پاورپوینت اتم ها الفبای مواد

فصل سوم: اتم ها الفبای مواد
ادامه
بخش دوم: مواد پیرامون ما

جهان پیرامون ما از مواد مختلف با حالت های متفاوت و ویژگی های گوناگونی تشکیل شده است.یاد گرفتید برخی از مواد شکننده هستند و برخی از آن ها شکل پذیر، برخی از آن ها نرم و برخی دیگر سخت ، برخی از آن ها سنگین و برخی دیگر سبک.
در هریک از مواد زیر می توان به این گوناگونی ها پی برد:

آموختیم که…

حالت های مختلف مواد در طبیعت
با توجه به شکل،چه حالت هایی از یک ماده
در طبیعت به چشم می خورد؟
چه ویژگی هایی بین ذرات تشکیل دهنده
وجود دارد؟

بیان چند مفهوم

اثر گرما بر حالت مواد:

کاربرد برخی از مواد

دانشمندان برای پی بردن به خواص و ویژگی های برخی از مواد( ذرات ریزی چون اتم) از دو روش زیر استفاده می کنند:

1 – مشاهده مستقیم:
بررسی رفتار و ویژگی یک ماده به طور مستقیم( مثال: برش دادن یک قطعه جهت پی بردن مستقیم به ساختار درونی آن)
2- مشاهده غیر مستقیم:
برررسی رفتار و ویژگی های یک ماده از طریق استفاده از حواس پنجگانه ( مشاهده ی علمی و دقیق) و انجام برخی آزمایش های تجربی دقیق (مثال: پی بردن به ساختار درونی یک قطعه با بهره گیری از ابزار آلات آزمایشگاهی و اجرای آزمایش های تجربی روی آن ، با توجه به رفتارهایی که از خود نشان می دهد)

با توجه به شکل،برداشت خود را از شکل( که
مربوط به عناصر مختلف است )بیان کنید؟

تفاوت عنصرها : اغلب عنصرها در ویژگی های زیر با هم فرق دارند

گوگرد
ید
برخی عنصرهای فلزی
برخی عنصرهای نافلزی

اتم
در بررسی از ساختار چند اتم پی می بریم که:
هر اتم دارای شکل کروی است که دارای هسته است.
یک اتم دارای ذره های ریزی به نام الکترون ((e ،پروتون (p) و نوترونn ) ) است.
پروتون ها و نوترون ها ذرات سازنده ی هسته هستند و الکترون ها در فضایی اطراف هسته قرار دارند.
هر اتم دارای تعداد الکترون ، پروتون و نوترون های مشخصی است .
اتم های مختلف دارای تعداد الکترون ، پروتون و نوترون های مختلفی هستند.
همواره تعداد الکترون ها و پروتون های یک اتم در حالت عادی باهم برابر هستند.
در نوع خاصی از اتم هیدروژن نوترون وجود ندارد.
اندازه ی اتم های (قطر اتم ) عنصر های مختلف متفاوت است.
حجم هسته در اتم های مختلف با هم متفاوت است.

اتم از ذره های ریزتری به نام الکترون، پروتون و نوترون تشکیل شده است. این ذره ها مانند سایر مواد جرم دارند؛ به طوری که جرم پروتون با نوترون تقریباً برابر است. در حالی که جرم الکترون درمقایسه با دو ذرهٔ دیگر بسیار ناچیز است. برخی از ذره های تشکیل دهنده ی اتم علاوه برجرم، بار الکتریکی نیز دارند. درجدول ۱ بار الکتریکی و جرم این ذره ها به طور نسبی با هم مقایسه شده اند.

الکترون:
یک ذره درون اتمی است که
حامل بار الکتریکی منفی می‎باشد.
این ذره توسط گروهی از فیزیکدانان انگلیسی،
که تامسون نیز جزء آنان بود، در سال 1897 کشف شد. پروتون:
ذراتی با بار مثبت که دقیقاً یک یون مثبت هیدروژن هستند.
ارنست رادرفورد در سال 1918 وجود این ذرات را گزارش داد.
او با فرستادن ذرات آلفا در گاز نیتروژن این مساله را اثبات کرد. نوترون:
ذرات درون اتمی بدون بار هستند که
در مرکز هسته اتمها قرار گرفته‎اند.
این ذرات توسط جیمز چادویک در سال 1932 کشف شدند.

تعداد پروتون‎ها = عدد اتمی تعداد الکترون‎ها = تعداد پروتون‎ها = عدد اتمی تعداد نوترون‎ها = عدد جرمی – عدد اتمی عدد جرمی = مجموع تعداد پروتون‎ها و نوترون‎ها
نکته :
تعداد نوترون ها همیشه بیشتر یا مساوی تعداد پروتون ها می باشد

مثال:
عدد اتمی Z
به تعداد پروتون های هر اتم(به تعداد بارهای مثبت اتم) عدد اتمی می گویند
برای مثال اتم سدیم 11 پروتون دارد, پس عدد اتمی سدیم 11 است.
عدد اتمی را گوشه پایین سمت چپ نماد شیمیایی می نویسند 11Na
عدد جرمی A
به مجموع تعداد پروتون ها و نوترون های یک اتم عدد جرمی گفته می شود.
تمام اتم های یک عنصر پروتون های یکسان دارند اما تعداد نوترون های آن ها می تواند متفاوت باشد.
تعداد نوترون ها + تعداد پروتون ها = عدد جرمی هر عنصر
عدد جرمی در گوشه بالا و سمت چپ نماد شیمیایی نوشته می شود
مثلا اتم کربن در هسته خود 6 پروتون و 6 نوترون دارد
پس عدد جرمی آن 12 است. 

میزات تراکم پذیری مواد

مرحله ی اول:
سه بطری نوشابه ی خانواده ی بزرگ در اختیار بگیرید.درون دو بطری به طور کامل آب بریزید و درب هر یک را محکم ببندید. سپس یکی از آن ها را درون یخساز یخچال قرار دهید تا به طور کامل آب درونش منجمد شود.
بطری آخر را هم بدون آن که درونش چیزی بریزد دهانه اش را محکم ببندید.
مرحله ی دوم:
سعی کنید به دیواره ی بیرونی هر سه بطری با دستتان نیروی یکسانی وارد کنید.
دیواره ی کدام ظرف از بقیه بیشتر فرو می رود؟ چرا؟
چه برداشتی از اجرای این آزمایش می شود؟

با توجه به نمودار، به حجم های ثابت از مواد مختلف
به یک اندازه حرارت داده ایم.میزان افزایش حجم آن های
را با یکدیگر مقایسه کنید.
اثر گرما بر حجم مواد:

میزان افزایش حجم در سه حالت ماده:
جامدات غیر فلزی< جامدات فلزی< مایعات< گازها

نکات مهم فصل سوم علوم تجربی هفتم

مواد از چه چیزی ساخته شد ه اند؟
همگی از ذر ه های ریزتری ساخته شده اند. این ذره های ریز، خواص مواد را تعیین می کنند. اتم ها کنار هم قرار می گیرند و مواد را می سازند. هر ماده از یک یا چند نوع اتم تشکیل شده است.
اتمها ،عنصرها و ترکیب ها
به ذره های ریز سازنده ی مواد، اتم می گویند.
عنصر ها فقط از یک نوع اتم ساخته شده اند،
برای نمونه:
 سیم های مسی، ظروف آلومینیمی و نقره ای به ترتیب از اتم های مس،آلومینیم و نقره تشکیل شده اند.

