نمونه سوالات فصل 4 علوم تجربی هفتم همراه با جواب تشریحی

طلا به صورت تکه ها یا رگه های فلزی درخشان در لا به لای برخی از خاک ها و سنگ ها یافت می شود.

الماس را می توان به صورت بلورهای زیبا و درخشان در کنار سنگ های آتشفشانی جست وجو کرد.

خوراکی را می توان از آب دریا تهیه کرد.

اکسیژن، نیتروژن، کربن دی اکسیدرا می توان به صورت گاز های بی رنگ در هوا یافت.

آهن، مس، آلمینیوم را می توان از سنگ معدن آن به دست آورد.

1) ماسه

2) آهک

3) نفت خام

گچ، چوب و نشاسته و ....

1. فلزی جامد است.
2. سطح براق دارد.
3. رسانای جریان برق و گرما است.
4. چکش خوار و سخت است.

برای بیان ویژگی های مواد از عبارت ها و واژه هایی مانند سخت یا نرم، چکش خوار یا شکننده، انعطاف پذیر یا انعطاف ناپذیر ، جاذب آب یا ضد آب، شفاف یا کدر، دارای خاصیت آهن ربایی یا بدون خاصیت آهن ربایی و ... استفاده می شود.

منظور این است که می توان به کمک مادهٔ سخت روی مادهٔ دیگر خراش ایجاد کرد یا آن را برید؛ برای نمونه با استفاده از الماس می توان شیشه را برید؛

الماس؛ زیرا می توان با الماس شیشه را برید.

ناخن؛ زیرا می توان با ناخن روی صابون خراش ایجاد کرد.

کاغذ؛ زیرا مغز مداد بر روی کاغذ ساییده می شود.

انعطاف پذیری یک ماده نشان می دهد که آن ماده چقدر می تواند در اثر وارد کردن نیرو، خم یا کشیده شود و پس از حذف نیرو، دوباره به حالت اول برگردد؛

کاربردهای یک ماده به ویژگی های آن بستگی دارد؛ برای نمونه، چکش خوار بودن فلزها این امکان را به ما می دهد تا آنها را به شکل های دلخواه در آوریم.

شناخت ویژگی های یک ماده به ما کمک می کند تا برای ساختن وسایل بتوانیم با توجه به ویژگی آن ماده از آن استفاده کنیم.

قابلیت ورقه شدن در اثر ضربه ( فلزات را می توان به ورقه های نازک مسطح کرد این خاصیت چکش خواری نامیده می شود)

مقدار نیرویی که لازم است تا یک ماده در اثر کشیدن، گسسته یا بریده شود. معمولا استحکام فلزات از سایر مواد بیشتر است.

استحکام فلزات بیشتر از نافلزات است.

چون استحکام فلز از سایر مواد بیشتر است.

طلا > سرب > فولاد > آلومینیوم

چگالی فلز بیشتر از مواد دیگر مانند نافلزات است.

فولادی

چون محکم و در عین حال سبک است.

1. در دمای معمولی جامد است.
2. چکش خوار است.
3. رسانای جریان الکتریسیته و گرما است.
4. چگالی بالایی نیست به فلزات دارد.
5. از سایر فلزات ارزان تر است.
6. از سنگ معدن استخراج می شود.

فولاد آلیاژی از آهن و به همراه سایر فلزات دیگر و نا فلزی مانند کربن است، مقاوم تر و سخت تر است.

1. چگالی بالایی دارد.
2. رنگ زرد و برق فلزی دارد.
3. گران قیمت است.
4. رسانای جریان الکتریسیته و گرما است.
5. هیچگاه زنگ نمی زند.

شیشه به سادگی می شکند و خورد می شود و در نتیجه می توان آن را در اثر ضربه به ورقه های پهن و رشته های نازک تبدیل کرد از سوی دیگر شیشه شفاف است و نور راعبور می دهد ان ویژگی باعث گستردگی کاربرد شیشه می شود.

می توان راحت تر در آن تغیر شکل ایجاد کرد.

به طور کلی آلومینیوم ضعیف تر از فولاد می باشد اما برخی از آلیاژهای مربوط به آن می تواند از فولادی قوی تر باشد. اما به طور کلی فولاد قوی تر از آلومینیوم می باشد و علت اصلی آن را می توان به میزان کربن موجود در آن بیان نمود که باعث سنگینی و مقاومت بالا می باشد.

هنگام ساختن وسایل، باید به ویژگی مواد سازندهٔ آن توجه کرد.

راکت تنیس: جنس از چوب و پلاستیک به دلیل سبکی و محکم بودن.

بدنه و در یخچال: جنس از فلز و یونولیت به دلیل استحکام بالای فلز وعایق بودن یونولیت

قابلمه دسته دار: جنس از فلز و پلاستیک به دلیل عایق بودن دسته ورسانای گرما بودن بدنه

کلاه ایمنی: جنس از پلاستیک به دلیل محکم و سبک بودن.

تایر ماشین: از سیم فولادی و لاستیک به دلیل انعطاف پذیر بودن لاستیک و استحکام فولاد

کربن (زغال چوب) یک ماده غیر فلزی نرم و سیاه رنگ است که با کشیدن یک لایه نازک از آن روی کاغذ یا سنگ به راحتی اثری از آن به جا می ماند. در نتیجه از کربن برای ساختن مغز مداد استفاده می شود.

نرمی زیاد آن مشکلات در ساخت مداد و نوشتن با آن ایجاد می کند. با اضافه کردن خاک رس به کربن سختی آن افزایش می یابد.

با اضافه کردن خاک رس به کربن سختی آن افزایش می یابد.

خواص فلزها را نیز می‌توان با افزودن یک یا چند مادۀ شیمیایی به آنها تغییر داد.

با این کار خواص فلزها بهبود پیدا می‌کند.

آلیاژها مواد جدیدی هستند که اغلب از مخلوط دو یا چند فلز به دست می آیند.

برای این منظور فلز ها را ذوب و با هم مخلوط می کنند. در اثر این عمل، اتم های سازندهٔ آلیاژ، لابه لای یکدیگر پخش می شوند.

نیکل، کروم، آهن

آهن و کربن

1. فولاد زنگ نزن از آهن سخت تر است.
2. فولاد آلیاژ است در حالی که آهن از اتم های آهن ساخته شده است.

چدن آلیاژی با استحکام بالا و سخت تر از آهن است در حالی که آهن از اتم های آهن ساخته شده و نسبت به چدن سختی کمتری دارد.

موادی که اگر به آنها نیرو یا فشاری وارد شود، قاب آنها مچاله می شود و تغییر شکل می دهد؛ اما جالب است بدانید که پس از حذف نیرو یا فشار دوباره و بدون هیچ کمکی از سوی شما به شکل اولیهٔ خود بر می گردند.

قالب عینک، لوازم دندان پزشکی

چون فولاد بسیار سخت و محکم است و نسبت مقاومت به وزن بسیار بالایی دارد. به همین دلیل از فولاد در ساخت خودرو استفاده می شود.

چون انعطاف پذیری بالایی دارد و در برابر خوردگی مقاوم است.

شفاویت و عبور دادن نور از خود

نرمی و انعطاف پذیری لاستیک

برای ساختن انگشتر، جواهرسازان از طلای خالص استفاده نمی‌کنند و عموماً مقداری مس و نقره به آن جهت افزایش استحکام آن اضافه می‌کنند.

در دهانه اتش فشان های خاموش و نیمه فعال.

افزایش استحکام ماده و گِل

یعنی یک ماده چقدر می تواند در اثر وارد کردن نیرو خم یا کشیده شود و پس از حذف نیرو دوباره به حالت اول خود برگردد.

قیمت ، فراوانی ، ویژگی ها.

به آن خاک رس اضافه می کنند.

صنعت خودروسازی و ساختمان سازی

گوگرد

یافت نمی شود بلکه باید آنها را با انجام تغییرهای فیزیکی و شیمیایی در مواد طبیعی به دست آورد.

بعضی از مواد را باید با انجام تغییرهای فیزیکی و شیمیایی در مواد طبیعی به دست آورد. برای مثال فلزهای آهن، مس، آلومینیوم را از سنگ معدن آنها شیشه را از ماسه سیمان را از سنگ آهک و پلاستیک را با نفت خام می سازند.

بله مثلا ساعت مچی هم دارای شیشه است هم دارای سنگ هم دارای پلاستیک و هم دارای فلز است.

گوگرد، چون نافلز است.

خواص فیزیکی و شیمیایی

به ویژگی های آن ماده بستگی دارد.

ویژگی های ان ماده

شناخت این ویژگی ها به شما کمک می کند تا برای ساختن یک وسیله بتوانید مواد مناسب را انتخاب کنید.

فلزها چکش خوار هستند با ضربه زدن به آنها نمی شکنند و شکل می گیرند. بنابراین می توان آنها را به شکل های مختلف در آورد ولی نافلزها چکش خوار نیستند و بر اثر ضربه می شکنند.

با ضربه زدن روی فلزها مانند آهن و مس اتم های سازنده از هم جدا نمی شوند بلکه لایه های اتمی روی هم سر (لیز) می خورند در نتیجه شکل ظاهری فلز تغییر می کند.

به موادی که جریان برق و گرما را از خود عبور دهند رسانا می گویند مثل آلومینیوم، طلا، مس و آهن و به موادی که جریان برق و گرما را از خود عبور ندهند نارسانا یا عایق می گویند مثل شیشه، چوب و پلاستیک

استحکام

چون فلزات دارای استحکام زیادی هستند.

چگالی طلا خیلی بیشتر از فولاد و آن هم بیشتر از آلومینیم است. همچنین چگالی سرب بیشتر از چگالی فولاد است پس داریم:

طلا > سرب > فولاد > آلومینیم

موادی که چگال تر است، سنگین تر بوده و پایین تر از همه قرار می گیرد.

چوب پنبه < آب < مفرغ < جیوه

مواد جامد به علت کم بودن فضا بین ذرات سازنده شان چگال تر هستند.

فاصله بین مولکول های هوا بسیار زیاد هست طوری که مولکول ها آزادانه در حرکت هستند.

مواد ریخته شده داخا ظرف بر اساس چگالی شان مرتب می شوند.

چون زنگ نمیزند و درخشان و زیباست

چون استحکام زیادی دارد و رسانایی گرمایی آن زیاد است و زنگ نمی زند.

عایق جریان الکتریسیته است.

1. فراوانی
2. قیمت

نرمی زیاد آن مشکلاتی در ساخت مداد و نوشتن با آن ایجاد می کند.

خاک رس

با افزودن خاک رس به کربن سبب افزایش سختی آن می شود.

آلیاژ

از کربن در ساخت آلیاژ چدن استفاده می شود.

در ساخت آلیاژ چدن از فلز آهن و نافلز کربن استفاده می شود.

قلع و مس

روی و مس

مفرغ (برنج)

افزودن فلزهای کروم و نیکل به آهن سبب تولید ماده جدیدی به نام فولاد زنگ نزن می شود که بسیار مقاوم و سخت تر از آهن است.

چدن: ابزار آلات کشاورزی و ساختمانی

برنز: مجسمه، مدال در مسابقات

فولاد: خودروسازی، لوازم پزشکی

مفرغ: شیر آلات، اتصالات برقی

موادی هستند که از ترکیب مواد دیگر ایجاد می شوند و در برابر تغییرات گرمایی و الکتریکی حساسیت بالایی دارند و میتوانند در شرایط مختلف شکل خود را حفظ کنند.

پروتزهای دندانی و قالب عینک

آلمينيوم – فولاد

رسانایی الکتریکی سیم برق را افزایش می دهد و برق هدر نمی رود؛ همچنین به علت چگالی کم اتصالات تیرهای برق کنده نمی شود.

به علت قیمت زیاد آلومینیم نمی توان تمام سیم را از آلومینیم و فولاد ساخت.

ویژگی چکش خوار بودن این امکان را به ما می دهد تا فلز را به هر حالتی که دلمان می خواد تغیر شکل بدهیم.

گاز نیتروژن در هوا به صورت آزاد یافت می شود.

شفافیت شیشه باعث عبور نور می شود در نتیجه برای ساخت پنجره کاربرد دارد.

طلا نسبت به فولاد وفولاد نسبت به آلمینیوم چگالی بیشتری دارد.

برای تهیه چتر باید از چیزی استفاده کرد که از آن آب عبور نکند. به این خاصیت ضد آبی  می گویند.

مقدار نیرویی که لازم است تا یک ماده در اثر کشیدن، گسسته یا بریده شود استحکام نامیده می شود.

1. خاک رس
2. بیشتر

الف) نیکل، کروم، آهن

ب) قلع،مس

ج) روی، مس

الف) استحکام بالا و سبکی

ب) رسانایی برق،

ج) ضد زنگی

زیرا رسانایی الکتریی بیشتریی دارد.

فلزی بودن سر به خاطر سختی زیاد واستحکام بالا و دسته پلاستیکی به خاطر عایق جریان برق بودن است.

الف) مواد هوشمند

ب) با اعمال فشار و برداشتن آن به حالت قبل خود بر می گردد.

ج) به عنوان مثال قاب عینک

ژله ای انعطاف بیشتری نسبت به پلاستیکی دارد و همچنین پلاستیکی خاصیت انعطاف پذیری بیشتریی نسبت به چوبی دارد.

پس داریم: ژله ای > پلاستیک > چوبی

الماس