درسنامه آموزشی آزمایشگاه علوم تجربی (2) کلاس یازدهم رشته ریاضی و تجربی
فصل دوم: آزمایشهای مربی

* یک نمونه کانی مگنتیت و گالن به ابعاد تقریبی 3×3×2 سانتی متر تهیه کنید.
* مطابق شکل، دو سِر سیم اتصال مولتی متر (در حالت اهم سنج) را به دو نقطه از سنگ تماس دهید، اهم سنج چه عددی را نشان می دهد؟ چه نتیجه ای می گیرید؟
این آزمایش را با چند نمونه کانی هالیت، کلسیت و سنگ گرانیت به همان ابعاد تکرار کنید. چه نتیجه ای می گیرید؟

پرسش (صفحه ی 22 کتاب درسی)
1- کدام سنگ یا کانی مقاومت الکتریکی بیش تری دارد؟
2- این خاصیت، چه کاربردی در شناسایی و اکتشاف ذخایر زیرزمینی دارد؟


* سر 5 تا چوب کبریت را به آب مرطوب کنید.
* نخست سر چوب کبریت های مرطوب را با سدیم کربنات سپس با پودر آهن (III) اکسید آغشته کنید.
* چوب کبریت ها را با گیره در شعله آبی چراغ بونزن بگیرید، هنگامی که بیش از نیمی از طول چوب کبریت سوخت، آن ها را خاموش کنید.
* به مدت 30 ثانیه صبر کنید تا کبریت ها خنک شوند.
* قسمت های سوخته را جدا کرده و پودر کنید و در داخل ظرف پلاستیکی یا ظرف پتری بریزید.
* آهن ربا را در زیر ظرف پلاستیکی حرکت دهید، چه مشاهده می کنید؟
پرسش (صفحه ی 23 کتاب درسی)
1- معادله واکنش انجام شده را کامل کنید.
(Fe2O3 + C(s) → ... (s) + ... (g
2- تمایل کدام عنصر (آهن یا کربن) برای واکنش با اکسیژن بیش تر است؟
3- چه دلایلی باعث شده که در فولاد مبارکه مانند همه شرکت های فولاد جهان، برای استخراج آهن از کربن استفاده شود؟
4- از کدام ویژگی فیزیکی آهن برای جداسازی آن استفاده کردید؟


* با احتیاط و با استفاده از قیچی قسمت بالای قوطی نوشابه را ببرید.
* با استفاده از یک سوهان و یا چاقوی میوه سطح داخلی آن را خراش دهید.
* تا سه چهارم قوطی را از محلول مس (II) کلرید نیم مولار پر کنید.
* پس از حدود سه الی پنج دقیقه محلول را خالی کنید و قوطی را بشویید.
* بالا و پایین قوطی را با دستان خود بگیرید و یک چرخش سریع انجام دهید. چه اتفاقی می افتد؟ چرا؟

پرسش (صفحه ی 24 کتاب درسی)

1- با توجه به جایگاه عنصر های مس و آلومینیوم در جدول دوره ای، چه پیش بینی در مورد واکنش پذیری آن ها دارید؟ آیا نتیجه آزمایش پیش بینی شما را تأیید می کند؟ توضیح دهید.
2- معادله واکنش زیر را کامل کنید.
CuCl2(aq)+Al(s)→... (s)+ ... (aq)
3- چرا سطح داخلی قوطی را باید خراش داد؟


* در یک لوله آزمایش 10ml استون ریخته و به آن چند قطره معرف متیلن بنفش (کریستال ویوله) اضافه کنید.
* 10ml آب به آن اضافه کنید و مخلوط را هم بزنید چه اتفاقی می افتد؟
* یک قاشق چای خوری یا بیش تر نمک طعام به مخلوط اضافه کرده به شدت هم بزنید.
* کمی صبر کنید، چه مشاهده می کنید؟
پرسش (صفحه ی 25 کتاب درسی)
1- چه عاملی باعث همگن شدن مخلوط آب و استون می شود؟
2- نوع جاذبه بین مولکولی ترکیب های زیر را پیش بینی کرده و بگویید کدام یک قوی تر است؟
استون - آب نمک خوراکی - آب
3- با توجه به مشاهده های خود از این آزمایش علت دولایه شدن مخلوط پس از افزایش نمک خوراکی را توضیح دهید؟
4- با توجه به مشاهده ها، علت نام گذاری این آزمایش به «شبیه و شبیه تر» را توضیح دهید.

* محلول های پتاسیم پرمنگنات 01/ 0، سدیم هیدروکسید 1، سدیم هیدروژن سولفیت 01/ سولفوریک اسید 1 مولار تهیه کنید.
* گوش پاک کن را به محلول پتاسیم پرمنگنات آغشته کرده و با استفاده از آن طرح یک گل را به دل خواه روی کاغذ صافی رسم کنید.
* گوش پاک کن آغشته به سدیم هیدروکسید را روی ساقه و برگ ها بکشید، چه اتفاقی می افتد؟
* برای تثبیت رنگ برگ ها از گوش پاک کن آغشته به محلول سدیم هیدروژن سولفیت و سدیم هیدروکسید استفاده کنید.
* وسط گل را با گوش پاک کن آغشته به سولفوریک اسید رنگ آمیزی کنید، چه مشاهده می کنید؟
پرسش (صفحه ی 26 کتاب درسی)
1- اگر روند تغییر ترکیب های منگنز در این آزمایش به ترتیب زیر باشد، با توجه به مشاهدات خود، رنگ هر ترکیب را مشخص کنید.
KMnO4 (aq) NaOH K2 MnO4 → MnO2
MnO2 (aq) NaOH,NaHSO3 K2 MnO
KMnO4 (aq ) H2SO4 MnO
2- اگر بدانید آرایش اتم منگنز در یون های زیر به صورت:
MnO4− :[Ne] 3s2, 3p6
MnO42− :[Ar] 3d1
است، پیش بینی می کنید کدام یون پایدارتر است؟ چرا؟ آیا پیش بینی شما با نتیجه آزمایش مطابقت دارد؟


* 1 گرم سدیم هیدروژن کربنات را در یک بشر بریزید.
* 4 گرم پودر شکر (ساکاروز) به آن اضافه کنید و خوب مخلوط کنید.
روی میز سرامیکی به ابعاد 40× 30 سانتی متر قرار داده و کمی ماسه روی آن بریزید.
* روی ماسه حفره ای ایجاد کرده و با قطره چکان، درون حفره الکل بریزید (شکل).
* نخست پودرهای مخلوط شده را درون حفره بریزید سپس اطراف پودرها الکل اضافه کنید.
* با کبریت الکل را شعله ور کنید. چه اتفاقی می افتد؟
* حدود 10 الی 15 دقیقه صبر کنید چه مشاهده می کنید؟
پرسش (صفحه ی 27 کتاب درسی)
1- عناصر سازنده ساکاروز را نام ببرید.
2- با توجه به مشاهده شما از جنگل سیاه در جای خالی معادله زیر، نماد چه عنصری را می توان نوشت؟
(C12H22O11 ^ 12.. . (s) +11 H2O (g
3- معادله واکنش زیر را کامل کرده و بگویید نقش گاز حاصل از آن در رشد جنگل سیاه چیست؟
(2NaHCO3 (s) ^ Na2CO3 (s) + H2O (g) + .. . (g
4- به این نوع واکنش های انجام شده در این آزمایش «واکنش تجزیه» می گویند. علت این نام گذاری را شرح دهید.


* دو عدد قرص ویتامین C را در هاون به خوبی پودر کنید.
* پودرها را در 50ml آب حل کرده و با استفاده از کاغذ صافی صاف کنید.
* به محلول صاف شده 15ml تنتورید 5 درصد اضافه کنید. دمای محلول را اندازه گرفته و ثبت کنید.
* در بشر دیگر 0/2g نشاسته را در 100ml آب گرم حل کرده، محلول را تا دمای اتاق سرد کنید سپس 50ml آب اکسیژنه به آن اضافه کنید.
* محتویات بشر اول را به بشر دوم بیفزایید. چه اتقافی می افتد؟
* محلول ها را با نصف غلظت اولیه تهیه کنید و آزمایش را تکرار کنید، زمان وقوع واکنش چه تغییری می کند؟
* محلول ها را در حمام آب سرد تا دمای 5 درجه سانتی گراد، سرد کنید. سپس مراحل بالا را تکرار کنید.
پرسش (صفحه ی 28 کتاب درسی)
1- نقش نشاسته در این فرایند چیست؟
2- کاهش غلظت محلول ها چه تأثیری در زمان وقوع واکنش دارد؟
3- با کاهش دمای محلول ها، سرعت واکنش چه تغییری می کند؟

*در یک ارلن 250ml حدود 2g پتاسیم هیدروکسید بریزید و 100ml آب مقطر به آن اضافه کنید.
* محلول را تا دمای اتاق سرد کرده و 2/5g گلوکز به آن اضافه کنید.
* چند قطره محلول آبی متیلن یا مقدار بسیار کمی از جامد آن را اضافه کنید. (بیش تر از اندازه نوک سوزن نباشد)
* درپوش ارلن را گذاشته و محلول را به شدت تکان دهید. چه مشاهده می کنید؟
* محلول را برای چند ثانیه به حال خود ر ها کنید. چه اتفاقی می افتد؟ (فرایند برای چندین بار تکرارپذیر است ممکن است لازم شود درپوش را متناوباً بردارید.)
پرسش (صفحه ی 29 کتاب درسی)
1- بر اساس چه مشاهده ای می توان دریافت که این آزمایش یک واکنش برگشت پذیر است؟
2- با توجه به شمای واکنش و مشاهده آزمایش، آیا می توان نتیجه گرفت که تغییر رنگ در اثر تغییر ساختار است؟
3- با توجه به ساختار گلوکز اکسید گروه های عاملی این ترکیب را مشخص کنید.
4- چرا برای تکرار آزمایش باید درپوش را متناوباً بردارید؟

* عملکرد قسمت های مختلف واندوگراف را بررسی کنید.
* گلوله آونگ الکتریکی را به کلاهک واندوگراف روشن نزدیک کنید. چه اتفاقی می افتد؟ سپس کف دست خود را نزدیک گلوله آونگ الکتریکی بگیرید. چه تغییری نسبت به حالت قبل می کند؟ چرا؟ (شکل 1)
* استوانه ی شفافی که درپوش رسانا و گلوله های سبک دارد را روی کلاهک واندوگراف قرار دهید. (شکل 2)
واندوگراف را به کار اندازید. چه اتفاقی می افتد؟ انگشت خود را به درپوش رسانای استوانه تماس دهید. چه روی می دهد؟ مشاهده خود را تفسیر کنید.
* تعدادی صفحه آلومینیومی را به شکل دایره به قطر حدود 20 سانتی متر ببرید. آن ها را روی کلاهک واندوگراف خاموش قرار دهید و با کف دست فشار دهید تا شکل قسمتی از کره را به خود بگیرد. (شکل 3)
واندوگراف را به کار اندازید. چه اتفاقی می افتد؟ چرا؟
پایه سوزنی شکل مخصوص را روی کلاهک واندوگراف قرار دهید. فرفره رسانا را روی سوزن آن بگذارید. (شکل 4) واندوگراف را به کار اندازید. چه اتفاقی می افتد؟ چرا؟
پرسش (صفحه ی 30 کتاب درسی)
1- اگر لامپ نئون یا یک فازمتر را نزدیک کلاهک واندوگراف روشن بگیریم لامپ نئون روشن می شود. چرا؟
2- تحقیق کنید واندوگراف های نسل جدید چه نقشی در شتاب دهنده ها دارند؟
* فیش مخصوص نخ های افشان را روی واندوگراف قرار دهید. (شکل 1)
* واندوگراف را به کار اندازید نخ ها به چه شکلی در می آیند؟ چرا؟
* حلقه دایره ای نخ دار با پایه عایق را با سیم رابط به کلاهک واندوگراف وصل کنید. (شکل 2)
* واندوگراف را به کار اندازید نخ ها چه حالتی نسبت به هم پیدا می کنند؟ چرا؟
* با اتصال صفحه ها به واندوگراف روشن، چگونگی قرار گرفتن نخ ها را بررسی کنید.
پرسش (صفحه ی 31 کتاب درسی)
چرا حالت قرار گرفتن نخ ها در صفحه های موازی آلومینیومی، حلقه نخ دار و نخ های افشان متفاوت است؟

* دو پیچ و مهره بلند را عمودی و به فاصله حدود 7 سانتی متر بر روی تخته ای ثابت کنید.
* مغز مداد نوکی به قطر 0/5 میلی متر را به قسمت بالایی پیچ و مهره ببندید. یکی از پیچ ها را با گیره سوسماری و سیم رابط به یکی از پایانه های منبع تغذیه وصل کنید. پیچ دیگر را با گیره سوسماری و سیم رابط به مولتی متر (درحالت آمپرسنج) و سر دیگر مولتی متر را به منبع تغذیه ببندید.
* ولتاژ منبع تغذیه را روی 12 ولت قرار دهید و کلید را ببندید. مغز مداد نوکی چه تغییری می کند؟
* هنگام عبور جریان از مغز مداد، عددی که آمپرسنج نشان می دهد چگونه تغییر می کند؟ چرا؟
پرسش (صفحه ی 32 کتاب درسی)
در رساناهای فلزی با بالا رفتن دما مقاومت افزایش می یابد. آیا در مورد گرافیت (مغز مداد) هم این مطلب درست است؟ چرا؟
* دو میله برنجی یا آلومینیومی به طول حدود 30 سانتی متر را به طور موازی در دو قطعه مقوای ضخیم یا تخته چوبی به ابعاد حدود 10×5 سانتی متر ثابت کنید. (شکل 1)
* با دو سیم رابط و گیره سوسماری میله ها را به پایانه های مثبت و منفی منبع تغذیه حدود 3 تا 6 ولت وصل کنید.
* یک لوله یا میله آلومینیومی به طول تقریبی 10 سانتی متر را برروی دو میله رسانای موازی قرار دهید.
* از قطب های آهن ربای قوی را در بالای لوله آلومینیومی سبک بگیرید سپس منبع تغذیه را لحظه ای روشن و خاموش کنید چه اتفاقی می افتد؟ چرا؟
* جهت قطب های آهن ربا یا جهت جریان را عوض کنید و آزمایش را تکرار کنید چه تغییری در حرکت لوله یا میله به وجود می آید؟
* با توجه به جهت حرکت میله و استفاده از قاعده دست راست، قطب های آهن ربا را تعیین کنید.
پرسش (صفحه ی 33 کتاب درسی)
1- سرعت حرکت میله یا لوله آلومینیومی روی دو میله موازی به چه عامل هایی بستگی دارد؟
2- اساس کار موتورهای الکتریکی را با توجه به نتایج این آزمایش، توضیح دهید.
13
حلقه پَرّان
* سیم پیچ 600 دور را روی یکی از بازو های هسته آهنی U شکل قراردهید. هسته I شکل را عمودی روی همان بازو بگذارید. (شکل)
* دو سر سیم پیچ را با دو سیم رابط به سه راهی برق کلید دار (کلید در حالت خاموش) وصل کنید. سه راهی را به برق وصل کنید.
* حلقه آلومینیومی را از هسته I شکل عبور دهید تا روی سیم پیچ قرار گیرد.
* کلید سه راهی را لحظه ای روشن و خاموش کنید. چه اتفاقی می افتد؟ علت را توضیح دهید؟
* این بار از حلقه آلومینیومی شکاف دار استفاده کنید. آزمایش را تکرار کنید. چه اتفاقی می افتد؟ چرا؟
پرسش (صفحه ی 34 کتاب درسی)
چرا هنگامی که یک آهن ربای قوی را از درون یک لوله مسی یا آلومینیومی قائم رها می کنیم به کندی سقوط می کند؟

* قطب های هم نام دو آهن ربای استوانه ای نئودیمیمی به قطر 12 و ضخامت تقریباً 10 میلی متر را به دو پایانه یک باتری نیم قلمی قلیایی (آلکالاین) وصل کنید.
* مقداری سیم مسی بدون روکش به قطر تقریباً 1 میلی متر را با پیچاندن به دور یک لوله به شکل سیم لوله ای به قطر حدود 20 میلی متر درآورید.
* مجموعه باتری و آهن رباها را از یک سیم لوله وارد کنید. اگر شروع به حرکت نکرد آن را برگردانید و از قطب دیگر باتری وارد سیم لوله کنید. علت حرکت مجموعه باتری و آهن رباها را بررسی کنید؟
* مجموعه باتری و آهن رباها را روی یک ورقه آلومینیومی (فویل) کاملاً صاف قرار دهید. چه اتفاقی می افتد؟
چرا؟
پرسش (صفحه ی 35 کتاب درسی)
1- سرعت حرکت مجموعه باتری و آهن رباها به چه عامل هایی بستگی دارد؟
2- چرا بعد از چندین بار حرکت باتری و آهن رباها، درون سیم لوله، باتری زودتر از معمول خالی می شود؟
* یک موتور جوجه گردان اجاق گاز را تهیه کنید و سیم پیچ داخل آن را با احتیاط خارج کنید. (شکل 1 و 2)
* دو دیود نورگسیل را به صورت موازی به هم ببندید به طوری که پایه مثبت (بلندتر) یکی به پایه منفی دیگری وصل باشد.
* دیودهای نورگسیل را به دو سر سیم پیچ موتور جوجه گردان لحیم کنید.
* یک آهن ربای قوی را نزدیک پیچه نگه دارید چه اتفاقی می افتد؟ اگر آهن ربا را به پیچه نزدیک یا از آن دور کنید. (شکل 4) چه اتفاقی می افتد؟ آیا دیودهای نورگسیل هم زمان باهم روشن می شوند؟
* سرعت (آهنگ) نزدیک یا دور کردن آهن ربا به پیچه را تغییر دهید. چه تفاوتی در روشنایی نور دیودها ایجاد می شود؟
پرسش (صفحه ی 37 کتاب درسی)
اگر به جای حرکت آهن ربا آن را نزدیک سیم پیچ بچرخانیم چه اتفاقی می افتد؟ چرا؟