مقدمهP بـيـشتـر بـد ا نـيم علـو متـجـربــي
علوم تجربي پنجم ابتدايي بخش اول - ساختمان مواد
1-مانند دانشمندان فكر كنيد :
درسالهايپيشآموختيدكه "مشاهده كنيد"يعنيمشاهدهكردنيكراهيادگيرياست.مشاهدهيعنياستفاده از اندام هايمختلف.
2- بپرسيد :
تحقيقات علمي معمولاً با چيزهايي شروع مي شوند كه درباره آنها اطمينان كافي نداريد. در اين مواقع پرسش هايي به ذهن شما مي رسد كه واقعاً مايليد به آنها جواب دهيد.
3- فرضيه بسازيد :
وقتي شما با استفاده از مشاهده به پرسش خود يك پاسخ احتمالي مي دهيد فرضيه سازي مي كنيد. اما فرضيه بايد قابل آزمايش كردن باشد. در غير اينصورت لازم است آن را عوض كنيد.
4- آزمايش كنيد :
معمولاً در آزمايش هاي مقايسه اي همه چيز را مشابه انتخاب مي كنند و فقط يك چيز را تغير مي دهند. در اين آزمايش هم فقط دماي آب در سه ليوان تفاوت داشت. (آزمايش تهيه آب ليمو).
5- يادداشت برداريد :
وقتي آزمايش را انجام مي دهيد مشاهده مي كنيد و اطلاعاتي به دست مي آوريد كه بايد آنها را يادداشت كنيد. تهيه نمودار و جدول، راهي براي رسيدن به نتيجه است براي كسب اطمينان از درستي نتيجه، لازم است آزمايش چند بار تكرار شود.
6- نتيجه بگيريد : بعد از مطالعه اطلاعات به دست آمده، بايد از آنچه آموخته ايد نتيجه گيري كنيد. نتيجه بايد درباره فرضيه شما باشد.
7- نظريه: فرضيه ايي كه از راه هاي مختلفي درست در آيد، نظريه ناميده مي شود.
1P بـيـشتـر بـد ا نـيم علـو متـجـربــي
مـادّه:B آنچهكهدراطرافمايافتميشود.
مـولكول:Bكوچكترينذرهيمادهيخالصاستكهدارايخواصآنمادهباشد،وبهحالتپايدارميتواندوجودداشتهباشد.
اتم: Bكوچكترينقسمتمادهاستكهمعمولاًبهحالتتركيبوجودداردوبهتنهاييپايدارنيست.
تعداد،نوعوموقعيتاتمهايسازندهيمولكولهايهرمادهباموادديگرمتفاوتاست.بههميندلايلموادمختلفخاصيتهايمتفاوتدارند.
سوألçچراموادمختلفخواصمختلفدارند؟ سهدليلبرايتفاوتآنهابياوريد؛
1-تفاوتدرنوعاتمهايتشكيلدهند.
مثال(قندمعموليC12H22O11 ) و(نمكطعامNa3L)بهعلتتفاوتدرنوعاتمهاخواصمتفاوتدارند.
2- تفاوتدرتعداداتمها.مثال (آبH2O)و(آباكسيژنهH2O2)آبكهمايهيحياتاستاماآباُكسيژنهمايعيبسيارخطرناككهفقط
دريكاتماكسيژناينتفاوتبهچشمميخورد.
مولكول (اِتِر) مولكول(الكُلاِتِليك)
3- تفاوتدرموقعيتاتمهانسبتبهيكديگردرمولكولماده.ممكناست تعداد و نوع اتمهايتشكيلدهندهيمولكولدومادهباهميكسانباشد امافقطيكجابهجاييجزئيدرموقعيتاتمهانسبتبهيكديگردرمولكولكافياستكهدومادهخواصمتفاوتداشتهباشند.
مثال(الكلاتليكC2H6O) و (اِترC2H6O)
Bمولكولهايموادپيوستهدرحالحركتند(جنبشتد).
Bگرماموجبزيادشدنحركت(جنبش) مولكولهاميشود.
Bسرمانيزموجبكنديحركت(جنبش) مولكولهاميشود.
Bمولكولهايهرمادههمديگرراميربايند.اينعملمولكولهارارُبايشياكششمولكوليميگوييم.
Bرُبايشياكشش مولكولهادرهمهياجساميكساننيست.
Bمواددرطبيعتبهسهحالتجامد،مايعوگازيافتميشَوند.
Bميزانكشش،ربايشوجنبشمولكوليدراينسهحالتمتفاوتاست.
Bميزانكششوربايشمولكوليدرجامداتزياد و جنبشمولكولهابسياركماست.
Bميزانكششوربايشمولكوليدرمايعاتكم و جنبشآنهانيزبهكنديصورتميپذيرد.
Bميزانكششوربايشمولكوليدرگازهاوجودندارد.اماجنبشمولكوليبسيارزياددارند.
Bدوويـژگـيمـادهقسمتيازفضارااشغالكردهباشد.دارايجرمباشد.
