מבחן מיצ"ב במדע וטכנולוגיה לכיתה ח' (נוסח 2017) – תרגול לקראת מבחן התנופה בכיתה ט'
22 שאלות90 דקותפתרון מלא לכל שאלה
מבחן במדע וטכנולוגיה לכיתה ח' שבנוי בדיוק כמו מבחן המיצ"ב שנערך: אותם סוגי שאלות, אותם נושאים ואותה רמת קושי, בניסוח ובמספרים חדשים. בכיתה ח' אין היום מבחן ארצי, אבל המבחן בנוי לפי תוכנית הלימודים של היום - ולכן הוא תרגול טוב לקראת מבחן התנופה בכיתה ט'. פתרו לבד בזמן המבחן, ורק אחר כך פתחו את הפתרונות.
הוראות
לפניכם מבחן במדע וטכנולוגיה, ובו שאלות מסוגים שונים. השאלות מחולקות לארבעה נושאים: מערכות ותהליכים ביצורים חיים; מערכות אקולוגיות; אנרגייה, כוחות ותנועה; חומרים.
קראו בעיון את ההוראות ואת השאלות, וענו על כולן.
בשאלות שבהן צריך לבחור תשובה אחת, סמנו X ליד התשובה שבחרתם.
בשאלות שבהן מבקשים הסבר, כתבו אותו במשפטים מלאים ובשפה מדעית.
זמן המבחן: 90 דקות.
פריחת הטיסה
בכל שנה, בערבי חודש יוני, מתרחשת על נהר הטיסה שבהונגריה תופעה שהמקומיים קוראים לה "פריחת הטיסה". אבל מה שפורח מעל המים אינו פרח: אלה מיליוני חרקים מכונפים שממלאים את האוויר מעל הנהר, ומכסים את פני המים כמו שטיח של עלי כותרת.
החרק הזה הוא בְּרִיּוֹמַת הטיסה, הבריומה הגדולה ביותר באירופה. אורכו של בוגר, כולל שלושת חוטי הזנב הארוכים שלו, מגיע עד 12 ס"מ.
הבריומה עוברת גלגול חסר: יש במחזור החיים שלה שלושה שלבים בלבד – ביצה, זחל ובוגר – ואין בו שלב של גולם. הנקבה מטילה את ביציה על פני המים, והביצים שוקעות לקרקעית. מכל ביצה בוקע זחל קטן, ללא כנפיים. הזחל חופר לעצמו מחילה בקרקעית החרסיתית של הנהר, ובה הוא חי. הוא ניזון מחלקיקים זעירים של שאריות צמחים ושל בעלי חיים מתים שהמים מביאים אל המחילה. בתוך המחילה הזחל גדל ומתפתח במשך שלוש שנים. במשך כל הזמן הזה הזחלים משמשים מזון חשוב לדגים רבים בנהר.
בסוף השנה השלישית קורה דבר מיוחד: בתוך ערבים ספורים מגיחים מהקרקעית מיליוני זחלים כמעט באותו זמן, שוחים אל פני המים ועוברים שם לצורת בוגר בעל כנפיים. הבוגרים נחים לזמן קצר על צמחים שבגדת הנהר, ואז ממריאים בהמוניהם. כל ההגחה של השנה נמשכת שלושה או ארבעה ימים בלבד.
לבוגר אין איברים לאכילה ולעיכול מזון, ולכן הוא אינו אוכל כלל. הוא חי שעות ספורות בלבד, ופעילותו היחידה היא רבייה. הזכרים מתים מיד לאחר ההזדווגות ונופלים למים. הנקבות עפות נגד כיוון זרימת הנהר מרחק של כמה קילומטרים, מטילות את ביציהן על פני המים ומתות גם הן. מן הביצים יתפתח דור חדש של בריומות, שיגיח מהקרקעית בעוד שלוש שנים.
אחרי כל ערב של הגחה, פני המים והגדות מכוסים בשכבה עבה של בריומות מתות. ציפורים, עטלפים ודגים ניזונים מהן, ואת השאר מפרקים יצורים זעירים. החומרים שבגופן של הבריומות חוזרים כך אל מי הנהר ואל אדמת הגדות. בעבר אספו חקלאים את הבריומות המתות ופיזרו אותן כדשן בשדות.
התופעה מושכת אליה מדי שנה אלפי מבקרים, אבל היא גם רגישה מאוד: בריומת הטיסה נעלמה מנהרות רבים באירופה בגלל זיהום המים. החוקרים מקווים שאם ישמרו על ניקיון הנהר, נוכל ליהנות מ"פריחת הטיסה" עוד שנים רבות.
מנורת כוהל
מנורת כוהל היא מכל זכוכית ובו כוהל נוזלי (אתנול). דרך פקק שבראש המכל עובר פתיל עשוי כותנה, וקצהו התחתון טבול בכוהל.
הכוהל בוער רק כשהוא במצב צבירה גז. כשמדליקים את הפתיל מתחיל רצף של תהליכים: הכוהל הנוזלי מטפס במעלה הפתיל בין סיבי הכותנה (נימיות). בקצה הפתיל חום הלהבה מאדה את הכוהל והופך אותו לגז. הגז כוהל מגיב עם החמצן שבאוויר, ונוצרים פחמן דו-חמצני ואדי מים. בתגובה משתחררת אנרגייה, והמנורה מפיצה חום ואור. החום מאדה עוד כוהל, וכך הלהבה ממשיכה לבעור.
שאלה 1
(3 נק')ביולוגיה / מערכת ההובלה – מרכיבי הדםנועה הרגישה עייפות וחולשה, והרופא ביקש ממנה לעשות בדיקת דם.
בטבלה מוצגות חלק מהתוצאות של הבדיקה:
על סמך תוצאות הבדיקה, איזו מהטענות האלה סבירה ביותר?
- 1
התאים בגופה של נועה מקבלים פחות חמצן מהרגיל.
- 2
הגוף של נועה נלחם כעת בזיהום.
- 3
הדם של נועה אינו נקרש כראוי כשנוצר פצע.
- 4
חומרי המזון נספגים מהמעי אל הדם של נועה בכמות קטנה מהרגיל.
◂ פתרון מלא לשאלה 1
התאים בגופה של נועה מקבלים פחות חמצן מהרגיל.
התשובה הנכונה: "התאים בגופה של נועה מקבלים פחות חמצן מהרגיל."
שלב 1 – בודקים כל שורה בטבלה: האם התוצאה נמצאת בתוך הטווח התקין?
• תאי דם לבנים: 8,100 נמצא בין 4,500 ל־11,000 – תקין.
• תאי דם אדומים: 3.6 מיליון קטן מ־4.2 מיליון – נמוך מהתקין.
• טסיות דם: 260,000 נמצא בין 150,000 ל־450,000 – תקין.
שלב 2 – נזכרים בתפקיד של המרכיב החריג: תאי הדם האדומים מכילים המוגלובין, והם מובילים חמצן מהריאות אל כל תאי הגוף. כשיש פחות תאי דם אדומים, מגיע לתאים פחות חמצן. בלי מספיק חמצן התאים משחררים פחות אנרגייה בתהליך הנשימה התאית – וזה מתאים גם לעייפות ולחולשה של נועה.
למה לא "הגוף של נועה נלחם כעת בזיהום"? תאי הדם הלבנים הם אלה שנלחמים בזיהומים, ובזמן זיהום מספרם בדרך כלל עולה. אצל נועה מספר תאי הדם הלבנים תקין.
למה לא "הדם של נועה אינו נקרש כראוי"? טסיות הדם אחראיות לקרישת הדם. מספר הטסיות של נועה נמצא בטווח התקין.
למה לא "חומרי המזון נספגים בכמות קטנה מהרגיל"? בדיקה של ספירת תאים בדם אינה מודדת ספיגה של חומרי מזון. אף אחד מהמרכיבים בטבלה אינו אחראי לספיגת מזון מהמעי.
3 נק': התשובה "התאים בגופה של נועה מקבלים פחות חמצן מהרגיל".
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 2
(3 נק')ביולוגיה / מערכת ההובלה – הלב וכלי הדםבטבלה שלפניכם שלושה משפטים על מערכת ההובלה בגוף האדם.
ליד כל משפט סמנו נכון או לא נכון.
◂ פתרון מלא לשאלה 2
נכון; לא נכון; נכון
התשובה:
1. "בעורק הריאה זורם דם דל בחמצן מהלב אל הריאות" – נכון. עורק הריאה יוצא מהחדר הימני ומוביל אל הריאות דם שמסר את החמצן שלו לתאי הגוף. בריאות הדם יקבל חמצן חדש. (זה העורק היחיד שבו זורם דם דל בחמצן – עורק נקרא כך כי הוא מוביל דם מהלב, ולא בגלל כמות החמצן.)
2. "הדם שחוזר מאיברי הגוף ... נכנס אל העלייה השמאלית" – לא נכון. הדם הדל בחמצן שחוזר מהגוף נכנס אל העלייה הימנית. אל העלייה השמאלית נכנס דם עשיר בחמצן שמגיע מהריאות (בסוף מחזור הדם הקטן).
3. "בוורידים יש מסתמים ..." – נכון. הלחץ בוורידים נמוך, ולכן יש בהם מסתמים שנפתחים רק לכיוון הלב ומונעים מהדם לזרום אחורה (למשל ברגליים, נגד כוח הכבידה).
3 נק': שלושת המשפטים מסומנים נכון (נכון, לא נכון, נכון).
2 נק': שני משפטים מסומנים נכון.
0 נק': משפט אחד מסומן נכון, או כל תשובה אחרת.
שאלה 3
(5 נק')ביולוגיה / מערכת ההובלה – מבנה הלבבלב של אדם יש ארבעה חללים: שתי עליות ושני חדרים. מחיצה שרירית מפרידה בין הצד הימני של הלב לבין הצד השמאלי שלו.
יש תינוקות שנולדים עם פתח (חור) במחיצה שבין החדר הימני לחדר השמאלי.
איזו בעיה יוצר הפתח הזה בדם שבלב?
הדם שחוזר מהריאות אל הלב זורם בוורידי הריאה.
אל איזה חלל בלב נכנס הדם מוורידי הריאה?
- 1
אל העלייה הימנית
- 2
אל החדר הימני
- 3
אל העלייה השמאלית
- 4
אל החדר השמאלי
◂ פתרון מלא לשאלה 3
סעיף א
דרך הפתח דם עשיר בחמצן מתערבב בדם דל בחמצן, כלומר הדם בשני צידי הלב כבר אינו מופרד לפי כמות החמצן.
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "דרך החור הדם העשיר בחמצן שבחדר השמאלי מתערבב עם הדם הדל בחמצן שבחדר הימני."
הסבר: בצד השמאלי של הלב נמצא דם עשיר בחמצן שהגיע מהריאות, ובצד הימני נמצא דם דל בחמצן (ועשיר בפחמן דו-חמצני) שחזר מהגוף. תפקיד המחיצה הוא לשמור שהשניים לא יתערבבו. כשיש פתח במחיצה הם מתערבבים: חלק מהדם העשיר בחמצן חוזר אל הריאות במקום לצאת אל הגוף (ולפעמים דם דל בחמצן עובר לצד השמאלי), והלב צריך לעבוד קשה יותר כדי לספק לגוף מספיק חמצן.
3 נק': תשובה שעוסקת בערבוב של דם עשיר בחמצן עם דם דל בחמצן (או: דם שיש בו חמצן עם דם שאין בו חמצן; או: דם עשיר בחמצן עם דם עשיר בפחמן דו-חמצני). לדוגמה: "דם עם חמצן מתערבב בדם בלי חמצן".
0 נק': כל תשובה אחרת, לדוגמה: "הדם מצד ימין מתערבב בדם מצד שמאל" (לא מוזכר החמצן); "גזים מתערבבים" (לא מוזכר הדם); "דם נקי מתערבב בדם מלוכלך"; תשובה שאינה עוסקת בדם.
סעיף ב
אל העלייה השמאלית
התשובה הנכונה: "אל העלייה השמאלית".
ורידים מביאים דם אל הלב, והדם תמיד נכנס ללב דרך העליות. ורידי הריאה מביאים דם עשיר בחמצן מהריאות אל העלייה השמאלית. משם הדם עובר לחדר השמאלי, שדוחף אותו לאבי העורקים ואל כל הגוף.
למה לא "אל העלייה הימנית"? לעלייה הימנית נכנס הדם הדל בחמצן שחוזר מהגוף (בוורידים הנבובים), לא הדם מהריאות.
למה לא "אל החדר הימני"? החדר הימני שולח דם אל הריאות דרך עורק הריאה. כלי דם שנכנסים ללב מתחברים לעליות, לא לחדרים.
למה לא "אל החדר השמאלי"? החדר השמאלי מקבל את הדם מהעלייה השמאלית ושולח אותו לאבי העורקים. ורידי הריאה אינם מתחברים אליו ישירות.
2 נק': אל העלייה השמאלית.
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 4
(3 נק')ביולוגיה / התא – אברונים ותפקודםתא שריר בשריר הלב הוא תא מוארך שיש בו גרעין. בתוך התא יש מספר רב מאוד של מיטוכונדריות – הרבה יותר מאשר ברוב תאי הגוף.
מה אפשר להסיק על תא כזה?
הסבירו את בחירתכם.
- 1
אורך החיים שלו קצר משל רוב התאים האחרים בגוף.
- 2
הוא משחרר כמות גדולה של אנרגייה, יותר מרוב תאי הגוף.
- 3
הוא מייצר בעצמו חומרי מזון, בשונה מרוב תאי הגוף.
◂ פתרון מלא לשאלה 4
הוא משחרר כמות גדולה של אנרגייה, יותר מרוב תאי הגוף.
התשובה הנכונה: "הוא משחרר כמות גדולה של אנרגייה, יותר מרוב תאי הגוף."
הסבר: המיטוכונדריה היא האברון שבו מתרחשת הנשימה התאית – התהליך שבו מפרקים חומרי מזון (כמו גלוקוז) בעזרת חמצן, ומשתחררת אנרגייה שהתא משתמש בה. ככל שיש בתא יותר מיטוכונדריות, הוא יכול לשחרר יותר אנרגייה. שריר הלב מתכווץ כל הזמן, בלי הפסקה, ולכן הוא צריך הרבה מאוד אנרגייה.
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "תשובה 2, כי במיטוכונדריות מתרחשת הנשימה התאית שבה משתחררת אנרגייה, ולכן תא עם הרבה מיטוכונדריות משחרר הרבה אנרגייה."
למה לא "אורך החיים שלו קצר"? אורך החיים של תא אינו נקבע לפי מספר המיטוכונדריות. לתא הזה יש גרעין שמפקח על פעולותיו, ואין בנתונים שום רמז לכך שהוא חי זמן קצר.
למה לא "הוא מייצר בעצמו חומרי מזון"? ייצור חומרי מזון (פוטוסינתזה) מתרחש בכלורופלסטים, ורק בתאי צמחים. המיטוכונדריות מפרקות מזון ומשחררות ממנו אנרגייה – הן אינן מייצרות מזון. זו טעות נפוצה לבלבל בין מיטוכונדריה לכלורופלסט.
3 נק': תשובה 2 והסבר שעוסק בכך שבמיטוכונדריות מתרחשת הנשימה התאית / שחרור האנרגייה בתא. לדוגמה: "כי המיטוכונדריה היא המקום שבו משתחררת אנרגייה בנשימה התאית"; "כי במיטוכונדריה מפרקים גלוקוז ומשחררים אנרגייה".
2 נק': תשובה 2 והסבר שמזכיר רק שיש בתא הרבה מיטוכונדריות, בלי לקשר לתפקיד המיטוכונדריה (לדוגמה: "כי יש בו הרבה מיטוכונדריות").
0 נק': תשובה 1 או 3 (גם אם ההסבר נכון), וכן כל תשובה אחרת. דוגמה: "כי זה תא ארוך ויש לו הרבה מיטוכונדריות" (המילים "תא ארוך" אינן קשורות לשחרור אנרגייה; בלעדיהן זו הייתה תשובה חלקית).
שאלה 5
(6 נק')ביולוגיה / ויסות חום בגוף ודיות בצמחיםבטבלה מוצגים נתונים שנמדדו בצהרי יום קיץ אחד בחיפה ובבאר שבע:
שני רוכבי אופניים בעלי מבנה גוף וכושר זהים רכבו באותה שעה, באותו מאמץ ובמשך אותו זמן: אחד בחיפה ואחד בבאר שבע. בסוף הרכיבה טמפרטורת הגוף של הרוכב בחיפה הייתה גבוהה יותר משל הרוכב בבאר שבע.
הסבירו כיצד ההבדל בלחות האוויר בין שתי הערים גרם להבדל בטמפרטורת הגוף של הרוכבים.
לדנה, שגרה בחיפה, ולעומר, שגר בבאר שבע, יש עציצים ובהם צמחים זהים. שניהם משקים את הצמחים באופן קבוע.
היעזרו בנתונים שבטבלה והשלימו את המשפטים (בחרו את המילה המתאימה בכל סוגריים):
אדי המים יוצאים מהעלים בתהליך הדיות דרך ______ (הפיוניות / תאי השורש).
קצב הדיות בצמח של דנה בחיפה ______ (מהיר / אטי) יותר מקצב הדיות בצמח של עומר בבאר שבע.
◂ פתרון מלא לשאלה 5
סעיף א
בחיפה האוויר לח, ולכן הזיעה של הרוכב מתאדה פחות. אידוי הזיעה הוא מה שמקרר את הגוף, ולכן הגוף שלו התקרר פחות.
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "בחיפה לחות האוויר גבוהה, ולכן הזיעה של הרוכב מתאדה פחות מאשר בבאר שבע. כשהזיעה מתאדה היא לוקחת חום מהעור, ולכן הגוף של הרוכב בחיפה התקרר פחות."
הסבר: בזמן מאמץ הגוף מייצר חום רב. כדי לא להתחמם יותר מדי הגוף מפריש זיעה. הקירור מתרחש כשהזיעה מתאדה – האידוי לוקח חום מהגוף. כשהאוויר יבש (25%) יש בו מעט אדי מים, והזיעה מתאדה מהר. כשהאוויר לח (80%) הוא כבר מכיל הרבה אדי מים, והזיעה מתאדה לאט. הטמפרטורה בשתי הערים זהה, לכן ההבדל נובע רק מהלחות.
3 נק': תשובה שעוסקת בכך שאידוי הזיעה בבאר שבע רב יותר מבחיפה (או שבחיפה, בגלל הלחות הגבוהה, הזיעה מתאדה פחות). לדוגמה: "בחיפה יש לחות גבוהה ולכן הזיעה מתאדה פחות".
0 נק': כל תשובה אחרת, כולל תשובה שעוסקת רק בזיעה או רק באידוי. לדוגמה: "בחיפה מזיעים יותר"; "בבאר שבע יש יותר אידוי" (לא ברור מה מתאדה); "כי הטמפרטורה שווה".
סעיף ב
הפיוניות; אטי
התשובה: הפיוניות; אטי.
הסבר:
• דיות היא יציאה של מים מהצמח בצורת אדים. אדי המים יוצאים דרך הפיוניות – פתחים זעירים בעלים. תאי השורש (ושערות השורש) קולטים מים מהקרקע, אבל לא דרכם המים יוצאים לאוויר.
• הדיות דומה לאידוי הזיעה: באוויר לח מאוד (80% בחיפה) המים יוצאים מהעלים לאט יותר, כי האוויר כבר מכיל הרבה אדי מים. באוויר יבש (25% בבאר שבע) הדיות מהירה יותר. לכן הדיות בצמח של דנה אטית יותר.
3 נק': שתי ההשלמות נכונות: "הפיוניות" וגם "אטי".
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 6
(2 נק')ביולוגיה / יחסי גומלין בין יצורים חייםהשאלה מתייחסת ל"פריחת הטיסה"
קראו את הקטע "פריחת הטיסה", ולאחר מכן ענו על שאלות 6–9 בעזרת המידע שבו.
על פי הקטע, אילו שני יצורים חיים קשורים ביחסי גומלין של טריפה (טורף ונטרף)?
- 1
בין זחל של בריומה לבין שאריות הצמחים שהוא אוכל
- 2
בין דג בנהר לבין זחל של בריומה
- 3
בין נקבה של בריומה לבין הביצים שהיא מטילה
- 4
בין בריומה בוגרת לבין הצמחים שבגדה שעליהם היא נחה
◂ פתרון מלא לשאלה 6
בין דג בנהר לבין זחל של בריומה
התשובה הנכונה: "בין דג בנהר לבין זחל של בריומה".
בטריפה יצור חי אחד (הטורף) צד יצור חי אחר (הנטרף) ואוכל אותו. בפסקה השלישית כתוב שהזחלים "משמשים מזון חשוב לדגים רבים בנהר" – הדג הוא הטורף והזחל הוא הנטרף.
למה לא "בין זחל לבין שאריות הצמחים"? יחסי גומלין מתקיימים בין שני יצורים חיים. שאריות צמחים הן חומר מת – הזחל ניזון מהן כמפרק, ואין כאן טריפה.
למה לא "בין נקבה לבין הביצים שלה"? הנקבה מטילה את הביצים ואינה אוכלת אותן. זהו קשר של רבייה בין הורה לצאצאים, לא יחסי גומלין של טריפה.
למה לא "בין בריומה בוגרת לבין הצמחים שבגדה"? הבוגר רק נח על הצמחים. לבוגר אין איברי אכילה (פסקה חמישית), כך שהוא אינו אוכל את הצמחים.
2 נק': בין דג בנהר לבין זחל של בריומה.
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 7
(3 נק')ביולוגיה / גורמים ביוטיים ואביוטייםהשאלה מתייחסת ל"פריחת הטיסה"
המחילות הרבות שהזחלים חופרים בקרקעית הנהר מאווררות אותה, ובעקבות זאת עולה כמות החמצן בקרקעית.
השלימו את המשפט (בחרו מילה אחת בכל סוגריים):
זו דוגמה להשפעה של גורם ______ (ביוטי / אביוטי) על גורם ______ (ביוטי / אביוטי).
◂ פתרון מלא לשאלה 7
ביוטי; אביוטי
התשובה: השפעה של גורם ביוטי על גורם אביוטי.
הסבר:
• גורם ביוטי הוא יצור חי (או חלק ממנו). הזחלים של הבריומה הם יצורים חיים – זה הגורם המשפיע.
• גורם אביוטי הוא גורם דומם בסביבה, כמו טמפרטורה, אור, מים, מינרלים או חמצן. כמות החמצן בקרקעית היא גורם אביוטי – זה הגורם המושפע.
כלומר הזחלים (ביוטי) משנים את כמות החמצן בקרקעית (אביוטי).
3 נק': שתי ההשלמות נכונות ובסדר הנכון: ביוטי, אביוטי.
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 8
(3 נק')ביולוגיה / מחזור חומרים במערכת אקולוגיתהשאלה מתייחסת ל"פריחת הטיסה"
לפניכם חמישה אירועים שמתרחשים בנהר שבו מגיחות בריומות.
סדרו את האירועים לפי הסדר שבו הם מתרחשים, כפי שאפשר להסיק מהקטע. כתבו ליד כל אירוע מספר מ־1 (הראשון) עד 5 (האחרון).
___ עלייה בכמות המינרלים המומסים במי הנהר
___ עלייה בכמות האצות במי הנהר
___ הופעה של מיליוני בריומות בוגרות מעל הנהר
___ עלייה בכמות המפרקים במים ובגדות
___ הצטברות של בריומות מתות רבות על פני המים ועל הגדות
◂ פתרון מלא לשאלה 8
4 – מינרלים; 5 – אצות; 1 – הופעת הבוגרים; 3 – מפרקים; 2 – הצטברות בריומות מתות
התשובה (לפי סדר השורות): 4, 5, 1, 3, 2.
הסדר הנכון של האירועים:
1. הופעה של מיליוני בריומות בוגרות – ההגחה ההמונית (פסקה רביעית).
2. הצטברות של בריומות מתות – הבוגרים חיים שעות ספורות ומתים, ופני המים והגדות מתכסים בהם (פסקאות חמישית ושישית).
3. עלייה בכמות המפרקים – יש הרבה מזון למפרקים (חיידקים ופטריות), ולכן הם מתרבים.
4. עלייה בכמות המינרלים במים – המפרקים מפרקים את הגופות, והחומרים שבהן חוזרים למים כמינרלים (פסקה שישית: "החומרים שבגופן של הבריומות חוזרים כך אל מי הנהר").
5. עלייה בכמות האצות – האצות הן יצרנים, והן משתמשות במינרלים כדי לגדול. יותר מינרלים – יותר אצות (כמו דשן לצמחים).
3 נק': כל המספרים נכונים: מינרלים 4, אצות 5, הופעת הבוגרים 1, מפרקים 3, הצטברות בריומות מתות 2.
1 נק': הסדר נכון, אבל המספרים 3 ו־4 הוחלפו ביניהם (המינרלים לפני המפרקים).
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 9
(10 נק')ביולוגיה / יחסי טורף–נטרף וחקר אוכלוסיותהשאלה מתייחסת ל"פריחת הטיסה"
חוקרים רצו לבדוק כיצד ציפורים טורפות מתנהגות בזמן ההגחה של הבריומות.
ההשערה שלהם הייתה: ככל שמספר הבריומות הבוגרות מעל הנהר יהיה גדול יותר, כך הציפורים יַלְכְּדוּ יותר בריומות.
בערב הגחה אחד הם בחרו קטע של 100 מטרים לאורך הנהר. כל 10 דקות, מתחילת ההגחה ועד שמתו כל הבוגרים, הם מדדו שני דברים:
• כמה בריומות בוגרות חיות עפות מעל הקטע;
• כמה בריומות לכדו הציפורים בקטע הזה ב־10 הדקות שלפני המדידה.
התוצאות מוצגות בגרף:
ענו על סעיפים א–ד בעזרת הגרף.
תארו כיצד השתנה מספר הבריומות הבוגרות החיות מעל קטע הנהר, מדקה 0 (תחילת ההגחה) ועד דקה 180 (כשמתו כל הבוגרים).
באיזו דקה לכדו הציפורים את המספר הגדול ביותר של בריומות?
- 1
בדקה 10
- 2
בדקה 20
- 3
בדקה 30
- 4
בדקה 60
החוקרים השוו בין מספר הבריומות החיות לבין מספר הבריומות שנלכדו, והגיעו למסקנה שההשערה שלהם אינה נכונה.
הסבירו, בעזרת הנתונים שבגרף, איך הגיעו החוקרים למסקנה הזו.
החוקרים מסבירים שהבריומות שורדות בזכות תופעה שנקראת "שׂוֹבַע טורפים": מספר עצום של פרטים מאותו מין מופיע באזור אחד בבת אחת. הטורפים אוכלים מהם בלי הפסקה בהתחלה, אבל מהר מאוד הם שׂבעים ומפסיקים לצוד. כך רק חלק קטן מהאוכלוסייה נטרף, ורובה שורד ומספיק להתרבות.
איזו תכונה של בריומת הטיסה, המתוארת בקטע, מאפשרת לתופעה הזו להתקיים?
- 1
כל הזחלים מגיחים ונעשים בוגרים כמעט באותו זמן, בתוך ערבים ספורים.
- 2
הזחל חי במים, ואילו הבוגר עף באוויר.
- 3
שלב הזחל שלה ארוך מאוד – שלוש שנים.
- 4
לבוגר אין איברים לאכילה ולעיכול מזון.
◂ פתרון מלא לשאלה 9
סעיף א
מספר הבריומות החיות עלה מדקה 0 עד דקה 60 (לכ־5,600), ומדקה 60 ירד עד 0 בדקה 180.
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "מדקה 0 עד דקה 60 מספר הבריומות הבוגרות החיות עלה (עד כ־5,600), ומדקה 60 עד דקה 180 המספר ירד, עד שלא נשארו בריומות חיות."
איך קוראים את הגרף: מסתכלים על הקו הרציף (השחור). הוא עולה משמאל עד הנקודה הגבוהה ביותר מעל דקה 60, ואחר כך יורד עד 0 בדקה 180. בתיאור מגמה צריך לציין גם מה משתנה (מספר הבריומות החיות), גם לפי מה (הזמן), וגם מתי המגמה מתהפכת (דקה 60).
3 נק': תשובה שיש בה שני המשתנים (מספר הבריומות החיות; הזמן) וגם תיאור המגמה: עלייה עד דקה 60 ואחר כך ירידה (עד דקה 180). תתקבל גם תשובה כזו שמוסיפה תיאור (נכון, חלקי או שגוי) של מספר הבריומות שנלכדו, או הסבר לשינוי.
1 נק': אחת מאלה: (1) שני המשתנים ותיאור המגמה, בלי לציין במפורש שהשינוי היה בדקה 60 (לדוגמה: "בהתחלה מספר הבריומות החיות עלה ואחר כך ירד"); (2) שני המשתנים ומספר הבריומות החיות בכמה זמנים (למשל בדקות 0, 60, 180) בלי תיאור של המגמה.
0 נק': כל תשובה אחרת, כולל תשובה שמתארת רק את הבריומות שנלכדו, תשובה שעוסקת רק במשתנה אחד (לדוגמה: "בדקה 0 – 0, בדקה 60 – 5,600, בדקה 180 – 0" בלי לציין מה נמדד), או תשובה שמציינת זמן שגוי לשיא (למשל דקה 70).
סעיף ב
בדקה 30
התשובה הנכונה: "בדקה 30".
מסתכלים על הקו המקווקו (הכחול) – מספר הבריומות שנלכדו. הנקודה הגבוהה ביותר שלו היא מעל דקה 30, בערך 750 בריומות. אחרי דקה 30 הקו יורד.
למה לא "בדקה 10"? בדקה 10 נלכדו רק כ־250 בריומות. הקו עדיין עולה אחרי דקה 10.
למה לא "בדקה 20"? בדקה 20 נלכדו כ־600 בריומות – פחות מבדקה 30.
למה לא "בדקה 60"? בדקה 60 היה השיא של הבריומות החיות (הקו הרציף), לא של הבריומות שנלכדו. בדקה 60 נלכדו רק כ־120 בריומות. זו טעות של קריאת הקו הלא נכון.
2 נק': בדקה 30.
0 נק': כל תשובה אחרת.
סעיף ג
לפי ההשערה, שיא הלכידה היה צריך להיות כשהיו הכי הרבה בריומות (דקה 60). אבל שיא הלכידה היה בדקה 30, ובין דקה 30 לדקה 60 מספר הבריומות החיות עלה בזמן שמספר הנלכדות ירד.
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "מספר הבריומות החיות הגיע לשיא בדקה 60, אבל מספר הבריומות שנלכדו הגיע לשיא כבר בדקה 30. בין דקה 30 לדקה 60 היו יותר ויותר בריומות, ובכל זאת הציפורים לכדו פחות ופחות. לכן ההשערה אינה נכונה."
הסבר: אם ההשערה הייתה נכונה, שתי העקומות היו עולות ויורדות יחד, והשיא של שתיהן היה באותו זמן. בגרף רואים שהן אינן מתאימות זו לזו – בטווח מסוים אחת עולה והשנייה יורדת. אפשר להראות זאת בשלוש דרכים: להשוות בין נקודות השיא; להשוות את המגמות בנקודת זמן מסוימת; או להשוות את המגמות בטווח זמן (למשל עם ערכים: בדקה 30 – כ־3,600 חיות וכ־750 נלכדו; בדקה 60 – כ־5,600 חיות ורק כ־120 נלכדו).
3 נק': הסבר שמשווה בין שתי העקומות באחת הדרכים האלה:
• השוואה בין נקודות השיא (לדוגמה: "מספר החיות היה הכי גדול בדקה 60, ומספר הנלכדות היה הכי גדול בדקה 30");
• השוואה בין המגמות באותה נקודת זמן (לדוגמה: "בדקה 40 מספר החיות עלה ומספר הנלכדות ירד"; "דווקא כשהיו הכי הרבה בריומות נלכדו מעט");
• השוואה בין המגמות באותו טווח זמן, במילים או בערכים נכונים מהגרף (לדוגמה: "בין דקה 30 לדקה 60 היו יותר בריומות חיות אבל הציפורים לכדו פחות").