ترکیب ها از چند نوع اتم تشکیل شده اند.
  برای نمونه:
 آب از 2 نوع اتم (اکسیژن، هیدروژن)گاز متان از دو نوع اتم (کربن وهیدروژن) گازکربن دی اکسید از دو نوع اتم (کربن و اکسیژن) تشکیل شده اند.
در این مواد واحد سازنده، مولکول نام دارد.
مولکول به گروهی از اتم ها گفته می شود که از اتصال دو یا چند اتم ایجاد میشود. مولکول آب از اتصال دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن ایجاد شده است.مولکول کربن دی اکسید از دو اتم اکسیژن و یک اتم کربن ساخته شده است.
H
هیدرژن
H
هیدرژن
O
اتم اکسیژن
ملکول آب

آیا اتمها از ذره های ریزتری ساخته شده اند؟
آموختید که هر ماده از تعداد معینی اتم تشکیل شده است. اتم ها نیز از ذره های متفاوت و کوچک تری به نام الکترون، پروتون و نوترون ساخته شده اند.
تعداد الکترون ها، پروتون ها ونوترون ها در اتم های مختلف یکسان نیست.
به نظر شما فاصله ی بین ذره ها ی کدام ماد ه بیشتر است؟ چرا؟
در مواد گازی شکل، فاصله ی بین ذر ه  ها بیشتر است .
به همین دلیل می توان یک گاز را به راحتی متراکمکرد و حجم آن را تا حد زیادی کاهش داد.
اما نمی توان یک مایع یا جامد را به آسانی و بهمقدار زیاد متراکم کرد.
– در گازها فضای خالی بین مولکولها زیاد است. هنگامی که با تلمبه به درون یک توپ پر از هوا، هوای بیشتری وارد می کنید فاصله بین مولکول ها کمتر می شود.
به همین علت می گوییم گازها تراکم پذیرند.

– بین مولکول های مایعات هم فضای خالی وجود دارد .
اما فضای خالی بین مولکول ها نسبت به گازها کمتر است.
هنگامی که نمک را به آرامی درون یک لیوان پر از آب می ریزیم حجم آب لیوان تغییر چندانی نمی کند یعنی نمک در فضای خالی بین مولکول های آب قرار می گیرد.

ویژگی های ماده ها به طور خلاصه
1- همه مواد از ذرات ریزی به نام اتم ساخته شده اند .
علیرغم تصورات دموکریت و دالتون که اتم را تجزیه ناپذیر می دانستند، اتم از ذرات کوچکتر الکترون، پروتون و نوترون تشکیل شده است .

2-بین ذرات تشکیل دهنده ماده فضایی خالی وجود دارد .
مقدار فضای خالی در مواد مختلف متفاوت است.
3-مولکول ها دائما در حال حرکت اند.
جنبش و حرکت مولکول ها ی ماده نیز همانند فاصله بین آنها در حالت های مختلف ماده با هم متفاوت است و با آن نسبت مستقیم داد یعنی هر چه فاصله بین مولکول ها بیشتر باشد جنبش مولکول ها بیشتر است البته در این مورد استثنا هم وجود دارد.
هنگامی که در یک شیشه عطر را باز می کنید و یا پیازی را می برید بوی عطر و پیاز در زمان کوتاه احساس می شود.
هنگامی که قطره ای جوهر در آب رها می کنید جوهر در آب پخش می شود حبه قند هم به همین طریق در آب ناپدید می شود. همه این موارد حکایت از جنبش و حرکت مولکول ها دارند البته گرما حرکت مولکول ها را افزایش می دهد.

گرما وفاصله بین ذره ها: می دانید که حجم مواد در اثر گرم شدن، افزایش می یابد زیرا با گرم شدن ماده، انرژی جنبشی (حرکتی) ذره های سازنده آن بیشتر می شود.و در نتیجه فاصله ی بین آنها افزایش می یابد.
اگر حجم های مساوی از چند ماده مانند آهن، گاز اکسیژن، آب و … را به یک اندازه گرم کنیم به نظر شما حجم کدام یک بیشتر، افزایش می یابد؟
در بین مواد جامد میزان انبساط فلزات از نافلزات بیشتر و میزان انبساط فلزات هم یکسان نیست. 
وقتی جسمی در اثر گرما جای بیشتری اشتغال می کند و بزرگتر می شود می گوییم منبسط شده است و هنگامی که جسم در اثر سرما فضای کمتری اشغال می کند و کوچکتر می شود می گوییم منقبض شده است.
اگر بادکنکی را به دهانه یک بطری شیشه ای خالی ببنیدم و بطری را درون ظرف آب داغ بگذاریم بادکنک باد می شود علت این پدیده انبساط هوای درون بادکنک بر اثر گرماست اگر بطری را درون مخلوط آب و یخ بگذاریم بادکنک دوباره چروکیده می شود.
البته در این مورد استثنی هم وجود دارد پلاستیک با گرم شدن منقبض و آب با سرد شدن و یخ زدن منبسط می شود.

