حل الفصل الأول مقدمة في علم الكيمياء كيمياء 1 نظام المقررات البرنامج المشترك
قصة مادتين
ماذا قرأت ؟
السؤال : وضح فوائد وجود طبقة الاوزون في الغلاف الجوي ؟
الجواب : يمتص الاوزون الاشعة فوق البنفسجية الضارة المنبعثة من اشلمس و يمنع وصولها إلى سطح الارض و تدمير المخلوقات التي تعيش عليها
ماذا قرأت ؟
السؤال : فسر لماذا فكر العلماء أن مركبات الكلور و فلوروكربون آمنة للبيئة ؟
الجواب : لا تتفاعل CFCs مباشرة مع المواد الاخرى . لذا اعتقد العلماء ان جزيئاتها مستقرة
اختبار الرسم البياني
السؤال : صف تغيرت كمية مركبات الكلور و فلوروكوبون في الفترة بين عامي 1977 و 1995 م ؟
الجواب : زاد استعمال مركبات CFCs منذ عام 1977 م حتى عام 1990 م ثم بدأ استعمالها يتناقض حتى عام 1995 م
التقويم
السؤال : الفكرة الرئيسية : وضح أهمية دراسة الكيمياء للإنسان ؟
الجواب : الكيمياء علم يهتم بدراسة المادة و كل شيء مكون من مادة
السؤال: عرف المادة الكيميائية , و أعط مثالين لمادتين كيميائيتين ؟
الجواب : المادة النقية ( المادة الكيميائية ) : هي مادة ذات تركيب محدد و ثابت ، فملح الطعام NaCl والسكر C12H22O11
السؤال : صف كيف يتكون الأوزون ؟ و لماذا يعد مهما ؟
الجواب : عندما يتعرض الأكسجين للأشعة فوق البنفسجية في الطبقات العليا من الستراتوسفير، فإنه يتحلل إلى ذرات أكسجين منفردة (O) تتحد مع جزيئات الأكسجين (O2) لتكوّن الأوزون (O3)، والذي يكون طبقة واقية للمخلوقات الحية من الإشعاعات الضارة.
السؤال : وضح لماذا طورت مركبات الكلوروفلوروكربون ؟ و فيما تستعمل ؟
الجواب : حضرت الكلورو فلورو كربونات كبديلاً آمناً للأمونيا في التبريد كما تستعمل في المبردات وفي صناعة رغوة التبريد وفي دفع مكونات علب الرش .
السؤال : فسر سبب قلق العلماء من تزايد الأشعة فوق البنفسجية في الجو ؟
الجواب : هيأ الله للخلايا بعض القدرة على إصلاح نفسها ، لكن هذه القدرة تقل عندما تتعرض لكمية كبيرة من أشعة UVB .
السؤال :فسر سبب ازدياد تركيز cfcs في الغلاف الجوي ؟
الجواب : استمرار استعمال CFCs في الازدياد .
السؤال : قوم لماذا كان من المهم تأكيد بيانات دوبسون عن طريق صور الأقمار الصناعية ؟
الجواب : يجب إثبات الفرضيات والاختبارات والتجارب والبيانات العلمية كلها بصورة مستقلة لجعلها صادقة و مقبولة .
الكيمياء و المادة
السؤال : قارن بين الكتلة و الوزن ؟
الجواب : الكتلة مقياس لكمية المادة وهي مستقلة عن الجاذبية أما الوزن فهو تأثير الجاذبية في المادة
السؤال : استنتج لماذا يستعمل الكيميائيون النماذج لدراسة الذرات ؟
الجواب : من الصعب إدراك مفهوم الذرات لعدم إمكانية رؤيتها بالعين المجردة في حين أن النماذج تمكن الكيميائيون من رؤية الذرات و دراستها
ماذا قرأت ؟
السؤال : حدد نوعين آخرين من النماذج التي يستعملها العلماء ؟
الجواب : نموذج السيارة و نموذج القطار
التقويم
السؤال : الفكرة الرئيسية فسر سبب وجود عدة فروع لعلم الكيمياء ؟
الجواب : لأن مجال الكيمياء واسع ، لذا يتخصص العلماء في جوانب معينة
السؤال : فسر لماذا يستعمل العلماء الكتلة بدلا من الوزن في قياساتهم ؟
الجواب : الكتلة ثابتة ولا يتأثر بالجاذبية ، أما الوزن فيختلف باختلاف الجاذبية .
السؤال : لخص لماذا على الكيميائيين أن يدرسوا التغيرات التي لا ترى بالعين المجردة ؟
الجواب : التغيرات التي تراها بعينيك تبدأ بتغيرات لا ترى بالعين المجردة .
السؤال : استنتج سبب استعمال الكيميائيين للنماذج لدراسة المادة التي لا ترى بالعين المجردة ؟
الجواب : تساعد النماذج الكيميائيين على إدراك المفاهيم الصعبة والتي لا يمكن رؤيتها عادة .
السؤال : سم ثلاثة نماذج يستعملها العلماء , و بين فائدة كل منها ؟
الجواب : نماذج الطائرات تسمح للعلماء باختبار تصاميمهم قبل صناعة الطائرة ، كما تسمح النماذج الحاسوبية للعمليات الكيميائية للكيميائيين باختبار العمليات قبل بناء المصانع ، وتسمح نماذج السيارات العلماء باختبار ملامح معينة مثل مقاومة الرياح قبل بنائها .
السؤال : قوم كيف يمكن أن يختلف وزنك و كتلتك على سطح القمر (جاذبية القمر تساوي سدس جاذبية الأرض) ؟
الجواب : تبقى كتلتك كما هي لكن وزنك يصبح 6/1 وزنك على سطح الأرض .
