حل الفصل الأول المعادن كتاب علم الأرض (جيولوجيا) للمرحلة الثانوية و حلول كتاب علم الأرض (جيولوجيا) المرحلة الثانوية للعام الدراسي 1442هـ.
يتضمن الفصل الأول درسين هما على الترتيب: ما المعدن - أنواع المعادن، بالإضافة إلى تقويم الفصل.
الفصل الأول المعادن
نكمل معكم باستعراض حلول الفصل الأول في حل كتاب علم الأرض (جيولوجيا) مقررات ثانوي وهو أول فصول الكتاب لهذا الفصل الدراسي.
حل درس ما المعدن؟
ماذا قرأت
السؤال : صف الترتيب الذري لبلورة ما ؟
الجواب : يتم ترتيب الذرات بانتظام و بنمطية متكررة داخل البلورات
ماذا قرأت
السؤال : وضح كيف تؤثر ملامسة الصهارة للماء في حجم البلورة ؟
الجواب : يتسبب التماس مع الماء في تبريد الصهارة سريعا مما ينتج عنه بلورات صغيرة الحجم
ماذا قرأت
السؤال : عرف مصطلح البريق ؟
الجواب : الكيفية التي يعكس بها المعدن الضوء الساقط على سطحه
ماذا قرأت
السؤال : وضح ماذا تقيس القساوة ؟
الجواب : تقيس القساوة مقاومة المعدن للخدش
تجربة
التحليل
السؤال : سجل عدد مستويات الانفصام أو وجود مكسر في العينات السبع ؟
الجواب : خصائص العينات السبع : هناك مستو و مستويان وثلاثة مستويات انفصام و مكسر ومكسر محاري
السؤال : قارن بين زوايا الانفصام للعينتين 6،7 وهل تمثل العينتان نفس المعدن أم لا ؟
الجواب : زوايا الانفصام ليست متساوية لذا فالمعدنان مختلفان
السؤال : توقع نتيجة ما يحصل لكل معدن منها لو ضرب بمطرقة ؟
الجواب : ستنثني المايكا على الارجح و يمكن ألا تكون الجالينا مكعبات أما المعادن الاخر ذات اسطح الانفصام فستنكسر على امتداد الروابط الاضعف الاصغر تاخذ شكل القطع الكبيرة أما المعادن التي ليس لها اسطح انفصام فتنكسر بصورة عشوائية غير منتظمة إلى قطع أصغر وذات اشكال مختلفة
ماذا قرأت
السؤال : فسر أي نوع من المعادن يمكن تعرفه باستعمال المخدش ؟
الجواب : يمكن تعرف المعادن الفلزية عموما باستخدام المخدش كما ينمكن تعرف بعض المعادن اللافلزية أيضا بهذه الطريقة
مختبر تحليل البيانات
التفكير الناقد
السؤال : حدد أي هذه المعادن يخدش الزجاج ؟ لماذا ؟
الجواب : كل من : الهيما تيت و الجارنت و قلسبار البلاجيو سوف يخدش الزجاج و ذلك ان قساووتها جميعا أكبر من قساوة الزجاج و التي تساوي 5.5
السؤال : توقع المعادن التي توجد في الطلاء وفي مقعدك ؟
الجواب : يمكن استخدام معدني الهيماتيت و النحاس كمادة صابغة في الدهانات الملونة كذلك يصنع كل من الحديد و الفولاذ المستخدم في الادراج من معدن الهيماتيت و الخام الرئيس للحديد
السؤال : توقع أي بيانات أخرى يمكن ان نضيفها إلى الجدول ؟
الجواب : يمكن ان يضمن الطلاب الخصائص الآتية :
استعمال المعدن و الشكل البلوري و البريق و صفات خاصة و اسم المعدن كذلك يمكن تضمين الجدول بالصيغ اليكميائية للمعادن ارجع إلى مرجعيات الطالب للإجابات و إكمال الجدول
التقويم
فهم الافكار الرئيسة
السؤال : اذكر سببين لعدم اعتبار النفط معدنا ؟
الجواب : ان النفط سائل والمعدن صلب، حيث ان النفط تكون من التحلل للمخلوقات الحية التي عاشت في الماضي لذلك فهو مادة عضوية في حين ان المعدن مادة غير عضوية
السؤال : عرف المقصود بان المعادن تتشكل بصورة طبيعية ؟
الجواب : المعادن مواد تكونت في الطبيعة وليست مواد يحضرها الانسان في المختبر.
السؤال : قارن بين تكون المعادن من الصهارة ومن المحاليل ؟
الجواب : تتكون المعادن عندما تبرد الصهارة في الاعماق او علي سطح الارض او بالقرب منه تتكون الاملاح ايضا في صورة املاح بفعل تبخر المحاليل فوق المشبعة وكلتا الطريقتين تشكل بلورات
السؤال : ميز بين الخواص الاكثر مصداقية و الاقل مصداقية للمعادن ؟
الجواب :
الخصائص الموضوعية هي خصائص لا خلاف فيها بين الناس ومنها القساوة والانفصام.
الخصائص الغير موضوعية تخضع للنقاش بسبب اختلاف فهم الناس لها ومنها النسيج واللون والبريق.
التفكير الناقد
السؤال : وضح كيف يمكنك فحص قساوة معدن الفلسبار باستخدام كل مما يأتي : قطعة زجاج ، عملة نحاسية ، قطعة بورسلان
الجواب : ابدأ بالمواد الطرية وستعطينا اول مادة تخدش المعدن فكرة عن قساوته وسيكون الترتيب علي النحو التالي : عملة نحاسية - شريحة زجاج - قطعة بورسلان.
السؤال : توقع مدى نجاح الفحص المخبري الذي يقوم به الطلاب لمقارنة المخدش و اللون لكل من الفلوريت و الكوارتز و الفلسبار
الجواب : سيكون هذا الفحص غير فاعل اذ لا يوجد معدن فلزي في هذه المعادن لذا ستكون حكاكتها كلها بيضاء.
حل درس أنواع المعادن
السؤال : عدد الذرات في الهرم الواحد ؟
الجواب : يوجد خمس ذرات في رباعي الاوجه ومنها 4 ذرات اكسجين و ذرة سيلكون
التقويم
فهم الافكار الرئيسة
السؤال : صغ جملة توضح العلاقة بين العناصر الكيميائية و خواص المعادن ؟
الجواب : ترتبط العناصر مع بعضها البعض بعدة طرق وتعتمد الخصائص المعدنية - ومنها القساوة واللون - علي العناصر المكونة للمعادن وكيفية ارتباط بعضها مع بعض لذا تختلف المعادن باختلاف العناصر المكونة لها
السؤال : اعمل قائمة توضح العنصرين الاكثر شيرعا في القشرة الارضية و اذكر اسم المجموعة المعدنية الني يشكلانها ؟
الجواب : السيليكون و الاكسجين ، المجموعة هي مجموعة اليليكات
التفكير الناقد
السؤال : كون فرضية تفسر لماذا لا يعد الاوبال معدنا ؟
الجواب : إجابة محتملة لا يعد الادبال معدنا لان له بعض خصائص المعادن طبيعي و صلب و له مكونات كيميائية محددة ) ولكن لا تتوافر فيه صفات ) أخرى ليس له بناء داخلي منتظم أي ان ذراته غير مرتبة بصورة هندسية منتظمة
السؤال : قوم اي الفلزات الآتية يفضل استخدامه في الادوات الرياضية وفي التطبيقات الطبية : التيتانيوم الذي وزنه النوعي 4.5 و يحتوي على Tiفقط أم الفولاذ الذي وزنه النوعي 7.7 و يحتوي على CrوOو Fe ؟
الجواب : تشير قيمة الوزن النوعي إلى أن التيتانيوم أخف وزنا. وتشير المكونات الكيميائية إلى أن الفولاذ بسبب وجود الحد والأكسجين في مكوناته سوف يصدا مع الزمن. والفلز الأفضل للاستخدام هو التيتانيوم
الكتابة في الجيولوجيا
السؤال : صمم إعلانا لبيع معدن من اختيارك يمكنك اختيار احجار كريمة او معدن مهم صناعيا وضمن الإعلان أي معلومات تظن أنها تساعدك على بيع المعدن ؟
الجواب : يترك للطالب
السياحة الجيولوجية
الكتابة في الجيولوجيا
