فصل پنجم: از معدن تا خانه – فیلم های آموزشی محمّد آهنگرداودی

علوم هفتم

📝خلاصه نکات فصل5

🎯آزمون فصل5

زمین اندوخته‌ای عظیم از مواد مورد نیاز زندگی است.
بسیاری از مواد اولیه در معدن‌ها یافت می‌شوند.
معدن‌ها مواد اولیه لازم برای تولید فرآورده‌های صنعتی، ساختمانی، دارویی و… را تأمین می‌کنند.
در معدن‌ها، مواد معمولاً به صورت ترکیب وجود دارند.
سنگ معدن آهن با فلز آهن خالص تفاوت دارد.

برای تولید ۵۰۰ کیلوگرم آهن، حدود ۱۰۰۰ کیلوگرم سنگ معدن آهن نیاز است.
برای یک خانه ۱۰۰ مترمربعی، با فرض مصرف متوسط ۴۰ کیلوگرم آهن در هر مترمربع:
- آهن مورد نیاز: ۴۰۰۰ کیلوگرم = ۴ تن
- سنگ معدن مورد نیاز: ۸۰۰۰ کیلوگرم = ۸ تن

مراحل کلی تولید آهن:

آهن در طبیعت بیشتر به صورت اکسیدهای آهن یافت می‌شود.
برای به‌دست آوردن آهن باید اتم‌های اکسیژن از اکسید آهن جدا شوند.
این فرایند یک تغییر شیمیایی است و به انرژی زیادی نیاز دارد.
در کوره، اکسیژن از سنگ معدن جدا شده و به صورت کربن‌دی‌اکسید خارج می‌شود و آهن مذاب در ته کوره باقی می‌ماند.

آهن خالص نسبتاً نرم است و در اثر ضربه خم می‌شود.
آهن خالص به سرعت با اکسیژن واکنش می‌دهد و در حضور رطوبت زنگ می‌زند.
به همین دلیل برای بسیاری از کاربردها، آهن را با عناصر دیگر به صورت آلیاژ درمی‌آورند.
متالورژیست متخصصی است که خواص و رفتار فلزها را می‌شناسد و با ترکیب فلزها، آلیاژهای جدید تولید می‌کند.
برای ساخت برنز، مس و قلع را با هم ترکیب می‌کنند.
ترکیب فلزها می‌تواند خواصی مانند سختی، استحکام، چگالی و رسانایی را تغییر دهد.

انسان از گذشته از موادی مانند چوب، سنگ و خاک برای ساخت سرپناه استفاده کرده است.
استحکام ساختمان به مواد به‌کاررفته در ساخت آن ارتباط دارد.
ساختمان‌هایی که از اسکلت فلزی، بتن و مصالح محکم‌تر استفاده می‌کنند، در برابر حوادثی مانند زلزله و سیل مقاومت بیشتری دارند.
سیمان مخلوطی از آهک و خاک رس است.
بتن مخلوطی از سیمان، ماسه و آب است و استحکام زیادی دارد.
استفاده همزمان از فولاد و بتن باعث افزایش مقاومت ساختمان در برابر حوادث طبیعی می‌شود.

آهک زنده در اثر واکنش با آب گرما تولید می‌کند.
آهک زنده پس از جذب آب متورم شده و به آهک مرده تبدیل می‌شود.
مخلوط آب آهک خاصیت بازی دارد.
با حرارت دادن سنگ آهک، آب آن خارج شده و به آهک تبدیل می‌شود؛ سپس با افزودن خاک رس، سیمان تولید می‌شود.

بهره‌برداری از معدن می‌تواند مزایایی مانند:
- تأمین مواد اولیه کارخانه‌ها
- ایجاد شغل
- رونق کسب‌وکارهای محلی
داشته باشد.
در مقابل، می‌تواند پیامدهایی مانند:
- آسیب به محیط زیست
- تخریب زیستگاه و آشیانه جانوران و پرندگان
- نگرانی درباره سلامت و امنیت ساکنان
ایجاد کند.

ظروف سفالی: از خاک رس ساخته می‌شوند.
برای تولید ظروف سفالی، خاک رس با موادی مانند کاه و شن و آب مخلوط شده، شکل داده و در کوره پخته می‌شود.
برای ایجاد رنگ‌های مختلف در ظروف سفالی از اکسید فلزهایی مانند آهن، کروم و مس استفاده می‌شود.
ظروف چینی: از موادی مانند خاک، سیلیس و مواد معدنی تهیه می‌شوند و پس از قالب‌گیری، پخت و لعاب‌زنی تولید می‌شوند.
افزودن اکسید کروم به لعاب، رنگ سبز ایجاد می‌کند.
شیشه: از ماسه و مواد شیمیایی ساخته می‌شود؛ مواد را حرارت می‌دهند تا به خمیر شیشه تبدیل شود و سپس آن را شکل می‌دهند.

سالانه مقدار بسیار زیادی از اندوخته‌های طبیعی مصرف می‌شود.
ادامه مصرف منابع با همین روند می‌تواند باعث پایان یافتن بسیاری از منابع شناخته‌شده شود.
زمان پایان یافتن منابع به عواملی مانند میزان تقاضا و میزان ذخایر شناخته‌شده بستگی دارد.

سه راه اصلی برای محافظت از منابع طبیعی: