گام به گام درس دوم علوم پایه هشتم
درس دوم علوم پایه هشتم با عنوان «تغییرهای شیمیایی در خدمت زندگی» به بررسی نقش تغییرهای شیمیایی در پدیدههای طبیعی و کاربردهای روزمره انسان میپردازد و نشان میدهد که این تغییرها چگونه زندگی ما را آسانتر و هدفمندتر کردهاند.
در گام به گام درس دوم علوم هشتم تلاش شده است تا مفاهیم این درس بهصورت مرحلهبهمرحله، دقیق و کاملا منطبق با پرسشهای کتاب درسی بررسی شود؛ بهگونهای که شما بتوانید ضمن درک عمیق مطالب، پاسخ سوالات را هم بهصورت صحیح و کامل بیاموزید. این راهنمای آموزشی کمک میکند یادگیری تغییرهای شیمیایی نهتنها سادهتر، بلکه کاربردیتر و ماندگارتر باشد.
جواب سوالات صفحه 9 درس دوم علوم هشتم
چگونه میتوان از انرژی ذخیرهشده در مواد استفاده کرد؟
جواب: از انرژی ذخیرهشده در مواد میتوان با انجام تغییرهای شیمیایی استفاده کرد. زمانی که مواد دچار واکنش شیمیایی میشوند، انرژی شیمیایی ذخیرهشده در آنها آزاد میشود و میتواند برای انجام کارهای مختلف به کار رود؛ برای مثال در سوختن بنزین، گاز یا چوب، انرژی شیمیایی آنها آزاد شده و برای حرکت خودروها، روشنایی، پختوپز و گرمایش استفاده میشود.
آیا میتوان انرژی شیمیایی مواد را به انرژی الکتریکی و گرمایی تبدیل کرد؟
جواب: بله؛ انرژی شیمیایی مواد را میتوان به انرژی الکتریکی و انرژی گرمایی تبدیل کرد.
در باتریها و پیلها، انرژی شیمیایی مواد به انرژی الکتریکی تبدیل میشود و وسایلی مانند تلفن همراه، ساعت و چراغقوه را روشن میکند. همچنین در سوختن سوختها، انرژی شیمیایی به انرژی گرمایی تبدیل میشود که برای گرمکردن محیط، پخت غذا و تولید برق در نیروگاهها کاربرد دارد.
جواب سوال گفتوگو کنید صفحه 10 درس دوم علوم هشتم
درباره مفید یا مضربودن هریک از تغییرهای شیمیایی نشان دادهشده در شکل بالا، در کلاس گفتوگو کنید.
جواب:
با اینکه سوختن جنگلها پدیدهای زیانآور به شمار میآید، اما از سوی دیگر میتواند باعث فعالشدن دانههای سخت و نهفتهی برخی درختان روی زمین شود و به رویش دوباره آنها کمک کند. همچنین رشد و تکامل انسان از یک طرف و پیرشدن سلولها از طرف دیگر، دو فرایند همزمان و جدانشدنی در زندگی هستند.
از سوی دیگر، فاسدشدن میوه، پوسیدن کاغذ و زنگزدن آهن در نگاه اول مضر به نظر میرسند، اما در نگاهی عمیقتر، این فرایندها موجب بازگشت مواد به چرخه طبیعت و حفظ تعادل محیطزیست میشوند.
جواب آزمایش کنید صفحه 11 درس دوم علوم هشتم
مواد و وسایل:
قرص جوشان (ویتامین C)، آب، لیوان پلاستیکی، دماسنج، گیره و پایه
روش اجرا
1- یکسوم حجم یک لیوان پلاستیکی را با آب پر کنید و دمای آب را اندازه بگیرید.
2- دو عدد قرص جوشان درون لیوان بیندازید و منتظر بمانید تا در آب حل شود.
حال دمای محتویات درون لیوان را با دماسنج اندازه بگیرید از این آزمایش چه نتیجهای میگیرید؟
جواب: با مقایسه دمای آب قبل و بعد از حلشدن قرص جوشان مشاهده میشود که دمای آب کاهش مییابد. این نشان میدهد که در هنگام حلشدن قرص جوشان و انجام واکنش شیمیایی، انرژی گرمایی از آب گرفته میشود.
بنابراین، این واکنش یک تغییر شیمیایی گرماگیر است؛ یعنی برای انجام واکنش، انرژی لازم از محیط اطراف (آب) جذب میشود و در نتیجه دمای آب پایین میآید.
جواب سوالات فکر کنید صفحه 11 و 12 درس دوم علوم هشتم
هر یک از شکلهای زیر، یک تغییر شیمیایی یا فیزیکی را نشان میدهد.
الف) میخ آهنی در محلول کات کبود
جواب: یک تغییر شیمیایی گرماده که در جریان آن گاز تولید میشود.
ب) آزمایش کوه آتشفشان
جواب: یک تغییر شیمیایی است که همراه با آزادشدن گرما انجام میشود.
ج) جوشیدن آب
جواب: یک تغییر فیزیکی و گرماگیر است.
ت) تخم مرغ در سرکه
جواب: یک واکنش شیمیایی است که با جذب گرما همراه بوده و در آن گاز کربندیاکسید تولید میشود.
باتوجه به آنها مشخص کنید:
الف) کدام تغییر (ها) فیزیکی و کدام تغییر (ها) شیمیاییاند؟
جواب: جوشیدن آب یک تغییر فیزیکی است و سایر تغییرات، شیمیایی محسوب میشوند.
ب) چه شواهدی نشاندهنده تغییر شیمیاییاند؟
جواب:
الف) ایجاد رنگ جدید
ب) انتشار نور و گرما
ج) تشکیل مادهی جامد یا رسوب
د) آزادشدن گاز
جواب سوالات آزمایش کنید صفحه 13 و 14 درس دوم علوم هشتم
مواد و وسایل
شمع، بشر، کبریت، چند ظرف شیشهای، زمانسنج، استوانه مدرج، آب
روش اجرا
الف) یک شمع بردارید و با کبریت آن را روشن کنید. سپس، یک ظرف را وارونه روی آن قرار دهید و بلافاصله زمانسنج را روشن کنید. حال، زمانی را که طول میکشد تا شمع خاموش شود، اندازهگیری و یادداشت کنید.
ب) فعالیت قسمت «الف» را با چند ظرف شیشهای گوناگون انجام دهید و نتایج را در جدول زیر بنویسید (برای راحتی کار، ظرفهای شیشهای را شماره گذاری کنید).
|
شماره ظرف |
حجم هوای درون ظرف (میلیلیتر) |
زمان لازم خاموششدن شمع (ثانیه) |
|
(1) |
100 |
30 |
|
(2) |
200 |
60 |
|
(3) |
300 |
90 |
|
(4) |
400 |
120 |
|
(5) |
500 |
150 |
پ) حجم هوای درون هر یک از ظرفها را اندازهگیری و جدول بالا را پرکنید.
ت) دادههای آزمایش بالا را روی نمودار زیر رسم کنید.
ث) پیشبینی کنید اگر حجم ظرفی 3000 میلیلیتر (3 لیتر) باشد، چند ثانیه طول میکشد تا شمع خاموش شود.
جواب: 300 ثانیه
ج) در یک آزمایش بررسی کنید، تغییر طول شمع روی زمان روشن ماندن آن چه اثری دارد.
جواب: زمان خاموششدن شمع به میزان اکسیژن موجود در محیط بستگی دارد؛ اما در شرایط عادی و فضای باز، هرچه شمع بلندتر باشد، دیرتر خاموش میشود.
جواب سوالات آزمایش کنید صفحه 14 درس دوم علوم هشتم
وسایل و مواد: شمع، سیمظرفشویی، لوله آزمایش، لیوان شیشهای، بشر، کبریت، ماژیک، خطکش، آب، بشقاب، گیره، پایه
به منظور انجام این فعالیت:
الف) هر یک از افراد گروه، آزمایش موردنظر خود را روی کاغذ رسم کند یا بنویسد.
ب) با همفکری یکدیگر، آزمایشهای پیشنهادی اعضای گروه را بررسی و از میان آنها، آزمایشی که مناسبتر است را انتخاب کنید.
پ) آزمایش را اجرا و نتایج را یادداشت کنید.
ت) اگر آزمایش شما نیاز به اصلاح دارد، آن را اصلاح کنید و دوباره انجام دهید.
ث) نتیجه بهدست آمده در گروه خود را با گروههای دیگر به اشتراک بگذارید.
جواب: ابتدا مقداری سیم ظرفشویی را در ته یک لولهی آزمایش قرار میدهیم؛ بهطوری که هنگام وارونهکردن، به پایین نیفتد. سپس لوله را وارونه در ظرفی پر از آب قرار میدهیم و سطح آب داخل لوله را علامت میزنیم. بعد از چند روز، سیم ظرفشویی زنگ میزند و اکسیژن داخل لوله مصرف میشود؛ در نتیجه سطح آب در لوله بالا میآید. با اندازهگیری میزان افزایش آب و مقایسه با فضای خالی اولیه، میتوان درصد اکسیژن موجود در هوا را محاسبه کرد.
جواب سوالات فکر کنید صفحه 15 درس دوم علوم هشتم
دانشآموزی با استفاده از آب اکسیژنه، گاز اکسیژن تولید کرده و مطابق شکلهای زیر، آن را روی یک زغال نیم افروخته دمیده است. با توجه به این شکلها توضیح دهید، چرا زغال در شکل شماره 2 با شعله بزرگتر و نورانیتری میسوزد؟
جواب: زیرا اکسیژن خالص موجب شعلهورشدن و سوختن زغال نیمسوز میشود و این روش، راه تشخیص اکسیژن است.
جواب سوال فعالیت رزمایش آتش نشانی صفحه 15 درس دوم علوم هشتم
با همکاری مدرسه، معلم، اولیای دانشآموزان و آتشنشانی محل خود، رزمایشی درباره راههای خاموشکردن آتش در مدرسه اجرا کنید؛ سپس نتیجه آن را بهصورت روزنامه دیواری به کلاس گزارش کنید.
راههای خاموشکردن آتش:
- سردکردن (کاهش درجه حرارت با آب و…)
- خفهکردن (کاهش درصد اکسیژن با گازهایی مثل دیاکسید کربن (کپسول آتشنشانی) و وسایلی مثل خاک و…)
- دورکردن مواد سوختنی از محل آتشسوزی
جواب سوال اطلاعات جمعآوری کنید صفحه 16 درس دوم علوم هشتم
در یک فعالیت گروهی درباره راههای جلوگیری از گازگرفتگی با کربن مونوکسید و همچنین ویژگی وسایل گازسوز تحقیق کنید و نتیجه را بهصورت پوستر یا پرده نگار در کلاس ارائه کنید. در ضمن نتیجه فعالیت هم کلاسیهای خود را به والدین خود هم گزارش دهید.
جواب:
برای جلوگیری از خطر گازگرفتگی باید وسایل گازسوز بهدرستی نصب شوند و از سوزاندن زغال در فضای بسته خودداری شود. همچنین لازم است از تغییر و دستکاری وسایل گرمایشی پرهیز شود و برای آنها دودکش استاندارد و مناسب استفاده کنیم. تهویه مناسب و جریانداشتن هوا در محیط خانه بسیار مهم است و بررسی دورهای و سالانه وسایل گازسوز میتواند از بروز حادثه جلوگیری کند.
جواب سوال فعالیت صفحه 17 درس دوم علوم هشتم
آزمایشی را طراحی کنید که بتوان با استفاده از آن نشان داد که از سوختن شمع، بخار آب و گاز کربن دیاکسید تولید میشود. (راهنمایی: هرگاه گاز کربن دیاکسید را در آب آهک بدمیم، مخلوط شیری رنگ تولید میشود).
جواب: برای تشخیص بخار آب میتوان یک لیوان سرد را بالای شعله شمع قرار داد؛ در نتیجه روی جداره لیوان قطرات آب جمع میشود. همچنین، اگر گاز کربندیاکسید تولید شده را با استفاده از لوله شیشهای وارد محلول آب آهک کنیم، محلول کدر میشود.
