Sunum ve Sistematik 1. BÖLÜM: ATOM VE ELEKTRİK KONU ÖZETİ Bu başlık altında, ünitenin en can alıcı bilgileri, kazanım sırasına göre en alt başlıklara ayrılarak hap bilgi niteliğinde konu özeti olarak sunulmuştur. 1. BÖLÜM: ATOM VE ELEKTRİK ALIŞTIRMALAR Bu başlık altında her bölüm kazanımlara ayrılmış, kazanımlar tek tek çözümlü temel alıştırmalar ve sorular ile taranmıştır. Özellikle bu kısmın sınıf içinde öğrencilerle işlenmesi öngörülmüştür. 1. BÖLÜM: ATOM VE ELEKTRİK UYGULAMALI SORULAR Bu başlıklar altında uygulamalar yaparak öğrenciye yorum, analiz, sentez yetisinin geliştirilmesi hedeflenmiştir. 1. BÖLÜM: ATOM VE ELEKTRİK Elektrik Deneyiminden Atoma KONU KAVRAMA TESTİ TEST - 1 Bu başlıkla üniteler alt bölümlere ayrılmış, her bölümün içerdiği kazanım ve alt başlıklar dikkate alınarak testler oluşturulmuştur. ATOMUN YAPISI ÜNİTE YAZILI SORULARI Bu başlık altında resmi ve özel okul yönetmeliklerinde öngörülen formatlar ile ünitenin tamamını kapsayan yazılı soruları konulmuştur. Bu uygulamanın amacı, öğrenciyi okuldaki yazılılara hazırlamak ve öğrencinin okul başarısını arttırmaktır. ATOMUN YAPISI ÜNİTE DEĞERLENDİRME TESTİ Bu başlık altında ünitenin geneli sorularla taranmış, öğrencinin bu ünite ile ilgili sınava hazır bulunulmuşluğu ölçme yoluna gidilmiştir. Bu başlık, ünitenin finali niteliğindedir.
NOKTA, 1. BÖLÜM: DOĞRU, ATOM DOĞRU VE ELEKTRİK PARÇASI, IŞIN VE UZAY ALIŞTIRMALAR KONU ÖZETİ 1. BÖLÜM: ATOM VE ELEKTRİK A. ELEKTRİK DENEYİMİNDEN ATOMA Sürtünme ile elektiriklenmede sürtünen cam, ebonit ve kumaş elektrikle yüklenir. Elektrikle yüklenen bu cisimlerin tüy, saç, toz ve küçük kağıt parçalarını çektiği gözlemlenmiştir. Bunun sonucunda; Sürtünme ile elektriklenmede maddelerin kimyasal yapısı bozulmaz. Maddeden diğer maddeye atom geçişi olmaz. Sürtünmede maddeler arasında atomlarında bulunan daha küçük taneciklerin geçişi olur. Maddelerin elektrikle yüklenmesi iki türdür. Yüne sürtülen ebonit çubuğun elektriklenme türüne negatif elektrik yükü ve ipeğe sürtülen cam çubuğun elektriklenme türüne pozitif elektrik yükü denir. Aynı yükü taşıyan nesneler birbirini iterken, zıt yüklü nesneler birbirini çeker. Atomlar nötrdür. (+) yüklerin toplamı, ( ) yüklerin toplamına eşittir. sonuçlarına varılmıştır. Farklı elementlerin bileşikleri aynı miktarda elektrik yükü ile elektroliz edildiğinde katotlarda biriken element kütlesinin atom kütlesine bölümleri arasında sabit tam sayılı bir oran vardır. sonuçlarına varılmıştır. Elektroliz deneylerinde elde edilen verilenden hareketle aşağıdaki sonuca ulaşılmıştır. Elektrik akımı belirli sabit büyüklükte yük birimlerinden oluşmaktadır. Maddeler (atomlar) bu yük birimini veya bu yük biriminin katlarını taşımaktadır. Atomlarda belirli büyüklükteki elektrik yükü taşıyan atom altı tanecikler bulunmaktadır. C. ELEKTRONUN KEŞFİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ Atomdaki negatif yüklü taneciklerin varlığı ile ilgili ilk kanıt William Crooks tarafından ortaya kondu. Crooks geliştirdiği tüplerle yaptığı deneylerde, havası alınmış vukumlu tüpe konan gazlara yüksek elektriksel