صمم بنفسك - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال تكوين فرضية: ضع فرضية تصف فيها كيف يمكنك تحديد ما إذا كان التفاعل بين فوق أكسيد الهيدروجين، وكلّ من الكبد أو البطاطس طارداً للحرارة أم ماصاً لها.

الإجابة: إذا قستُ درجة الحرارة قبل وبعد الإضافة، فإن الارتفاع يدل على تفاعل طارد، والانخفاض يدل على تفاعل ماص.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمطلوب** | العنصر | الوصف | |--------|--------| | المواد المستخدمة | فوق أكسيد الهيدروجين، كبد، بطاطس | | الهدف | تحديد إذا كان التفاعل طارداً للحرارة (يطلق حرارة) أم ماصاً لها (يمتص حرارة) | | طريقة القياس | قياس درجة الحرارة قبل وبعد التفاعل |
2. **الخطوة 2: المبدأ العلمي المستخدم** > **التفاعل الطارد للحرارة:** يطلق طاقة حرارية إلى الوسط المحيط، مما يؤدي إلى **ارتفاع** درجة حرارته. > **التفاعل الماص للحرارة:** يمتص طاقة حرارية من الوسط المحيط، مما يؤدي إلى **انخفاض** درجة حرارته.
3. **الخطوة 3: خطوات التجربة المقترحة لاختبار الفرضية** 1. أحضر ثلاثة أنابيب اختبار وأضع في كل منها نفس الحجم من محلول **فوق أكسيد الهيدروجين**. 2. باستخدام ميزان حرارة، أقيس درجة حرارة كل أنبوب قبل البدء وأسجلها. 3. أضيف قطعة من **الكبد** إلى الأنبوب الأول، وقطعة من **البطاطس** إلى الأنبوب الثاني، وأترك الأنبوب الثالث كما هو (كعينة ضابطة). 4. أراقب التفاعل وأنتظر حتى يهدأ الفوران. 5. أقيس درجة حرارة كل أنبوب مرة أخرى بعد انتهاء التفاعل، وأحسب فرق الدرجات (بعد - قبل).
4. **الخطوة 4: الاستدلال وصياغة الفرضية** بناءً على المبدأ العلمي وطريقة القياس، يمكن صياغة الفرضية على النحو التالي: - **إذا** لوحظ ارتفاع في درجة حرارة الأنبوب بعد إضافة المادة (الكبد أو البطاطس) مقارنة بدرجة الحرارة قبل الإضافة، **فإن** التفاعل يكون **طارداً للحرارة**. - **إذا** لوحظ انخفاض في درجة حرارة الأنبوب بعد الإضافة، **فإن** التفاعل يكون **ماصاً للحرارة**.

سؤال 4: قرر ما العوامل المتغيرة في تجربتك؟ وما العامل الضابط فيها؟

الإجابة: العوامل المتغيرة - المستقل: نوع المادة (كبد/بطاطس) - التابع: التغير في درجة الحرارة - الضابط: أنبوب فوق أكسيد الهيدروجين فقط

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1: تحديد مكونات التجربة وعناصرها** | المكون | وصفه في التجربة | |--------|------------------| | فوق أكسيد الهيدروجين | المادة المتفاعل الأساسية، تُستخدم بكمية ثابتة | | الكبد | نسيج حي يُختبر لتأثيره المحفز على التفاعل | | البطاطس | نسيج حي يُختبر لتأثيره المحفز على التفاعل | | درجة الحرارة | تُقاس قبل وبعد التفاعل لتحديد التغير الحراري |
2. **الخطوة 2: تعريف أنواع المتغيرات في التجارب العلمية** - **المتغير المستقل:** هو العامل الذي يغيره الباحث عمداً لملاحظة تأثيره على النتائج. - **المتغير التابع:** هو القياس أو النتيجة التي تتغير استجابةً لتغير المتغير المستقل. - **المتغير الضابط (الثابت):** هو العامل الذي يبقى دون تغيير لضمان عدالة المقارنة وصدق النتائج.
3. **الخطوة 3: تحليل التجربة وتصنيف متغيراتها** | نوع المتغير | ما ينطبق عليه في هذه التجربة | السبب | |--------------|-------------------------------|--------| | **المتغير المستقل** | نوع النسيج الحي المضاف (كبد أم بطاطس) | لأن الباحث يغيره لمعرفة أيّهما يُحدث تغيراً حرارياً أكبر | | **المتغير التابع** | مقدار التغير في درجة الحرارة ($\Delta T = T_{بعد} - T_{قبل}$) | لأن قيمته تعتمد على نوع النسيج المضاف وتُقاس كاستجابة للتفاعل | | **المتغير الضابط** | أنبوب يحتوي على **فوق أكسيد الهيدروجين فقط** (بدون إضافة كبد أو بطاطس) | لأنه يُبقي ظروف التجربة ثابتة للتمييز بين تأثير الإضافة وعدمها |
4. **الخطوة 4: الإجابة النهائية** في تجربة دراسة التفاعل بين فوق أكسيد الهيدروجين والأنسجة الحية: - **العامل المتغير الذي أتلاعب به (المستقل)** هو **نوع النسيج الحي** (كبد مقابل بطاطس). - **العامل المتغير الذي ألاحظه وأقيسه (التابع)** هو **مقدار التغير في درجة الحرارة** الناتج عن التفاعل. - **العامل الثابت (الضابط)** هو **أنبوب يحتوي على فوق أكسيد الهيدروجين وحده**، وذلك كمرجع لمقارنة أي تغير حراري يحدث بسبب الإضافة.

ضع فرضية تصف فيها كيف يمكنك تحديد ما إذا كان التفاعل بين فوق أكسيد الهيدروجين، وكل من الكبد أو البطاطس طارداً للحرارة أم ماصاً لها.

• أ) إذا لوحظ تغير في لون المحلول فإن التفاعل يكون طارداً للحرارة، وإذا لم يتغير لونه فإن التفاعل يكون ماصاً للحرارة.
• ب) إذا لوحظ فوران شديد فإن التفاعل يكون طارداً للحرارة، وإذا كان الفوران بطيئاً فإن التفاعل يكون ماصاً للحرارة.
• ج) إذا لوحظ ارتفاع في درجة حرارة الأنبوب بعد إضافة المادة فإن التفاعل يكون طارداً للحرارة، وإذا لوحظ انخفاض في درجة الحرارة فإن التفاعل يكون ماصاً للحرارة.
• د) إذا لوحظ زيادة في حجم المادة المضافة فإن التفاعل يكون طارداً للحرارة، وإذا انخفض حجمها فإن التفاعل يكون ماصاً للحرارة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: إذا لوحظ ارتفاع في درجة حرارة الأنبوب بعد إضافة المادة فإن التفاعل يكون طارداً للحرارة، وإذا لوحظ انخفاض في درجة الحرارة فإن التفاعل يكون ماصاً للحرارة.

الشرح: 1. التفاعل الطارد للحرارة يطلق طاقة حرارية إلى الوسط المحيط، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته. 2. التفاعل الماص للحرارة يمتص طاقة حرارية من الوسط المحيط، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارته. 3. لذلك، لقياس نوع التفاعل يتم قياس درجة الحرارة قبل وبعد الإضافة.

تلميح: تذكر العلاقة بين التغير في درجة حرارة الوسط المحيط ونوع التفاعل الكيميائي.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

قرر ما العوامل المتغيرة في تجربتك؟ وما العامل الضابط فيها؟

• أ) المتغير المستقل: التغير في درجة الحرارة، المتغير التابع: نوع النسيج الحي المضاف، العامل الضابط: كمية فوق أكسيد الهيدروجين.
• ب) المتغير المستقل: نوع النسيج الحي المضاف (كبد أم بطاطس)، المتغير التابع: زمن حدوث التفاعل، العامل الضابط: درجة حرارة الغرفة.
• ج) المتغير المستقل: تركيز فوق أكسيد الهيدروجين، المتغير التابع: مقدار الفوران، العامل الضابط: كمية النسيج المضاف.
• د) المتغير المستقل: نوع النسيج الحي المضاف (كبد أم بطاطس)، المتغير التابع: مقدار التغير في درجة الحرارة، العامل الضابط: أنبوب يحتوي على فوق أكسيد الهيدروجين فقط.

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: المتغير المستقل: نوع النسيج الحي المضاف (كبد أم بطاطس)، المتغير التابع: مقدار التغير في درجة الحرارة، العامل الضابط: أنبوب يحتوي على فوق أكسيد الهيدروجين فقط.

الشرح: 1. المتغير المستقل هو ما يغيره الباحث عمداً لملاحظة تأثيره، وهو هنا نوع النسيج. 2. المتغير التابع هو القياس أو النتيجة التي تتغير استجابةً للمتغير المستقل، وهو التغير في درجة الحرارة. 3. العامل الضابط هو ما يبقى ثابتاً للمقارنة وكمرجع، وهو أنبوب فوق أكسيد الهيدروجين وحده.

تلميح: تذكر تعريفات المتغير المستقل، المتغير التابع، والعامل الضابط في التجربة العلمية.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط