الدرس الأول: ما المعدن؟

صف الترتيب الذري لبلورة ما.

الذرات مرتبة في بناء هندسي منتظم ومتكرر داخل البلورة.

وضح كيف تؤثر ملامسة الصهارة للماء في حجم البلورة؟

تؤثر ملامسة الصهارة للماء في حجم البلورة، فعند وصولها إلى سطح الأرض وملامستها الماء تبرد سريعاً وتتكون بلورات صغيرة الحجم.

الشكل 6 - 1 تكوّنت هذه المتبخرات بسبب تبخّر الماء المالح المتجمّع في السبخة.

[قد يقترح الطلاب اختلافهما بالمكونات، وطريقة تكونهما، وسرعة نمو بلوراتهما]

تبريد الصهارة (ناري) مقابل التبخّر.

عرِّف مصطلح البريق.

يصف البريق كيف يعكس المعدن الضوء الساقط عليه، وينقسم إلى بريق فلزي (الذهب والفضة)، وبريق لافلزي (الجبس والكبريت)

الشكل 9 - 1 أكثر المعادن قساوة هما معدني الألماس والكورندوم ودرجتا قساوتهما 10 و9 بالترتيب.

حسب مقياس موهس للقساوة:

الزجاج أقسى من الظفر، لذا فإن المعدن الذي يخدش الزجاج أقسى من المعدن الذي انخدش بالظفر.

وضّح ماذا تقيس القساوة؟

تقيس القساوة مقاومة المعدن للخدش.

الشكل 10-1 المعدن العلوي يمكن خدشه بظفر الأصبع، والمعدن الشفاف السفلي لا يمكن خدشه بظفر الإصبع ولكن يخدشه معدن آخر، حدد أي المعدنين أكثر قساوة؟

المعدن الأقسى هو الذي يخدش الزجاج

1- سجِّل عدد مستويات الانفصام، أو وجود مكسر في العينات السبع.

خصائص العينات السبع: هناك مستو ومستويان وثلاثة مستويات انفصام، ومكسر محاري.

2- قارن بين زوايا الانفصام للعينتين 6 و7، وهل تمثل العينتان نفس المعدن أم لا؟

زوايا الانفصام ليست متساوية، لذا فالمعدنان مختلفان.

3- توقَّع نتيجة ما يحصل لكل معدن منها لو ضرب بمطرقة.

ستنثني المايكا على الأرجح، ويمكن ألا تكون الجالينا مكعبات، أما المعادن الأخرى ذات أسطح الانفصام فستنكسر على امتداد الروابط الأضعف مكونة مستويات انفصام جديدة في القطع الأصغر (تأخذ شكل القطع الكبيرة).

المعادن التي ليس لها أسطح انفصام فتنكسر بصورة عشوائية (غير منتظمة) إلى قطع أصغر وذات أشكال مختلفة.

فسَّر أي نوع من المعادن يمكن تعرُّفه باستعمال المخدش؟

يمكن تعرُّف المعادن الفلزيَّة عموماً باستخدام المخدش أكثر من المعادن اللافلزية، لأن مخدش اللافلزية في الغالب يكون أبيض اللون.

مختبر تحليل البيانات: ما البيانات التي تتضمنها بطاقة تعريف المعدن؟

التحليل:

1- انسخ البيانات في الجدول، واستعمل مرجعاً مناسباً لتعبئة الجدول.

تصف المعادن بالترتيب:

أحمر نحاسي - (المخدش: نحاس)

(الهيماتيت ، الذهب)

القساوة: 2.5 - 3، المكسر: مسنن.

(الجارنت ، فلسبار البلاجيوكيز)

المخدش: عديمة اللون - القساوة: 6

2- أضف أعمدة للجدول لكتابة اسم المعدن واستعمالاته وخصائص أخرى مميزة.

تم سرد أسماء المعادن المعطاة في السؤال الأول في مرجعيات الطالب.

التفكير الناقد:

3- حدّد أي هذه المعادن يخدش الزجاج؟ لماذا؟

كل من: الهيماتيت والجارنت وفلسبار البلاجيوكليز سوف يخدش الزجاج، وذلك لأن قساوتها جميعا أكبر من قساوة الزجاج، والتي تساوي 5.5.

4- توقَّع المعادن التي توجد في الطلاء وفي مقعدك.

يمكن استخدام معدني الهيماتيت والنحاس كمادة صابغة في الدهانات الملونة، كذلك يصنع كل من الحديد والفولاذ المستخدم في الأدراج من معدن الهيماتيت ، وهو الخام الرئيس للحديد.

5- توقَّع أي بيانات أخرى يمكن أن نضيفها إلى الجدول.

يمكن أن يضمّن الطلاب الخصائص الآتية:

استعمال المعدن والشكل البلوري والبريق وصفات خاصة واسم المعدن، كذلك يمكن تضمين الجدول بالصيغ الكيميائية للمعادن، ارجع إلى مرجعيات الطالب للإجابات وإكمال الجدول.

فهم الأفكار الرئيسية:

1- اذكر سببين لعدم اعتبار النفط معدناً.

• النفط سائل، أما المعدن صلب.
• النفط تكوّن من تحلل مخلوقات حية عاشت في الماضي، لذا فهو مادة عضوية. في حين أن المعدن مادة غير عضوية.

2- عرّف المقصود بأن المعادن تتشكل بصورة طبيعية.

المعادن مواد تكوّنت في الطبيعة، وليست مواد يحضّرها الإنسان في المختبر.

3- قارن بين تكوّن المعادن من الصهارة، ومن المحاليل.

تتكون المعادن عندما تبرد الصهارة في الأعماق أو على سطح الأرض أو بالقرب منه.

وتتكون أيضا في صورة أملاح بفعل تبخُّر المحاليل فوق المشبعة، وكلتا الطريقتين تشكّل بلورات.

4- ميّز بين الخواص الأكثر مصداقية والأقل مصداقية للمعادن.

الخصائص الأكثر مصداقية للمعدن هي القساوة والانفصام، أما الخصائص الأقل مصداقية هي النسيج واللون والبريق.

5- وضّح كيف يمكنك فحص قساوة معدن الفلسبار باستخدام كل مما يأتي: قطعة زجاج، عملة نحاسية، قطعة بورسلان.

ابدأ بالمواد الطريّة، وستعطينا أول مادة تخدش المعدن فكرة عن قساوته.

وسيكون الترتيب على النحو التالي: عملة نحاسية، شريحة زجاج، قطعة بورسلان.

6- توقّع مدى نجاح الفحص المخبري الذي يقوم به الطلاب لمقارنة المخدش واللون لكل من الفلوريت والكوارتز والفلسبار.

سيكون هذا الفحص غير فعال، اذ لا يوجد معدن فلذي من هذه المعادن، لذا ستكون ألوانها بيضاء.

7- احسب حجم 5 g من الذهب النقي، إذا علمت أن كثافة الذهب 19.3 g/cm³ .