مطالب درسی
جواب فصل ۴ علوم هفتم؛ پاسخ درس چهارم مواد پیرامون ما – صفحه ۲۷ تا ۳۲
جواب کامل فصل ۴ و درس چهارم علوم هفتم - مواد پیرامون ما؛ پاسخ فعالیت، فکر کنید، آزمایش، گفتوگو و جمعآوری اطلاعات صفحات ۲۷ تا ۳۲.
در فصل چهارم علوم هفتم با عنوان «مواد پیرامون ما» با ویژگیهای مواد و دلیل انتخاب آنها برای ساخت وسایل مختلف آشنا میشویم. در این فصل ویژگیهایی مانند سختی، شکنندگی، چکشخواری، انعطافپذیری، رسانایی الکتریکی، چگالی و استحکام را بررسی میکنیم و میآموزیم که کاربرد هر ماده به ویژگیهای آن بستگی دارد. همچنین دربارهی انتخاب مادهی مناسب برای ساخت وسایل، تولید مواد با خواص بهتر، آلیاژها و مواد هوشمند مطالبی میآموزیم. در ادامه پاسخ کامل فعالیتها، فکر کنیدها، آزمایشها، گفتوگوها، جدولها، نمودارها و جمعآوری اطلاعات صفحات ۲۷ تا ۳۴ علوم هفتم را بر اساس کتاب رسمی چاپ ۱۴۰۵ میخوانید.
جواب سوالات صفحه ۲۶ علوم هفتم
با دقت به وسیلهها و جسمهای اطراف خود نگاه کنید. آیا جنس همهی آنها یکسان است؟ آیا برای ساختن آنها از مواد یکسانی استفاده شده است؟
پاسخ: خیر. وسیلههای مختلف از مواد گوناگونی ساخته شدهاند. بعضی وسایل فقط از یک نوع ماده و بعضی از چند ماده تشکیل شدهاند؛ برای مثال سیم مسی از مس، عصای چوبی از چوب و کاغذ از موادی مانند چوب، گچ و نشاسته ساخته میشود.
بررسی تصاویر مواد طبیعی صفحه ۲۶:
گوگرد: به صورت بلورهای زرد و کدر در اطراف برخی آتشفشانهای خاموش و نیمهفعال یافت میشود.
طلا: به صورت تکهها یا رگههای فلزی درخشان در بعضی خاکها و سنگها یافت میشود.
الماس: به شکل بلورهای زیبا و درخشان در کنار بعضی سنگهای آتشفشانی یافت میشود.
نمک خوراکی: میتوان آن را از آب دریا به دست آورد.
گوگرد: به صورت بلورهای زرد و کدر در اطراف برخی آتشفشانهای خاموش و نیمهفعال یافت میشود.
طلا: به صورت تکهها یا رگههای فلزی درخشان در بعضی خاکها و سنگها یافت میشود.
الماس: به شکل بلورهای زیبا و درخشان در کنار بعضی سنگهای آتشفشانی یافت میشود.
نمک خوراکی: میتوان آن را از آب دریا به دست آورد.
جواب فعالیت صفحه ۲۷ علوم هفتم
فهرستی از لوازم و وسایل اطراف خود (حداقل ۱۰ مورد) تهیه و آنها را به دلخواه دستهبندی کنید. ملاک دستهبندی خودتان را مشخص کنید.
ملاک دستهبندی پیشنهادی: جنس مادهای که وسیله بیشتر از آن ساخته شده است.
شما نیز فهرستی را که تهیه کردهاید به این صورت طبقهبندی کنید. آیا در فهرست شما وسایلی هستند که در هیچ یک از این دستهها جای نگیرند؟
پاسخ: بله. بعضی وسایل از چند نوع ماده ساخته شدهاند و نمیتوان آنها را فقط در یک گروه قرار داد؛ برای مثال یک خودکار ممکن است از پلاستیک، فلز و جوهر و یک کفش از چرم، پارچه، پلاستیک و لاستیک ساخته شده باشد.
جواب فکر کنید صفحه ۲۸ علوم هفتم
۱- خواص مورد انتظار برای لیوان شیشهای، میلهی چوبی، بشقاب سرامیکی، خطکش پلاستیکی و قوطی آلومینیمی را پیشبینی و جدول زیر را کامل کنید.
نکتهی تصویری: در جدول خود کتاب، خانهی مربوط به «شکننده ـ چکشخوار» برای تایر اتومبیل به صورت خاکستری مشخص شده است؛ بنابراین برای این ویژگی، هیچکدام از دو واژهی جدول انتخاب نمیشود.