הערה: הסבר שלפיו בזמן שבו היו הכי הרבה בריומות חיות (דקה 60) נלכדו מעט מאוד בריומות – יתקבל.
0 נק': כל תשובה אחרת, כולל הסבר שעוסק רק בעקומה אחת; ערכים שאינם מראים חוסר התאמה (לדוגמה: "כשהיו 800 חיות נלכדו 250, וכשהיו 2,200 חיות נלכדו 600"); הכללה שגויה ("ככל שהיו יותר בריומות כך נלכדו פחות"); או טענה שגויה כמו "בדקה 60 לא נלכדה אף בריומה".
סעיף ד
כל הזחלים מגיחים ונעשים בוגרים כמעט באותו זמן, בתוך ערבים ספורים.
התשובה הנכונה: "כל הזחלים מגיחים ונעשים בוגרים כמעט באותו זמן, בתוך ערבים ספורים."
התנאי לשובע טורפים הוא שמספר עצום של פרטים יופיע בבת אחת. בפסקה הרביעית כתוב: "בתוך ערבים ספורים מגיחים מהקרקעית מיליוני זחלים כמעט באותו זמן", וההגחה כולה נמשכת שלושה או ארבעה ימים. כך הציפורים מגיעות לשובע הרבה לפני שהן מספיקות לאכול את רוב הבריומות.
למה לא "הזחל חי במים והבוגר באוויר"? החיים בשתי סביבות אינם יוצרים ריכוז עצום של פרטים בזמן אחד. אילו הבוגרים היו מגיחים בהדרגה לאורך הקיץ, הציפורים היו יכולות לאכול את רובם.
למה לא "שלב הזחל ארוך מאוד"? משך הזמן של שלב הזחל לבדו אינו מספיק – מה שחשוב הוא שכולם מסיימים אותו יחד. גם חרק עם שלב זחל ארוך שמגיח בהדרגה לא ייהנה משובע טורפים.
למה לא "לבוגר אין איברי אכילה"? התכונה הזו מסבירה למה הבוגר חי זמן קצר, אבל היא אינה קשורה למספר הבריומות שמופיעות יחד, ולכן אינה גורמת לטורפים להגיע לשובע.
2 נק': כל הזחלים מגיחים ונעשים בוגרים כמעט באותו זמן.
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 10
(2 נק')פיזיקה וטכנולוגיה / כוחות – שיווי משקלספר מונח על שולחן ואינו זז (ראו איור).
הגודל של כוח הכבידה שפועל על הספר שווה לגודל של –
- 1
הכוח שהספר מפעיל על עצמו.
- 2
הכוח שהאוויר מפעיל על הספר.
- 3
הכוח שהרצפה מפעילה על השולחן.
- 4
הכוח שהשולחן מפעיל על הספר.
◂ פתרון מלא לשאלה 10
הכוח שהשולחן מפעיל על הספר.
התשובה הנכונה: "הכוח שהשולחן מפעיל על הספר".
הספר נמצא במנוחה, ולכן הכוחות שפועלים עליו מאזנים זה את זה. על הספר פועלים שני כוחות עיקריים:
• כוח הכבידה – כלפי מטה;
• הכוח שהשולחן מפעיל על הספר (כוח התמיכה) – כלפי מעלה.
כדי שהספר יישאר במנוחה, שני הכוחות צריכים להיות שווים בגודלם ומנוגדים בכיוונם.
למה לא "הכוח שהספר מפעיל על עצמו"? גוף אינו יכול להפעיל כוח על עצמו. כוח תמיד פועל בין שני גופים.
למה לא "הכוח שהאוויר מפעיל על הספר"? האוויר מפעיל על הספר כוח זעיר, שאינו מספיק כדי לאזן את כוח הכבידה. הספר נשאר במקום בגלל השולחן.
למה לא "הכוח שהרצפה מפעילה על השולחן"? הכוח הזה פועל על השולחן, לא על הספר. הוא תומך גם במשקל השולחן עצמו, ולכן הוא גדול ממשקל הספר.
2 נק': הכוח שהשולחן מפעיל על הספר.
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 11
(2 נק')פיזיקה וטכנולוגיה / מנופים – שיווי משקלבאיור נדנדה ובה ארבעה מושבים בכל צד של הציר. המרחקים בין המושבים ובין המושב הראשון לציר רשומים באיור.
תמר שוקלת 300 ניוטון, והיא יושבת במושב 2 שבצד השמאלי של הנדנדה.
יואב, שמשקלו 200 ניוטון, מתכוון להתיישב מימין לציר כך שהנדנדה תתאזן.
באיזה מושב צריך יואב לשבת?
- 1
במושב 1
- 2
במושב 2
- 3
במושב 3
- 4
במושב 4
◂ פתרון מלא לשאלה 11
במושב 3
התשובה הנכונה: "במושב 3".
בנדנדה מאוזנת מתקיים: (המשקל בצד שמאל) × (המרחק שלו מהציר) = (המשקל בצד ימין) × (המרחק שלו מהציר).
שלב 1 – תמר: היא יושבת במושב 2, כלומר במרחק 2 מטרים מהציר.
300 × 2 = 600
שלב 2 – יואב צריך לקבל אותה תוצאה:
200 × (המרחק) = 600
המרחק = 600 : 200 = 3 מטרים
שלב 3 – במרחק 3 מטרים מהציר נמצא מושב 3.
היגיון: יואב קל מתמר, ולכן הוא צריך לשבת רחוק יותר מהציר.
למה לא "במושב 1"? במושב 1: 200 × 1 = 200, קטן מ־600 – הצד של תמר ירד. זו הטעות של מי שחושב שהקל צריך לשבת קרוב יותר.
למה לא "במושב 2"? במושב 2: 200 × 2 = 400, קטן מ־600. ישיבה באותו מרחק מאזנת רק כששני הילדים שוקלים אותו דבר.
למה לא "במושב 4"? במושב 4: 200 × 4 = 800, גדול מ־600 – הצד של יואב ירד.
2 נק': במושב 3.
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 12
(2 נק')פיזיקה וטכנולוגיה / מסה ומשקלרובוט חלל נמדד על פני כדור הארץ, ואחר כך – כשהגיע לפני כוכב הלכת מאדים.
כוח הכבידה על פני מאדים חלש יותר מאשר על פני כדור הארץ.
איזה תיאור של המסה ושל המשקל של הרובוט נכון?
- 1
כדור הארץ: מסה 196 ק"ג, משקל 20 ניוטון. מאדים: מסה 74 ק"ג, משקל 20 ניוטון.
- 2
כדור הארץ: מסה 20 ק"ג, משקל 196 ניוטון. מאדים: מסה 20 ק"ג, משקל 74 ניוטון.
- 3
כדור הארץ: מסה 20 ק"ג, משקל 74 ניוטון. מאדים: מסה 20 ק"ג, משקל 196 ניוטון.
- 4
כדור הארץ: מסה 196 ק"ג, משקל 20 ניוטון. מאדים: מסה 196 ק"ג, משקל 74 ניוטון.
◂ פתרון מלא לשאלה 12
כדור הארץ: מסה 20 ק"ג, משקל 196 ניוטון. מאדים: מסה 20 ק"ג, משקל 74 ניוטון.
התשובה הנכונה: "כדור הארץ: מסה 20 ק"ג, משקל 196 ניוטון. מאדים: מסה 20 ק"ג, משקל 74 ניוטון."
• מסה היא כמות החומר בגוף, ונמדדת בק"ג. הרובוט לא איבד ולא קיבל חומר בדרך, ולכן המסה שלו זהה בשני המקומות: 20 ק"ג.
• משקל הוא כוח הכבידה שפועל על הגוף, והוא נמדד בניוטון. על פני כדור הארץ כל ק"ג נמשך בכוח של כ־9.8 ניוטון:
20 × 9.8 = 196 ניוטון.
על פני מאדים הכבידה חלשה יותר (כ־3.7 ניוטון לכל ק"ג):
20 × 3.7 = 74 ניוטון.
כלומר המסה לא משתנה, והמשקל על מאדים קטן יותר.
למה לא "מסה 196 ק"ג ו־74 ק"ג, משקל 20 ניוטון בשניהם"? כאן המסה משתנה והמשקל קבוע – בדיוק להפך מהנכון. זה בלבול בין מסה למשקל.
למה לא "משקל 74 ניוטון בכדור הארץ ו־196 ניוטון במאדים"? המסה נכונה, אבל המשקלים הפוכים: הכבידה על מאדים חלשה יותר, ולכן המשקל שם צריך להיות קטן יותר.
למה לא "מסה 196 ק"ג בשניהם, משקל 20 ו־74 ניוטון"? המסה אכן זהה בשני המקומות, אבל הערכים הוחלפו: 196 הוא המשקל בניוטון על כדור הארץ ולא המסה, ובנוסף משקל של 20 ניוטון בכדור הארץ קטן מהמשקל במאדים – בניגוד לנתון.
2 נק': התיאור שבו המסה 20 ק"ג בשני המקומות, והמשקל 196 ניוטון בכדור הארץ ו־74 ניוטון במאדים.
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 13
(3 נק')פיזיקה וטכנולוגיה / מעגל חשמלי – זרםבאיור מעגל חשמלי ובו שתי סוללות זהות, נורה ומד-זרם.
מוציאים מהמעגל סוללה אחת, ומחברים את המעגל מחדש עם הסוללה שנשארה.
השלימו את המשפט (בחרו מילה אחת בכל סוגריים):
עוצמת הזרם במעגל תהיה ______ (חזקה / חלשה) יותר, והנורה תאיר בעוצמה ______ (חזקה / חלשה) יותר.
◂ פתרון מלא לשאלה 13
חלשה; חלשה
התשובה: עוצמת הזרם תהיה חלשה יותר, והנורה תאיר בעוצמה חלשה יותר.
הסבר: הסוללות הן מקור האנרגייה במעגל, והן "דוחפות" את הזרם. שתי סוללות שמחוברות זו אחרי זו דוחפות חזק יותר מסוללה אחת. כשמוציאים סוללה, הדחיפה (המתח) קטנה, הנורה נשארת אותה נורה – ולכן הזרם קטן. מד-הזרם יראה ערך קטן יותר. כשעובר בנורה זרם חלש יותר, היא מקבלת פחות אנרגייה בכל שנייה ומאירה חלש יותר.
3 נק': שתי ההשלמות נכונות: חלשה, חלשה.
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 14
(8 נק')פיזיקה וטכנולוגיה / תנועה – נפילה וחיכוך עם האווירמדענית רצתה לבדוק אם יש קשר בין המסה של כדור לבין הזמן שלוקח לו ליפול לקרקע.
היא הכינה ארבעה כדורים בעלי אותו גודל (אותו נפח) אך בעלי מסות שונות. היא הפילה כל כדור מגובה 2 מטרים, ומדדה כמה זמן עבר עד שהכדור פגע ברצפה.
התוצאות מוצגות בגרף:
כתבו מה היה הגורם המשפיע ומה היה הגורם המושפע בניסוי של המדענית.
1. הגורם המשפיע: ______
2. הגורם המושפע: ______
איזו מסקנה אפשר להסיק מתוצאות הניסוי?
המדענית חזרה על הניסוי עם כדור נוסף: המסה שלו 0.4 ק"ג (כמו אחד הכדורים בניסוי), אבל הנפח שלו גדול הרבה יותר. גם אותו היא הפילה מגובה 2 מטרים.
מה יהיה זמן הנפילה של הכדור הגדול, בהשוואה לכדור שמסתו 0.4 ק"ג בניסוי הראשון?
הסבירו את בחירתכם.
- 1
זמן הנפילה לא ישתנה.
- 2
זמן הנפילה יהיה ארוך יותר.
- 3
זמן הנפילה יהיה קצר יותר.
◂ פתרון מלא לשאלה 14
סעיף א
1. המסה של הכדור 2. זמן הנפילה (מגובה 2 מטרים)
התשובה:
1. הגורם המשפיע (המשתנה הבלתי תלוי) – המסה של הכדור. זה מה שהמדענית שינתה בכוונה מכדור לכדור.
2. הגורם המושפע (המשתנה התלוי) – זמן הנפילה מגובה 2 מטרים. זה מה שהיא מדדה.
הנפח (הגודל) של הכדורים והגובה נשארו קבועים – אלה גורמים קבועים בניסוי, ולא המשפיע.
2 נק': הגורם המשפיע – "מסה" (יתקבלו גם: "המסה של הכדור", "מסה (ק"ג)", "כמות המסה"), וגם הגורם המושפע – "זמן הנפילה" (יתקבלו גם: "זמן", "זמן (שניות)", "זמן הנפילה מגובה 2 מטרים").
1 נק': רק אחד משני הגורמים כתוב נכון.
0 נק': כל תשובה אחרת, לדוגמה: "משקל"; "נפח זהה ומסה שונה"; "מהירות הנפילה"; "הגובה".
סעיף ב
המסה של הכדור אינה משפיעה על זמן הנפילה שלו (מאותו גובה).
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "למסה של הכדור אין השפעה על זמן הנפילה שלו מגובה של 2 מטרים."
הסבר: בגרף כל ארבע הנקודות נמצאות באותו גובה – 0.64 שניות – אף שהמסות שונות (מ־0.2 ק"ג עד 0.8 ק"ג). הקו אופקי: כשהמסה גדלה, זמן הנפילה אינו משתנה. מסקנה צריכה לנסח קשר בין המשתנים (או היעדר קשר), ולא רק לחזור על התוצאות.
3 נק': תשובה שעוסקת בכך שהמסה (של הכדור / של הגוף) אינה משפיעה על זמן הנפילה. לדוגמה: "אין קשר בין המסה של כדור לבין זמן הנפילה שלו". תשובה שעוסקת במהירות הנפילה במקום בזמן הנפילה תתקבל ("כדורים בכל מסה נופלים באותה מהירות").
0 נק': כל תשובה אחרת, כולל תשובה שעוסקת במשקל במקום במסה ("המשקל לא משפיע על זמן הנפילה"); תשובה שאינה מזכירה את זמן הנפילה ("המסה לא משנה"); או תיאור של התוצאות במקום מסקנה ("כל הכדורים הגיעו לרצפה אחרי 0.64 שניות").
סעיף ג
זמן הנפילה יהיה ארוך יותר.
התשובה הנכונה: "זמן הנפילה יהיה ארוך יותר."
הסבר: כשגוף נופל באוויר הוא מתחכך עם חלקיקי האוויר, והאוויר מתנגד לתנועה שלו (התנגדות האוויר). לכדור גדול יש שטח פנים גדול יותר, ולכן הוא פוגש יותר חלקיקי אוויר בדרך, והתנגדות האוויר עליו גדולה יותר. המסה של שני הכדורים זהה, כך שכוח הכבידה עליהם זהה – אבל הכדור הגדול מואט יותר, ולכן מגיע לרצפה מאוחר יותר (מגובה 2 מטרים ההבדל קטן, אבל הכיוון ברור: זמן ארוך יותר).
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "ארוך יותר, כי לכדור הגדול יש יותר חיכוך עם האוויר (התנגדות אוויר גדולה יותר), והיא מאטה את הנפילה שלו."
למה לא "לא ישתנה"? זו מסקנה מהניסוי הראשון, אבל שם השתנתה רק המסה והנפח היה קבוע. כאן משתנה הנפח, ואיתו התנגדות האוויר.
למה לא "קצר יותר"? זו הטעות של מי שחושב ש"גדול יותר = נופל מהר יותר". לכדור הגדול אין כוח כבידה גדול יותר (המסה זהה), אבל ההתנגדות עליו גדולה יותר.
3 נק': תשובה 2 (ארוך יותר) והסבר בשפה מדעית שעוסק באחד מאלה: חיכוך גדול יותר בין הכדור לאוויר (חלקיקי האוויר); התנגדות אוויר גדולה יותר. לדוגמה: "יש לו יותר חיכוך עם חלקיקי האוויר"; "התנגדות האוויר לכדור הגדול גדולה יותר".
1 נק': תשובה 2 והסבר באחד הכיוונים שלמעלה, אבל לא בשפה מדעית. לדוגמה: "כי האוויר מפריע לו יותר" (צריך "מתנגד" או "מתחכך", לא "מפריע").
0 נק': תשובה 1 או 3 (גם עם הסבר), או כל תשובה אחרת, לדוגמה: "כי הוא גדול"; "כי האוויר עוצר אותו" (האוויר אינו עוצר את הנפילה, הוא מאט אותה).
שאלה 15
(6 נק')כימיה / הטבלה המחזורית – מתכות ואל-מתכותבאיור מוצג קטע מהטבלה המחזורית:
בטבלה מסומן קו עבה. היסודות שמימין לקו (וגם מימן והליום) צבועים באפור.
איך נקראים היסודות הצבועים באפור? ______
כתבו שתי תכונות שמשותפות ליסודות האלה.
תכונה 1: ______
תכונה 2: ______
היסוד רדון (Rn, מספר אטומי 86) הוא גז שאינו יציב. כל אטום רדון פולט בסופו של דבר חלקיק קטן שיש בו 2 פרוטונים (ו־2 נייטרונים). אחרי שהאטום פולט את החלקיק, הוא כבר אינו אטום של רדון אלא אטום של יסוד אחר.
מהו היסוד האחר? היעזרו בטבלה המחזורית. ______
◂ פתרון מלא לשאלה 15
סעיף א1
אל-מתכות
התשובה: אל-מתכות.
הקו המדורג ("המדרגות") בטבלה המחזורית מפריד בין המתכות, שנמצאות משמאלו (רוב היסודות בטבלה), לבין האל-מתכות, שנמצאות מימינו. גם המימן נחשב אל-מתכת, אף שהוא נמצא בצד השמאלי. (לחלק מהיסודות שצמודים לקו, כמו בור וצורן, יש תכונות ביניים, ויש שקוראים להם "מתכתיים למחצה". בכיתה ח' מסווגים את היסודות לפי הצד של הקו שבו הם נמצאים.)
2 נק': "אל-מתכות" (או "יסודות אל-מתכתיים", "לא מתכות").
הערה: התשובה "אל-מתכות ומתכתיים למחצה" תיחשב נכונה.
0 נק': כל תשובה אחרת, לדוגמה: "גזים", "גזים אצילים", "הלוגנים".
סעיף א2
למשל: אינם מוליכים חשמל; אינם מבריקים (עמומים).
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "תכונה 1: אינם מוליכים חשמל. תכונה 2: מוליכים חום בצורה גרועה."
תכונות נוספות של אל-מתכות: אין להן ברק מתכתי (הן עמומות); כשהן מוצקות הן שבירות ואי אפשר לרקע אותן; הן נוטות לקלוט אלקטרונים וליצור יונים שליליים; הן מתרכבות עם מתכות (למשל כלור עם נתרן יוצר מלח בישול); רבות מהן גזים בטמפרטורת החדר. את רוב התכונות האלה אפשר לזכור כ"ההפך" מתכונות המתכות.
2 נק': שתי תכונות מתוך הרשימה: אינן מוליכות חשמל (מבודדות); מוליכות חום בצורה גרועה; אין להן ברק מתכתי / עמומות; שבירות במצב מוצק / אי אפשר לרקע אותן*; יוצרות יונים שליליים (קולטות אלקטרונים); מתרכבות עם מתכות; רבות מהן גזים בטמפרטורת החדר*.
הערות: אם נכתבו יותר משתי תכונות, בודקים רק את שתי הראשונות. תכונה המסומנת בכוכבית (*) מתקבלת כי היא משותפת לרוב האל-מתכות.
1 נק': תכונה אחת מהרשימה.
0 נק': כל תשובה אחרת, לדוגמה: "צבע אפור", "נמצאות בצד ימין".
סעיף ב
פולוניום (Po)
התשובה: פולוניום (Po).
שלב 1 – מספר הפרוטונים בגרעין קובע איזה יסוד זה (זה המספר האטומי). לרדון יש 86 פרוטונים.
שלב 2 – האטום פולט 2 פרוטונים:
86 − 2 = 84
שלב 3 – מחפשים בטבלה את היסוד שהמספר האטומי שלו 84: פולוניום, Po.
(הנייטרונים שנפלטו משנים את המסה של האטום, אבל לא את סוג היסוד.)
2 נק': "פולוניום" או הסמל Po (או שניהם).
0 נק': כל תשובה אחרת, כולל המספר 84 בלי שם היסוד או הסמל שלו.
שאלה 16
(2 נק')כימיה / מודל החלקיקים – פעפועבתא מעבדה מאוורר הכניס מורה כמה טיפות של ברום נוזלי לצנצנת זכוכית מלאה באוויר, וסגר אותה במכסה. הברום התאדה והפך לגז בצבע חום-אדום. אחרי זמן מה הצבע החום-אדום מילא את כל הצנצנת – הגז ברום התפשט בה בפעפוע (דיפוזיה).
מה עלה בגורלם, בזמן הזה, של חלקיקי האוויר שהיו בצנצנת?
- 1
הם יצאו מהצנצנת ונעלמו.
- 2
הם נדחקו כולם לחלק העליון של הצנצנת.
- 3
הם הגיבו עם הברום ויצרו חומר חדש.