جواب آزمایش کنید صفحه 17 درس دوم علوم هشتم
مواد و وسایل
سیم ظرفشویی، باتری کتابی
روش اجرا
مقداری سیم ظرفشویی بسیار نازک بردارید و یک باتری کتابی 9 ولتی را از قطب مثبت و منفی به رشتههای سیم ظرفشویی تماس بدهید. چه چیزی مشاهده میکنید؟
جواب: سیم ظرفشویی داغ و شعلهور میشود.
از این آزمایش چه نتیجهای میگیرید؟
جواب: با استفاده از جریان الکتریکی باتری میتوان سیم آهنی نازک را گرم و شعلهور کرد.
جواب آزمایش کنید صفحه 18 درس دوم علوم هشتم
مواد و وسایل
چند حبه قند، شمع، شیشه ساعت، پنس، کبریت، خاک باغچه (مرطوب(
روش اجرا
الف) یک حبه قند را با استفاده از پنس روی شعله شمع بگیرید و صبر کنید تا شروع به سوختن کند.
ب) حبه قند در حال سوختن را از شعله دور کنید. چه چیزی مشاهده میکنید؟
جواب: در مرحلهی اول، قند ذوب میشود و بهراحتی شعلهور نمیشود.
پ) یک حبه قند دیگر بردارید و آن را به خاک مرطوب باغچه آغشته کنید. سپس آن را روی شعله شمع بگیرید تا شروع به سوختن کند.
جواب: در آزمایش سوختن قند، اگر کاتالیزگر خاک گلدان که دارای عناصر مختلف است، استفاده شود، شعله قند بهخوبی دیده میشود.
ت) حال حبه قند را از شعله شمع دور کنید؛ چه چیزی مشاهده میکنید؟
جواب: واکنشهای مربوط به مواد غذایی در بدن ما در دمای پایین انجام میشود و آنزیمها با کاهش انرژی آغازین، انجام این واکنشها را ممکن میکنند.
ث) از این آزمایش چه نتیجهای میگیرید؟
جواب: کاتالیزگرها موادی هستند که با کاهش دمای فعالسازی، سرعت واکنشهای شیمیایی را افزایش میدهند.
جواب آزمایش کنید صفحه 19 درس دوم علوم هشتم
مواد و وسایل
چند عدد تیغه مسی، چند عدد تیغه آهنی (میخ آهنی)، نوار منیزیم، چند عدد لیمو ترش، سیم برق، لامپ LED یک ولتی
روش اجرا
الف) با استفاده از این مواد و وسایل، تالش کنید لامپ را روشن کنید.
(راهنمایی: به جای باتری از تیغههای مسی و آهنی و لیموترش استفاده کنید. (
جواب: یک لیموترش را روی میز قرار میدهیم و با فشاردادن و غلتاندن، پرههای داخلی آن را بدون پارهشدن پوست له میکنیم. سپس دو تیغهی مسی و آهنی را در دو نقطهی جداگانه از لیمو فرو کرده و به هر کدام سیم وصل میکنیم. در ادامه، دو سر سیمها را به لامپ LED متصل میکنیم تا روشن شود.
نتیجهگیری: فلزات مس و آهن با لیموترش واکنش میدهند و در اثر یک تغییر شیمیایی، انرژی آزاد شده و جریان الکتریکی تولید میشود.
ب) آزمایشهایی را طراحی و تحقیق کنید که چگونه میتوان یک لامپ 2 ولتی را با استفاده از این باتریها روشن کرد.
جواب: در گام نخست، تعداد لیموهای مورد نیاز محاسبه میشود. برای این منظور، ابتدا جریان تولیدشده توسط یک لیمو اندازهگیری میشود؛ سپس جریان لازم برای روشنشدن یک لامپ 2 ولتی محاسبه میشود تا تعداد لیموهای مورد نیاز مشخص شود.
با استفاده از دو تیغهی آهنی و سایر تجهیزات، میتوان یک مدار الکتریکی تشکیل داد که در آن با حرکت الکترونها، انرژی شیمیایی آزاد و لامپ روشن میشود.
جواب سوال فکر کنید صفحه 19 درس دوم علوم هشتم
برای استفادهکردن از انرژی ذخیرهشده در مواد، به جز سوزاندن آنها، چه روشهای دیگری هست؟
جواب: استفاده از واکنشهای شیمیایی در باتریها و پیلها برای تولید جریان الکتریکی، بهرهگیری از فرایندهای زیستی مانند تنفس سلولی در بدن موجودات زنده و استفاده از واکنشهای شیمیایی کنترلشده در صنایع که بدون شعله، انرژی را بهصورت گرما یا برق آزاد میکنند.
جواب آزمایش کنید صفحه 20 درس دوم علوم هشتم
مواد و وسایل
قوطی خالی فیلم، قرص جوشان، آب
روش اجرا
یک قوطی خالی فیلم را تا نیمه از آب پر کنید؛ سپس یک قرص جوشان را نصف کنید و درون آن بیندازید و در آن را محکم ببندید (قرص جوشان ویتامیـن C و جوش شـیرین دارد.) حال قوطی را وارونه روی زمین قرار دهید و کمی از آن فاصله بگیرید. چند ثانیه منتظر بمانید و مشاهدات خود را یادداشت کنید. از این آزمایش چه نتیجهای میگیرید؟ این آزمایش را با قراردادن یک تخته پاککن روی قوطی دوباره انجام دهید و نتایج را در کلاس به بحث بگذارید.
جواب: در قرص جوشان، چند ماده از جمله یک اسید و ترکیبات نمکی وجود دارد که با افزودن آب، واکنش میان آنها آغاز و گاز کربندیاکسید تولید میشود. این گاز با ایجاد فشار، باعث پرتابشدن درِ قوطی میشود و در صورت عبور از آب آهک شفاف، آن را کدر میکند.
جواب فعالیت صفحه 20 درس دوم علوم هشتم
با استفاده از قرص جوشان، آب، بطری خالی و ابزار مناسب، یک جسم متحرک بسازید و راههایی برای افزایش سرعت آن پیشنهاد کنید.
جواب: مقداری آب داخل بطری ریخته، قرص جوشان را درون آن میاندازیم و درِ بطری را محکم میبندیم. با شروع واکنش قرص جوشان با آب، گاز کربندیاکسید تولید و فشار گاز باعث حرکت بطری میشود. راههای افزایش سرعت جسم متحرک:
- استفاده از قرص جوشان بیشتر یا بزرگتر
- افزایش مقدار آب (در حد مناسب)
- محکم بستن درِ بطری برای جلوگیری از نشت گاز
- استفاده از بطری سبکتر
- افزایش سطح تماس قرص جوشان با آب (مثلا خردکردن قرص)
این کار باعث تولید گاز بیشتر و افزایش فشار میشود و در نتیجه سرعت حرکت جسم افزایش مییابد.
سخن پایانی
با توجه به اهمیت مفاهیم این درس در زندگی روزمره، بهرهگیری از گام به گام درس دوم علوم هشتم، نقش موثری در افزایش درک علمی دانشآموزان و آمادهسازی آنها برای حل مسائل واقعی ایفا میکند. امید است این پاسخها بتواند راهنمای جامعی برای شما در مطالعه درس تغییرهای شیمیایی فراهم کند و مطالب کتاب را به بهترین شیوه آموزش دهد.
اعضای سایت می توانند نمونه سوالات و فایل های آموزشی را دانلود کنند. همینطور، بعضی از مطالب فقط به اعضای سایت نمایش داده می شود. اطلاعات مهم، تغییرات مهم آموزشی به اعضای سایت اطلاع رسانی می شود. اعضای سایت هیچ محدودیتی در استفاده از امکانات سایت ندارند و می توانند در تمام آزمون های آنلاین شرکت کنند و از تمام امکانات سایت و بخش اعضا استفاده کنند.
همین حالا نزدیک به یک میلیون نفر دیگر هم عضو فعال سایت سرزمین تیزهوش ها هستند. چرا شما به این خانواده بزرگ نمی پیوندید؟