بحث ، ابحث في الإنترنت و الموسوعات العلمية حول أحد الدحول أو الكهوف الشهيرة أو زر مصطحبا معلمك أحد الدحول القريبة من منطقتك و وثق زيارتك بصور أو عينات صخرية تجمعها ثم اكتب تقريرا يتضمن المعلومات التي حصلت عليها
الجواب : يجب ان يتضمن البحث مواقع الكهوف و حجومها و انواع تكويناتها و المعادن التي تكونت منها
حل تقويم الفصل الأول المعادن
مراجعة المفرادات
لتحديد المصطلح الذي يصف كلا من العبارات الآتية استعن بما ورد في دليل مراجعة الفصل
1- العنصر و المركب غير العضوي الذي يوجد في الطبيعة ؟
الجواب : المعادن
2- الاشكال الهندسية المنتظمة و المرتبة بنمط متكرر في المعادن
الجواب : البلورة
3- مجموعة المعادن المحتوية على السيليكون و الاكسجين
الجواب : السيلكات
السؤال : وضح العلاقة بين المصطلحات الآتية في كل زوج مما يأتي
4- خام ، حجر كريم
5- سيليكات ، هرم رباعي الاوجه
6- تظهر المعادن التي تنكسر عشوائيا مكسر
7- فحص القساوة يحدد المواد التي يخدشها المعدن
تثبيت المفاهيم الرئيسة
استعمل الصورة ادناه في الإجابة عن سؤال
السؤال : ما الخاصية المعدنية التي يتم فحصها
أ- النسيج
ب- المكسر
ج- الانفصام
د- القساوة ( صح )
السؤال : ما الخاصية التي تؤدي إلى تكسر معدن الجالينا إلى مكعبات صغيرة
أ- الكثافة
ب- القساوة
ج- البناء البلوري ( صح )
د- البريق
السؤال : ما الخاصية المستعملة في تصنيف المعادن إلى مجموعات منفردة ؟
أ- البناء الذري الداخلي
ب- وجود اهرامات السيليكا أو عدم وجودها
ج- المكونات الكيميائية ( صح )
د- الكثافة و القساوة
السؤال : معدن كتلته 100 غرام و حجمه 50 cm3 ما كثافته
أ- 5000g/cm3
ب- 2g/cm3 ( صح )
ج- 5g/cm3
د- 150g/cm
السؤال : ما الصيغة الكيميائية الصحيحة لهرم السيليكا
أ- Sio2
ب- Sio4 ( صح )
ج- Si2o2+4
د- Si2o2
استعمل الشكل ادناه في الإجابة عن السؤالين
السؤال : اين ترتبط رباعي الاوجه بعضه مع بعض ؟
أ- في مركز ذرة السيليكون
ب- عند أي ذرة اكسجين ( صح )
ج- عند ذرة الاكسجين العلوية فقط
د- عند ذرات الاكسجين السفلية فقط
السؤال : أي مجموعات المعادن الآتية تتكون بشكل رئيس من شكل رباعي الاوجه ؟
أ- السيليكات ( صح )
ب- الاكاسيد
ج- الكربونات
د- الكبريتات
السؤال : أي المعادن الآتية لا يمكن تحديد مخدشه باستعمال صفيحة البورسلان ؟
أ- الهيماتيت
ب- الذهب
ج- الفلسبار ( صح )
د- الماجنيتيت
السؤال : أي من العناصر الآتية أكثر شيوعا في القشرة الارضية ؟
أ- الصوديوم
ب- السيليكون ( صح )
ج- الحديد
د- الكربون
استعمل الجدول الآتي للإجابة عن السؤال
السؤال : ما العامل الرئيس الذي يحدد الاختلاف في المكونات الكيميائية في المعادن في الجدول اعلاه
أ- معدل تبريد الصهارة
ب- درجة حرارة الصهارة( صح )
ج- وجود الماء أو غيابه
د- تغيرات في الضغط
السؤال : المعدن السائد في الحجر الجيري هو الكالسيت فإلى اي مجموعة معدنية ينتمي ؟
أ- السيليكات ( صح )
ب- الاكاسيد
ج- الكروبنات
د- الكبريتات
السؤال : اي معدن تتصاعد منه فقاعات غازية ( فوران ) عند ملامستهحمض الهيدروكلوريك
أ- البريق ( صح )
ب- اللون
ج- المخدش
د- الانفصام
السؤال : ماذا يتطلب المعدن لكي يعتبر خاما ؟
أ- ان يكون شائعا
ب- الا يسبب إنتاجه تلوثا
ج- ان يوجد بصورة تلقائية في الطبيعة
د- ان يحقق إنتاجه ربحا اقتصاديا ( صح )
اسئلة بنائية
السؤال : فسر لماذا يختلف لون حجر الياقوت عن لون الزفير رغم انهما شكلان لمعدن الكورندوم ؟
الجواب : لانهما يحتويان على كميات قليلة من عناصر شحيحة مختلفة
السؤال : صف الاثر الضوئي الناجم عن وضع قطعة شفافة من معدن سبار ايسلندا ( نوع من معدن الكالسيت ) فوق كلمة جيولوجيا في كتاب ما
الجواب : ستظهر كلمة جيولوجيا مرتين، لأن الأشعة الضوثية تنحني في اتجاهين مختلفين عندما تمر بمعدن سبار أيسلندا هذا الانكسار المزدوج للضوء مرده إلى البناء الذري الداخلي المنتظم لمعد سبار أيسلندا
السؤال :لخص عملية تكون بلورات سكر في كأس من الشاي الساخن محلى بالسكر
الجواب : يزداد تركيز السكر مع تبخر الشاي، وفي النهاية يصبح الشاي مشبعا بالسكر ثم يصبح فوق مشبع، وعندئذ تترسب بلورات السكر وتنفصل عن الشاي
السؤال : كون فرضية اي الخواص المعدنية نتيجة مباشرة لترتيب الذرات او الايونات في البلورات ؟ وضح إجابتك ؟
الجواب : الشكل البلوري: يعكس النموذج الداخلي، القساوة: تعتمد على قوة الروابط بين الذرات، الانفصام: يفصم البلورة على طول أماكن ضعف الروابط. أما الكثافة فتعتمد على مقدار تراص الذرات
السؤال : قارن للالماس و الجرافيت المكونات الكيميائية نفسها . ما اوجه الشبه و الاختلاف بين هذين المعدنين ؟ ولماذا يعد الالماس حجرا كريما بخلاف الجرافيت ؟
الجواب : لهما خصائص مختلفة، مما يجعلهما معدنيين مختلفين؛ فالجرافيت طري وغير جذاب. أما الألماس فقاس وجذاب، ويمكن تشكيله حسب الطلب، كما أنه نادر الوجود
التفكير الناقد
السؤال : صف الاختلافات التي تظهرها معادن الجارنت المدونة في الجدول 1-1
الجواب : تختلف في اللون
استعمل الصورة ادناه في الإجابة عن السؤال :
السؤال : ارسم كيف يكون التركيب الذري لبورة هذا الكعدن إذا كان كان شكل البلورة انعكاسا خارجيا له ؟
الجواب : يجب ان يظهر الرسم ان الذرات مصطفنة بطريقة هندسية متكررة على هيئة مكعب
السؤال : اقترح افضل المعادن ما عدا الالماس التي يمكن ان تستخدم في صنع ورق الصنفرة ؟ وضح إجابتك مستخدما الجدول 2-1
الجواب : للكورندم قساوة 9 وفق مقياس موهس للقساوة لذا يمكن استخدامه في صناعة ورق الصنفرة أنا التوباز و الكوارتز فقساوتهما 8 و 7 على التوالي و يستخدما ايضا في صنع الصنفرة
السؤال : قرر اي المواد الآتية ليست معادن ؟ النفط ، الخشب ، الفحم ، الفولاذ ، الاسمنت ، الزجاج و لماذا ؟
الجواب : النفط عضوي وليس صلبا ، الخشب و الفحم مادتان عضويتان ، الفولاذ و الخرسانة طبيعية ، الزجاج ( سواء كام طبيعيا أم اصطناعيا ) ليس له بناء بلوري
السؤال : استدل كيف استعمل المنقبون الاوائل في المناجم الكثافة في تحديد إذا كان المعدن الذي وجدوه بيريتا ام ذهبا ؟
الجواب : الذهب عالي الكثافة لذا يمكن للمنقبين ان يميزوا بين الذهب و البيريت من خلال الوزن النوعي
السؤال : قوم تخيل انه تم اكتشاف حجر كريم اكثر إبهارا من الالماس و الياقوت . قوم العوامل التي سؤخذ بعين الاعتبار لتقدير قيمة الحجر الكريم الجديد مقارنة بالاحجار الكريمة المعروفة
الجواب : سيؤخذ في الاعتبار لتقييم قيمة الحجر الكريم الجديد العوامل الآتيوة : وفرة و ندرة المعدن و تكلفة الإنتاج و العرض و الطلب
استعمل الشكل الآتي للإجابة عن السؤالين
السؤال : استنتج المايكا معادن سيليكاتية صفائحية تتريب ذراتها كما في الشكل أعلاه ما الذي يربط هذه الصفائح التي تتكون من هرم رباعي الاوجه سالب الشحنة ؟
الجواب : تربط الايونات الفلزية الموجية مثل البوتاسيوم و الماغنسيوم و الحديد الصفائح بعضها مع بعض
السؤال : صف نوع الانفصام في المعادن التي لها التركيب الذري الموضح في الشكل ؟
الجواب : تربط الايونات الفلزية الموجبة مثل البوتاسيوم و الماغتسيو و الحديد الصفائح بعضها مع بعض
خريطة مفاهيمية
السؤال : ارسم خريطة مفاهيمية مستعملا المصطلحات الآتية ؟
الجواب : يجب ان تتضمن الخريطة المفاهيمية المصطلحات الواردة في السؤال و إدراجها اسفل مصطلح مجموعات المعادن بحيث يتفرع من كل مجموعة المعادن التابعة لها ومن ذلك إدراج معدني اليهماتيت و المجنيتيت اسفل مجموعة الاكاسيد و يمكن للطلاب إضافة اي خصائص اخر تتعلق بكل مجموعة إلى خريطة المفاهيمية
السؤال : رتب بالإضافة إلى السيليكات الصفحائية هناك سليكيات السلاسل و السيليكيات الثلاثية الابعاد و السليكات الحلقية . رتب ستة اهرامات سيليكا على شكل سيليكات حلقية و تأكد من ربط ذرات الاكسجين بدقة
الجواب : يجب ان ترتبط ذرات الاكسجين في أحد الجوانب مع ذرات اكسجين اخر على شكل بناء حلقي
حل اختبار مقنن الفصل الأول المعادن
اختيار من متعدد
السؤال : اي العناصر الآتية ترتيبه الثاني من حيث في القشرة الارضية ؟
أ- النتروجين
ب- الاكسجين
ج- السيليكون ( صح )
د- الكربون
استعمل الجدول الآتي للإجابة عن السؤالين
السؤال : أي المعادن الآتية اكثر قساوة ؟
أ- الفلسبار
ب- الجالينا
ج- الفلوريت
د- الكوارتز ( صح )
السؤال : أي المعادن الآتية ذات لمعان فلزي ؟
أ- الفلسبار
ب- الجالينا ( صح )
ج- الفلوريت
د- الكوارتز
السؤال : أي الخصائص الآتية اكثر مصداقية لتعرف المعادن ؟
أ- اللون
ب- المخدش
ج- القساوة ( صح )
د- البريق
استعمل الجدول الآتي للإجابة عن السؤالين
السؤال : بم تصف الالماس من واقع البيانات الواردة في الجدول ؟
أ- المعدن الاثقل
ب- المعدن الابطأ في التكون
ج- الاكثر انتظاما في البناء البلوري
د- لا يمكن خدشه بأي معدن آخر ( صح )
السؤال : أي معدن يخدش الفلسبار ولا يخدش التوباز ؟
أ- الكوارتز ( صح )
ب- الاباتيت
ج- الكالسيت
د- الالماس
السؤال : التخطيط لجيد لإجراء تجربة لا يشترط بالضرورة وجود واحد من العناصر الآتية
أ- التكنولوجيا ( صح )
