9.1 Aloi
Unit ini mentakrif aloi dan contohnya berdasarkan komposisi, membandingkan ciri aloi dengan logam tulennya melalui eksperimen dan mewajarkan kegunaan aloi.
SP 9.1.1Mentakrif dan memberi contoh aloi berdasarkan komposisi unsur dalam aloi.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mentakrif
Murid perlu memberi takrif aloi dengan tepat dan contoh aloi berdasarkan komposisi unsurnya.
- IsiTakrif aloiHuraian
Aloi ialah campuran dua atau lebih unsur dengan unsur utamanya logam.
ContohKeluli ialah campuran ferum dan karbon.
- IsiContoh dan susunan zarahHuraian
Atom asing yang berbeza saiz mengganggu susunan teratur atom logam tulen. Contoh: gangsa (kuprum dan timah), loyang (kuprum dan zink), duralumin.
ContohModel plastisin: bebola sama saiz tersusun teratur, kemudian diselitkan bebola berbeza saiz.
NotaMaksud aloi
Aloi ialah campuran dua atau lebih unsur dengan unsur utamanya ialah logam. Atom asing yang saiznya berbeza mengganggu susunan teratur atom logam tulen, jadi lapisan atom sukar menggelongsor. Akibatnya aloi lebih keras, lebih kuat dan lebih tahan kakisan berbanding logam tulennya.
JadualContoh aloi dan komposisinya
| Aloi | Komposisi | Ciri |
|---|---|---|
| Gangsa | Kuprum dan timah | Keras, tahan kakisan, berkilat |
| Loyang | Kuprum dan zink | Keras, berkilat, tahan kakisan |
| Keluli | Ferum dan karbon | Keras dan kuat |
| Keluli nirkarat | Ferum, karbon, kromium dan nikel | Tahan karat, berkilat |
| Piuter | Timah, kuprum dan antimoni | Berkilat, tahan kakisan |
| Duralumin | Aluminium, kuprum, magnesium dan mangan | Ringan dan kuat |
SP 9.1.2Menjalankan eksperimen untuk membanding ciri aloi dengan logam tulennya.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menjalankan
Murid perlu menjalankan eksperimen untuk membanding kekerasan dan ketahanan kakisan aloi dengan logam tulennya, termasuk pemboleh ubah dan inferens.
- IsiKekerasanHuraian
Dimanipulasikan: jenis bahan. Bergerak balas: diameter lekuk. Lekuk lebih kecil pada gangsa menunjukkan aloi lebih keras daripada kuprum.
ContohPemberat 1 kg dijatuhkan dari 50 cm ke atas bebola keluli pada blok kuprum dan gangsa.
- IsiKetahanan kakisan dan ciri lainHuraian
Paku besi lebih cepat berkarat daripada paku keluli nirkarat dalam air. Ciri lain aloi: lebih kuat dan kekal berkilat lebih lama.
ContohSelepas beberapa hari dalam air, paku besi berkarat tetapi paku keluli nirkarat masih berkilat.
Peta alirEksperimen: kekerasan gangsa dan kuprum
- Lekatkan bebola keluli pada blok kuprum dengan pita selofan
- Gantung pemberat 1 kg pada ketinggian 50 cm di atas bebola keluli
- Lepaskan pemberat supaya jatuh ke atas bebola keluli
- Ukur diameter lekuk yang terbentuk pada blok
- Ulang pada tiga kedudukan berlainan dan hitung purata
- Ulang langkah dengan blok gangsa; lekuk lebih kecil bermaksud bahan lebih keras
JadualPemboleh ubah eksperimen kekerasan
| Perkara | Butiran |
|---|---|
| Hipotesis | Gangsa lebih keras daripada kuprum |
| Dimanipulasikan | Jenis bahan (kuprum atau gangsa) |
| Bergerak balas | Diameter lekuk |
| Dimalarkan | Jisim pemberat, ketinggian pemberat, saiz bebola keluli |
| Pemerhatian | Diameter purata lekuk pada gangsa lebih kecil |
| Kesimpulan | Aloi lebih keras daripada logam tulennya; hipotesis diterima |
| Keselamatan | Pastikan kaki tidak berada di bawah pemberat yang jatuh |
Peta buih bergandaAloi berbanding logam tulen
SP 9.1.3Mewajarkan kegunaan aloi dalam kehidupan harian.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mewajarkan
Murid perlu memberi justifikasi pemilihan aloi berdasarkan cirinya, termasuk aloi dalam pembuatan superkonduktor.
- IsiAloi dalam kehidupan harianHuraian
Keluli kuat untuk struktur, keluli nirkarat tahan karat untuk alat dapur, duralumin ringan untuk kapal terbang.
