شرح التغيرات الفيزيائية للأطفال

تعريف التغير الفيزيائي

يُمكن تعريف التغيّر الفيزيائي على أنّه نوع من التغيّر في الخصائص الفيزيائية للمواد دون أن تتحوّل لمادة أخرى مختلفة في خصائصها الكيميائية، حيث إنّ المواد تتواجد على سطح الأرض بأشكال، وأحجام، وألوان متعددة، أيّ أنّ لكلّ مادة حجم، ولون، وشكل في الطبيعية، وهذا ما يُسمّى بالخصائص الفيزيائية للمادة.

في بعض الأحيان وتحت ظروف معيّنة تتحول المواد إلى شكل آخر أو تندمج مع مواد أخرى، وهذا يغيّر من خصائصها الفيزيائية؛ أيّ يتغيّر حجمها، أو لونها، أو شكلها دون أن يتغيّر تركيبها الداخلي.

أمثلة على التغير الفيزيائي

توجد عدة أمثلة على التغيّرات الفيزيائية، ومنها ما يأتي:

• صنع أشكال من الورق أو تجعيده: يتغيّر شكل الورق فقط في هذه الحالة، دون أن تتغيّر المكونات الداخلية للورق، إذ يُمكن إعادة الورق لشكله الأصلي.
• كسر لوح من الزجاج: يُعدّ تكسير الزجاج تقسيم أو تفتيت له، لكنّ الزجاج يبقى زجاجاً حتى بعد عملية التكسير.
• تقطيع الخضار: يُقصد بتقطيع الخضار تقسيمها لأجزاء أصغر، حيث تُحافظ الخضار على نفس التركيب الداخلي، وما يتغيّر هو حجمها وشكلها فقط.
• إذابة السكر في الماء: تُخلط جزيئات السكر بجزيئات الماء فيحدث ذوبان للسكر دون أن يُغيّر هذا الذوبان من تركيب جزيئات السكر، إذ يُمكن استعادة السكر بالغلي.
• دق المعادن: يُقصد بدق المعادن تغيّر في شكل، وصلابة، ومرونة المعدن فقط دون حدوث تغيير على مكوّناته الداخلية.
• تجميد الماء السائل وتحويله إلى ثلج صلب: تبقى الصفة الكيميائية للماء كما هي في هذه الحالة، أيّ أنّ التركيب الداخلي له لا يتغيّر، والذي يتغيّر هو شكل الماء فقط، حيث يُمكن إعادة الثلج للحالة السائلة.

تجارب بسيطة على درس التغير الفيزيائي

تُوضّح التجارب البسيطة المعلومات للطلاب، وتفسّرها عمليًا بعيدًا عن الشرح النظري، وهذا ما يُركّز المعلومة في ذهن الطلاب، ومن الأمثلة على التجارب البسيطة لدرس التغيّر الفيزيائي ما يأتي:

تجربة ذوبان الملح في الماء

يُمكن اعتبار ذوبان الملح في الماء تغيّراً فيزيائياً؛ وذلك لعدم حدوث تفاعل عند إذابة الملح (كلوريد الصوديوم) في الماء، بالإضافة إلى عدم حدوث تغيّر في قشرة الإلكترون لذرات الصوديوم والكلور، ويُمكن تطبيق هذه التجربة كالآتي:

• الأدوات اللازمة: كأس، وماء، وملح، وملعقة.
• خطوات التجربة:

1. يُسكب الماء في الكأس، ثمّ يُضاف الملح.

2. يُحرّك المزيج حتى يذوب كليًا في الماء ويختفي.

ملاحظة: يعتبر البعض ذوبان الملح في الماء تغيراً كيميائياً؛ وذلك بسبب إنتاج مواد جديدة عند إذابة الملح بالماء، إذ إنّ الروابط بين جزيئات الملح أيونية، وعند وضع مركبات الملح (كلوريد الصوديوم) في الماء تنتج أيونات الصوديوم وأيونات الكلوريد، وبالتالي تختلف المتفاعلات عن النواتج.

ذوبان قطعة الجليد

تُعدّ تجربة ذوبان قطعة الجليد من الأمثلة العملية السهلة لملاحظة التغيّر الفيزيائي، ويُمكن تطبيقها كالآتي:

• الأدوات اللازمة: جليد، ووعاء معدني، وغاز.
• خطوات التجربة:

1. يُوضع الثلج على الوعاء المعدني فوق الغاز.

2. يتمّ إشعال الغاز أسفل الوعاء.

3. تبقى النار مشتعلةً حتى يذوب الجليد ويتحوّل إلى سائل، ويُلاحظ أنّ الجليد تغيّر شكله فقط لكّنه بقي ماءً.

تُعرّف التغيّرات الفيزيائية للمادة على أنّها التحولات التي تحدث لشكل، ولون، وحجم المادة عند تعرّضها لظروف معيّنة، حيث إنّ هذا التغيّر لا يُؤثّر في تركيب المادة الداخلي، ففي تجربة الجليد، تتحول قطعة الجليد إلى سائل عند وضعها على النار، وبهذا فإنّ حالته تتغيّر من الصلب إلى السائل، دون أن يتغيّر تركيبه الكيميائي.