حل درس المواد وخواصها علوم صف سادس
أسئلة توجيهية:
ما الذي يجعل لوح التزلج ينزلق على الجليد؟ مزيج من من عوامل الجاذبية والسطح البالستيكي الأملس لمادة البولي إيثلين يجعل لوح التزلج ينزلق
بسرعة على الجليد. استخدم هذا السؤال لبدء مناقشة الخواص المادية للوح التزاج والجليد.
ما المنتجات األخرى المصنوعة من األلياف الزجاجية في رائيك؟ إجابات ممكنة: حوض االستحمام، وهياكل السيارات وأثاث المناطق الخارجية.
ما االعتبارات التي يجب مراعاتها برأيك عند اختيار مادة لصناعة لوح التزلج؟ إجابات ممكنة: خفض الأحتكاك والمتانة والمرونة
والكثافة والصلابة. استخدم هذا السؤال لمساعدة الطلاب في تحليل أهمية المواد في تصميم المنتج.
خواص المواد:
كيف يتخذ العالم أو المهندس قراره بشأن المادة الأنسب استخدام معين؟ لكل مادة خواص كيميائية وفيزيائية وميكانيكية.والأتخاذ هذا القرار، يراجع العلماء خواص المادة لتحديد فائدتها؛فعلى سبيل المثال، يتكون غلاف السلك الكهربائي من مادة عازلة ومن ثم العلماء الخواص الكهربائية للمادة في الأعتبار عند اختبار مادة لتغليف السلك الكهربائي.
الخواص الفيزيائية:
من المهم أخذ الخواص الفيزيائية للمواد في الأعتبار عند تقييم المواد. الخاصية الفيزيائية هي خاصية يمكن ملاحظتها أو قياسهادون تغيير هوية المادة. تشمل الخواص الفيزيائية المغناطيسية وتوصيل التيار والكثافة وإمكانية الذوبان ونقطة الذوبان ونقطة الغليان. ومن الخواص الفيزيائية لبعض المعادن الأنجذاب بالمغناطيس.
للتأكد من فهم النص :
.اذكر أسماء المزيد من الخواص الفيزيائية التي يجب أخذها في االعتبار عند تقييم المواد.
الخواص الكيميائية:
لا بد وأنه قد سبق لك على الأرجح رؤية التحذيرات في محطات البنزين التي تقول إن البنزين سائل سريع الأشتعال؛ مما يعني أن البنزين يشتعل بسهولة. قابلية الأشتعال هي خاصية كيميائية ينتج عنه مادة جديدة. الخاصية الكيميائية هي قدرة المادة أو عدم قدرتها على الأندماج مع مادة جديدة أو أكثر أو التحول أليها وتعد القدرة على تكون الصدأ من الخواص الكيميائية.
الخواص الميكانيكية:
يمتلئ عالمنا بالمواد المفيدة والغريبة التي يتم استخدامها لإنتاج منتجات مختلفةلأنها تتسم بخواص مختلفة. باالإضافة إلى الخواص الكيميائية والفيزيائية، تتمتع الموادأيضا بخواص ميكانيكية. الخواص الميكانيكية هي خواص تحدد كيفية استجابة المادة للقوى من خالال اختبار الخواص الميكانيكية، يمكن للمهندس التعرف على المواد وتحديد فائدتها.
من الخواص الميكانيكية :
القوة—يتم تحديد قوة المادة من خلال مدى تحملها للقوى المختلفة مثل الشد والضغط والقص والأنثناء.
الليونة—الليونة هي قدرة المادة على التمدد خارج نطاق شكلها ثم العودة لشكلها الأصلي.
الصالبة—يتم تحديد صالبة المادة بقدرتها على تحمل الخدوش والأنبعاج والقطع.
ُالمرونة:يقصد بهذا الخاصية القدرة على مقاومة الأنكسار نتيجة الأنثناء.
أسئلة توجيهية 2:
اذكر إحدى الخواص الفيزيائية للمعادن؟الأجابات الممكنة: المغناطيسية، اللمعان، قابلية الطرق، المطاوعة
التأكد من فهم النص: اذكر أسماء المزيد من الخواص الفيزيائية التي يجب أخذها في الحسبان عند تقييم المواد؟
الأجابات الممكنة: الشكل، اللون، الحجم، المغناطيسية.
أي ٍ خاصية ٍ فيزيائية هي الأهم للتتقويم عند اختيار المواداللزمة لصناعة درجة للسباق؟
إجابة ممكنة: الكثافة؛ فالمادة عالية الكثافة قد تتطلب بذل راكب الدراجة المزيد من الطاقة.
أي نوع من الخصائص يعطي المادة القدرة علّى التحول إلى ٍ مادة أخرى؟
الخاصية الكيميائية.
ما المقصود بالخاصية الكيميائية؟قدرة المادة أو عدم قدرتها على الأندماج مع مادة جديدة واحدة أو أكثر أو التحول إليها.
لماذا يعد الصدأ خاصة كيميائية؟ بسبب تكون مادة جديدة نتيجة للصدأ.
أسئلة توجيهية 3:
ما المقصود بالخاصية الميكانيكية؟هي خاصية تحدد كيفية استجابة المادة للقوى
أي الخواص الميكانيكية تصف قدرة المادة على تحمل القوى؟ القوة .
أي الخواص الميكانيكية هي الأقل تفضيلا لبناء جدران المنازل؟
إجابة ممكنة: المرونة، لأن جدران المنازل لن تحافظ على استوائها ولن تحتفظ بقدرتها على دعم السقف بشكل صحيح.
التدريس المتمايز:
خصائص البالستيك اطلب من الطالب إحضار خمسة أشياء بلاستيكية صغيرة الى الصف باستخدام رقاقة من الورق الملون أو ورق الحائط، ارسم خط ٍ ا ينتهي برأسي سهم على طرفيه. اكتب كلمة مرن على الجهة اليسرى وكلمة غير مرن على الجهة اليمنى.اطلب من الطالب وضع الأشياء التي أحضروها على ورق الحائط تبعا لمرونة البلاستيك قد ترغب في تنفيذ التجربة نفسها باستخدام خاصية الشفافية.
معلومة طريفة:
البالستيك يتم تقييم المواد البلاستيكية تبعا لمرونتها ومتانتها وخفة وزنها وسهولة معالجتها.ً نظرا لأن المواد البالستيكية تستغرق أعوام كي تتحلل، فلا يمكن أن ترقى لأن تكون منتجا مثاليا للاستخدام والتخلص. يشكل البلاستيك القابل للتحل الحيوي بديلا لتغليف المواد الغذائية والأستخدامات الأخرى. يصنع أحد أنواع البلاستيك القابل للتحلل الحيوي من الذرة. ويستهلك صنع البلاستيك من الذرة كميةٍ من الطاقة لأقل من صنع البلاستيك التقليدي كما أنه ينتج كميات أقل بكثيرٍ من الغازات الدفيئة خلال عملية الأنتاج. وبالنسبة للبعض، يعدد هذا المنتج صديقا للبيئة وبالنسبة آلخرين، فلا يتعدى أكثر من مجرد نوع أخر من النفابات .
أنواع المواد:
يمكن تصنيف المواد حسب أصولها. تأتي بعض المواد العضوية، مثل الخشب والقطن،من الكائنات الحية، أما المواد غير العضوية فتأتي من الترسيبات المعدنية. ولكل نوع من المواد خواص فريدة تجعله مفيدا في مجموعة هائلة من الأستخدامات.
الخشب:
يعد خشب الأشجار واحدا من أشهر المواد التي يستخدمها الأنسان حيث يستخدم لبناء المنازل وصناعة الألعاب والأثاث. كما يستخدم كوقود .
البوليمرات:
حيثما تكون، فعلى الأرجح أنت محاط بمنتجات مصنوعة من البوليمرات. البوليمرات هي مواد طبيعية أو صناعية تتكون من سلاسل طويلة من الجزيئات الصغيرة المتكررةسمى المونومرات. البروتينات مثال على البوليمر الطبيعي، أما البلاستيك فمثال البوليمر الصناعي. من خلال تغيير عدد المونومر الموجود في البوليمر ونوعهً او موضعه، تتغير خواص البوليمر. وقد ينتج عن مثل هذه التغيرات عدد لامحدودة تقريبا من البوليمرات، يتسم كل منها بمجموعة من الخواص الفيزيائية والكيميائية.
البلاستيك:
ُصنع العديد من المنتجات شائعة الأستخدام من البوليمرات المعروفة باسم البلاستيك.بأنه خفيف الوزن وقوي ومقاوم للماء ومنخفض التكلفة، كما يتميز البلاستيك عادةاستخدامه في الألعاب وأجهزة الكمبيوتر والحاويات. بعض أنواع البلاستيك شفافة وبعضها يذوب عند درجة حرارة مرتفعةوبعضها يتميز بالمرونة. درجة حرارة الذوبان والشفافية والمرونة كلها خواص للبلاستيك تتعلق بتركيب البوليمر.
أسئلة توجيهية 4:
ما هي بعض استخدامات الخشب؟
إجابات ممكنة: بناء المنازل، صنع الدمى صناعة أقلام الرصاص.الأثاث.
ما العالقة بين البوليمرات والمونومرات؟
تتركب البوليمرات من جزيئات متكررة تدعى المونومرات.
ما سبب وجود أنواع كثيرة للغايةمن البوليميرات؟
إن تغيير عدد المونومرات وأنواعها ومواضعها يغي خواص البوليمر. ويمكن أن ينتج عن هذه التغييرات عدد كبير من البولميرات المختلفة.
أي نوع من المواد يعتبر من البلاستيك؟ بوليمر
ما الخصائص الثالثة للبالستيك؟درجة حرارة الذوبان، الشفافية، المرونة.
من الذي يحدد خصائص نوع معين من البلاستيك؟
تركيب البوليمير الذي ّ يشكل البالستيك.
المركبات :
ما المادة المركبة ؟ هي مزيج من ماديتين أو أكثر أحداهما تتكون من طبقات داخل الأخرى.
لماذا يفضل صانعوالسيارات استخدام المواد المركبة بدال من المعادن في هياكل السيارات؟
يؤدي استخدام مادة مركب في هيكل السيارة إلى أن تكون السيارة أخف وزنا ومقاومة للصدأ
ما فائدة استخدام المواد المركبة في إنتاج المنتجات؟
إجابة ممكنة: ّ توفر المواد ّ المركبة الخواص الفيزيائية الصحيحة والمطلوبة في تصميم المنتج.
السبائك:
يتركب الفولاذ في معظمه من الحديد، ولكن بإضافة عناصر أخرى، يمكن تغيير خواص السبيكة الناتجة. أن الفولاذ المقاوم للصدأ هو سبيكة.
أسئلة توجيهية5:
ما السبيكة؟هي خليط يحتوي على معدنين أو أكثر.
ما المزايا المحتملة للسبيكة مقابل المعدن النقي؟يمكن صنع السبائك لتحسين خصائص المعدن.
ما هي خصائص المعادن التي يمكن تحسينها باستخدام السبائك؟الصالبة والقوة والكثافة والمتانة