توضیح انبساط و انقباض با نظریه مولکولی:
هنگامی که ماده ای گرم می شود جنبش و حرکت مولکول های آن افزایش می یابد.
در نتیجه برخورد مولکولها به یکدیگر بیشتر و فاصله بین مولکول ها زیادتر می شود.
زیاد شدن فاصله مولکول ها از یکدیگر به افزایش حجم ماده(انبساط) منجر می شود.
عکس این مطلب هم درست است یعنی وقتی ماده ای سرد می شود جنبش مولکول ها کاهش و برخورد آنها کم می شود در نتیجه مولکول ها به هم نزدیکتر و جسم کوچکتر (منقبض) می شود.
البته میزان تغییر حجم مواد ( انبساط و انقباض ) یکسان نیست بلکه به نوع ماده بستگی دارد.
 
ولی به طور کلی به شرح زیر است:

اثر گرما بر حالت مواد:
مواد در دمای معمولی به سه حالت جامد، مایع و گاز وجود دارند. با تغییرات دما حالت مواد تغییر میکند شما شاهد بسیاری از این تغییر حالتها در محیط ارطراف خود هستید.

ذوب:
در جسم جامدی مانند آهن مولکول ها به هم نزدیک، جنبش مولکول ها کم و جادبه بین آنها زیاد است. اگر جسم جامد گرم شود جنبش و فاصله مولکول ها افزایش و ربایش آنها کم میشود اگز جسم جامد به اندازه کافی گرم شود ربایش مولکول ها به اندازه ای کم می شود که می توانند آزادانه حرکت کنند در این صورت جامد به مایع تبدیل می شود این تغییر حالت ذوب نامیده می شود. به بیان ساده تر:
 ذوب یعنی تبدیل جامد به مایع بر اثر گرماو یا
از آنجا که برای انجام این تغییر حالت گرما جذب می شود به آن گرماگیر گفته می شود.

قطه ذوب:
 به دمایی گفته می شود که درآن دما جامد به مایع تبدیل می شود. مثلاً یخ در دمای صفر درجه به مایع تبدیل می شود پس نقطه ذوب آن صفر درجه سانتی گراد است
سوال : ذوب شدن آهن چه تفاوتی با ذوب شدن شیشه دارد؟

انجماد:
 اگر مایعی به اندازه کافی سرد شود جنبش و فاصله مولکول ها کم و ربایش مولکول ها افزایش می یابد تا جایی که مولکول ها دیگر نمی توانند آزادانه حرکت کنند در این صورت مایع به جامد تبدیل می شود به این تغییر حالت انجماد می گویند.
انجماد یعنی تبدیل مایع به جام
از آنجا که این تغییر حالت با از دست دادن گرما همراه است آن را گرماده می گویند. در موادی که نقطه ذوب معین دارند همواره
مثلاً اگر نقطه ذوب آهن 1535درجه باشد نقطه انجماد آن هم 1535درجه خواهد بود.

اثر ناخالصی بر نقطه ذوب و انجماد
حتماً دیده اید که در زمستان بر سطح خیابان های یخ زده نمک می پاشند.
و یا مخلوطی از آب و الکل به عنوان ضد یخ در رادیاتور اتومبیل می ریزند.
علت هر دو مورد بالا این است که:

تبدیل مایع به بخار یا گاز را تبخیر می گویند. خشک شدن لباس، چروکیده شدن برگ درختان در گرما نمونه هایی از تبخیر هستند.
انجماد:

جوشیدن:
 هرچه مایع گرمتر شود سریعتر تبیخر می شود. اگر گرم کردن مایع ادامه یابد مایع شروع به جوشیدن می کند در هنگام جوشیدن در همه قسمت های مایع حبابهایی از بخار تشکیل می شود. توجه داشته باشید که:
ناخالصی نقطه جوش را بالا میبرد. یکی از مزایای ضدیخ در رادیاتور هم همین است. – در یک ظرف روباز دمای مایع از نقطه جوش بالاتر نمی رود بنابراین برای زودتر پخته شدن غذا شعله چراغ را زیاد نکنید.
– نقطه جوش به فشار هوا بستگی دارد(در مناطق کوهستانی نقطه جوش پایین تر است)
انجام دهید:
اندکی آب درون یک سرنگ وارد کنید اکنون دهانه سرنگ را با انگشت محکم بگیرید و پیستون آن را به عقب بکشید اگر کار را درست انجام دهید خواهید دید که آب درون سرنگ خواهد جوشید.

میعان :
 اگر بخار یا گاز به اندازه کافی سرد شود مولکول ها تا حدی به هم نزدیک می شوند که بخار به مایع تبدیل می شود این تغییر حالت میعان نام دارد.
به بیان دیگر:
میعان یعنی مایع شدن و یا تبدیل بخار یا گاز به مایع تشکیل شبنم، مه، تشکیل ابر و بارش ، تشکیل قطرات آب برروی شیشه ای پنجره در زمستان نمونه هایی از عمل میعان هستند.
میعان هم مانند انجماد با از دست دادن گرما همراه است بنابراین گرماده محسوب می شود.
بدنیست بدانید که:
اگر بخار آب موجود در هوا از حد معمول بیشتر باشد چنین هوایی را شرجی یا سیرشده یا اشباع می نامند. هوای شرجی گرمتر از حد معمول بنظر می رسد زیرا عرقی که بر سطح بدن تشکیل می شود بسرعت تبخیر نمی شود تا بدن خنک شود. سواحل شمالی و جنوبی ایران چنین هوایی دارند.

تصعید:
به تبدیل مستقیم جامد به گاز تصعید می گویند بلورهای ید، کافور و قرص های نفتالین اگر در ظروف روباز قرار گیرند بدون آنکه مایع شوند مستقیما به گاز تبدیل می شوند(ناپدید می شوند) این تغییر حالت ها نمونه هایی از عمل تصعید هستند.
یخ خشک یا کربن دی اکسید جامد هم که از سرد و متراکم کردن گاز کربن دی اکسید حاصل می شود به سرعت به گاز تبدیل می شود(تصعید) از این ماده برای سرد کردن مواد و در صحنه های تئاتر برای تشکیل محیط مه آلود استفاده می شود. چگالش:
عکس عمل تصعید است یعنی تبیدل گاز به جامد تشکیل برفک یخچال و تشکیل برف در آسمان نمونه هایی از عمل چگالش هستند. برفک یخچال هنگامی تشکیل می شود که بخار آب حاصل از مواد غذایی و میوه ها و سبزیجات درون یخچال به اطراف جایخی که دمای آن کمتر از نقطه انجماد آب است برخورد کنند.

چرخه آب در طبیعت

جامد
ذوب
تبخیر
میعان
انجماد
گاز
مایع
چگالش
تصعید
گرماگیر
گرما ده

سوالات این بخش

ماده چیست؟ 
حالت های مختلف ماده را نام ببرید؟ 
اتم چیست؟ 
عنصر چیست؟ و چند عنصر نام ببرید. 
ترکیب را تعریف کنید؟ 
با یک آزمایش وجود بخار آب در هوا را ثابت کنید.  
ویژگی های جامدات را بنویسید. 
ویژگی های مایعات را بنویسید. 
ویژگی های گازها را بنویسید. 
با یک آزمایش ساده ثابت کنید بین ذرات جامد فاصله وجود دارد. 