۲- با بررسی شکل زیر، چکشخوار بودن فلزها را با توجه به ساختار اتمی آنها توضیح دهید.
پاسخ: اتمهای فلز در لایههایی کنار یکدیگر قرار گرفتهاند. هنگامی که به فلز ضربه وارد میشود، لایههای اتمها میتوانند روی یکدیگر بلغزند و جابهجا شوند؛ در نتیجه فلز بدون اینکه مانند مواد شکننده خرد شود، تغییر شکل میدهد. به همین دلیل فلزها چکشخوارند.
جواب آزمایش کنید ۱ صفحه ۲۹ علوم هفتم
وسایل و مواد: باتری، لامپ ۱/۵ ولتی، چند تکه سیم، لیوان، سکه، خطکش پلاستیکی، چوبی و فلزی، قوطی یا پوشبرگ آلومینیمی، پارچهی نخی و بشقاب سرامیکی
۱- یک مدار الکتریکی ساده بسازید.
۲- رسانایی الکتریکی مواد ذکرشده را بررسی و نتیجهی مشاهدات خود را یادداشت کنید.
۲- رسانایی الکتریکی مواد ذکرشده را بررسی و نتیجهی مشاهدات خود را یادداشت کنید.
نتیجه: در نمونههای این آزمایش، مواد فلزی مانند سکه، خطکش فلزی و آلومینیم رسانای جریان الکتریکی هستند و شیشه، پلاستیک، چوب، پارچه و سرامیک جریان برق را عبور نمیدهند.
جواب آزمایش کنید ۲ صفحه ۲۹ علوم هفتم
وسایل و مواد: چند رشته سیم نازک فلزی، نخی و پلاستیکی، قلاب، پایه و گیرهی فلزی و چند وزنهی ۱۰۰ گرمی
روش آزمایش:
۱- یک رشته سیم مسی را مطابق شکل به گیره ببندید.
۲- یک وزنهی ۱۰۰ گرمی از آن آویزان کنید و تعداد وزنهها را کمکم افزایش دهید تا رشته سیم پاره شود.
۳- آزمایش را برای رشتههای دیگر با قطر یکسان تکرار کنید.
۴- نتیجهی مشاهدات را روی نمودار رسم و با یکدیگر مقایسه کنید.
۱- یک رشته سیم مسی را مطابق شکل به گیره ببندید.
۲- یک وزنهی ۱۰۰ گرمی از آن آویزان کنید و تعداد وزنهها را کمکم افزایش دهید تا رشته سیم پاره شود.
۳- آزمایش را برای رشتههای دیگر با قطر یکسان تکرار کنید.
۴- نتیجهی مشاهدات را روی نمودار رسم و با یکدیگر مقایسه کنید.
توجه: عدد دقیق نمودار به ضخامت و نوع رشتههایی که در آزمایش استفاده میکنید بستگی دارد؛ بنابراین یک پاسخ عددی ثابت برای همهی کلاسها وجود ندارد.
نتیجهی مورد انتظار: هرچه یک رشته بتواند پیش از پاره شدن وزنهی بیشتری تحمل کند، استحکام آن بیشتر است. در این فعالیت معمولاً مشاهده میشود که فلزها، بهویژه فولاد، استحکام زیادی دارند.
جواب سوال بالای صفحه ۳۰ علوم هفتم
فرض کنید میخواهید وسیلهای محکم ولی سبک بسازید. در این صورت از کدام ماده استفاده میکنید؟
پاسخ: یکی از انتخابهای مناسب آلومینیم است؛ زیرا نسبت به بسیاری از فلزها چگالی کمتری دارد و در عین حال استحکام مناسبی دارد. به همین دلیل در ساخت وسایلی مانند هواپیما نیز استفاده میشود.
جواب فعالیت صفحه ۳۰ علوم هفتم
شکلهای زیر جرم یک سانتیمتر مکعب از چند مادهی متفاوت را نشان میدهند.
الف) با استفاده از ترازو و استوانهی مدرج، جرم و حجم خمیر بازی، میخ فولادی، سنگ مرمر، توپ، انگشتر طلا، ورق آلومینیمی و وزنهی سربی را اندازهگیری و چگالی آنها را حساب کنید.
فرمول: چگالی از تقسیم جرم جسم بر حجم آن به دست میآید.
توجه: این فعالیت اندازهگیری عملی است؛ بنابراین جرم، حجم و چگالی به نمونهی واقعی شما بستگی دارد. عددهای جدول بالا برای مقایسه و کنترل تقریبی نتیجه هستند.
نمونهی محاسبه برای میخ فولادی: اگر جرم میخ ۱۵٫۶ گرم و حجم آن ۲ سانتیمتر مکعب باشد:
۱۵٫۶ ÷ ۲ = ۷٫۸ گرم بر سانتیمتر مکعب
ب) چگالی همهی مواد دادهشده را روی نمودار زیر رسم کنید.
راهنمای رسم نمودار: روی محور افقی نام مواد و روی محور عمودی چگالی بر حسب گرم بر سانتیمتر مکعب را قرار دهید. اگر از مقدارهای تقریبی بالا استفاده کنید، ستون طلا بلندترین، سپس سرب و فولاد قرار میگیرند و ستونهای آلومینیم، سنگ مرمر و خمیر بازی کوتاهتر خواهند بود.
پ) آیا چگالی فلزها با هم برابر است؟
پاسخ: خیر. چگالی فلزها متفاوت است؛ برای مثال چگالی طلا از سرب بیشتر و چگالی سرب از فولاد بیشتر است و آلومینیم چگالی کمتری دارد.
ت) چگالی کدام گروه از مواد نسبت به بقیه بیشتر است؟
پاسخ: در نمونههای بررسیشده، فلزها معمولاً چگالی بیشتری از موادی مانند چوب، آب، هوا و توپ دارند.
ث) برداشت خود را از شکل روبهرو در یک سطر بنویسید.
پاسخ دقیق بر اساس تصویر: چوبپنبه روی آب شناور است؛ مهرهی برنجی در آب فرو میرود اما روی جیوه قرار میگیرد. پس ترتیب چگالی آنها چنین است:
چوبپنبه ← آب ← مهرهی برنجی ← جیوه
یعنی چگالی از چوبپنبه به سمت جیوه بیشتر میشود. جسمی که چگالیاش از مایع کمتر باشد روی آن شناور میماند و اگر چگالی بیشتری داشته باشد در آن فرو میرود.
جواب گفت و گو کنید صفحه ۳۱ علوم هفتم
چون استحکام فولاد زیاد است، اغلب پلها و اسکلههای فلزی را از فولاد میسازند. چرا استحکام این سازهها با گذشت زمان کاهش مییابد؟
پاسخ: فولاد در تماس طولانی با آب، اکسیژن و شرایط محیطی میتواند دچار خوردگی و زنگزدگی شود. این تغییر شیمیایی به تدریج بخشی از فلز را تخریب میکند و در نتیجه استحکام سازه کاهش مییابد.
جواب آزمایش کنید صفحه ۳۱ علوم هفتم؛ توپ شیطونک
وسایل و مواد: چسب چوب، پودر بوراکس، آب، رنگ غذا، لیوان، کاسه، استوانهی مدرج و ترازو
مراحل رسمی آزمایش:
۱- در یک لیوان بزرگ ۳۰ میلیلیتر آب بریزید و ۳۰ میلیلیتر چسب چوب به آن اضافه و مخلوط کنید تا یکنواخت شود.
۲- یک قاشق سوپخوری بوراکس و چند قطره رنگ غذا را در ۶۰ میلیلیتر آب در یک کاسه حل کنید.
۳- محتویات لیوان را به آرامی داخل کاسه بریزید و مرتب هم بزنید.
۴- مادهی ژلهای به دست آمده را با حرکت دست به شکل توپ درآورید.
۵- با تغییر شرایط واکنش مانند دمای آب و افزودن موادی مانند نشاسته، آزمایش را تکرار و توپها را مقایسه کنید.
۶- آزمایش را تکرار کنید و مادهی ژلهای را به شکلهای مختلف درآورید و دربارهی خواص آن گفتوگو کنید.
۱- در یک لیوان بزرگ ۳۰ میلیلیتر آب بریزید و ۳۰ میلیلیتر چسب چوب به آن اضافه و مخلوط کنید تا یکنواخت شود.
۲- یک قاشق سوپخوری بوراکس و چند قطره رنگ غذا را در ۶۰ میلیلیتر آب در یک کاسه حل کنید.
۳- محتویات لیوان را به آرامی داخل کاسه بریزید و مرتب هم بزنید.
۴- مادهی ژلهای به دست آمده را با حرکت دست به شکل توپ درآورید.
۵- با تغییر شرایط واکنش مانند دمای آب و افزودن موادی مانند نشاسته، آزمایش را تکرار و توپها را مقایسه کنید.
۶- آزمایش را تکرار کنید و مادهی ژلهای را به شکلهای مختلف درآورید و دربارهی خواص آن گفتوگو کنید.
نتیجه: با تغییر مقدار مواد یا شرایط انجام واکنش میتوان ویژگیهای مادهی حاصل را تغییر داد. این فعالیت مقدمهای برای درک این موضوع است که انسان میتواند با تغییر ترکیب مواد، موادی با خواص مناسبتر تولید کند.
جواب جدول صفحه ۳۲ علوم هفتم
میدانید که هر وسیله کاربرد معینی دارد. بنابراین هنگام ساختن وسایل، باید به ویژگی مواد سازندهی آنها توجه کرد. در جدول ۱ چند وسیله، مادهی سازنده و علت انتخاب آنها نشان داده شده است. با بررسی جدول، جاهای خالی را کامل کنید.
جواب اطلاعات جمع آوری کنید صفحه ۳۲ علوم هفتم
برای ساخت هر یک از وسایل زیر از چه موادی استفاده شده است؟ دلیل انتخاب هر ماده را بنویسید.
تولید مواد با خواص بهتر صفحه ۳۳ و ۳۴ علوم هفتم
نکات مهم کتاب:
• افزودن مقداری آهک به گل میتواند استحکام آن را افزایش دهد.
• افزودن خاک رس به کربن باعث افزایش سختی مغز مداد میشود و هرچه خاک رس بیشتر باشد، مغز مداد سختتر میشود.
• خواص فلزها را نیز میتوان با افزودن یک یا چند مادهی دیگر تغییر داد.
• موادی که معمولاً از مخلوط کردن دو یا چند فلز یا گاهی فلز و یک نافلز به دست میآیند، آلیاژ نام دارند.
• افزودن مقداری آهک به گل میتواند استحکام آن را افزایش دهد.
• افزودن خاک رس به کربن باعث افزایش سختی مغز مداد میشود و هرچه خاک رس بیشتر باشد، مغز مداد سختتر میشود.
• خواص فلزها را نیز میتوان با افزودن یک یا چند مادهی دیگر تغییر داد.
• موادی که معمولاً از مخلوط کردن دو یا چند فلز یا گاهی فلز و یک نافلز به دست میآیند، آلیاژ نام دارند.
جدول آلیاژها صفحه ۳۴ علوم هفتم
جواب سوال مواد هوشمند صفحه ۳۴ علوم هفتم
این نوع مواد به «مواد هوشمند» معروفاند. جستوجو برای یافتن مواد هوشمند با کاربردهای گوناگون به طور گستردهای در حال اجراست. به نظر شما با ساختن چنین موادی زندگی ما دچار چه تغییرهایی خواهد شد؟
پاسخ: مواد هوشمند میتوانند وسایلی را به وجود آورند که در برابر تغییر شرایط محیطی واکنش مناسب نشان دهند و حتی دوباره به شکل اولیهی خود برگردند.
استفاده از این مواد میتواند باعث ساخت وسایل بادوامتر، ایمنتر، سبکتر و کاربردیتر شود. برای مثال در کتاب، قاب عینکی نشان داده شده است که پس از تغییر شکل دوباره به حالت اولیه برمیگردد و همچنین از این مواد در برخی وسایل دندانپزشکی استفاده شده است.
نکتهی مهم فصل: برای انتخاب مادهی مناسب جهت ساخت یک وسیله فقط یک ویژگی را بررسی نمیکنیم؛ بلکه باید به مجموعهای از عوامل مانند استحکام، چگالی، رسانایی، انعطافپذیری، سختی، قیمت و فراوانی ماده توجه کنیم.
جمعبندی کوتاه فصل چهارم علوم هفتم: هر ماده ویژگیهای مخصوصی دارد و همین ویژگیها کاربرد آن را تعیین میکنند. فلزها معمولاً رسانا، مستحکم و چکشخوارند، در حالی که موادی مانند شیشه و سرامیک شکننده و نارسانای برقاند. چگالی مواد نیز با یکدیگر متفاوت است و در انتخاب ماده اهمیت دارد. انسان میتواند با ترکیب مواد و ساخت آلیاژها ویژگیهای آنها را بهتر کند و امروزه با توسعهی مواد هوشمند امکان ساخت وسایلی با رفتارهای جدید و کاربردهای پیشرفتهتر فراهم شده است.
بیشتر بخوانید :