ContohRangka bangunan menggunakan keluli kerana kuat dan tidak mudah bengkok.
- IsiAloi superkonduktorHuraian
Aloi superkonduktor (contohnya niobium-titanium) tidak mempunyai rintangan elektrik pada suhu sangat rendah, jadi tenaga elektrik tidak hilang sebagai haba; magnet superkonduktor digunakan dalam kereta api maglev untuk meningkatkan kecekapan pengangkutan elektrik.
ContohKereta api maglev terapung di atas landasan oleh magnet superkonduktor, lalu bergerak laju dengan geseran kecil.
Peta buihKegunaan aloi dalam kehidupan harian
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- GKT
- Gangsa, Kuprum, Timah: gangsa terdiri daripada kuprum dan timah
- LKZ
- Loyang, Kuprum, Zink: loyang terdiri daripada kuprum dan zink
Kad imbas
- Aloi
- Campuran dua atau lebih unsur dengan unsur utama logam
- Keluli
- Ferum dan karbon
- Duralumin
- Aluminium, kuprum, magnesium, mangan; ringan dan kuat
- Lekuk kecil
- Bahan lebih keras
- Keluli nirkarat
- Alat pembedahan kerana tahan karat
Semak kefahaman
Nyatakan maksud aloi. (SP 9.1.1)
Lihat jawapan
Aloi ialah campuran dua atau lebih unsur dengan unsur utamanya logam.
Lekuk pada blok gangsa lebih kecil daripada lekuk pada blok kuprum. Apakah inferens anda? (SP 9.1.2)
Lihat jawapan
Gangsa (aloi) lebih keras daripada kuprum tulen.
Mengapakah duralumin digunakan untuk membuat badan kapal terbang? (SP 9.1.3)
Lihat jawapan
Duralumin ringan dan kuat.
14 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Tahap Penguasaan (TP)
| TP | Tafsiran |
|---|---|
| TP1 | Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai kimia industri. |
| TP2 | Memahami kimia industri dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut. |
| TP3 | Mengaplikasikan pengetahuan mengenai kimia industri dan dapat melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai kimia industri dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai kimia industri dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| TP6 | Mencipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai kimia industri dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat. |
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
- TP1
Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai kimia industri.
Aktiviti: Murid memadankan kad aloi (gangsa, loyang, keluli, duralumin) dengan komposisi unsur dan satu kegunaan, dan guru menyoal secara lisan.
Evidens PBD: Lembaran padanan dan jawapan lisan
SP disasar: 9.1.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat - TP2
Memahami kimia industri dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
Aktiviti: Dalam pasangan, murid menerangkan takrif aloi dan memberi dua contoh aloi dengan unsur penyusunnya, seperti loyang daripada kuprum dan zink, pada kertas kecil.
Evidens PBD: Kertas kecil takrif dan contoh aloi
SP disasar: 9.1.1, 9.1.3 · Latihan sepadan: aras Memahami - TP3
Mengaplikasikan pengetahuan mengenai kimia industri dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
Aktiviti: Kumpulan menjalankan eksperimen membandingkan kekerasan logam tulen dengan aloinya menggunakan bola keluli yang dijatuhkan dari ketinggian sama dan mengukur diameter lekuk dalam mm.
Evidens PBD: Jadual diameter lekuk dan kesimpulan
SP disasar: 9.1.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - TP4
Menganalisis pengetahuan mengenai kimia industri dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
Aktiviti: Kumpulan menganalisis data kekerasan logam tulen dan aloi, menerangkan mengapa aloi lebih keras menggunakan susunan atom dan melukis rajah susunan atom.
Evidens PBD: Jadual analisis dan rajah susunan atom
SP disasar: 9.1.2 · Latihan sepadan: aras Menganalisis - TP5
Menilai pengetahuan mengenai kimia industri dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
Aktiviti: Murid mewajarkan kegunaan aloi tertentu untuk tiga situasi, seperti keluli tahan karat untuk sudu, dan membuat keputusan dengan justifikasi sifat.
Evidens PBD: Keputusan bertulis dan rubrik justifikasi
SP disasar: 9.1.3 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati - TP6
Mencipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai kimia industri dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat.
Aktiviti: Kumpulan mereka bentuk cadangan aloi baharu untuk produk, seperti rangka basikal ringan, dengan memilih unsur dan sifat dijangka, lalu membentangkan.
Evidens PBD: Cadangan aloi dan rubrik kreativiti
SP disasar: 9.1.1, 9.1.3 · Latihan sepadan: aras Mencipta
Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan
Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 44 unit Sains Tingkatan 4 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.