11. با یک آزمایش ساده ثابت کنید بین ذرات مایع فاصله وجود دارد.
12. چند ویژگی عنصرهای فلزی را بنویسید.
13. چند ویژگی عنصر نافلز را بنویسید.
14. چند عنصر فلز را نام ببرید.
15. چند عنصر نافلز را نام ببرید.
16. مولکول چیست.
17. عناصر فلزی ساختار……………….و عناصر نافلز و ترکیب ها ساختار…………………..دارند.
18. چند ویژگی کلر را بنویسید.
19. چند ویژگی گوگرد را بنویسید.
20. 5مولکول گوگرد چند اتم دارد؟(با دلیل)

1مولکول کلر چند اتم دارد؟(با دلیل)
چند ویژگی جیوه را بنویسید. 
چند عنصر نام ببرید که در طبیعت یافت می شود. 
هر مولکول آب از چه عنصرهایی درست شده و هر عنصر چند  اتم دارد؟ 
هر مولکول کربن دی اکسید  از چه عنصرهایی درست شده و هر عنصر چند  اتم دارد؟ 
متان چیست و از چه عنصرهایی درست شده است؟ 
در کبسول آتش نشانی …………………..وجود دارد. 
ذرات تشکیل دهنده اتم را بنویسید. 
نماد الکترون ………….نماد پروتون………………و نماد نوترون……………..است. 
هر اتم اکسیژن چند الکترون و چند پروتون دارد؟ 
هر اتم کربن چند الکترون و پروتون دارد؟ 
چرا گازها تراکم پذیر هستند؟ 
با یک آزمایش ثابت کنید گازها تراکم پذیرند. 

انبساط را تعریف کنید. 
انقباض را تعریف کنید. 
با یک آزمایش انبساط جامدات را نشان دهید. 
با یک آزمایش انبساط مایعات را نشان دهید. 
با یک آزمایش انبساط گازها را نشان دهید. 
انبساط و انقباض مواد در حالت های مختلف را با هم مقایسه کنید. 
چهار ماده با حجم یکسان در اختیار داریم آنها را به یک اندازه گرم می کنیم از
بیشترین تا کمترین انبساط را بنویسید.(آب-اکسیژن-آهن –چوب)
چهار ماده با حجم یکسان در اختیار داریم آنها را به یک اندازه سرد می کنیم از
بیشترین تا کمترین انقباض را بنویسید.(شیشه-الکل-نیتروژن- مس)
انبساط و انقباض مس آلمینیوم و آهن در شرایط یکسان با هم مقایسه کنید. 
دو لیوان شیشه ای در هم گیر کرده اند چگونه آنها را از هم جدا کنیم؟ 

46. یک گلوله مسی و یک حلقه آهنی هم قطر گلوله مسی داریم اگر هر دو را به یک اندازه گرم کنیم باز هم گلوله از حلقه عبور می کند ؟با دلیل
47. گرما چه اثری بر حرکت ذرات مواد دارد؟
48. سرما چه اثری بر حرکت ذرات مواد دارد؟
49. ذوب را تعریف کنید با مثال.
50. انجماد را تعریف کنید با مثال.
51. تبخیر را تعریف کنید با مثال
52. میعان را تعریف کنید با مثال.
53. فرازش را تعریف کنید با مثال.
54. چگالش را تعریف کنید با مثال.
55. نام علمی آهک چیست؟
56. چند کاربرد نمک خوراکی را بنویسید.
57. چند کاربرد نفت خام را بنویسید.
58. چند ویژگی سنگ مرمر را بنویسید.

61-      جملات زیر را کامل کنید .
الف- جرم پروتون با جرم ……………تقریبا  برابر است .
ج- همه مواد از …………. ساخته شده اند .
ذ –  بار الکتریکی  پروتون ……………..است .
ر- بار الکتریکی نوترون ……………… است .
س – ماده ای که از یک نوع اتم تشکیل شده است …………… گویند
ص- به مجموع تعداد پروتون ها و نوترون ها ……………. می گویند .
62-عدد جرمی یک عنصر 59 می باشد . عدد اتمی ان برابر 19 است . هر اتم این عنصر چند نوترون دارد ؟
63- کربن با 6 پروتون و عدد جرمی 14 دارای چند الکترون و چند نوترون است ؟
64-27- عدد جرمی عنصری 75 است . ونوترون های ان 9 واحد بیش تر از الکترون هایش است .عدد اتمی عنصر را مشخص کنید ؟

m.safabakhsh.ms@gmail.com