ب- تحديد المتغيرات
ج- صياغة الفرضيات
د- جمع البيانات
السؤال : كم كيلو جراما من الالماس انتجت غرب أستراليا في العام 2001م ؟
الجواب : 4336كجم
السؤال : لماذا يحول منقبو الالماس قياساتهم من القيراط إلى الجرام؟
الجواب : لأن وحدة الجرام أكثر شيوعا وهي وحدة قياس مفهومة، وكذلك للمساعدة على تسهيل فهم الناس لكتلة الماس
السؤال : لماذا يعاد تصنيف بعض المعادن من خام اقتصادي إلى معدن غير اقتصادي ؟
الجواب : يصبح الخام غير اقتصادي إذا أصبحت تكلفة استخراجه عالية جدا وأعلى من سعر الخام نفسه، أو تغير العرض والطلب بالنسبة له
السؤال : عرف البريق ، وبين لماذا يصعب استعمال البريث في تعرف المعادن ؟
الجواب : يعرف البريق : بأنه الكيفية التي يعكس بها المعدن الضوء الساقط وحده في تعرف المعادن لانه غير موضوعي و يعتمد على نظرة الشخص
السؤال : لماذا تصنف بعض المعادن خامات ولا تصن معادن أخرى كذلك ؟
الجواب : تصنف بعض المواد خامات لانها تحتوي على مواد قيمة يمكن تعدينها بحيث تصبح مجدية اقتصاديا
القراءة و الاستيعاب
السيليكون
السيليكون Si ثاني أكثر المعادن انتشاراً في القشرة الأرضية إلا أن الاهتمام به زاد بشكل واسع بع استعماله في صناعة الأجهزة الإلكترونية ، ويوجد السيليكون في الطبيعة بأشكال متعددة ، فهو موجود في الكثير من الصخور ، وأحياناً في المياه ، وفي الهواء على شكل دقائق غبار ، وفي هياكل بعض المخلوقات الحية ، ويوجد أيضاً في الكواكب والنجوم .
لايوجد السيليكون منفرداً في الطبيعة ، بخلاف الذهب أو الفضة ، بل يوجد دائماً متحداً مع عناصر ، منها الأكسجين O ، والألومنيوم Al والماغنيسيوم Mg والكالسيوم Ca والصوديوم Na والبوتاسيوم K والحديد Fe ، وغيرها من الناصر ، ويكون مجموعة السيليكات ، وهي أكبر المجموعات الكيميائية وأكثرها تعقيداً .
لون السيليكون رمادي باهت ، ووزنه النوعي 2.42 ، وتكافؤه مثل تكافؤ الكربون ، وقد دخل السيليكون في مجموعة من الصناعات الكيميائية ، منها كربيد السيليكون الذي يستعمل لشحذ أدوات القطع ، ومطاط السيليكون المستعمل في السدادات ، والزيوت والدهان. والسيليكون شبه موصل ، لذا يستعمل في الخلايا الشمسية لتوليد التيار الكهربائي من الضوء ، ويستعمل في صنع الرقائق الإلكترونية والترانزستورات
السؤال : اعتماداً على النص السابق ، أي خصائص السيليكون الآتية تُشكل تحدياً لاستخدامه ؟
أ) يحيط به هالة من الإلكترونات.
ب) لونه رمادي باهت.
ج) لا يوجد منفرداً في الطبيعة. ( صح )
د) واسع الانتشار في أماكن عديدة.
السؤال : أي الصناعات الآتية لا تعتمد على الحالة الكيميائية للسيليكون ؟
أ) مطاط السيليكون والسدادات.
ب) كربيد السيليكون والحجارة التي تشحذ أدوات القطع.
ج) الرقائق الإلكترونية .( صح )
د) الزيوت والدهانات .
السؤال : لماذا لم يكن السيليكون معروفاً بشكل واسع قبل انتشار الأجهزة الإلكترونية :
الجواب : لإن السيليكون يستخدم في صناعة أشباه الموصلات التي تعد عصب الأجهزة الكهربائية
