العلوم فصل أول

توجد في الحالات الثلاث

(صلبة وسائلة وغازية)

العلوم مع التكنولوجيا

يعد السليكون Si من أشباه الفلزات، ويستخدم في صناعة رقائق الحاسوب، أبحث في الخصائص المناسبة لاستخدامه في صناعة رقائق الحاسوب، وأصمم مطوية عنها، ثم أناقش زملائي في ما توصلت إليه.

لأنه من أشباه الفلزات الذي يمتاز بقابليته للتوصيل الكهربائي في درجات حرارة محددة.

العلوم مع الصحة

أبحث في خصائص الفلزات التي تستخدم في حشوة الأسنان، وأكتب تقريرا بذلك، ثم أناقشه مع زملائي.

الصلابة، ومقاومة للتأكسد والتلف.

نشاط: التوصيل الحراري

المواد والأدوات: 4 دبابيس تثبيت متماثلة، شمع منصهر، مصدر لهب، قضيب حديد، قضيب نحاس، قضيب غرافيت (كربون)، حامل، ملقط، ساعة وقف.

خطوات العمل:

1- أجمع بياناتي: أنشئ جدولا مكونا من ثلاثة أعمدة، أعنون أولها بـ "اسم العنصر"، وثانيها بـ "نوع العنصر" (فلز/ لافلز)، وثالثها بـ "زمن سقوط الدبابيس" مقسم إلى 4 أعمدة فرعية لزمن سقوط كل دبوس.

2- أجرب: أثبت الدبابيس الأربعة المرقمة (1-4) على قضيب النحاس بشمع منصهر على كل منها، وعلى مسافات متساوية، كما في الشكل المجاور.

3- ألاحظ: أقرب أحد طرفي قضيب النحاس من مصدر اللهب، وأمسك الطرف الآخر بالملقط، ثم أحسب باستخدام ساعة الوقف زمن سقوط كل دبوس. أسجل نتائجي في الجدول.

4- ألاحظ: أكرر الخطوتين (1 و2) باستخدام قضيب الحديد مرة وقضيب الغرافيت مرة أخرى، على أن تكون المسافات بين دبابيس التثبيت على القضبان المختلفة متساوية، وأسجل نتائجي في الجدول.

زمن سقوط الدبابيس المثبتة على قضيب الحديد يكون أقل من زمن سقوط الدبابيس المثبتة على قضيب النحاس والغرافيت، وزمن سقوط الدبابيس المثبتة على قضيب النحاس أقل من زمن سقوط الدبابيس المثبتة على قضيب الكربون.

5- أصنف العناصر إلى جيدة التوصيل ورديئة التوصيل للحرارة.

6- أحدد أي العناصر: الفلزات أم اللافلزات موصل جيد للحرارة؟

الفلزات مواد جيدة التوصيل للحرارة.

7- أستنتج العنصر الأفضل في التوصيل الحراري. أفسر إجابتي.

الحديد الفلز الأفضل في التوصيل الحراري لأن زمن سقوط الدبابيس أقل.

تقويم الأداء: التوصيل الكهربائي

أكون فرضية: تختلف الفلزات عن اللافلزات في خصائصها، فإذا كانت الفلزات موصلة للتيار الكهربائي فإن اللافلزات رديئة التوصيل له.

أنفذ تجربة لاختبار فرضيتي بالإستعانة بتوجيهات معلمي.

أجرب: أركب دارة كهربائية كما في الشكل المجاور.

أصنف: أستخدم الجدول الدوري، وأصنف العناصر التي زودني بها معلمي إلى فلزات ولافلزات. 

أسجل بياناتي عن اسم العنصر ورمزه ونوعه (فلز/ لافلز) في جدول.

أجرب: أصل أطراف الأسلاك بمسمار الحديد (Fe) المراد اختبار قابليته للتوصيل الكهربائي.

هل أضاء المصباح؟ أسجل ملاحظاتي في الجدول.

أكرر الخطوتين 2 و 3 لمادة الغرافيت (C) في قلم الرصاص، ولمسحوق الكبريت (S)، ولقطعة الألمنيوم (Al)، هل أضاء المصباح؟ أسجل بيانات العناصر وملاحظاتي في الجدول.

أحلل نتائجي وأستنتج

أصنف: أي العناصر موصل للكهرباء وأيها غير موصل؟

أستنتج: بعض اللافلزات موصل للكهرباء وبعضها رديء التوصيل وبعضها غير موصل. أقدم دليلا على صحة استنتاجي.

مسحوق الكبريت لافلز وغير موصل للكهرباء( لم يضيء المصباح)، والكربون لافلز ولكنه موصل للكهرباء( أضاء المصباح).

أتواصل: أشارك نتائجي بنتائج زملائي.

مهارة العلم: التصنيف

التصنيف: وضع الأشياء في مجموعات وفق خصائص وصفات مشتركة بينها، وهو يستعمل لجمع الأشياء التي يوجد بينها شبه في جانب من الجوانب. عند التصنيف، ألاحظ الأشياء التي أريد تصنيفها، ثم أختار صفة واحدة مشتركة بين عناصر مجموعة ما، ثم أضع العناصر ذات الصفات المتماثلة في مجموعة جزئية واحدة. وبعبارة أخرى، عندما أصنف الأشياء فإنني أضع المتشابه منها في مجموعة واحدة.

أصنف كما العلماء

تساعدني عملية تصنيف العناصر في تعرف خصائصها وملاءمتها لاستخدامهاتها، لذلك بدأت أعمل كالعلماء في تصنيف العناصر، كما يأتي:

أجمع بياناتي في جدول عن العناصر التي أريد تصنيفها من خلال ملاحظة بعض خصائصها الفيزيائية، مثل لمعانها وقابليتها للطرق.

أضع العناصر التي لها لمعان وقابلية للطرق في مجموعة جزئية واحدة أسميها الفلزات، وأضع العناصر التي ليس لها لمعان وغير قابلة للطرق في مجموعة جزئية أخرى أسميها اللافلزات.