gerilim uygulandığında sarı yeşil renkte ışıma elde etmiştir. Bu ışınlara daha sonra katot ışınları adı verildi. Işınlar eksi yüklü elektrottan pozitif yüklü elektroda hareket ettikleri için bu ad verilmiştir. Takip eden çalışmalar sonucunda; B. FARADAY'IN ELEKTROLİZ DENEYLERİ VE ATOM ALTI PARÇACIK Elektrik akımı ile maddenin yapısında değişiklik meydana geldiği ilk defa A. Volta tarafından Volta pili ile kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi sırasında nitel olarak fark edilmiştir. Faraday çeşitli bileşiklerin çözeltilerinden elektrik akımı geçirerek değişimleri gözlemlemiştir. Bu deneylerde metal iyonlarını, katotta indirgemiş ve metalik hallerini elde etmiştir. Faraday yaptığı deneylerin sonucunda, Katotta belli miktar madde biriktirmek için daima aynı miktar elektrik yüküne veya bu yükün tam sayılı katlarına ihtiyaç vardır. Devreden geçen elektrik akımı miktarı ile katotta biriken madde miktarı arasında doğru orantı vardır. m = A. I. t şeklinde tanımlanmıştır. Katot ışınları gazın cinsine bağlı değildir. Katot ışınları hızla hareket eden negatif yüklü taneciklerden oluşmaktadır. sonuçlarına varılmıştır. Bu negatif yüklü taneciklere Stoney'ın önerdiği gibi elektron adı verildi. D. ELEKTRONUN KÜTLESİNİN VE YÜKÜNÜN BULUNMA- SI J.J. Thomson, katot ışınlarının elektrik ve manyetik alanlarda sapmalarını inceleyerek elektron için yük / kütle (e /m) değerini bulmuştur. Katot ışınları negatif yüklü taneciklerden oluştuğu için elektrik alanından geçerken (+) yüklü levhaya doğru saparlar. Bu sapmanın açısı; tanecik yükü ile doğru, tanecik kütlesi ile ters orantılıdır. Buna göre; yükü büyük olan tanecik yükü küçük olan tanecikten daha çok sapar, kütlesi büyük olan tanecik kütlesi küçük olan tanecikten daha az sapar. Thomson, katot ışınlarını elektrik ve manyetik alandan 12
1. BÖLÜM: ATOM VE ELEKTRİK ALIŞTIRMALAR 1. BÖLÜM ATOM VE ELEKTRİK A. ELEKTRİK DENEYİMİNDEN ATOMA Kazanım 1.1.1: Statik elektriklenme ile atomun "bölünmezliği" fikri arasında ilişki kurar. Temel Alıştırma Sürtünme ile elektriklenme deneylerinde, I. Bir maddeden diğerine atomların geçişi olur. II. Birbirine sürtülen maddelerin kimyasal yapısı değişir. III. Atomun yapısında, atomu oluşturan taneciklerin varlığına kanıttır. D) I ve II E) II ve III Çözüm Maddeler birbirine sürtülerek elektriklendiğinde maddelerin kimyasal yapısı değişmez. Dolayısıyla atom geçişi olmaz. Atom geçişi olmadığına göre, atomun yapısında daha küçük taneciklerin var olduğu ve bu taneciklerin geçiş yaptığı kanıtlanmış olur. Elektriklenme olayı atom altı taneciklerin varlığına delildir. : C 1. Sürtünme ile elektriklenmiş maddelerle ilgili, I. Sürtünme ile elektriklenmiş maddeler nötr iletken maddeleri çekmez. II. Atom altı parçacıklardan sadece ( ) yüklü olanlar, bir maddeden diğerine geçer. III. Elektriklenme iki madde arasındaki atom alış verişi ile oluşur. D) I ve II E) I ve III D 2. I. Otomobil kapısına dokunan kişinin çarpılması, II. Karanlık odada yeni kapatılmış televizyona yaklaşıldığında küçük kıvılcımların oluşması, III. İpek kumaşa sürtülen ebonit çubuğun musluktan akan suyu çekmesi Yukarıda verilen olaylardan hangileri atomun elektrik yüklü tanecikler içerdiğini gösteren olaydır? 3. Maddenin elektrik yapısı ile ilgili, I. Ebonit çubuk, yünden yapılmış bir kumaş parçasına sürtüldüğünde ( ) yükle yüklenir. II. Cam çubuk, ipek kumaşa sürtüldüğünde (+) yükle yüklenir. III. Elektriksel olarak nötr yapıdaki bir maddede (+) ve ( ) yüklü tanecikler bulunmaz. 4. Aşağıdaki olaylardan kaç tanesinin sebebi elektriklenme değildir? I. Buz parçasının oda sıcaklığında ısı alarak sıvılaşması II. Yağmur damlalarının rüzgarsız havada yeryüzüne dik düşmesi III. Isıtılan metal bir telin boyca uzaması IV. ( ) yüklü elektroskopa (+) yüklü metal parçası yaklaştığında yaprakların kapanması V. Şişirilerek saça sürülen balonun duvara yapışması A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 E D C 14
1. BÖLÜM: ATOM VE ELEKTRİK UYGULAMALI SORULAR 1. Aşağıdaki cümleleri doğru olanları (D), yanlış olanları (Y) olarak belirtiniz. 1. Katot ışınları hızlı ve doğrusal hareket eden elektronlardır. 2. Millikan yağ damlası deneyi ile elektronun yükünü ölçmüştür. 3. Cam çubuğun ipek parçasına sürtülerek elektriklenmesinde maddeler arasında atom geçişi olur. 4. Katot ışınları Crooks tüpünde yüksek gerilimle oluşturulan ışınlardır. 5. Kanal ışınları pozitif yüklü elektronlardan oluşur. 5. Moseley yaptığı X ışınları spektrumları deneylerinde elementlerin... bulmuştur. 6. Elektrolizde, elektrotlarda açığa çıkan maddelerin kütleleri, devreden geçen... doğru orantılıdır. 7. J. J. Thomson elektrik ve manyetik alanların şiddetlerinden yararlanarak katot ışınları için e/m değerini... C/kg olarak hesapladı. 8. Elektrik yük birimi... dur. 9.... ışınları pozitif iyonlardan oluşur. 3. Aşağıda verilen bulmacayı çözünüz. 6. Kanal ışınları yalnızca manyetik alanda sapmaya uğrarlar. 5 6 7. Negatif yüklü atom altı taneciğine elektron denilmesini ilk olarak Crooks önermiştir. 8. Sürtünme ile elektriklenme, atomun yapısında yüklü tanecikler olduğunu gösterir. 4 1 2 3 7 9. Kanal ışınlarının e/m oranını Thomson bulmuştur. 8 10. Nötronlar Chadwick tarafından keşfedilmiştir. 2. Aşağıda verilen cümlelerde boş bırakılan yerlere uygun terimleri yazınız. 1. Ebonit çubuk yünlü kumaşa sürtüldüğünde... elektrik yükü ile yüklenir. 2. Elektronlar için e/m oranı... tarafından bulunmuştur. 3. Stoney, Faraday'ın çalışmalarına göre atomlarda elektrik yüklü birimlerin bulunduğunu ileri sürdü ve bunlara... adının verilmesini önerdi. 4.... yağ damlası deneyi ile elektronun yükünü hesaplamıştır. 1. Elektronun e/m oranını hesaplayan bilim adamı. 2. Elektrona adının verilmesini sağlayan bilim adamı. 3. Elektrik yükü birimi. 4. Atomdaki negatif yüklü tanecik. 5. Katot tüplerinin keşfini sağlayan bilim adamı. 6. Crooks tüplerinde elde edilen yeşilimsi ışınlar. 7. Yaptığı çalışmayla modern periyodik sistemin oluşmasına katkı sağlayan bilim adamı. 8. Yağ damlacıkları deneylerinde elektronun yükünü bulan bilim adamı. 21
1. BÖLÜM: ATOM VE ELEKTRİK Elektrik Deneyiminden Atoma KONU KAVRAMA TESTİ TEST - 1 1. İpek bir kumaşa sürtülen cam bir çubuk tozları, küçük kağıt parçalarını ve pulbiber tanelerini kendine doğru çekebilir. Bu olaya statik elektriklenme denir. Buna göre, bu olay ile ilgili, I. Dalton'un atomun bölünmezliği fikri ile çelişki oluşturur. II. Bu olayda sadece cam çubuk elektriksel yük ile yüklenmiştir. III. Sürtünme ile cisimlerin birinden diğerine geçen şey atomdan daha küçük ve atoma ait atom altı bir parçacık olmalıdır. 4. 2 1 4 3 A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 2. I. Saçımızı taradığımız tarağı kağıt parçalarına yaklaştırdığımızda tarağın kağıt parçalarını çekmesi statik elektrikle ilgilidir. II. Yün kumaşa sürtülen ebonit çubuğun musluktan akan suya yaklaştırılmasıyla suyun yolunu değiştirmesi statik elektriklenme ile ilgilidir. III. Sürtünme ile elektriklenme bir maddeden diğer maddeye atomların geçtiğini gösteren delillerdendir. Elektriklenme ile ilgili yukarıda verilen yargılardan hangileri doğrudur? 1. Sürtünme sonucunda ebonit çubuk veya yün kumaş parçasında meydana gelen. 2. İpek parçasına sürtülen cam çubukta oluşan elektrik yükünün türü. 3. Ebonit çubuk, kumaş parçasına sürtüldüğünde ebonit çubuğun yüklendiği yükün türü. 4. Sürtünmede bir maddeden diğerine geçen atomaltı parçacık. Yukarıda verilen bulmaca çözüldüğünde cevaplarından biri aşağıda verilenlerden hangisi olamaz? A) Proton B) Elektron C) Pozitif D) Negatif E) Statik elektrik 5. Sürtünme ile elektriklenmede cam, ebonit ve kumaşların kimyasal yapısında bir değişiklik olmaz. Bu da sürtünmeyle elektriklenmede atomdan daha küçük taneciklerin maddeler arasında geçiş yaptığı anlamına gelir. Maddeler arasında geçiş yaptığı kabul edilen atomaltı tanecik hangisidir? A) Proton B) Elektron C) Nötron D) Katyon E) Anyon 3. I. Sürtünme ile elektriklenme atomun varlığını gösteren delillerdendir. II. Aynı elektrik yükü ile yüklü cisimler birbirini iter, zıt yükle yüklenmiş cisimler birbirini çeker. III. Kazakların çıkarılması sırasında kıvılcımların oluşması statik elektriklenmeye örnek gösterilebilir. Yukarıda verilen yargılardan hangileri doğrudur? D) I ve II E) II ve III 6. Kumaş paçasına sürtülen ebonit çubukta oluşan elektriklenmeye ve yük türüne, I. Statik elektriklenme II. Pozitif elektrik yükü III. Negatif elektrik yükü adlarından hangileri verilebilir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III 23
7. Eski Yunan dilinde elektrikus, kehribar anlamına gelmekteydi. Bu nedenle 1600 yılında İngiliz bilim adamı William Gilbert sürtünme sonucu maddelerin bir başka maddeyi çekme özelliğini belirtmek için elektrikus kelimesini kullanmıştır. Thomas Browne adlı bilim adamı elektrikus teriminden esinlenerek 1646 yılında ilk defa elektrik kelimesi kullanmıştır. Buna göre, I. Elektriklenme sonucunda birbirini çeken maddelerin kimyasal yapısı değişir. II. Elektriklenme ile oluşan çekimlerde maddelerde oluşan küçük bazı taneciklerin kısa süreli değişimleri ve geçişleri söz konusudur. III. Bilim adamları, elektriklenmeden hareket ederek, atomdan atoma geçen daha küçük taneciklerin olduğu sonucuna ulaşmışlardır. D) II ve III E) I, II ve III 10. Elektriklenmiş ebonit çubuklar birbirini iter. Elektriklenmiş cam çubuk ve ebonit çubuk birbirini çeker. Elektriklenmiş ebonit çubuk ve cam çubuklarla yapılan deneylerden hareketle, I. Statik elektriklenmede aynı yükler birbirini iter. II. Statik elektriklenmede zıt yükler birbirini çeker. III. Cam ve ebonit çubukların yükleri birbirine zıttır. sonuçlarından hangilerine ulaşır? 8. Sürtünme ile elektriklenme deneylerinde, I. Elektriklenmede atomdan daha küçük taneciklerin maddeler arasında geçiş yaptığı, II. Atomlar yapılarında bulundurdukları zıt yüklü taneciklerden elektrikli yapı kazandığı, III. Atomda bulunan yüklü taneciklerin sayılarının birbirine eşit olduğu sonuçlarından hangilerine ulaşılmıştır? 11. Şişirilerek saça sürülen balon, şekildeki su akan musluğa yaklaştırıldığında suyun akış doğrultusunun değiştiği gözleniyor. Buna göre, I. Suda elektrik yükleri bulunur. II. Suyun kimyasal yapısı değişmiştir. su III. Saçtan balona geçen bazı tanecikler olmuştur. yargılarından hangileri yanlıştır? balon A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) II ve III 9. Cisim veya tanecik Sahip olduğu elektrik yükü 1. 2. 3. Yüne sürtülmüş kehribar taşı İpek kumaşa sürtülmüş cam çubuk Sürtünme veya etki ile elektriklenmemiş atom a. Pozitif elektrik yükü b. Nötr c. Negatif elektrik yükü Sürtünme veya etki ile elektriklenmede kullanılabilen yukarıdaki maddelerin sahip oldukları yük durumları için aşağıdaki eşleştirmelerden hangisi doğru olur? A) 1a, 2b, 3c B) 1c, 2a, 3b C) 1a, 2c, 3b D) 1c, 2b, 3a E) 1b, 2a, 3c 12. Statik elektrik ile ilgili, I. Her ikisi negatif yükle yüklenmiş iki cisim birbirini iter. II. Sürtünme sonucu elde edilebilir. III. Statik elektriklenme atom alış verişi sonucu oluşur. yargılarından hangileri yanlıştır? D) I ve II E) II ve III 1. C 2. D 3. E 4. A 5. B 6. D 7. D 8. E 9. B 10. E 11. A 12. C 24
ATOMUN YAPISI ÜNİTE YAZILI SORULARI T.C. Lisesi Öğrencinin Adı / Soyadı: / Öğretim Yılı Dersi Dönem Yazılı Soruları No: / Sınıfı: Aldığı Not: 1. Varsayım Bilim Adamı I. II. III. Atom yarıçapı 10 8 cm olan, elektronların rastgele dağıldığı pozitif bir küredir. Çekirdekte protonun yanı sıra atomun kütlesini oluşturan tanecikler bulunmaktadır. Bir elementin tüm atomları tamamen birbirinin aynıdır. a. Dalton b. Thomson c. Rutherford Yukarıda verilen varsayımların ait olduğu atom modellerini temsil eden bilim adamları ile eşleştiriniz. 2. Bir dalga ile ilgili aşağıda verilen soruların cevaplarını yazınız. a. Belirli bir noktadan bir saniyede geçen dalga sayısına ne denir? b. Bir dalgada maksimum yükseklik veya minimum derinlik hangi terimle ifade edilir? c. Dalga boyu nedir? Birimini yazınız. d. Dalga boyu, frekans ve dalga hızı arasındaki bağıntıyı yazınız. 3. Dalga boyu 500 nm olan yeşil ışık ile ilgili soruları cevaplayınız. (h = 6,63.10 34 J.s, c = 3.10 8 m/s, 1 nm = 10 9 m) a. Enerjisini hesaplayarak mikrodalga enerjisi ile karşılaştırınız. b. Frekansı kaç Hz dir? c. Dalga boyunu X ışınlarının dalga boyu ile karşılaştırınız. 4. I. Siyah cisim ışıması II. Işığın kırılması III. Fotoelektrik olayı IV. Girişim olayı Yukarıda verilen olayları, ışığın dalga modeli ve tanecik modeli ile açıklanabilen olaylar olarak sınıflandırılmasını yapınız. Nedenini çok kısa olarak açıklayınız. 5. Dalga boyu 6.10 9 m olan elektronun hızı kaç m/s dir? (m e = 9,1.10 31 kg, h = 6,63.10 34 kg.m 2 /s) 115
