Q: یک اتم خنثی از عنصر X دارای $12$ پروتون و $12$ نوترون است. اگر این اتم دو الکترون از دست بدهد، چه تغییری میکند؟

بار الکتریکی آن مثبت میشود. — «بار الکتریکی آن مثبت میشود.» درست است زیرا با از دست دادن دو الکترون، تعداد پروتونها ($12$) از الکترونها ($10$) بیشتر میشود و اتم دارای بار مثبت میگردد. «تعداد پروتونهای آن به $10$ کاهش مییابد.» رد میشود چون تعداد پروتونها در هسته تغییر نمیکند. «تعداد نوترونهای آن به $10$ کاهش مییابد.» رد میشود چون نوترونها نیز تغییری نمیکنند. «این اتم به اتم عنصر دیگری تبدیل میشود.» رد میشود چون هویت عنصر به تعداد پروتونها وابسته است و آن تغییری نکرده است. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانشآموز ممکن است گمان کند با تغییر تعداد الکترونها، نوع عنصر عوض میشود، در حالی که تنها تغییر تعداد پروتونها عنصر را تغییر میدهد.

Question 1

یک اتم از عنصر X دارای 6 پروتون و 6 نوترون است. یک اتم از عنصر Y دارای 8 پروتون و 8 نوترون است. کدام گزینه در مورد نسبت تعداد الکترون‌های این دو اتم در حالت خنثی درست است؟

Accepted Answer

اتم X و Y هر دو تعداد الکترون برابر با تعداد پروتون دارند و نسبت الکترون‌ها 3 به 4 است. — «اتم X و Y هر دو تعداد الکترون برابر با تعداد پروتون دارند و نسبت الکترون‌ها 3 به 4 است.» درست است چون در حالت خنثی تعداد الکترون برابر پروتون است (X: 6e، Y: 8e) و نسبت 6 به 8 برابر 3 به 4 است. «اتم X و Y هر دو تعداد الکترون برابر با تعداد نوترون دارند و نسبت الکترون‌ها 3 به 4 است.» رد می‌شود زیرا الکترون با نوترون برابر نیست (X: 6e vs 8n, Y: 8e vs 8n). «اتم X و Y هر دو تعداد الکترون برابر با عدد جرمی دارند و نسبت الکترون‌ها 1 به 1 است.» رد می‌شود چون عدد جرمی X=12 و Y=16 است که با الکترون برابر نیست. «اتم X و Y هر دو تعداد الکترون برابر با تعداد پروتون دارند و نسبت الکترون‌ها 4 به 3 است.» رد می‌شود چون نسبت 6 به 8 است نه 8 به 6. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز ممکن است اشتباهاً تعداد الکترون را با نوترون یا عدد جرمی برابر بداند یا نسبت را معکوس بگیرد.

Question 2

یک قطعه یخ را در دمای ۵- درجه سلسیوس به آرامی حرارت می‌دهیم تا به دمای ۱۲۰ درجه سلسیوس برسد. در طی این فرایند، کدام پدیده به ترتیب رخ می‌دهد؟

Accepted Answer

افزایش دما → ذوب → افزایش دما → تبخیر → افزایش دما — «افزایش دما → ذوب → افزایش دما → تبخیر → افزایش دما» درست است چون ابتدا یخ تا ۰ درجه گرم می‌شود (افزایش دما)، سپس ذوب می‌شود (دمای ثابت)، سپس آب تا ۱۰۰ درجه گرم می‌شود، سپس تبخیر در دمای ثابت، و در نهایت بخار تا ۱۲۰ درجه گرم می‌شود. «ذوب یخ → تبخیر آب → افزایش دمای بخار» رد می‌شود زیرا مراحل افزایش دما را نادیده گرفته است. «افزایش دما → ذوب یخ → تبخیر آب → افزایش دمای بخار» رد می‌شود زیرا پس از ذوب یک مرحله افزایش دما تا جوش وجود دارد. «ذوب → افزایش دما → تبخیر → افزایش دما» رد می‌شود زیرا قبل از ذوب نیز افزایش دما داریم. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز فراموش کند در هنگام تغییر حالت دما ثابت می‌ماند و قبل از هر تغییر حالت، دمای ماده افزایش می‌یابد.

Question 3

سه ظرف یکسان که به ترتیب کاملاً با آب مایع، روغن مایع و گاز نیتروژن پر شده‌اند را به طور یکسان گرم می‌کنیم. کدام گزینه دربارهٔ افزایش حجم آن‌ها درست است؟ (انبساط ظرف ناچیز است)

Accepted Answer

افزایش حجم گاز نیتروژن از آب و روغن بیشتر است. — «افزایش حجم گاز نیتروژن از آب و روغن بیشتر است» درست است زیرا گازها ضریب انبساط حجمی بسیار بیشتری نسبت به مایعات دارند. «افزایش حجم آب از روغن بیشتر است» رد می‌شود زیرا ضریب انبساط حجمی آب و روغن متفاوت است و روغن معمولاً ضریب بیشتری دارد. «افزایش حجم آب و روغن برابر است» رد می‌شود زیرا ضریب انبساط آن‌ها متفاوت است. «افزایش حجم روغن از گاز نیتروژن بیشتر است» رد می‌شود زیرا انبساط گازها بسیار بیشتر از مایعات است. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز گمان کند همه مایعات به یک اندازه منبسط می‌شوند و تفاوت انبساط بین مایع و گاز را نادیده بگیرد.

Question 4

یک تکه یخ در دمای $-10^\circ	ext{C}$ را در ظرف دربسته‌ای قرار داده و به آرامی گرم می‌کنیم تا کاملاً به بخار آب تبدیل شود. در کدام مرحله فاصلهٔ بین مولکول‌ها بیش از همه افزایش می‌یابد؟

Accepted Answer

هنگام تبخیر آب مایع به بخار (مایع به گاز) — «هنگام تبخیر آب مایع به بخار (مایع به گاز)» درست است زیرا در تغییر فاز از مایع به گاز، فاصله بین مولکول‌ها به طور چشمگیری افزایش می‌یابد. «هنگام ذوب یخ و تبدیل‌شدن آن به آب مایع» رد می‌شود زیرا افزایش فاصله در ذوب نسبت به تبخیر ناچیز است. «گرم شدن آب مایع از $0^\circ	ext{C}$ تا $100^\circ	ext{C}$» رد می‌شود زیرا فقط انبساط کوچکی رخ می‌دهد. «هنگام گرم شدن بخار از $100^\circ	ext{C}$ به بالاتر» رد می‌شود اگرچه بخار با دما منبسط می‌شود اما تغییر فاز از مایع به گاز افزایش بسیار بیشتری دارد. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز فکر کند گرم کردن گاز بیشترین افزایش فاصله را ایجاد می‌کند یا تغییر فاز ذوب را بزرگ‌ترین تغییر بداند.

Question 5

یک اتم خنثی از عنصر X دارای $12$ پروتون و $12$ نوترون است. اگر این اتم دو الکترون از دست بدهد، چه تغییری می‌کند؟

Accepted Answer

بار الکتریکی آن مثبت می‌شود. — «بار الکتریکی آن مثبت می‌شود.» درست است زیرا با از دست دادن دو الکترون، تعداد پروتون‌ها ($12$) از الکترون‌ها ($10$) بیشتر می‌شود و اتم دارای بار مثبت می‌گردد. «تعداد پروتون‌های آن به $10$ کاهش می‌یابد.» رد می‌شود چون تعداد پروتون‌ها در هسته تغییر نمی‌کند. «تعداد نوترون‌های آن به $10$ کاهش می‌یابد.» رد می‌شود چون نوترون‌ها نیز تغییری نمی‌کنند. «این اتم به اتم عنصر دیگری تبدیل می‌شود.» رد می‌شود چون هویت عنصر به تعداد پروتون‌ها وابسته است و آن تغییری نکرده است. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز ممکن است گمان کند با تغییر تعداد الکترون‌ها، نوع عنصر عوض می‌شود، در حالی که تنها تغییر تعداد پروتون‌ها عنصر را تغییر می‌دهد.

واژه	تعریف	مثال
عنصر	ماده‌ای که فقط از یک نوع اتم ساخته شده	آهن، طلا، کربن، گوگرد
مولکول	ذره‌ای که از پیوندِ دو یا چند اتم ساخته می‌شود	آب، گاز کلر، متان
ترکیب	ماده‌ای که از چند نوعِ متفاوتِ اتم ساخته شده	آب، نمک خوراکی، قند

ویژگی	فلز	نافلز
ظاهر	براق	بی‌جلا
رسانایی برق و گرما	رسانا	نارسانا (اکثراً)
چگالی	اغلب زیاد	اغلب کم
شکل‌پذیری	چکش‌خوار	شکننده (در جامدها)
حالت در دمای اتاق	اکثراً جامد (جیوه مایع است)	جامد، مایع یا گاز
نمونه	آهن، مس، آلومینیم، نقره، طلا	کربن، گوگرد، اکسیژن، کلر

ذره	بار الکتریکی	محل
پروتون	مثبت ( $+$ )	هسته
نوترون	خنثی (۰)	هسته
الکترون	منفی ( $-$ )	اطرافِ هسته

ویژگی	جامد	مایع	گاز
شکل	ثابت	شکل ظرف	شکل ظرف
حجم	معین	معین	معین ندارد
فاصله‌ی ذرات	کم	متوسط	زیاد
تراکم‌پذیری	خیلی کم	کم	زیاد

فصل 03 (علوم تجربی هفتم)

خلاصه‌ی درسنامه

فصل 03 (علوم تجربی هفتم)

ماده و اتم

عنصر، مولکول، ترکیب

فلز و نافلز

داخل اتم چه خبر است؟

حالت‌های ماده و نقش گرما

اشتباه‌های رایج

نمونه سؤال با پاسخ

جمع‌بندی

نمونه تست

مباحث مرتبط

ادامه‌ی این مبحث رو ببین