المطويات - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال 5: الفكر الناقد: صف في دفتر العلوم، التغيرات التي حدثت في أنبوب الاختبار. تُرى، ماذا حدث للسكر؟ هل المادة التي بقيت في الأنبوب بعد التسخين هي المادة نفسها التي بدأ بها التفاعل؟

الإجابة: ج: تحول حراري للسكر، وتكون مادة صلبة سوداء. ب: المادة التي بقيت في الأنبوب بعد التسخين ليست هي المادة نفسها التي بدأ بها التفاعل. أ: المادة التي بقيت في الأنبوب بعد التسخين ليست هي المادة نفسها التي بدأ بها التفاعل.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1: تحليل السؤال وتحديد المطلوب** | العنصر | الوصف | |--------|-------| | **المعطيات** | تجربة تسخين السكر في أنبوب اختبار. | | **المطلوب (أ)** | وصف التغيرات التي حدثت في أنبوب الاختبار. | | **المطلوب (ب)** | تحديد ما إذا كانت المادة المتبقية بعد التسخين هي نفس المادة الأصلية (السكر). |
2. **الخطوة 2: المبدأ العلمي المستخدم** > **التحلل الحراري (التفكك الحراري)** هو تفاعل كيميائي تتحلل فيه المادة بالحرارة إلى مواد أبسط تختلف في خواصها عن المادة الأصلية. هذا تغير **كيميائي** وليس فيزيائيًا فقط.
3. **الخطوة 3: وصف التغيرات الحادثة أثناء تسخين السكر** عند تسخين أنبوب الاختبار المحتوي على السكر، تحدث الخطوات التالية: 1. **ذوبان السكر**: تحول السكر من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة نتيجة الحرارة (تغير فيزيائي مؤقت). 2. **تغير اللون**: يبدأ لون السكر الذائب بالتغير من الأبيض/الشفاف إلى **الأصفر ثم البني الداكن وأخيرًا الأسود**. 3. **تصاعد الأبخرة**: يلاحظ خروج **بخار ماء** ومواد متطايرة أخرى. 4. **تكوين رغوة**: قد يتكون رغوة أو فقاعات على سطح السكر المنصهر. 5. **تصلب المادة**: في النهاية، تتحول المادة كلها إلى **مادة صلبة هشة سوداء اللون** (فحم كربوني).
4. **الخطوة 4: تحليل هوية المادة الناتجة** للتأكد مما إذا كانت المادة هي نفسها، نقارن بين الخواص: | الخاصية | السكر الأصلي (قبل التسخين) | المادة الصلبة السوداء (بعد التسخين) | |----------|----------------------------|--------------------------------------| | **اللون** | أبيض | أسود | | **الطعم** | حلو | مر أو لا طعم له (غير حلو) | | **التركيب الكيميائي** | $C_{12}H_{22}O_{11}$ (سكروز) | كربون بشكل أساسي ومواد أخرى | | **السلوك مع الحرارة** | ينصهر ويتحلل | لا يتحلل بنفس الطريقة (قد يحترق) | > الاستنتاج: الاختلاف في **الخواص الفيزيائية والكيميائية** دليل على تكوُّن **مادة جديدة**.
5. **الخطوة 5: الإجابة النهائية** - **وصف التغيرات**: عند تسخين السكر، يذوب ثم يتغير لونه إلى البني ثم الأسود مع تصاعد أبخرة، وينتهي الأمر بتكوين مادة صلبة سوداء هشة. - **تحليل هوية المادة**: المادة الصلبة السوداء **ليست** هي السكر الأصلي، بل هي مادة جديدة ناتجة عن **تحلل حراري كيميائي** للسكر، حيث تغيرت هويته وتركيبه الجزيئي بالكامل.

ما هو التفاعل الكيميائي؟

• أ) هو تغير في الحالة الفيزيائية للمادة مع بقاء تركيبها الكيميائي.
• ب) هو عملية يتم فيها مزج مادتين دون أن تتكون مواد جديدة.
• ج) هو تغير تحول فيه مادة أو أكثر إلى مواد جديدة تختلف في خواصها عن المواد الأصلية.
• د) هو تفاعل ينتج عنه زيادة في كتلة المواد المتفاعلة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: هو تغير تحول فيه مادة أو أكثر إلى مواد جديدة تختلف في خواصها عن المواد الأصلية.

الشرح: 1. التفاعل الكيميائي يؤدي إلى إعادة ترتيب الذرات. 2. تتكون روابط جديدة وتتكسر روابط قديمة. 3. ينتج عن ذلك مواد جديدة بخصائص كيميائية وفيزيائية مختلفة عن المواد المتفاعلة الأصلية. 4. أمثلة: احتراق الوقود، البناء الضوئي، قلي البيض.

تلميح: فكر في التغيرات التي تحدث للمواد لتكون مواد جديدة تماماً.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هو تعريف التحلل الحراري (التفكك الحراري)؟

• أ) هو تغير فيزيائي يؤدي إلى انصهار المادة دون تغيير تركيبها الكيميائي.
• ب) هو عملية تبخير السوائل باستخدام الحرارة لترك المواد الصلبة.
• ج) هو تفاعل يتم فيه اتحاد مادتين أو أكثر لتكوين مادة جديدة بالحرارة.
• د) هو تفاعل كيميائي تتحلل فيه المادة بالحرارة إلى مواد أبسط تختلف في خواصها عن المادة الأصلية.

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: هو تفاعل كيميائي تتحلل فيه المادة بالحرارة إلى مواد أبسط تختلف في خواصها عن المادة الأصلية.

الشرح: 1. التحلل الحراري نوع من التفاعلات الكيميائية. 2. يتميز بحدوثه نتيجة تأثير الحرارة. 3. تتفكك المادة الأصلية إلى مواد أبسط. 4. المواد الناتجة تكون مختلفة تمامًا في خواصها عن المادة الأصلية.

تلميح: يرتبط هذا النوع من التفاعلات باستخدام الحرارة لتفكيك مادة إلى مكونات أبسط.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما هي التغيرات الملحوظة التي تحدث للسكر عند تسخينه بشدة، والتي تشير إلى تحلله الحراري؟

• أ) ذوبان السكر فقط وتغيره إلى سائل شفاف مع بقاء اللون الأصلي.
• ب) تحول السكر إلى مادة صلبة بيضاء أكثر صلابة من السكر الأصلي.
• ج) ذوبان السكر، ثم تغير لونه تدريجياً إلى الأصفر، ثم البني، ثم الأسود، وتصاعد أبخرة، وتكون مادة صلبة سوداء هشة.
• د) تصاعد فقاعات من غاز الأكسجين نتيجة احتراق السكر.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: ذوبان السكر، ثم تغير لونه تدريجياً إلى الأصفر، ثم البني، ثم الأسود، وتصاعد أبخرة، وتكون مادة صلبة سوداء هشة.

الشرح: 1. السكر يذوب أولاً بسبب الحرارة. 2. يتغير لونه من الأبيض إلى الأصفر، ثم البني، وأخيراً الأسود. 3. تتصاعد أبخرة (بخار ماء ومواد متطايرة). 4. تتكون مادة صلبة سوداء هشة (كربون).

تلميح: تتبع الملاحظات بالترتيب الزمني منذ بداية التسخين حتى تكون المادة النهائية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

أي من الملاحظات التالية يدل بشكل قاطع على أن تسخين السكر هو تغير كيميائي وليس فيزيائياً فقط؟

• أ) ذوبان السكر وتحوله إلى سائل شفاف في بداية التسخين.
• ب) تصاعد بخار ماء من الأنبوب أثناء التسخين.
• ج) تكون مادة صلبة سوداء ذات خصائص فيزيائية وكيميائية مختلفة تماماً عن السكر الأصلي.
• د) شعور أنبوب الاختبار بالسخونة عند لمسه بالماسكة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تكون مادة صلبة سوداء ذات خصائص فيزيائية وكيميائية مختلفة تماماً عن السكر الأصلي.

الشرح: 1. التغير الفيزيائي يغير الحالة أو الشكل (مثل الذوبان) دون تغيير التركيب. 2. تكون مادة جديدة تماماً بخصائص مختلفة (لون أسود، طعم غير حلو، تركيب كيميائي مختلف) يؤكد حدوث تغير كيميائي. 3. هذه المادة الجديدة هي الكربون.

تلميح: التغير الكيميائي ينتج عنه مواد جديدة بخصائص مختلفة، بينما التغير الفيزيائي يغير الشكل أو الحالة فقط.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب