گام به گام درس اول علوم پایه هشتم

درس «مخلوط و جداسازی مواد» از جمله مباحث پایه‌ای و مهم در علوم پایه هشتم است که نقش اساسی در درک پدیده‌های اطراف ما دارد. بسیاری از مواد و ترکیب‌هایی که در زندگی روزمره با آن‌ها سروکار داریم، به‌صورت مخلوط هستند و شناخت روش‌های تشخیص و جداسازی آن‌ها کمک می‌کند نگاه دقیق‌تر و علمی‌تری به محیط پیرامون خود داشته باشید.

اگر وسط حل‌کردن فعالیت‌ها و آزمایش‌های درس اول گیر کرده‌اید، گام به گام درس اول علوم پایه هشتم  همان همراهی‌ست که نیاز دارید تا جواب‌ها را با دلیل و منطق بنویسید. در این مطلب، تمام سوالات مربوط به مخلوط‌ها و روش‌های جداسازی مواد به زبان ساده بیان شده است تا هم تکلیفتان را کامل کنید و هم درس را به‌خوبی یاد بگیرید. با این گام‌به‌گام دیگر هیچ بخش مبهمی در آزمایش‌ها و جمع‌آوری اطلاعات کتاب برایتان نمی‌ماند.

جواب سوالات صفحه 2 درس اول علوم پایه هشتم

الف) موادی که از یک نوع ماده تشکیل شده باشند، مواد خالص نامیده می‌شوند. مواد خالص را در شکل بالا مشخص کنید.

جواب:

آب مقطر: ناخالص

نمک: خالص

ب) موادی را که از دو یا چند ماده تشکیل شده باشند، مواد ناخالص یا مخلوط می‌نامند. در شکل بالا مخلوط‌ها را مشخص کنید.

جواب:

آجیل: مخلوط ناهمگن

شربت آبلیمو: مخلوط ناهمگن آب، شکر و آب لیمو

جواب سوال خود را بیازمایید صفحه 2 درس اول علوم پایه هشتم

مواد زیر را به دو دسته خالص و مخلوط دسته‌بندی کنید.

جواب:

مواد خالص: شکر و مس

مواد مخلوط (ناخالص): دوغ و سکه

جواب سوال صفحه 2 درس اول علوم پایه هشتم

هر کدام این مخلوط‌ها از چه اجزایی تشکیل شده‌اند؟

جواب:

جواب سوالات فعالیت صفحه 3 درس اول علوم پایه هشتم

دو بشر انتخاب و آن‌ها را شماره‌گذاری کنید و در هر دو به مقدار یکسان آب بریزید.

در بشر شماره 1، یک قاشق خاک و در بشر شماره 2 یک قاشق نمک بریزید. محتویات بشرها را کاملا هم بزنید. مشاهدات خود را بنویسید.

مشاهدات

الف) محتویات کدام بشر پس از هم‌زدن شفاف است؟ کدام کدر است؟

جواب: پس از هم‌زدن، محتویات بشر شماره 2 (آب و نمک) شفاف است، زیرا نمک در آب حل می‌شود. اما محتویات بشر شماره 1 (آب و خاک) کدر است، چون خاک در آب حل نمی‌شود و به‌صورت ذرات معلق باقی می‌ماند.

ب) در برخی از مخلوط‌ها ذره‌های مواد تشکیل‌دهنده مخلوط به‌طور یکنواخت در هم پراکنده‌اند. این نوع مخلوط‌ها را مخلوط همگن یا محلول می‌نامند. کدام یک از مخلوط‌هایی که تهیه کرده‌اید، محلول و کدام مخلوط ناهمگن است؟ چرا؟

جواب:

مخلوط آب و نمک یک محلول (مخلوط همگن) است، زیرا نمک به‌طور کامل در آب حل می‌شود و ذرات آن به‌صورت یکنواخت در سراسر مخلوط پخش می‌شوند.

اما مخلوط آب و خاک یک مخلوط ناهمگن است، چون خاک در آب حل نمی‌شود و ذرات آن قابل مشاهده است و به‌طور یکنواخت پخش نشده‌اند.

جواب سوال فکر کنید صفحه 4 درس اول علوم پایه هشتم

شکل زیر کدام ویژگی تعلیقه (سوسپانسیون) را نشان می‌دهد؟

جواب: سوسپانسیون نوعی مخلوط ناهمگن است که در آن ذرات جامد به‌صورت معلق در یک مایع پخش شده‌اند. این ذرات پس از مدتی به دلیل وزن خود در ته ظرف ته‌نشین می‌شوند. به‌همین دلیل، هنگام مصرف بعضی داروها مانند شربت معده لازم است قبل از استفاده، بطری را خوب تکان داد تا ذرات جامد دوباره در مایع پراکنده شوند.

جواب سوال فعالیت صفحه 4 درس اول علوم پایه هشتم

پنج بشر را شماره‌گذاری کنید و در هر یک از آن‌ها 100 میلی‌لیتر آب بریزید. در هر بشر به ترتیب 1، 2، 3، 4 و 5 گرم کات کبود بریزید و محتویات آن را به هم بزنید. چرا رنگ محلول‌ها با یکدیگر متفاوت است؟

جواب: رنگ محلول‌ها با یکدیگر متفاوت است، چون مقدار کات کبود حل‌شده در آب در هر بشر فرق دارد. هرچه مقدار کات کبود بیشتر باشد، غلظت محلول افزایش پیدا می‌کند و رنگ آن پررنگ‌تر می‌شود. بنابراین تفاوت رنگ محلول‌ها به دلیل تفاوت در غلظت آن‌هاست.

جواب سوال خود را بیازمایید صفحه 5 درس اول علوم پایه هشتم

حالت فیزیکی هر یک از محلول‌های زیر را مشخص کنید. حلال و حل‌شونده‌های هر یک را مشخص کنید و حالت آن‌ها را بنویسید.

جواب:

جواب سوال آزمایش کنید صفحه 5 درس اول علوم پایه هشتم

در 100 میلی‌لیتر آب در دمای C 30° چه مقدار نمک خوراکی (سدیم کلرید) حل می‌شود؟ با انجام‌دادن آزمایش، درستی یا نادرستی پیش‌بینی خود را بررسی کنید.

جواب: در 100 میلی‌لیتر آب در دمای 30 درجه سانتی‌گراد حدود 36 گرم نمک خوراکی (سدیم کلرید) حل می‌شود.

برای بررسی پیش‌بینی، می‌توان آزمایش انجام داد؛ به این صورت که نمک را کم‌کم به آب 30 درجه اضافه کرده و هم بزنیم تا جایی که دیگر نمک حل نشود. مقدار نمک حل‌شده با مقدار پیش‌بینی‌شده مقایسه می‌شود. اگر نزدیک به 36 گرم باشد، پیش‌بینی درست است.

در 100 میلی‌لیتر آب در دمای C 30° به جای نمک سدیم کلرید، نمک پتاسـیم نیترات بریزید. مقدار نمک حل‌شده را پیش‌بینی و آزمایش کنید. از آزمایش‌های بالا چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟

جواب: در 100 میلی‌لیتر آب در دمای 30 درجه سانتی‌گراد مقدار نمک پتاسیم نیتراتی که حل می‌شود، بیشتر از نمک سدیم کلراید است و حدود 45 گرم پیش‌بینی می‌شود.

با انجام آزمایش و افزودن تدریجی پتاسیم نیترات به آب 30 درجه، مشاهده می‌شود که مقدار بیشتری از این نمک نسبت به سدیم کلراید حل می‌شود.

در نتیجه، حلالیت مواد مختلف در یک دمای یکسان با هم برابر نیست و به نوع ماده حل‌شونده بستگی دارد.

جواب سوال فعالیت صفحه 5 و 6 درس اول علوم پایه هشتم

الف) چند بشر کوچک بردارید و در هر یک 100 میلی‌لیتر آب بریزید و دمای آن‌ها را به دمای داده‌شده در جدول برسانید.

ب) در هر بشر آن‌قدر نمک پتاسیم نیترات حل کنید تا دیگر حل نشود. مقدار نمک حل‌شده را در هر مورد در جدول زیر بنویسید.

پ) دما را روی محور افقی و مقدار ماده حل‌شده را روی محور عمودی در نظر بگیرید و نمودار را رسم کنید.

ت) از این نمودار چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟

جواب: نتیجه می‌گیریم با افزایش دما، مقدار نمکی که می‌تواند در آب حل شود هم بیشتر می‌شود.

ث) در دمای 45 درجه چند گرم نمک در آب حل می‌شود؟ روی نمودار نشان دهید.

جواب: مقدار به دست آمده حدود 5/37 گرم است.

جواب سوال جمع‌آوری اطلاعات صفحه 7 درس اول علوم پایه هشتم

با مراجعه به منابع معتبر و اینترنت درباره مواد سازنده هریک از مخلوط‌های نشان‌داده‌شده در شکل بالا، اطلاعاتی جمع‌آوری و نتایج را به‌صورت پرده‌نگار (پاورپوینت) به کلاس گزارش کنید.

جواب:

نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که هر مخلوط از چند ماده مشخص تشکیل شده است که بسته به نوع آن، می‌توانند به‌صورت همگن (محلول) یا ناهمگن باشند.

برای مثال، در مخلوط آب و نمک، نمک به‌طور کامل در آب حل می‌شود و یک محلول همگن تشکیل می‌دهد. اما در مخلوط آب و خاک، ذرات خاک در آب حل نمی‌شوند و به‌صورت معلق باقی مانده یا ته‌نشین می‌شوند، بنابراین این مخلوط ناهمگن است.

جواب سوالات فعالیت صفحه 7 درس اول علوم پایه هشتم

الف) تکه‌ای از کاغذ پی‌اچ (pH) را به هر یک از مواد زیر آغشته کنید.

ب) رنگ به‌دست آمده روی کاغذ پی‌اچ  (pH) را با الگوی زیر مقایسه و آن را به‌ عدد تبدیل کنید.

جواب:

• شیر 6/5
• آب‎لیمو 3/5
• آب پرتقال 2/5
•  مایع ظرف شویی 8

پ) موادی که پی‌اچ آن‌ها از هفت کمتر است، اسیدی‌اند. آن‌ها را مشخص کنید.

جواب: آب پرتقال، لیمو و شیر.

ت) موادی که پی‌اچ آن‌ها از هفت بیشتر است، خاصیت بازی دارند. مواد بازی بر خلاف اسیدها که ترش مزه‌اند، مزه تلخ دارند. مواد بازی را بین نمونه‌های بالا مشخص کنید.

جواب: مایع ظرفشویی.

جواب سوال گفت‌وگو کنید صفحه 8 درس اول علوم پایه هشتم

در هر یک از تصویر‌های زیر مشخص کنید هر وسیله چه اجزایی را از هم جدا می‌کند.

کمباین: دانه را از پوسته جدا می‌‎کنند.

قیف جداکننده: جداکردن مایعات دو بخشی

کاغذ صافی: جداسازی مواد معلق در آب

جواب سوال گفت‌وگو کنید صفحه 8 درس اول علوم پایه هشتم

در شکل‌های زیر برخی از دستگاه‌هایی که از آن‌ها برای جداسازی استفاده می‌شود، نشان داده شده است. درباره کاربردهای آن‌ها در کلاس گفت‌وگو کنید.

جواب:

دستگاه تقطیر: برای جداسازی مایعات براساس تفاوت نقطه جوش آن‌ها به‌کار می‌رود. در تقطیر، مایع ابتدا گرم می‌شود، بخار آن جمع‌آوری و دوباره سرد می‌شود تا به حالت مایع برگردد. از این روش برای تهیه آب مقطر، جداسازی الکل از آب و در صنایع شیمیایی استفاده می‌شود.

دستگاه تصفیه آب: برای جداکردن ناخالصی‌ها، ذرات معلق، میکروب‌ها و برخی مواد محلول مضر از آب استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها باعث می‌شوند آب قابل آشامیدن و سالم شود و در خانه‌ها، آزمایشگاه‌ها و تصفیه‌خانه‌ها کاربرد دارند.

دستگاه دیالیز: برای جداسازی مواد زائد و سموم از خون به‌کار می‌رود. این دستگاه زمانی استفاده می‌شود که کلیه‌ها نتوانند وظیفه خود را به‌درستی انجام دهند. در دیالیز، مواد مضر از طریق یک غشای نیمه‌تراوا از خون جدا می‌شوند.

جواب سوال فکر کنید صفحه 8 درس اول علوم پایه هشتم

مخلوطی از ماسه و نمک در اختیار دارید. آزمایشی برای جداسازی آن‌ها از یکدیگر پیشنهاد کنید و آن را انجام دهید.

جواب: برای جداسازی ماسه و نمک می‌توان از تفاوت انحلال‌پذیری نمک در آب استفاده کرد.

وسایل مورد نیاز:

آب، بشر یا لیوان، قاشق، قیف و کاغذ صافی، ظرف حرارت‌دادن.

مراحل انجام آزمایش:

ابتدا مقداری آب به مخلوط ماسه و نمک اضافه می‌کنیم و آن را خوب هم می‌زنیم تا نمک کاملاً در آب حل شود. در این مرحله، ماسه حل نمی‌شود و به‌صورت جامد باقی می‌ماند. سپس مخلوط را از کاغذ صافی عبور می‌دهیم؛ ماسه روی کاغذ صافی باقی می‌ماند و محلول آب‌نمک از آن عبور می‌کند. پس از جداشدن ماسه، محلول آب‌نمک را حرارت می‌دهیم تا آب تبخیر شود. در پایان، نمک به‌صورت جامد در ظرف باقی می‌ماند.

نتیجه:

با استفاده از حل‌شدن نمک در آب، فیلتراسیون و تبخیر، ماسه و نمک از یکدیگر جدا می‌شوند.

سخن پایانی

در گام به گام درس اول علوم پایه هشتم فعالیت‌ها و آزمایش‌های مربوط به بررسی سوسپانسیون‌ها، اثر دما بر انحلال‌پذیری مواد و همچنین روش‌های متنوع جداسازی مانند صاف‌کردن، تبلور و سانتریفیوژ به‌صورت دقیق تحلیل و پاسخ داده شدند. هدف از ارائه این مباحث این بود که در کنار حل تمرینات، درک عمیق‌تری از رفتار ذرات در محلول‌ها و کاربرد آن‌ها در زندگی روزمره ایجاد شود.