حل الفصل الرابع الذرات والعناصر والجدول الدوري علوم أول متوسط

حل الفصل الرابع الذرات والعناصر والجدول الدوري علوم أول متوسط

الفصل الرابع : الذرات والعناصر والجدول الدوري

الفكرة العامة 

جميع أشكال المادة من عناصر ومركبات ومخاليط تتكون من ذرات 

الدرس الأول

تركيب المادة 

الفكرة الرئيسية

تحتوي الذرات على بروتونات ونيوترونات في نوى صغيرة تدور حولها سحابة من الإلكترونات

الدرس الثاني 

العناصر والمركبات والمخاليط

الفكرة الرئيسة

يتكون العنصر من ذرات تحتوي العددنفسه من البروتونات في حين أن المركبات تحتوي على أنواع مختلفة من الذرات مرتبطة معا

في هذا الدرس 

الإهداف 

1- تصف خصائص المادة 

2- تتعرف مكونات المادة 

3- تتعرف مكونات الذرة

4- تقارن بين النماذج الذرية المختلفة

الأهمية 

تكون المادة جميع الأشياء التي تراها وأشياء أخرى كثيرة لا تراها

تركيب المادة

ما المادة

كثيرا ما نصف الكأس التي ليس فيها أي سائل بأنها فارغة ترى هل هي فارغة بالفعل في الحقيقة الكأس مملوءة بالهواء ةليست فارغة والأوعية التي تقول عنها فارغة هي مملوءة بالهواء فما الهواء ؟الهواء مخلوط من غاز متعددة منها النيتروجين والأوكسجين وهي مواد والمادة كما عرفت هي أي شئ له كتلة ويشغل حيزا فالهواء مادة رغم أنك لا تستطيع رؤيته أو إمساكه بيديك إذا فماذا عن الأشياء التي يمكن أن تراها وتتذوقها وتشمها وتلمسها معظمها مواد أيضا انظر إلى الأشياء الموجودة في الشكل 1 وحدد أيتها يعد مادة هل الضوء له كتلة أو يشغل حيزا هل حرارة الشمس أو الحوارة الناتجة عن السخان تعد مادة الحرارة والضوء لا يشغلا حيزا وليس لهما كتلة إذن فهما لا يعدان من المواد كذلك الإحساس  والأفكار ليست مواد 

مامكونات المادة 

افترض أنك كسرت قطعة كبيرة من الخشب إلى أجزاء صغيرة فهل هذه الأجزاء تتكون من المادة نفسها التي تتكون منها قطعة الخشب الكبيرة استمر في تقطيع الخشب إلى أجزاء أصغر هل تبقى القطع الصغيرة تحمل صفات القطعة الخشبية الكبيرة نفسها إذا وصلت إلى أصغر قطعة خشبية ممكنة فهل ستشبه القطعة الخشبية الكبيرة هل هناك حد للوصول إلى أصغر قطعة عبر القرون سأل الناس أسئلة متشابهة لهذه الأسئلة حول حقيقة المادة 

أفكار قديمة 

اعتقد ديمقريطس وهو فيلسوف يوناني عاش حوالي عام 460 إلى 370 قبل الميلاد أن الكون يتألف من فراغ ومن جسيمات صغيرة جدا من المادة واعتقد أن هذه القطع صغيرة لدرجة أنه لا يمكن تقسيمها إلى أجزاء أصغر وقد سمى هذه الأجزاء الصغيرة ذرات يعني الشيء الذي لا يجزأ وحاليا تعرف الذرة على أنها أصغر جزء من المادة وتتكون من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات

مساهمة لافوازييه

اهتم الكيميائي الفرنسي لافوازييه بدراسة المادة وخصوصا تغيراتها وكان الناس قبله يعتقدون أن المادة تختفي أو تظهر بسبب التغيرات وأوضح لافوازييه أن كتلة الخشب والأكسجين الذي يتفاعل معها عند الاحتراق تساوي كتلة كل من الرماد والماء وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى التي تنتج عن الاحتراق كما في الشكل 2 وكذلك فإن كتلة قطعة الحديد والأكسجين والماء تساوي كتلة الصدأ الذي ينتج عن حدوث التفاعل وبناء على تجارب لافوازييه ظهر قانون حفظ المادة الذي ينص على أن المادة لا تفنى ولا تستحدث إلا بقدرة الله تعالى وإنما تتحول من شكل إلى آخر

النماذج الذرية

نموذج دالتون الذري

درس العالم الكيميائي جون دالتون حوالي عام 1800م تجارب لافوازييه وغيرها وقد فكر دالتون في تصميم نموذج ذري لشرح نتائج تلك التجارب نموذج دالتون الذري هو مجموعة من الأفكار وليس نموذجا ماديا إذ اعتقد دالتون أن المادة تتكون من ذرات صغيرة جدا لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة وكذلك اعتقد أن كل نوع من المادة يتكون فقط من نوع واحد من الذرات فذرات الذهب مثلا يتكون منها خام الذهب وهي التي تعطي خاتم الذهب مظهرهوكذلك قضبان الحديد تتكون من الذرات الحديد وهذه الذرات تعطي الحديد خصائص فريدة وقد اعتقد نموذج دالتون في ذلك الوقت بوصفه نظرية ذرية للمادة 

