الخلاصة - كتاب علوم الأرض و الفضاء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: 1. اذكر سببين لعدم اعتبار النفط معدنًا.

الإجابة: 1. ليس مادة صلبة غير عضوية، ولأنه سائل غير صلب. 2. ليس له تركيب بلوري منتظم، ويتكون طبيعياً دون تدخل الإنسان.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، يجب أن نعرف أولاً تعريف المعدن في علم الجيولوجيا. المعدن هو مادة صلبة طبيعية غير عضوية لها تركيب كيميائي محدد وتركيب بلوري منتظم. النفط لا ينطبق عليه هذا التعريف لسببين رئيسيين: 1. النفط ليس مادة صلبة، بل هو سائل (زيتي القوام). 2. النفط ليس له تركيب بلوري منتظم، فهو خليط معقد من مركبات الهيدروكربون. إذن الإجابة هي: **1. ليس مادة صلبة غير عضوية، ولأنه سائل غير صلب. 2. ليس له تركيب بلوري منتظم، ويتكون طبيعياً دون تدخل الإنسان.**

سؤال 2: 2. عرف المقصود بأن المعادن تتشكل بصورة طبيعية.

الإجابة: تتكون المعادن في الطبيعة دون تدخل الإنسان.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الفكرة هنا هي فهم معنى كلمة "طبيعي" في تعريف المعادن. عندما نقول إن المعادن تتشكل بصورة طبيعية، فإننا نقصد أنها تتكون من خلال عمليات جيولوجية تحدث في الطبيعة، مثل التبريد أو التبخر أو الضغط والحرارة تحت سطح الأرض. هذه العمليات تحدث دون أي تدخل أو صنع من قبل الإنسان. فالمعادن ليست موادَ صناعيةً نصنعها في المصانع. ولذلك الإجابة هي: **تتكون المعادن في الطبيعة دون تدخل الإنسان.**

سؤال 3: 3. قارن بين تكون المعادن من الصهارة، ومن المحاليل.

الإجابة: تتكون المعادن من الصهارة عندما تبرد الصهارة وتتبلور، وتتكون من المحاليل عندما تتبخر المحاليل فوق المشبعة وتترسب المعادن.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن المعادن يمكن أن تتكون بطريقتين رئيسيتين: من الصهارة (الماجما) المنصهرة، أو من المحاليل المائية المشبعة بالأملاح والمعادن.
2. **الخطوة 2 (المقارنة):** لنقارن بين الطريقتين: - **من الصهارة:** تتكون المعادن عندما تبرد الصهارة الساخنة جداً (في باطن الأرض أو على السطح) وتتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، حيث تتبلور المعادن وتترتب ذراتها بشكل منتظم. - **من المحاليل:** تتكون المعادن عندما تتبخر المياه من المحاليل المشبعة (مثل مياه البحيرات المالحة أو المياه الجوفية)، مما يؤدي إلى زيادة تركيز الأملاح والمعادن حتى تترسب وتتبلور. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن المقارنة هي: **تتكون المعادن من الصهارة عندما تبرد الصهارة وتتبلور، وتتكون من المحاليل عندما تتبخر المحاليل فوق المشبعة وتترسب المعادن.**

سؤال 4: 4. ميز بين الخواص الأكثر مصداقية والأقل مصداقية للمعادن.

الإجابة: الأكثر مصداقية: القساوة، المخدش، الوزن النوعي. الأقل مصداقية: اللون.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** عندما نريد تمييز المعادن عن بعضها، نستخدم خواصاً فيزيائية مختلفة. لكن ليست كل الخواص بنفس الدرجة من الدقة والثبات. الخواص **الأكثر مصداقية** هي تلك التي لا تتغير بسهولة وتكون ثابتة لنفس المعدن، مثل: - **القساوة:** مقاومة المعدن للخدش (مقياس موهس). - **المخدش:** لون مسحوق المعدن. - **الوزن النوعي:** نسبة كثافة المعدن إلى كثافة الماء. أما الخواص **الأقل مصداقية** فهي التي قد تختلف في العينة نفسها أو بين عينات المعدن الواحد بسبب الشوائب، وأهمها: - **اللون:** فقد يختلف لون المعدن بسبب وجود شوائب معدنية أخرى. ولذلك الإجابة هي: **الأكثر مصداقية: القساوة، المخدش، الوزن النوعي. الأقل مصداقية: اللون.**

سؤال 5: 5. وضح كيف يمكنك فحص قساوة معدن الفلسبار باستخدام كل مما يأتي: قطعة زجاج، عملة نحاسية، قطعة بورسلان.

الإجابة: قساوة الفلسبار (6) أكبر من قساوة الزجاج (5.5)، والعملة النحاسية (3.5)، وقطعة البورسلان (6.5). لذلك، يمكن للفلسبار أن يخدش الزجاج والعملة النحاسية، ولا يخدش قطعة البورسلان.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن قساوة المعدن تُفحص باستخدام مقياس موهس، حيث يمكن لمعدن أن يخدش معدنًا آخر أقل منه في القساوة. قساوة الفلسبار هي 6 على مقياس موهس.
2. **الخطوة 2 (المعطيات):** لنحدد قساوة المواد المعطاة: - قطعة الزجاج: قساوتها حوالي 5.5. - العملة النحاسية: قساوة النحاس حوالي 3.5. - قطعة البورسلان (الخزف): قساوتها حوالي 6.5.
3. **الخطوة 3 (التطبيق والفحص):** نقوم بمحاولة خدش كل مادة بالفلسبار: 1. **مع الزجاج (5.5):** بما أن قساوة الفلسبار (6) أكبر من قساوة الزجاج (5.5)، فإن الفلسبار **سيخدش** الزجاج. 2. **مع العملة النحاسية (3.5):** قساوة الفلسبار (6) أكبر بكثير، لذلك فإن الفلسبار **سيخدش** العملة النحاسية بسهولة. 3. **مع قطعة البورسلان (6.5):** قساوة البورسلان (6.5) أكبر من قساوة الفلسبار (6)، لذلك فإن الفلسبار **لن يخدش** قطعة البورسلان. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن نتيجة الفحص: **يمكن للفلسبار أن يخدش الزجاج والعملة النحاسية، ولا يخدش قطعة البورسلان.**

سؤال 6: 6. توقع مدى نجاح الفحص المخبري الذي يقوم به الطلاب لمقارنة المخدش واللون لكل من الفلوريت والكوارتز والفلسبار.

الإجابة: الفحص المخبري للمخدش سيكون ناجحاً؛ لأن المخدش أكثر تمييزاً. أما فحص اللون فسيكون أقل نجاحاً؛ لأن اللون قد يتغير.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنتوقع نجاح الفحص المخبري، نحتاج إلى معرفة أي خاصية من الخواص (المخدش أو اللون) أكثر ثباتاً وتمييزاً بين المعادن. - **فحص المخدش:** المخدش هو لون مسحوق المعدن، وهذه الخاصية ثابتة جداً ولا تتأثر بالشوائب السطحية. لذلك، عند مقارنة مخدش معادن مثل الفلوريت والكوارتز والفلسبار، سيكون الفحص **ناجحاً** لأن كل معدن له مخدش مميز (مثلاً: الفلوريت مخدشه أبيض، الكوارتز مخدشه أبيض أيضاً لكن يمكن تمييزه بخصائص أخرى، الفلسبار مخدشه أبيض). - **فحص اللون:** اللون خاصية متغيرة وقد تختلف في العينة الواحدة من المعدن بسبب الشوائب أو عوامل التجوية. فمثلاً، الكوارتز قد يكون شفافاً أو وردياً أو بنياً. لذلك، الاعتماد على اللون وحده للتمييز بين هذه المعادن سيكون **أقل نجاحاً** وقد يؤدي إلى خلط بينها. ولذلك الإجابة هي: **الفحص المخبري للمخدش سيكون ناجحاً؛ لأن المخدش أكثر تمييزاً. أما فحص اللون فسيكون أقل نجاحاً؛ لأن اللون قد يتغير.**

سؤال 7: 7. احسب حجم 5g من الذهب النقي، إذا علمت أن كثافة الذهب 19.3 g/cm³.

الإجابة: الحل: $V = \frac{m}{p} = \frac{5}{19.3} \approx 0.26 cm^3$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - الكتلة: m = 5 g - الكثافة: ρ = 19.3 g/cm³
2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم قانون الكثافة: $$\rho = \frac{m}{V}$$ حيث ρ الكثافة، m الكتلة، V الحجم. نعيد ترتيب القانون لإيجاد الحجم: $$V = \frac{m}{\rho}$$
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض في القانون: $$V = \frac{5}{19.3}$$ نقوم بالعملية الحسابية: $$V \approx 0.259 \text{ cm}^3$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن حجم 5 جرامات من الذهب النقي هو تقريباً **0.26 cm³** (بتقريب منزلتين عشريتين).

ما هو تعريف المعدن؟

الإجابة: المعدن مادة صلبة غير عضوية توجد في الطبيعة، ولها مكونات كيميائية محددة، وترتيب ذري داخلي منتظم.

الشرح: يجب أن تتوفر ثلاث خصائص في المادة لتُصنف كمعدن: أن تكون صلبة، غير عضوية، موجودة طبيعياً، ولها تركيب كيميائي محدد وترتيب ذري منتظم.

تلميح: فكر في الخصائص الأساسية الثلاث التي تميز المادة لتكون معدناً.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هو تعريف البلورة؟

الإجابة: البلورة مادة صلبة، تترتب الذرات فيها وفق ترتيب معين بصورة متكررة.

الشرح: البلورة تتميز بترتيب ذري داخلي منتظم ومتكرر، وهذا ما يعطيها خصائصها الفيزيائية المميزة مثل الشكل الهندسي المنتظم.

تلميح: ركز على الخاصية الأساسية التي تميز ترتيب الذرات في هذا النوع من المواد الصلبة.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

اذكر سببين لعدم اعتبار النفط معدنًا.

الإجابة: 1. النفط ليس مادة صلبة (بل سائل). 2. النفط مادة عضوية (نشأ من كائنات حية).

الشرح: حسب تعريف المعدن، يجب أن يكون المادة صلبة وغير عضوية. النفط سائل (ليس صلباً) ونشأ من تحلل كائنات حية (عضوي)، لذلك لا ينطبق عليه التعريف.

تلميح: تذكر تعريف المعدن وابحث عن الخصائص التي ينقصها النفط ليصنف كمعدن.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

ما الفرق بين تكون المعادن من الصهارة وتكونها من المحاليل؟

الإجابة: تتشكل المعادن من الصهارة عندما تبرد وتتصلب، بينما تتشكل من المحاليل عندما تتبخر أو تبرد المحاليل فوق المشبعة فتترسب المعادن.

الشرح: الآليتان مختلفتان جوهرياً: في الصهارة، التبريد يؤدي إلى التصلب والتكوين البلوري. في المحاليل، التبخر أو التبريد يؤدي إلى تشبع المحلول وترسيب المعادن المذابة.

تلميح: فكر في الحالتين الفيزيائيتين المختلفتين (صهارة سائلة مقابل محلول مائي) وآلية التصلب أو الترسيب في كل حالة.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

احسب حجم 5g من الذهب النقي، إذا علمت أن كثافة الذهب 19.3g/cm³.

الإجابة: الحجم = الكتلة / الكثافة = 5g / 19.3g/cm³ ≈ 0.259 cm³.

الشرح: باستخدام قانون الكثافة: الكثافة = الكتلة / الحجم، نعيد ترتيب المعادلة لإيجاد الحجم: الحجم = الكتلة / الكثافة.

تلميح: تذكر العلاقة الأساسية بين الكتلة والكثافة والحجم. ما هي الصيغة الرياضية التي تربطهم؟

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل