شرح درس استقصاء التبخر من المحلول للصف الخامس للفصل الدراسي الأول

 

شرح درس استقصاء التبخر من المحلول لمادة العلوم كتاب الطالب للصف الخامس للفصل الدراسي الأول مع حل أسئلة وأنشطة درس استقصاء التبخر من المحلول لمادة العلوم كتاب الطالب للصف الخامس للفصل الدراسي الأول مع حل أسئلة مادة العلوم كتاب النشاط للفصل الدراسي الأول.

يركز الدرس على فكرة أن المحاليل تتكون من مادة مذابة وأخرى مذيبة يمكن فصلها من خلال التبخر.

الأهداف التعليمية للدرس : بعد الانتهاء من الدرس يستطيع الطالب أن :

ـــ يعرف أن التبخر يحدث عندما تتحول المادة السائلة إلى غازية.

ـــ يعرف أنه عند تبخر مادة سائلة من محلول ، فإن المادة الصلبة تظل باقية.

ـــ يتنبأ بما سيحدث بناءً على المعرفة العلمية والفهم ، ويقترح كيفية اختبار تلك التنبؤات ويتواصل بشأنها مع الآخرين.

ـــ يستخدم الملاحظة والقياس لاختبار التنبؤات وإيجاد الروابط.

تمهيد للدرس :

ماذا يحدث عندما تحرك السكر في الشاي ؟ أين يذهب السكر؟ ، هل يختفي ، أم أنه لا يزال موجودًا في الشاي ، ولكن بصورة غير مرئية ؟ عند تحريك السكر في الشاي فأنت تصنع محلولًا. هذا ما سوف ندرسه في درس استقصاء التبخر من المحلول.

لتنفيذ نشاط 3-4 ( أ ) ستحتاج إلى :

ـــ ماء.

ـــ بلورات كبريتات النحاس أو بيرمنغنات البوتاسيوم.

ـــ كأس زجاجية.

ـــ ملعقة صغيرة.

إذا لم يكن لديك كبريتات النحاس ، أو فضلت عدم استخدامها لأنها سامة ، يمكنك استخدام بيرمنغمات البوتاسيوم ( بلورات كوندي ) بدلًا منها ، يُفضل استخدام البلورة الملونة لأن اللون يساعد الطلاب في ملاحظة كيفية قيام المادة المذابة بتوزيع المادة المذيبة حتى يأخذ المحلول شكلًا موحدًا.

بمجرد تحريك المحلول بواسطة الملعقة ، ستلاحظ كيف تذوب البلورات وتنتشر في الماء حتى يتخذ المحلول شكلًا متجانسًا ، حيث تنتشر كبريتات النحاس وتنزل إلى أسفل ، ويتغير لون الماء إلى اللون الأزرق.

في البداية سيمكنك رؤية كبريتات النحاس ولكن بعد ذلك تختفي البلورات ويبقى اللون الأزرق في الماء ، وتُعد كبريتات النحاس هي المادة المذابة ، والماء هو المادة المذيبة ، ومن المحاليل الأخرى الشائعة محلول السكر في الشاي أو القهوة سريعة التحضير ، حيث سرعان ما تنحل حبيبات القهوة في الماء الساخن وينحل مسحوق العصير في الماء البارد.

بعد تنفيذك لنشاط 3-4 أ ، لاحظت أن جزيئات المادة المذيبة تتباعد لإفساح المجال لجزيئات المادة المذابة كي تتداخل فيما بينها ، وفي النهاية يتم توزيع جزيئات المادة المذابة بالتساوي بين جزيئات المادة المذيبة ، وهذا هو السبب في أن المحلول يبدو متجانسًا ، وعند التحريك فإن الجزيئات تنتشر بسهولة أكبر.

لتنفيذ نشاط 3-4 ( ب ) ستحتاج إلى :

ـــ ملح.

ـــ ماء.

ـــ وعاء صغير.

ـــ مخبار مدرج.

ـــ ملعقة صغيرة.

في هذا النشاط العملي يطبق الطلاب معرفتهم بالمحاليل والتبخر لاستعادة الملح من محلول ، يجب على الطلاب استخدام الأوعية المسطحة لتسريع معدل التبخر ، سوف يحتاج الطلاب إلى ترك محلول الملح طوال الليل على الأقل ، أو ربما مدة أطول ، حسب المكان الذي وضعته فيه ، حيث أن درجة الحرارة تؤثر على عملية التبخر.

التنبؤ : سوف يتبخر الماء ، وسيظل الملح مترسبًا في الوعاء ، المكان الدافئ هو المكان الأمثل لكي يتبخر الماء أسرع ، ومع قيام حركة الهواء أو الرياح بزيادة سرعة التبخر ، سيكون من الجيد ترك المحلول بالخارج تحت أشعة الشمس أو بجوار نافذة مفتوحة.

حل أسئلة كتاب النشاط لمادة العلوم تمرين (3-4) صفحة 34

حل ورقة العمل لكتاب النشاط لمادة العلوم (3-4) صفحة 76

لتنفيذ ورقة العمل 3-4 ستحتاج إلى :

ـــ رمل.

ـــ ملح.

ـــ ماء.

ـــ ورق ترشيح.

ـــ قمع ترشيح.

ـــ إناء أو كوب.

ـــ وعاء مسطح كصينية الخبز.

ـــ مخبار مدرج.

أسئلة للمناقشة :

اختبر فهمك للدرس :

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

أ) عند ترك محلول ملحي ( ماء وملح ) في مكان دافئ لعدة أيام حتى يتبخر الماء تمامًا ، فماذا يتبقى في قاع الإناء ؟

⭕ لا يتبقى أي شيء ويجف الإناء تمامًا.

⭕ بلورات الملح الصلبة.

⭕ قطرات من الماء النقي.

⭕ خليط سائل لزج.

ب) قام طلاب الصف الخامس بعمل استقصاء لتبخر محلول سكري ، ما هو الإجراء الصحيح لضمان إجراء اختبار عادل عند مقارنة معدل التبخر في مكانيين مختلفين ؟

⭕ استخدام حجمين مختلفين من المحلول السكري.

⭕ وضع المحلول في أوعية ذات أشكال وأحجام مختلفة.

⭕ استخدام نفس الحجم ونفس نوع الوعاء في المكانيين.

⭕ إضافة كميات مختلفة من السكر في كل وعاء.

ج) أي من التغيرات التالية يُعد دليلًا على أن عملية التبخر من المحلول هي تغير فيزيائي انعكاسي ( يمكن إعادته ) ؟

⭕ احتراق السكر وتحوله إلى مادة سوداء.

⭕ إمكانية استعادة الملح الصلب بعد تبخر الماء وإعادة إذابته مجددًا.

⭕ اختفاء الملح تمامًا وتحوله إلى غاز.

⭕ تغير طعم المحلول ليصبح حامضًا.

2- يوضح الشكل أدناه تجربة استقصائية قام بها علي ، حيث أذاب 10g من الملح في 50ml من الماء داخل وعاء زجاجي ، ثم تركه بجانب نافذة الغرفة المشمسة لعدة أيام حتى جف الماء تمامًا.

أ) تنبأ كيف ستكون كتلة بلورات الملح المتبقية في قاع الوعاء بعد جفاف الماء تمامًا ؟

ـــ 10g غرامات ( لأن المادة المذابة لا تختفي ولا تقل كتلتها بالتبخر ).

ب) فسر علميًا لماذا اختفى الماء بينما بقي الملح في قاع الوعاء ؟

ـــ لأن جزيئات الماء السائل تكتسب طاقة حرارية وتحول إلى بخار ماء ( غاز ) يرتفع وينتشر في الهواء ، بينما الملح مادة صلبة ذات درجة غليان وتبخر عالية جدًا فلا تتبخر وتترسب في القاع على شكل بلورات.

3- اقترح طريقة علمية واحدة يمكن من خلالها زيادة سرعة تبخر الماء من المحلول للحصول على المادة الصلبة المذابة بشكل أسرع خلال الاستقصاء.

ـــ طريقة زيادة السرعة : تسخين المحلول ( باستخدام موقد بنزن أو لوح تسخين ) أو وضعه في وعاء واسع السطح ، أو وضعه في مكان تشتد فيه الرياح / التهوية.

4- اختر الإجابة الصحيحة من بين البدائل المعطاة :

أ) أراد طالب فصل الملح عن الماء في محلول ملحي دون أن يفقد الماء ( يريد جمع الماء النقي أيضًا ) ، ما هما العمليتان المتتاليتان اللتان يجب عليه تطبيقهما بالترتيب ؟

⭕ التبخر ثم الانصهار.

⭕ التبخر ثم التكثف.

⭕ التجمد ثم التبخر.

⭕ الذوبان ثم الترشيح.

ب ) في استقصاء لمعدل تبخر المحلول الملحي يُعد " نوع الوعاء المستخدم " متغيرًا يجب تثبيته ، وذلك لكي :

⭕ تزداد كتلة الملح المتبقية.

⭕ تتغير درجة حرارة الغرفة.

⭕ يكون الاختبار عادلًا ودقيقًا.

⭕ يذوب الملح بشكل أسرع.

2- قام مجموعة من طلاب الصف الخامس بإذابة كميات مختلفة من الملح في أوعية تحتوي على نفس كمية الماء ( 100ml ) ، ثم وضعوا الأوعية في مكان دافئ حتى تبخر الماء تمامًا ، وسجلوا كتل الملح المتبقية في الجدول التالي :

أ) تنبأ كم ستكون قيمة ( س ) لكتلة الملح المتبقي في الوعاء رقم ( 3 ) بعد جفاف الماء ؟

ـــ 15 غرام.

ب) ضع استنتاجًا علميًا يوضع العلاقة بين كتلة المادة المذابة قبل التبخر وكتلتها المستعادة بعد التبخر بناءً على بيانات الجدول.

ـــ كتلة المادة المذابة تظل ثابتة ولا تتغير قبل التبخر وبعده ؛ لأن التبخر يزيل السائل فقط ولا يستهلك المادة الصلبة.

3- صممت عائشة استقصاءً لمعرفة تأثير مساحة سطح الوعاء على سرعة تبخر المحلول السكري ، فوضعت كميات متساوية من المحلول في وعائين ، الوعاء ( أ ) ضيق الفتحة والوعاء ( ب ) واسع الفتحة ( مسطح ).

أ) حدد المتغير المستقل ( الذي قامت عائشة بتغييره عن قصد ) في هذا الاستقصاء.

ـــ مساحة سطح الوعاء أو شكل الوعاء أو اتساع الفتحة.

ب) في أي الوعائيين ( أ ) أم ( ب ) تتوقع أن تظهر بلورات السكر الصلبة أولًا ؟ ولماذا ؟

ـــ التوقع : الوعاء ( ب ).

ـــ السبب : لأن الوعاء ( ب ) مساحة سطحه المعرضة للهواء أكبر ، مما يزيد من معدل وسرعة تبخر الماء ، فالمساحة الكبيرة تسمح لعدد أكبر من جزيئات الماء بالتحول غلى غاز بسرعة.