ATOMUN YAPISI ÜNİTE DEĞERLENDİRME TESTİ - 1 1. Kehribarın ipek ya da yüne sürtüldüğünde küçük cisimleri çekme özelliği kazandığı gözlemlenir. Plastik tarak saça sürtüldüğünde saçı çekme özelliği kazandığı gözlemlenir. İpek parçasına sürtülen cam çubuğun küçük kağıt parçalarını çektiği gözlemlenir. Yukarıda verilen gözlemlerden hareketle, I. Elektriklenme atom alışverişiyle oluşur. II. Atomun yapısında elektrik yükleri bulunmaktadır. III. Etkileşme sonucunda elektrik yükü bir maddeden diğerine geçmektedir. sonuçlarından hangilerine ulaşılamaz? 4. I. Elektrolizde açığa çıkan maddelerin kütleleriyle elektroliz devresinden geçen akım miktarı doğru orantılıdır. II. Bir atom ancak belirli bir miktar ya da bu miktarın basit tam katları kadar elektrik yükü taşıyabilir. III. Elektrik yükünün birimi elektrondur. Yukarıda verilen yargılardan hangileri Faraday'ın elektroliz deneyleri sonuçlarından kabul edilebilir? 2. D) I ve II E) II ve III Sürtünme ile elektriklenmede atom alış verişi olur. D Y 1 2 Sürtünme ile elektriklenmede maddenin kimliğinde değişiklik olur. D Y Yüne sürtülen ebonit çubuk ( ) yüklenir. D Coulomb(c) elektrik yükü birimidir. D Y D Y 3 4 5 6 Y İpek kumaşa sürtülen cam çubuk (+) yüklenir. Yukarıda verilen ifadelerin doğru (D) ya da yanlış (Y) olduğuna karar verilerek ilgili yönde ilerlendiğinde hangi çıkı noktasına ulaşılır? A) 1 B) 2 C) 3 D) 5 E) 6 5. Deneylerle elde edilen sonuç Bilim adamı Elektrik enerjisi kullanılarak 1. bileşiklerden element elde edilmesi a. Faraday 2. Elektrik enerjisi ile kimyasal değişim arasındaki nicel ilişkinin b. Volta anlaşılması 3. Elektrik enerjisi ile kimyasal enerji arasındaki nitel ilişkinin anlaşılması c. Davy Yukarıdaki tabloda elektrik enerjisi ile yapılan deneylerden elde edilen belirgin sonuçlar verilmiştir. Bu sonuçların oluşmasında katkı sağlayan bilim adamı ile eşleştirilmesi aşağıdaki seçeneklerden hangisinde doğru verilmiştir? A) 1c, 2a, 3b B) 1c, 2b, 3a C) 1b, 2a, 3c D) 1b, 2c, 3a E) 1a, 2c, 3b 3. I. Eski çağlarda kehribar taşının yüne sürtülünce saç, tüy, gibi nesneleri çekmesi kehribar taşının gizemi olarak yorumlanmıştır. II. Aynı cins maddeler aynı yoldan elektriklenirse, birbirini iter. III. Sürtünme ile oluşan elektrik akımı maddenin kimyasal yapısında değişiklik oluşturmaz. Madde ve elektriksel yük ile ilgili yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 6. I. Elektronlar, katot ışınlarıdır. II. Pozitif ışınlar, kanal ışınları olarak bilinir. III. Elektron için hesaplanan e/m değeri pozitif ışınlarınkinden küçüktür. IV. Farkı atomlardan aynı türden pozitif ışınlar elde edilir. V. Pozitif ışınların kütlesi, elektronun kütlesinden fazladır. Elektron, katot ışınları ve pozitif ışınlar için yukarıda verilen ifadelerden kaç tanesi yanlıştır? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 117