنید و دوباره بطری را درون آن قرار دهید. مشاهدات خود را یادداشت کنید.
هشدار: هنگام استفاده از آب داغ نکات ایمنی را رعایت کنید.

آب سرد اطراف بطری شیشه‌ای سبب می‌شود فاصله مولکول‌های هوا از هم کم‌تر شده و حجم آن کاهش یابد. بنابراین بادکنک خالی می‌شود و بالعکس، آب داغ اطراف بطری شیشه‌ای سبب می‌شود فاصلهٔ مولکول‌های هوا از هم بیشتر شده و حجم آن افزایش یابد. بنابراین مقداری از هوا وارد بادکنک می‌شود و بادکنک باد می‌شود

 پاسخ فکر کنید صفحه 24 علوم هفتم