- 4
הם התערבבו עם חלקיקי הברום בכל הצנצנת.
◂ פתרון מלא לשאלה 16
הם התערבבו עם חלקיקי הברום בכל הצנצנת.
התשובה הנכונה: "הם התערבבו עם חלקיקי הברום בכל הצנצנת."
לפי מודל החלקיקים, חלקיקי גז נמצאים בתנועה מתמדת ואקראית, ויש ביניהם רווחים גדולים. חלקיקי הברום נעים ונכנסים לרווחים שבין חלקיקי האוויר, וגם חלקיקי האוויר ממשיכים לנוע ולהתפזר בין חלקיקי הברום. בסוף שני סוגי החלקיקים מפוזרים בכל הצנצנת – נוצרה תערובת של גזים.
למה לא "הם יצאו מהצנצנת ונעלמו"? הצנצנת סגורה, ולכן החלקיקים אינם יכולים לצאת ממנה. חומר גם אינו "נעלם" – החלקיקים נשארים, רק מתערבבים.
למה לא "הם נדחקו לחלק העליון"? חלקיקי גז אינם נשארים בשכבות קבועות. הם נעים כל הזמן לכל הכיוונים, ולכן בסוף הם מפוזרים בכל הנפח (וזה גם מה שהצבע מראה – הוא אחיד בכל הצנצנת).
למה לא "הם הגיבו עם הברום ויצרו חומר חדש"? פעפוע הוא תהליך פיזיקלי: החלקיקים רק מתערבבים, ולא נוצר חומר חדש. הצבע החום-אדום הוא הצבע של הגז ברום עצמו.
2 נק': הם התערבבו עם חלקיקי הברום בכל הצנצנת.
0 נק': כל תשובה אחרת.
שאלה 17
(5 נק')כימיה / מבנה האטום – יוניםלברזל (Fe) יש שני יונים נפוצים: Fe²⁺ ו־Fe³⁺.
סדרו את שלושת חלקיקי הברזל Fe, Fe²⁺, Fe³⁺ לפי מספר האלקטרונים שלהם, מהקטן לגדול.
החלקיק שיש לו הכי מעט אלקטרונים: ______
החלקיק האמצעי: ______
החלקיק שיש לו הכי הרבה אלקטרונים: ______
מה נכון לומר על מספר הפרוטונים בשלושת חלקיקי הברזל?
הסבירו את בחירתכם.
- 1
בכל שלושת החלקיקים מספר הפרוטונים זהה.
- 2
ל־Fe³⁺ יש הכי הרבה פרוטונים.
- 3
ל־Fe יש הכי הרבה פרוטונים.
◂ פתרון מלא לשאלה 17
סעיף א
Fe³⁺, Fe²⁺, Fe
התשובה: הכי מעט – Fe³⁺; אמצעי – Fe²⁺; הכי הרבה – Fe.
הסבר: באטום ניטרלי מספר האלקטרונים שווה למספר הפרוטונים. לברזל המספר האטומי 26, כלומר לאטום Fe יש 26 פרוטונים ו־26 אלקטרונים.
יון חיובי נוצר כשהאטום מוסר אלקטרונים. המטען החיובי מראה כמה אלקטרונים נמסרו:
• Fe²⁺ מסר 2 אלקטרונים: 26 − 2 = 24 אלקטרונים.
• Fe³⁺ מסר 3 אלקטרונים: 26 − 3 = 23 אלקטרונים.
לכן: 23 < 24 < 26.
2 נק': שלושת החלקיקים בסדר הנכון: Fe³⁺ (הכי מעט), Fe²⁺, Fe (הכי הרבה).
0 נק': כל תשובה אחרת.
סעיף ב
בכל שלושת החלקיקים מספר הפרוטונים זהה.
התשובה הנכונה: "בכל שלושת החלקיקים מספר הפרוטונים זהה."
הסבר: הפרוטונים נמצאים בגרעין האטום, ומספרם קובע איזה יסוד זה. כשאטום הופך ליון הוא מוסר או קולט רק אלקטרונים; הגרעין אינו משתנה. לכן לכל שלושת החלקיקים יש 26 פרוטונים – כולם ברזל.
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "מספר הפרוטונים זהה, כי ביצירת יון משתנה רק מספר האלקטרונים, ומספר הפרוטונים נשאר אותו דבר."
למה לא "ל־Fe³⁺ יש הכי הרבה פרוטונים"? המטען +3 אינו נובע מתוספת פרוטונים, אלא מכך שהיון איבד 3 אלקטרונים, ולכן יש בו עודף של 3 פרוטונים על האלקטרונים.
למה לא "ל־Fe יש הכי הרבה פרוטונים"? לאטום יש יותר אלקטרונים מליונים, לא יותר פרוטונים. זה בלבול בין אלקטרונים לפרוטונים.
3 נק': התשובה "מספר הפרוטונים זהה" והסבר שעוסק באחד מאלה: היסוד לא השתנה; לאותו יסוד יש אותו מספר פרוטונים; ביצירת יון משתנה רק מספר האלקטרונים; מספר הפרוטונים אינו משתנה כשאטום הופך ליון. לדוגמה: "רק מספר האלקטרונים משתנה"; "ביונים עוברים רק אלקטרונים, הפרוטונים נשארים".
0 נק': תשובה אחרת (גם עם הסבר נכון), או הסבר שגוי/חסר, לדוגמה: "כי זה אותו חומר" (צריך "יסוד"); "כי לכולם אותו מספר אטומי" (זו חזרה על התשובה, כי המספר האטומי הוא מספר הפרוטונים); "כי פרוטונים לא משתנים" (לא עוסק במספר הפרוטונים).
שאלה 18
(12 נק')כימיה / שריפה – תהליכים פיזיקליים וכימייםהשאלה מתייחסת ל"מנורת כוהל"
קראו את הקטע "מנורת כוהל" וענו על סעיפים א–ד.
בזמן שהמנורה בוערת מתרחשים בה תהליכים פיזיקליים וגם תהליכים כימיים.
כתבו שני תהליכים פיזיקליים שעובר הכוהל כשהמנורה בוערת.
תהליך 1: ______
תהליך 2: ______
כשמסיימים להשתמש במנורה, מניחים על הפתיל הבוער מכסה זכוכית קטן שעוטף את הלהבה. כמה שניות אחר כך הלהבה כבה, אף שבמכל נשאר עוד הרבה כוהל.
מדוע כבתה הלהבה?
- 1
כי הכוהל שבמכל נגמר.
- 2
כי הכוהל הנוזלי הפסיק לעלות בפתיל.
- 3
כי החמצן מהאוויר הפסיק להגיע ללהבה.
- 4
כי המכסה הפך את הכוהל שבפתיל למוצק.
בזמן הבעירה של המנורה אנרגייה מסוג א' הופכת לשני סוגים אחרים של אנרגייה – אנרגייה ב' ואנרגייה ג'.
השלימו את התרשים: כתבו בכל מסגרת את סוג האנרגייה.
תלמידים ערכו ניסוי עם נרות קטנים זהים. הם לקחו שש צנצנות זכוכית זהות, שהנפח של כל אחת מהן 1,000 סמ"ק. בכל צנצנת הם הדליקו מספר שונה של נרות, ומיד סגרו אותה במכסה. הם מדדו את הזמן שעבר עד שכבו כל הנרות שבצנצנת.
באיזה גרף מתוארות תוצאות הניסוי?
- 1
גרף 1
- 2
גרף 2
- 3
גרף 3
- 4
גרף 4
בכל הצנצנות היה אותו נפח של אוויר.
מדוע זמן הבעירה היה שונה בצנצנות שבהן מספר שונה של נרות?
◂ פתרון מלא לשאלה 18
סעיף א
1. הכוהל הנוזלי עולה בפתיל (נימיות). 2. הכוהל מתאדה והופך לגז (אידוי).
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "תהליך 1: הכוהל הנוזלי עולה בפתיל (נימיות). תהליך 2: הכוהל מתאדה והופך מנוזל לגז."
הסבר: בתהליך פיזיקלי החומר נשאר אותו חומר – משתנים רק המקום, הצורה או מצב הצבירה שלו. בקטע מתוארים שני תהליכים כאלה:
• הכוהל מטפס במעלה הפתיל (נימיות) – הוא נשאר כוהל, רק זז.
• הכוהל מתאדה והופך לגז – הוא נשאר כוהל, רק במצב צבירה אחר.
לעומתם, התגובה של הכוהל עם החמצן היא תהליך כימי, כי נוצרים חומרים חדשים: פחמן דו-חמצני ומים.
3 נק': שני תהליכים פיזיקליים מבין אלה: עליית הכוהל בפתיל (נימיות); אידוי (או רתיחה) של הכוהל / הפיכת הכוהל לגז. תתקבל גם העתקה מושכלת מהקטע. התשובה "שינוי מצב צבירה" תתקבל רק אם התהליך האחר אינו אידוי או רתיחה (לדוגמה: "שינוי מצב צבירה" ו"נימיות").
הערה: אם נכתבו יותר משני תהליכים, בודקים רק את שני הראשונים.
1 נק': תהליך פיזיקלי אחד מהרשימה (לדוגמה: "שינוי מצב צבירה" ו"הכוהל מתאדה" – אידוי הוא שינוי מצב צבירה, ולכן זה תהליך אחד).
0 נק': כל תשובה אחרת, כולל תהליך כימי ("הכוהל נשרף", "הכוהל מגיב עם חמצן") או מונח שגוי ("הכוהל נמס").
סעיף ב
כי החמצן מהאוויר הפסיק להגיע ללהבה.
התשובה הנכונה: "כי החמצן מהאוויר הפסיק להגיע ללהבה."
לבעירה צריך שלושה דברים: חומר דלק (הכוהל), חמצן, וטמפרטורה גבוהה מספיק. המכסה סוגר את הלהבה, ולא נכנס אליה אוויר חדש. הלהבה מנצלת את החמצן המעט שנשאר מתחת למכסה, ואז אין יותר חמצן שיגיב עם הכוהל – והבעירה נפסקת.
למה לא "כי הכוהל שבמכל נגמר"? בשאלה כתוב במפורש שבמכל נשאר עוד הרבה כוהל.
למה לא "כי הכוהל הנוזלי הפסיק לעלות בפתיל"? המכסה מונח מעל הפתיל ואינו משפיע על הנימיות – הכוהל ממשיך לעלות בפתיל גם אחרי שהלהבה כבתה (לכן הפתיל נשאר רטוב).
למה לא "כי המכסה הפך את הכוהל למוצק"? המכסה אינו מקרר את הכוהל עד כדי קיפאון (כוהל קופא רק בטמפרטורה נמוכה מאוד, בערך 114 מעלות מתחת לאפס).
2 נק': כי החמצן מהאוויר הפסיק להגיע ללהבה.
0 נק': כל תשובה אחרת.
סעיף ג
א' – אנרגייה כימית; ב' – אנרגיית חום (תרמית); ג' – אנרגיית אור (קרינה) (ב' ו־ג' בכל סדר)
התשובה: אנרגייה א' – כימית; אנרגייה ב' – חום (תרמית); אנרגייה ג' – אור (קרינה). אפשר לכתוב את ב' ואת ג' בסדר הפוך.
הסבר: האנרגייה "אגורה" בחומרים – בכוהל ובחמצן – כאנרגייה כימית. בתגובה הכימית של הבעירה האנרגייה הזו משתחררת, ובקטע כתוב שהמנורה "מפיצה חום ואור". כלומר האנרגייה הכימית מומרת לאנרגיית חום ולאנרגיית אור.
3 נק': שלושת סוגי האנרגייה נכונים: א' – (אנרגייה) כימית; ב' ו־ג' – (אנרגייה) תרמית / חום, ו(אנרגיית) אור / קרינה, בכל סדר.
0 נק': כל תשובה אחרת.
סעיף ד1
גרף 2
התשובה הנכונה: "גרף 2".
שלב 1 – מזהים את הצירים: הגורם המשפיע (מה שהתלמידים שינו) הוא מספר הנרות, והוא נמצא על הציר האופקי. הגורם המושפע (מה שמדדו) הוא זמן הבעירה, על הציר האנכי. בגרפים 1, 2 ו־3 הצירים כאלה.
שלב 2 – קובעים את המגמה מהטבלה: כשמספר הנרות גדל (1, 2, 3 ...), זמן הבעירה קטן (60, 31, 20 ...). בהתחלה הירידה חדה (מ־60 ל־31), ובהמשך היא מתונה (מ־12 ל־10). זה בדיוק הקו היורד והמתעקל שבגרף 2.
למה לא "גרף 1"? בגרף 1 זמן הבעירה עולה כשמספר הנרות גדל – הפוך מהטבלה.
למה לא "גרף 3"? בגרף 3 זמן הבעירה קבוע, כאילו למספר הנרות אין השפעה. בטבלה הזמן משתנה מאוד (מ־60 ל־10 שניות).
למה לא "גרף 4"? בגרף 4 הצירים הפוכים (מספר הנרות על הציר האנכי) והקו עולה – כלומר לפיו ככל שהזמן ארוך יותר יש יותר נרות. בטבלה זה הפוך: זמן ארוך מתאים למעט נרות.
2 נק': גרף 2.
0 נק': כל תשובה אחרת.
סעיף ד2
בכל הצנצנות הייתה אותה כמות חמצן. ככל שיש יותר נרות, הם מנצלים יחד את החמצן מהר יותר, ולכן הוא נגמר מהר יותר והנרות כבים מוקדם יותר.
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "נר צריך חמצן כדי לבעור. בכל צנצנת יש אותה כמות חמצן, וכשיש בה יותר נרות הם צורכים את החמצן מהר יותר, ולכן הוא נגמר מוקדם יותר והנרות כבים."
הסבר: בצנצנת סגורה אין כניסה של אוויר חדש, ולכן כמות החמצן מוגבלת. כל נר צורך חמצן בכל שנייה. שני נרות צורכים בערך פי 2 חמצן בכל שנייה מנר אחד, ולכן החמצן נגמר בערך בחצי מהזמן (60 שניות לעומת 31 שניות).
2 נק': תשובה שעוסקת בכמות החמצן ובקצב הניצול שלו: ככל שיש יותר נרות, החמצן (שכמותו זהה בכל צנצנת) נגמר מהר יותר / יש פחות חמצן לכל נר. לדוגמה: "יותר נרות צורכים את החמצן מהר יותר".
0 נק': כל תשובה אחרת, כולל תשובה שעוסקת באוויר ולא בחמצן ("יותר נרות משתמשים ביותר אוויר"), או תשובה שאינה מסבירה את ההבדל ("בגלל החמצן").
שאלה 19
(5 נק')כימיה / הפרדת תערובות – משיכה מגנטיתבאיור דגם של מערכת שמפרידה תערובת של גרגירי ברזל וגרגירי מלח. ההפרדה מבוססת על משיכה מגנטית.
התערובת נופלת על סרט נע. כשהמערכת פועלת, גרגירי המלח נזרקים מקצה הסרט אל כלי א', ואילו גרגירי הברזל נמשכים אל הסרט, ממשיכים איתו מתחת לגלגל ונופלים לכלי אחר.
השלימו (בחרו תשובה אחת בכל סוגריים):
הגלגל שצריך להיות עשוי ממגנט הוא גלגל ______ (1 / 2).
גרגירי הברזל יצטברו בכלי ______ (א' / ב').
האם אפשר להשתמש במערכת כזו כדי להפריד בין גרגירי אלומיניום לבין גרגירי נחושת? (כן / לא)
הסבירו את תשובתכם, והתייחסו גם לאלומיניום וגם לנחושת.
- 1
כן
- 2
לא
◂ פתרון מלא לשאלה 19
סעיף א
גלגל 1; כלי ב'
התשובה: גלגל 1, כלי ב'.
הסבר: הסרט נע מעל הגלגלים משמאל לימין למטה ומימין לשמאל למעלה (לפי החצים) – כלומר החלק העליון של הסרט, שעליו התערובת, נע לכיוון גלגל 1. בקצה, ליד גלגל 1, הסרט מתעקל כלפי מטה:
• גרגירי המלח אינם נמשכים למגנט, ולכן הם ממשיכים בתנועתם ונזרקים מהסרט אל הכלי הרחוק – כלי א'.
• אם גלגל 1 הוא מגנט, גרגירי הברזל נמשכים אליו ונשארים צמודים לסרט גם כשהוא מתעקל מתחת לגלגל. כשהסרט מתרחק מהמגנט, המשיכה נחלשת והברזל נופל לכלי הקרוב שמתחת לגלגל – כלי ב'.
גלגל 2 נמצא בתחילת הסרט, לפני שהתערובת מגיעה לקצה – מגנט שם לא היה מפריד את הגרגירים.
2 נק': גלגל 1 וגם כלי ב' (סימון או כתיבה).
0 נק': כל תשובה אחרת.
סעיף ב
לא
התשובה הנכונה: לא.
הסבר: המערכת מפרידה רק בין חומר שנמשך למגנט לבין חומר שאינו נמשך למגנט. רק מתכות מעטות נמשכות למגנט – בעיקר ברזל, ניקל וקובלט. אלומיניום אינו נמשך למגנט, וגם נחושת אינה נמשכת למגנט. לכן שני סוגי הגרגירים יתנהגו כמו המלח: כולם ייזרקו לכלי א', ולא תהיה הפרדה.
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "לא, כי גם האלומיניום וגם הנחושת אינם נמשכים למגנט, ולכן שניהם ייפלו לאותו כלי."
למה לא "כן"? זו הטעות של מי שחושב שכל המתכות נמשכות למגנט. אלומיניום ונחושת הן מתכות, אבל הן אינן מגנטיות.
3 נק': התשובה "לא" והסבר שמתייחס לשני החומרים, בשפה מדעית (נמשך / מתמגנט / נצמד למגנט). לדוגמה: "לא, כי אלומיניום ונחושת אינם נמשכים למגנט"; "לא, כי שניהם לא מתמגנטים".
הערה: אם סומן "כן" אבל ההסבר הוא כמו למעלה וברור ממנו שאי אפשר להפריד – התשובה נחשבת נכונה.
1 נק': התשובה "לא" ואחד מאלה: הסבר שמתייחס לשני החומרים אך אינו בשפה מדעית (לדוגמה: "המגנט לא עובד על אלומיניום ועל נחושת"; "הם לא נדבקים למגנט"); או הסבר בשפה מדעית שמתייחס רק לאחד החומרים ("כי נחושת אינה נמשכת למגנט").
0 נק': כל תשובה אחרת, לדוגמה: "כן, כי אלומיניום נמשך למגנט ונחושת לא"; "לא, כי המגנט לא תופס נחושת" (חומר אחד ושפה לא מדעית).
שאלה 20
(7 נק')כימיה / תגובות כימיות – מודל החלקיקים ולחץ גזלפניכם תיאור של תגובה כימית שמתרחשת בכלי סגור. בכלי יש זרז, והטמפרטורה בכלי נשמרת קבועה.
(אמוניה – גז; חנקן – גז; מימן – גז)
באיזה איור מתוארים המגיבים בתגובה הזו? היעזרו במקרא.
- 1
איור 1
- 2
איור 2
- 3
איור 3
- 4
איור 4
השלימו את המשפט לפי התגובה שלמעלה (בחרו מילה אחת בכל סוגריים):
ככל שיותר מגיבים הופכים לתוצרים, מספר ההתנגשויות של החלקיקים בדפנות הכלי ______ (גדל / קטן), ולכן הלחץ בכלי ______ (גדל / קטן).
הסבירו כיצד קבעתם זאת.
◂ פתרון מלא לשאלה 20
סעיף א
איור 4
התשובה הנכונה: "איור 4".
המגיב בתגובה הוא אמוניה, : כל מולקולה בנויה מאטום חנקן אחד (עיגול כהה גדול) ומשלושה אטומי מימן (עיגולים בהירים קטנים) שקשורים אליו. האמוניה היא גז, ולכן המולקולות שלה רחוקות זו מזו ומפוזרות בכל נפח הכלי. רק באיור 4 יש מולקולות שלמות ומפוזרות בכל הכלי.
למה לא "איור 1"? באיור 1 יש מולקולות , אבל הן צפופות ומסודרות בתחתית הכלי, כמו במוצק. גז ממלא את כל הכלי.
למה לא "איור 2"? באיור 2 יש מולקולות ו־ – אלה התוצרים של התגובה, לא המגיבים.
למה לא "איור 3"? באיור 3 יש אטומי חנקן ואטומי מימן בודדים, שאינם קשורים זה לזה. אמוניה בנויה ממולקולות, שבכל אחת מהן האטומים קשורים יחד.
3 נק': איור 4.
0 נק': כל תשובה אחרת.
סעיף ב
גדל; גדל. מכל 2 מולקולות אמוניה נוצרות 4 מולקולות גז (1 חנקן ו־3 מימן), ולכן מספר חלקיקי הגז בכלי גדל.
התשובה: מספר ההתנגשויות גדל, ולכן הלחץ גדל.
הסבר:
שלב 1 – סופרים את מולקולות הגז לפי משוואת התגובה: משמאל יש 2 מולקולות . מימין יש מולקולה אחת של ועוד 3 מולקולות של , כלומר 1 + 3 = 4 מולקולות.
שלב 2 – כל החומרים בתגובה הם גזים. כלומר מכל 2 חלקיקי גז נוצרים 4 חלקיקי גז – מספר חלקיקי הגז בכלי גדל.
