شرح درس التكثيف للصف الخامس للفصل الدراسي الأول

 

شرح درس التكثيف لمادة العلوم كتاب الطالب للصف الخامس للفصل الدراسي الأول مع حل أسئلة وأنشطة درس التكثيف لمادة العلوم كتاب الطالب للصف الخامس للفصل الدراسي الأول مع حل أسئلة مادة العلوم كتاب النشاط للفصل الدراسي الأول.

يركز هذا الدرس على توضيح مفهوم أن الغازات مثل بخار الماء تتكثف وتصبح سوائل عند تبريدها بصورة كافية ، وأن التكثيف عكس التبخر.

الأهداف التعليمية للدرس : يتوقع من الطالب بعد الانتهاء من الدرس أن يكون قادرًا على أن :

ـــ يعرف أن التكثيف يحدث عنما تتحول مادة غازية إلى مادة سائلة وأنه عكس التبخر.

ـــ يعرف أن الهواء يحتوي على بخار ماء وعند ملامسة سطح بارد فإنه قد يتكثف.

ـــ يقوم بالملاحظات ذات الصلة.

ـــ يستخدم الفهم والمعرفة لتخطيط كيفية إجراء اختبار عادل.

تمهيد للدرس :

بخار الماء هو غاز غير مرئي موجود في الهواء ، ويتحول إلى سائل ويطلق على هذه العملية التكثيف.

التكثيف والتبخر عمليتان عكس بعضهما البعض :

سائل + حرارة ← غاز

غاز - حرارة ← سائل

لتنفيذ نشاط 3-5 ( أ ) ستحتاج إلى :

ـــ كأسين زجاجيين.

ـــ ثلج.

ـــ ماء.

ـــ مخبار مدرج.

ـــ قطعة قماش.

تأكد من جفاف كلتا الكأسين في بداية النشاط ، سوف يحتوي أحد الكأسين فقط على مكعبات ثلج ، وهذا مهم لأنه سيساعد في إثبات أن برودة الكأس التي تحتوي على الثلج هي التي تتسبب في تشكيل قطرات الماء ، وهذا هو الفارق الوحيد بين الكأسين.

لتفيذ نشاط 3-5 ( ب ) ستحتاج إلى :

ـــ كأسيين زجاجييتين.

ـــ بلاستيك شفاف للتغليف.

ـــ ماء.

ـــ مخبار مدرج.

ـــ قلم تخطيط.

إذا لاحظت تكّون نسبة قليلة جدًا من البخار خلال فترة الليل ، فاترك الاستقصاء لفترة أطول. الهدف من الاستقصاء هو أن يدرك الطلبة أن الماء الموجود على البلاستيك الشفاف قد أتى من الماء الموجود داخل الكأس ، أما في الكأس المغلقة فلم يتمكن الماء المتبخر من الخروج إلى الهواء ، بل ظل ياقيًا داخل الكأس وتكثف بعضه وتحول مرة أخرى إلى ماء سائل على البلاستيك الشفاف ، يمكنك استخدام الماء الملون باستخدام قطرات من ملون غذائي لتعزيز فكرة تكّون قطرات الماء خلال عملية التكثيف.

من خلال هذا الاستقصاء ستلاحظ أن القطرات الموجودة على البلاستيك الشفاف عديمة اللون ، وليست ملونة ، ما يشير إلى أن الماء هو الذي كّون هذه القطرات.

قد يعتقد الطلاب أن الهواء يتحول إلى سائل أثناء عملية التكثيف ، وهو اعتقاد خاطئ ، فالهواء يحتوي على بخار الماء وهو غاز عديم اللون ، وأن بخار الماء هو الذي يبرد ويصبح سائلًا ، أما الغازات الأخرى فتتحول إلى سوائل عند درجات الحرارة المنخفضة جدًا.

وهناك فكرة أخرى خاطئة عن التكثيف وهي أن البرودة تمر عبر زجاج النافذة أو الكأس وتتسبب في تكّون الماء على الجانب الآخر.

حل كتاب النشاط لمادة العلوم تمرين (3-5) صفحة 35

اختبر فهمك للدرس :

1- ظلل الدائرة المرسومة بجوار الإجابة الصحيحة لكل مفردة من المفردات التالية :

أ ) التكثيف هو عملية فيزيائية متعاكسة تمامًا مع عملية :

⭕ الانصهار            ⭕ التجمد            ⭕ التبخر         ⭕ الغليان

ب) يتحول الغاز ( بخار الماء ) إلى سائل عندما يتعرض لـ :

⭕ التبريد ( فقدان الحرارة ).

⭕ التسخين ( اكتساب الحرارة ).

⭕ الغليان الشديد.

⭕ أشعة الشمس المباشرة.

ج) أي الملاحظات التالية تُعد دليلًا مباشرًا على حدوث عملية التكثيف في حياتنا اليومية ؟

⭕ اختفاء برك الماء من الشوارع بعد ظهور الشمس.

⭕ تشكل قطرات الندى على أوراق الشجر في الصباح البارد.

⭕ تصاعد جزيئات الماء من سطح الكوب الساخن.

⭕ تحول جزيئات مكعب الجليد إلى ماء سائل.

2- أخرج سالم علبة عصير باردة جدًا من الثلاجة ووضعها على الطاولة في غرفة دافئة. بعد عدة دقائق ، لاحظ تشكل قطرات ماء سائلة على السطح الخارجي للعلبة.

فسر علميًا : من أين جاءت قطرات الماء هذه ؟ وكيف تشكلت ؟

ـــ جاءت من بخار الماء الموجود في هواء الغرفة الدافئ. تشكلت عندما لامس البخار السطح البارد جدًا للعلبة فبرد وتكثف متحولًا إلى قطرات سائلة.

3- يوضح الشكل المقابل تجربة استقصائية قام بها طلاب الصف الخامس ، حيث تم وضع كمية من الماء الساخن في كأسان زجاجيان متطابقان ( أ ) و ( ب ) ، وتغطية كل منهما بطبق زجاجي ، لكن وُضعت مكعبات ثلج فوق طبق الكأس ( أ ) فقط.

أ) تنبأ في أي الكأسين ( أ ) أم ( ب ) ستتشكل قطرات ماء متكثفة أكثر وأسرع الطبق الزجاجي ؟ ولماذا ؟

ـــ التنبؤ : الكأس ( أ ).

ـــ السبب : لأن وجود مكعبات الثلج يجعل الطبق الزجاجي أكثر برودة ، مما يزيد من سرعة ومعدل تكثف بخار الماء الساخن الصاعد عندما يلامسه.

1- أكمل الفراغات في العبارات التالية بما يناسبها علميًا :

أ) عندما يبرد الغاز ، تفقد جزيئاته الطاقة وتقل حركتها فتتحول إلى حالة سائلة.

ب ) تزداد سرعة عملية التكثيف كلما زاد الفرق بين درجة حرارة بخار الماء ودرجة حرارة السطح   البارد  الذي يلامسه.

2- ضع دائرة حول رمز الإجابة الصحيحة :

أ) لاحظت مريم في الصباح البارد تشكل ضباب خفيف على زجاج نافذة غرفتها من الداخل ، الإجراء الصحيح الذي يساعد مريم على التخلص من هذا الضباب بسرعة هو :

⭕ تشغيل مروحة أو مصدر هواء دافئ لتسخين الزجاج.

⭕ رش الماء البارد على النافذة من الخارج.

⭕ وضع مكعبات من الثلج بالقرب من النافذة.

⭕ إغلاق الغرفة تمامًا ومنع دخول الهواء.

3- يوضح الرسم البياني أدناه العلاقة بين درجة حرارة السطح الزجاجي وكمية قطرات الماء المتكثفة عليه خلال فترة زمنية ثابتة.

أ ) ما العلاقة بين انخفاض درجة حرارة السطح وكمية الماء المتكثف ؟

ـــ علاقة عكسية ؛ كلما انخفضت درجة حرارة السطح ( أصبح أكثر برودة ) ، زادت كمية قطرات الماء المتكثفة.

ب) عند أي درجة حرارة ( من القراءات الموضحة ) كانت عملية التكثيف أعلى ما يمكن ؟

ـــ عند درجة حرارة °5 C.

4- أثناء قيام والدة سعيد بطهي الطعام في المطبخ ، لاحظ سعيد أنه بمجرد رفع غطاء إناء الطهي الساخن ، تتساقط منه قطرات ماء سائلة بسرعة ، بينما لا يحدث ذلك والغطاء موضوع فوق الإناء.

فسر علميًا : لماذا تتكون القطرات على الغطاء فقط ؟

ـــ لأن غطاء الإناء يكون أقل حرارة ( أبرد ) من البخار الشديد السخونة المتصاعد من الطعام ، وعندما يلامس البخار الساخن هذا السطح الأبرد فإنه يفقد حرارته ويتكثف متحولًا إلى قطرات ماء سائلة.