Bوزن: حاصلنيروهايجاذبهاياستكهبرذراتماديشيءواردميشود.
Bجرم: يكيازويژگيهايهرشيءمادياستكهبامقدارمادهيتشكيلدهندهِآنشيءنسبتمستقيمدارد.يعنيهرچهمادهمتراكمترباشد،
اينويژگيبيشتراست.
عنصـر: Bمادهاياستكهمولكولهايآنازيكنوعاتمساختهشدهباشند. تــــركيب:Bمادهاياستكهمولكولآنبيشازيكنوعاتمتشكيلشدهباشد.
مخلوط: Bهرگاهچندمادهيمختلف(عنصر/تركيب)رابهنسبتدلخواهطوريباهمبياميزيمكههريك خواصاوليهيخودراحفظكنندوبهآسانيباروشهايسادهيفيزيكيقابلجداشدنازهمباشند.
امجدكانيساناني 9/7/86
ساختمان مواد:
ماده چيست؟
تمام چيزهاي غير زنده اي كه در اطراف ما هستند، ماده نام دارند. بعضي از مواد مانند چوب و سنگ شكل ثابتي دارند. موادي كه در دماي معمولي شكل آنها تغيير نكند، جامد هستند. موادي كه به شكل ظرف خودشان در آيند مايع هستند و موادي كه در فضا پخش مي شوند و با چشم ديده نمي شوند گاز هستند.
مواد از چه ساخته شده اند؟
اگر به دانه هاي شكر نگاه كنيد مي بينيد از دانه هاي بسيار ريزي درست شده است كه اين ذره هاي بسيار كوچك با چشم معمولي قابل مشاهده نيستند. پس با ميكروسكوپ ها ي بسيار قوي آن را هزاران برابر دشت مي كنند كه مي توان آنها را ديد. به هر كدام از اين ذره- ها يك مولكول شكر گفته مي شود. مولكول هر ماده با ماده ديگر متفاوت است و به همين دليل، مواد خاصيت هاي متفاوتي دارند. رنگ، بو و مزه از خاصيت هاي هر ماده هستند.
آيا مولكول ها حركت دارند؟
اگر در يك شيشه عطر را باز كنند و در جايي قرار دهيد، بوي آن در هواپخش شده و به مشام مي رسد. پس نتيجه مي گيريم كه مولكول هاي عطر پيوسته در حركتند و بوي عطر در هوا پراكنده مي شود. در تمام مواد مولكول پيوسته در حال جنبش هستند. بويي كه از شيشه عطر برمي خيزد همان مولكول هاي ماده است كه از ماده جدا مي شوند و به بيني ما وارد مي شوند.
حال اگر در يك ظرف روغن چند قطره آب بريزند و آنها را با وسيله اي به هم نزديك كنيد به هم مي پيوندند؛ يعني مولكول هاي هر ماده همديگر را مي يابند. ربايش مولكول ها در همه اجسام يكسان نيست. در بعضي مواد ربايش با شدت بسياري صورت مي گيرد مانند چوب كه نمي توانيم آن را با تست جدا كنيم.
وضع مولكول ها در مواد جامد، مايع و گاز چگونه است؟
در مواد جامد مولكول ها به هم نزديك اند و با نيروي زياد يكديگر را مي ربايند. مولكول ها در مواد جامد فقط در سر جاي خود مي لرزند؛ به همين دليل، شكل و حجم مواد جامد هميشه ثابت است و تغيير نمي كند.
در مواد مايع فاصله مولكول ها از هم بيشتر است. مولكول هاي مواد مايع مانند دانه هاي زنجير به هم متصل
اند و زنجيرهاي كوچكي را به وجود آورده اند. مولكول هاي مواد جامع مي توانند آزادانه سُر بخورند و جابه جا شوند. به همين دليل يك مايع به شكل ظرف خود در مي آيد.
در بين مولكول هاي گاز تقريباً نيروي ربايش وجود ندارد. به همين دليل مولكول هاي گاز همديگر را نمي ربايند و آزادانه حركت مي كنند. فاصله بين مولكول هاي گازها از دو ماده ديگر بيشتر است. به همين دليل گازها در همه جا و در محيط اطراف خود پراكنده اند.
چرا مواد خاصيت متفاوتي دارند؟
مولكول ها از ذرات كوچك تري به نام اتم تشكيل شده اند. اگر اتم هايي كه مولكول هاي يك ماده را مي سازند يكسان باشند. به آن ماده عنصر مي گوئيم. گاز اكسيژن كه براي تنفس موجودات زنده ضروري است يك عنصر است. چون مولكول آن از دو اتم يكسان ساخته شده است. موادي مانند طلا، آلومينيم و آهن يك عنصر هستند.
اگر مولكول هاي يك ماده از دو يا چند نوع اتم ساخته شده باشد به آن ماده تركيب مي گوئيم. مانند آب كه از دو اتم ئيدروژن و يك اتم اكسيژن تشكيل شده است.
2Pبـيـشتـر بـد ا نـيم علـو متـجـربــي
Bبعضيازموادكهدرگروهعناصرقرارميگيرند:طلا،نقره،مس،آهن،آلومينيوم،سُرب،پلاتين،نيكل،
تنگستن،روي،قلع،جيوه،كُلُر،گوگرد،كربن،اُكسيژن،ئيدروژن،ازُت و... .
بعضيازتركيبات:آب،شكر،ماسه،جوششيرين،دياكسيدكربن،نمك،آهك،سنگآهك و... .
بعضيازمخلوطها:هوا،مخلوطقنددرآبكهخودنوعيمحلولاست،نمكدرآب كهخودنوعيمحلولاست،
الكلوآب كهخودنوعيمحلولاست،نوشابه،پودرگوگردوپودرآهن،خاكارهوبُرادهيآهن،ترشيجات،مربّا،
چايشيرين كهخودنوعيمحلولاست و... .
خواص(فيزكيوشيمياييمادّه):
خـــــــواصفيـزكــييكمادّهصفاتويژهايهستندكهميتوانيمباپنجحسخودآنهارادرككنيم. ازجملـــه: رنگN،بو،مزه،سختيI،سنگيني،شكنندگيO،قابليتانتقالحرارت،
خاصيتارتجاعي(فنـري)،قابليتتحليلدرآبودرسايـرمايعاتديگر،قابليتشكلپذيريوچكشخوري،
نقطهيذوبو نقطهيجوش.
خــــــواصشيميايييكمادّهصفاتويژهاياستكهبهنحوهيعمليكمادهباموادديگرمربوطميشود. مـــانند:تأثيررطوبتبرآهنكهسببايجادزنگزدگيميشود،اثرسركهبرجوششيرينكهتوليدگازكربنيكميكند،يااستفادهموادسوختيازاكسيژنِهوابرايسوختن.
دريك(تغيير)فيزيكيفقطخواصويژهيفيزيكيعنصرتغييرميكند.بدونآنكهتغييريدرخودعنصربوجودآيد.
نمونههاييازتغييراتفيزيكي:تراشيدنچوب،پارهكردنكاغذ،شكستنشيشهو... .
دريك(تغيير)شيمياييخواصشيمياييمادهبهنحويتغييرشكلپيداميكندكهمادهيجديديهمراهباخواصيمتفاوت بامادهياوليهتشكيلميگردد. نمونههاييازتغييراتشيميايي:گوارشغذادربدن،تيرهشدننُقره،زنگزدگيآهن،سوختنچوب،تُرششدنشيرو... .
امجدكانيساناني 15/7/86
علوم تجربي پنجم ابتدايي بخش دوم - تغييرات ماده
مواد تغيير مي كنند:
مواد مختلف يعني عنصرها، تركيب ها و مخلوط ها هميشه به يك صورت باقي نمي مانند و ممكن است تغيير كنند و مي دانيم كه همه مواد از نظر رنگ، حجم،بو، سختي و نرمي با هم متفاوتند و علي رغم اين تفاوت ها پاره اي از مواد به هم شبيه اند.
شباهت هاي مواد عبارتند از :
1- همه مواد حجم دارند.
2- همه مواد وزن دارند.
3- ماده ي تشكيل دهنده همه مواد جرم آنها را تشكيل مي دهد.
4- همه مواد از مولكول تشكيل شده اند.
5- مولكول همه مواد از ذرات كوچك تري به نام اتم تشكيل شده است.
تغيير فيزيكي و تغيير شيميايي
در بعضي تغييرات، جنس ماده عوض نمي شود، يعني ماده به ماده ديگري تبديل نمي گردد. به اين گونه تغييرات، تغييرات فيزيكي گفته مي شود. مانند تبخير آب و ذوب شدن يخ.
در گروهي ديگري از تغييرات، خاصيت هاي ماده به كلي تغيير مي كند. يعني يك ماده به ماده ديگري تبديل مي شود. به چنين تغييراتي تغييرات شيميايي گفته مي شود. مانند پختن غذا، زرد شدن برگ درختان.
تغيير فيزيكي (آزمايش جوشانده آب، يخ زدن آب در فريزر)
وقتي آب بخار مي شود، مولكول آن تغيير نمي كنند، بلكه فاصله آنها از هم زياد مي شود و مولكول ها در هوا پراكنده مي شوند تبخير، يك تغيير فيزيكي است. اما اگر نان را روي حرارت بگيريم تا سياه شود، ديگر نان نيست بلكه تغيير شيميايي كرده و ماده ديگري به وجود آمده و مولكول هاي نان تغيير نكرده اند. آهن يك عنصر است. اگر يك وسيله آهني را در هواي مرطوب بگذاريد، دچار تغيير شيميايي مي شود زيرا در هوا، اكسيژن وجود دارد. اين ماده كه در اثر اين تغيير شيميايي به وجود آمده رنگ آهن ناميده مي شود كه به آن اكسيد آهن مي گويند. اكسيد آهن يك تركيب است. براي اينكه ماده اي تغيير كند مدتي زمان لازم است كه گاه مي توان مدت آن را پيش بيني كرد.