שלב 3 – לחץ של גז נוצר מההתנגשויות של חלקיקי הגז בדפנות הכלי. הכלי סגור והטמפרטורה קבועה, ולכן ככל שיש בכלי יותר חלקיקי גז, יש יותר התנגשויות בדפנות – והלחץ גדל.
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "גדל, גדל. כי מכל 2 מולקולות של אמוניה נוצרות 4 מולקולות של גזים, אז יש בכלי יותר חלקיקי גז שמתנגשים בדפנות."
4 נק': שתי ההשלמות נכונות (גדל; גדל) וגם הסבר באחד מהכיוונים האלה: מספר המולקולות / חלקיקי הגז בכלי גדל; מ־2 מולקולות נוצרות 4 מולקולות; יש בכלי יותר גז משהיה בתחילת התגובה. הסבר נכון שאינו כתוב בשפה מדעית מתקבל (לדוגמה: "כי נהיו יותר חלקים של גז").
2 נק': שתי ההשלמות נכונות, אבל ההסבר שגוי או חסר.
0 נק': ההשלמות אינן נכונות (גם אם ההסבר נכון), או כל תשובה אחרת.
שאלה 21
(5 נק')כימיה / הפרדת תערובות – כרומטוגרפיהעלקת היא צמח טפיל שגדל בשדות בישראל. לגבעול שלה צבע צהוב-חום, ואין לה עלים ירוקים.
חוקר רצה לבדוק אם בעלקת מתרחש תהליך פוטוסינתזה. הוא הכין תמצית מהגבעול שלה ובדק אותה. תוצאות הבדיקה מוצגות באיור:
באיזו שיטת הפרדה השתמש החוקר?
- 1
כרומטוגרפיה
- 2
סינון
- 3
זיקוק
- 4
שיקוע (המתנה עד שהחלקיקים שוקעים)
לפי תוצאות הבדיקה, האם מתרחש בעלקת תהליך פוטוסינתזה? (כן / לא)
הסבירו את תשובתכם.
- 1
כן
- 2
לא
◂ פתרון מלא לשאלה 21
סעיף א
כרומטוגרפיה
התשובה הנכונה: "כרומטוגרפיה".
באיור יש רצועה (של נייר) ועליה פסים בצבעים שונים במרחקים שונים. זו התוצאה של כרומטוגרפיה: הנוזל מטפס בנייר ונושא איתו את החומרים הצבעוניים שבתמצית. כל חומר מתקדם למרחק אחר, וכך הצבענים (הפיגמנטים) נפרדים זה מזה לפסים.
למה לא "סינון"? סינון מפריד בין מוצק שאינו מומס לבין נוזל. הוא אינו מפריד צבענים מומסים זה מזה לפסים.
למה לא "זיקוק"? זיקוק מפריד בין נוזלים לפי נקודת הרתיחה שלהם, בעזרת חימום וקירור של אדים. התוצאה שלו היא נוזלים בכלים נפרדים, לא פסים על נייר.
למה לא "שיקוע"? בשיקוע חלקיקים כבדים שאינם מומסים שוקעים לתחתית הכלי. צבענים מומסים אינם נפרדים כך.
2 נק': כרומטוגרפיה.
0 נק': כל תשובה אחרת.
סעיף ב
לא
התשובה הנכונה: לא.
הסבר: פוטוסינתזה מתרחשת בכלורופלסטים, בעזרת הצבען הירוק כלורופיל, שקולט את אנרגיית האור. בכרומטוגרפיה של תמצית מעלה ירוק תמיד מופיע פס ירוק – הכלורופיל. בתוצאות של העלקת יש פסים צהובים וסגולים-חומים, אבל אין פס ירוק. כלומר אין בה כלורופיל, ולכן היא אינה מבצעת פוטוסינתזה. (באמת, העלקת אינה מייצרת מזון בעצמה: היא טפיל שמחובר לשורשים של צמח אחר ושואב ממנו מים וחומרי מזון.)
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "לא, כי בבדיקה לא התקבל פס ירוק, ולכן אין בעלקת כלורופיל."
למה לא "כן"? הפסים הצבעוניים מראים שיש בצמח צבענים, אבל רק הכלורופיל (הפס הירוק) מעיד על יכולת לבצע פוטוסינתזה.
3 נק': התשובה "לא" והסבר שעוסק בכך שאין פס ירוק בתוצאות הבדיקה, ולכן אין כלורופיל (או כלורופלסטים). לדוגמה: "לא, אין פס ירוק ולכן אין כלורופיל".
1 נק': התשובה "לא" והסבר שעוסק בהיעדר הצבע הירוק בבדיקה, בלי שהמילה "כלורופיל" או "כלורופלסט" כתובה במפורש (לדוגמה: "לא, כי אין צבע ירוק").
0 נק': התשובה "כן" (גם עם הסבר), או כל תשובה אחרת, לדוגמה: "לא, כי פוטוסינתזה מתרחשת רק בעלים ירוקים" (ההסבר אינו עוסק בתוצאות הבדיקה).
שאלה 22
(3 נק')כימיה / חוק שימור המסהמיכל ערכה ניסוי: היא הכניסה כמה חתיכות גיר לבקבוק פלסטיק שיש בו חומץ, ומיד סגרה את הבקבוק היטב במכסה מוברג. מהגיר התחילו לעלות בועות של גז.
מיכל שקלה את הבקבוק הסגור מיד אחרי שסגרה אותו, ושקלה אותו שוב כעבור עשר דקות.
כיצד השתנתה (או לא השתנתה) המסה של הבקבוק הסגור?
הסבירו את בחירתכם.
- 1
המסה גדלה.
- 2
המסה קטנה.
- 3
המסה לא השתנתה.
◂ פתרון מלא לשאלה 22
המסה לא השתנתה.
התשובה הנכונה: "המסה לא השתנתה."
הסבר: הגיר (סידן פחמתי) מגיב עם החומץ, ונוצר גז – פחמן דו-חמצני. זה הגז שבבועות. בתגובה כימית האטומים רק מתארגנים מחדש, ולכן מסת התוצרים שווה למסת המגיבים (חוק שימור המסה). הבקבוק סגור, ולכן הגז שנוצר נשאר בתוך הבקבוק – שום חומר לא יצא ממנו ושום חומר לא נכנס אליו. לכן המסה הכוללת של הבקבוק ושל כל מה שבתוכו לא השתנתה.
תשובה לדוגמה (ציון מלא): "המסה לא השתנתה, כי הבקבוק סגור והגז שנוצר בתגובה נשאר בתוכו, אז לא יצא ממנו חומר."
למה לא "המסה קטנה"? המסה הייתה קטנה רק אם הגז היה יוצא מהכלי – למשל אילו הבקבוק היה פתוח. כאן הוא סגור.
למה לא "המסה גדלה"? מסה יכולה לגדול רק אם נכנס חומר מבחוץ. נוצר חומר חדש (גז), אבל הוא נוצר מהחומרים שכבר היו בבקבוק.
3 נק': תשובה 3 (המסה לא השתנתה) והסבר שעוסק בכך שהגז / החומר נשאר בבקבוק הסגור, או שלא יצא מהבקבוק חומר ולא נכנס אליו חומר (או: לפי חוק שימור המסה, בכלי סגור המסה נשמרת). לדוגמה: "הגז לא יכול לצאת כי הבקבוק סגור"; "החלקיקים נשארו בבקבוק".
0 נק': תשובה 1 או 2 (גם עם הסבר), או תשובה 3 עם הסבר שגוי או חסר, לדוגמה: "כי הבועות נשארו" (צריך "גז" או "חומר"); "כי הבקבוק סגור" (לא מוסבר מה נשאר בו); "כי לא קרה כלום" (התרחשה תגובה כימית).
◂ טבלת תשובות
| שאלה | תשובה |
|---|---|
| 1 | תשובה 1 |
| 2 | נכון; לא נכון; נכון |
| 3 | א: דרך הפתח דם עשיר בחמצן מתערבב בדם דל בחמצן, כלומר הדם בשני צידי הלב כבר אינו מופרד לפי כמות החמצן. ב: תשובה 3 |
| 4 | תשובה 2 |
| 5 | א: בחיפה האוויר לח, ולכן הזיעה של הרוכב מתאדה פחות. אידוי הזיעה הוא מה שמקרר את הגוף, ולכן הגוף שלו התקרר פחות. ב: הפיוניות; אטי |
| 6 | תשובה 2 |
| 7 | ביוטי; אביוטי |
| 8 | 4 – מינרלים; 5 – אצות; 1 – הופעת הבוגרים; 3 – מפרקים; 2 – הצטברות בריומות מתות |
| 9 | א: מספר הבריומות החיות עלה מדקה 0 עד דקה 60 (לכ־5,600), ומדקה 60 ירד עד 0 בדקה 180. ב: תשובה 3 ג: לפי ההשערה, שיא הלכידה היה צריך להיות כשהיו הכי הרבה בריומות (דקה 60). אבל שיא הלכידה היה בדקה 30, ובין דקה 30 לדקה 60 מספר הבריומות החיות עלה בזמן שמספר הנלכדות ירד. ד: תשובה 1 |
| 10 | תשובה 4 |
| 11 | תשובה 3 |
| 12 | תשובה 2 |
| 13 | חלשה; חלשה |
| 14 | א: 1. המסה של הכדור 2. זמן הנפילה (מגובה 2 מטרים) ב: המסה של הכדור אינה משפיעה על זמן הנפילה שלו (מאותו גובה). ג: תשובה 2 |
| 15 | א1: אל-מתכות א2: למשל: אינם מוליכים חשמל; אינם מבריקים (עמומים). ב: פולוניום (Po) |
| 16 | תשובה 4 |
| 17 | א: Fe³⁺, Fe²⁺, Fe ב: תשובה 1 |
| 18 | א: 1. הכוהל הנוזלי עולה בפתיל (נימיות). 2. הכוהל מתאדה והופך לגז (אידוי). ב: תשובה 3 ג: א' – אנרגייה כימית; ב' – אנרגיית חום (תרמית); ג' – אנרגיית אור (קרינה) (ב' ו־ג' בכל סדר) ד1: תשובה 2 ד2: בכל הצנצנות הייתה אותה כמות חמצן. ככל שיש יותר נרות, הם מנצלים יחד את החמצן מהר יותר, ולכן הוא נגמר מהר יותר והנרות כבים מוקדם יותר. |
| 19 | א: גלגל 1; כלי ב' ב: תשובה 2 |
| 20 | א: תשובה 4 ב: גדל; גדל. מכל 2 מולקולות אמוניה נוצרות 4 מולקולות גז (1 חנקן ו־3 מימן), ולכן מספר חלקיקי הגז בכלי גדל. |
| 21 | א: תשובה 1 ב: תשובה 2 |
| 22 | תשובה 3 |