نموذج طومسون 

تمكن العالم طومسون عن طريق التجربة أن يثبت وجود جسيمات مشحونة بشحنة سالبة في الذرة وأطلق على هذه الجسيمات اسم إلكترونات اشتهرت تجربة طومسون بأسم تجربة الأشعة المهبطية وفي ضوء نتائجها وضع طمسون نموذجا للذرة كما في الشكل 3 حيث اقترح أن الذرة تتكون من كرة متجانسة موجبة الشحنة تتوزع فيها إلكترونات سالبة الشحنة 

نموذج رذرفورد

توصل راذرفورد بعد ذلك من خلال تجربته الرائدة المشهورة إلى أن معظم الذرة فراغ  وأنها تتكون من نواة غاية في الصغر تحوي بداخلها جسيمات موجبة الشحنة أطلق عليها اسم بروتونات كما اقترح أن الإلكترونات تنتشر في الفراغ المحيط بالنواة ثم قام عالم آخر (شادويك) بتجارب علميه كان من نتائجها اكتشاف جسيم داخل النواة متعادل الشحنة (غير مشحون) أطلق عليه اسم النيوترون الشكل 4

تطور النموذج الذري

نموذج بور

في بداية القرن العشرين قدم العالم بور الدليل على أن الإلكترونات تدور حول نواة في مستويات طاقة مختلفة فمستوى الطاقة الأول القريب من النواة يتسع لإلكترونين ومستويات الطاقة الأعلى أكثر بعدا عن النواة وتتسع لإلكترونات أكثر ولتوضيح مستويات الطاقة هذه اعتقد بعض العلماء أن الإلكترونات تدور حول النواة في مدارات تبعد عن النواة مسافات محددة كما في الشكل 5 وهذا يشبه دوران الكواكب حول الشمس

النموذج الذري الحديث

نتيجة الأبحاث المستمرة توصل العلماء إلى أن للإلكترونات توجد حول النواة على شكل سحابة إلكترونية كما في الشكل 6

الخلاصة 

ما المادة ؟

1- المادة جزيئات تتألف من ذرات لها كتلة وتشغل حيزا

2- تتكون المادة من الذرات 

النماذج الذرية

1- كان ديمقريطس أول من تقدم بفكرة الذرة وبين لافوازييه أن المادة لا تستحدث ولا تفنى وإنما تتغير من حالة إلى أخرى 

2- قادت أفكار دالتون إلى النظرية الذرية للمادة 

3- اكتشف طومسون الإلكترون

4- اكتشف رذرفورد البروتونات الموجودة في النواة 

تطور النماذج الذري

1- اقترح بور أن الإلكترونات تدور في مستويات طاقة مختلفة

2- اليوم يرى علماء الفيزياء والكيمياء أن الإلكترونات توجد حول النواة على شكل سحابة إلكترونية 

حل الصفحة 106:

ج1 -أمثلة على المادة: الماء – الصخور – التربة – المعادن – الحيوانات

أمثلة على غير المادة: الضوء – الحرارة – الموجات – الصوت – الأفكار

ج2 -تتكون الذرة من نواة بداخلها جسيمات موجبة الشحنة تسمى البروتونات وجسيمات متعادلة الشحنة وتسمى

النيترونات وتدور حول النواة جسيمات سالبة الشحنة وتسمى الإلكترونات

ج3 -لأن كلمة الذرة تعني الجسم غير قابل للانقسام

ج4 -قانون حفظ الطاقة ينص على: المادة لا تفنى ولا تستحدث من العدم، مثالاً عند احتراق كتلة من الخشب فإن كتلة الخشب قبل الحرق مضاف إليها كتلة الأكسجين المتفاعل معها = كتل المواد الناتجة بعد الحرق من غازات ورماد وماء

ج5 -نموذج الغيمة الإلكترونية بخلاف نموذج بور حيث أنه ال يتضمن وجود الإلكترونات في مستويات طاقة محددة تدور

فيها النواة بل وجد يف نموذج الغيمة أن مستويات الطاقة غير محددة وأن الإلكترونات توجد حول النواة في شكل غيمة حول النواة

ج6-ديموقريطس ودالتون: كلاهما تصور أن الذرة أصغر جزء من المادة ولا يمكن تقسيمها إلى  أجزاء أصغر منها

تومسون وراذرفورد وتشادويك: جميعهم ساهموا في اكتشاف النواة وما بها من جسيمات

بور: اهتم بدراسة الإلكترونات وتحديد مستويات طاقتها

ج7 -مواطن القوى: أن الذرة قابلة للانقسام وتتكون من جسيمات

مواطن الضعف: اعتباره أن معظم حجم الذرة فراغ كالسحابة ولم يتناول بنيتها