السؤال : قوم هل يتغير وزنك في أثناء صعودك و في أثناء هبوطك في المصعد ؟ فسر إجابتك ؟
الجواب : سيقل وزنك في أثناء الصعود ، لأن تسارع الجاذبية سيوازن تسارع المصعد إلى أعلى ، ولكن لن تكون في وضع السقوط الحر في أثناء هبوط المصعد نحو الأرض لذا سيبقى وزنك كما هو في أثناء هبوط المصعد نحو الأرض وسيكون اختلاف الارتفاع طفيفاً .
الطرائق العلمية
السؤال : عين البيانات الكمية و النوعية في الصورة ؟
الجواب :
بيانات نوعية : مادة زرقاء و أخرى خضراء
و بيانات كمية : يحتوي الكأس على 50mlو المخبار المدرج على 100ml
ماذا قرأت ؟
السؤال : استنتج لماذا تكون الفرضية مؤقتة ؟
الجواب : الفرضيات ليست حقائق مثبتة و إنما هي تخمينات ذكية قابلة للتغيير عندما تتوافر او أدلة جديدة
ماذا قرأت ؟
السؤال : وضح الفرق بين المتغير المتسقل و المتغير التابع ؟
الجواب : المتغيرات المستقلة التي تتغير في أنثاء التجربة . أما المتغيرات التابعة فهي التي تتغير تبعا لتغير المتغير المستقل
السؤال : استنتج إذا أضيف كاشف كيميائي إلى محلول كجهول الحموضة فكيف تحدد ما إذا كان المحلول حمضيا أو متعادلا أو قاعديا ؟
الجواب : بمقارنة التغير في لون المحلول المجهول بألوان الانابيب الضابطة
التقويم
السؤال : الفكرة الرئيسية فسر لماذا لا يستعمل العلماء مجموعة محددة من الخطوات في كل بحث يقومون به ؟
الجواب : تختلف طبيعة الأبحاث كثيراً ، ولذا فإن خطوات تنفيذها تختلف أيضاً .
السؤال : فرق أعط مثالا على بيانات كمية و أخرى على بيانات نوعية ؟
الجواب : نوعي ، سائل ذو لو ن فضي ، كمي : 5 مل .
السؤال : قوم طلب إليك أن تدرس أثر درجة الحرارة في حجم بالون , فوجدت أن حجم البالون يزداد عند تسخينه . ما المتغير المستقل ؟ و ما المتغير التابع ؟ و ما العامل الذي بقي ثابتا ؟ وما الضابط الذي ستقارن به ؟
الجواب : المتغير المستقل : درجة الحرارة ، والمتغير التابع : حجم البالون ، كمي الهواء في البالون ثابت ، و الضابط الذي ستقارن به بالون مماثل محفوظ في درجة الحرارة العادية .
السؤال : ميز وصف العالم شارل العلاقة المباشرة بين درجة الحرارة و الحجم لجميع الغازات عند ضغط ثابت . هل نسمي هذه العلاقة قانون شارل أم نظرية شارل ؟ لماذا ؟
الجواب : يسمى قانون شارل لأنه يصف ظاهرة تحدث باستمرار .
السؤال : فسر النماذج العلمية الجيدة يمكن فحصها و استعمالها للقيام بالتوقعات . ماذا توقع نموذج مولينا و رولاند عن كمية غاز الأوزون في الجو عند ازدياد كمية cfcs ؟
الجواب : توقعت نماذجهم بأن ازدياد تركيز مركبات CFCs يؤدي إلى تناقص مستوى الأوزون .
البحث العلمي
اختبار الرسم البياني
السؤال : حدد متى بدأت كمية مركبات cfcs تستقر بعد توقيع ميثاق مونتريال ؟
الجواب : 1989 تقريبا
ماذا قرأت ؟
السؤال : بين العوامل التي تستثير تكون الاوزون فوق القارة القطبية الجنوبية ؟
الجواب : عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أقل 78 فإن غيوم طبقة الستراتوسفير تساعد على إنتاج الكلور و البروم النشطين و عندما تأخذ درجات الحرارة في الارتفاع في فصل الربيع فإن الكلور و البروم النشطين يتفاعلان مع الاوزون . هذه التفاعلات الكيميائية تستهلك كثيرا من الاوزون محدثة ثقبا فوق القارة القطبية الجنوبية
السؤال : قارن كيف تختلف مستويات غاز الاوزون هذه عن المستوى الطبيعي له ؟
الجواب : المعدل الطبيعي هو DU 300 لذا فإن 110- 200 DU أقل من المعدل الطبيعي
مختبر تحليل البيانات
التفكير الناقد
السؤال : صف نمط تغير الكمية الكلية لغاز الاوزون و درجة الحرارة على ارتفاع 24-20 كيلو متر عن سطح الارض ؟
الجواب : تتناقص درجات الحرارة من يناير إلى يوليو غري أن مستويات الاوزون تبقى ثابتة تقريبا . وفي يوليو تبدأ درجات الحرارة في الارتفاع حتى يناير . يظل مستوى الاوزون ثابت تقريبا من شهر يوليو حتى نهاية شهر اغسطس حيث ياخذ هذا المستوى في الانخفاض بسرعة حتى نهاية سبتمبر و تستمر مستويات الاوزون في الإزدياد من سبتمبر حتى يناير
السؤال : قوم كيف تختلف بيانات عام 2004م عن بيانات 2005م ؟
الجواب : تظهر بيانات عامي 2004 و 2005 تشابها
السؤال : حدد الشهر الذي كانت كمية الاوزون فيه أقل ما يمكن ؟
الجواب : سبتمبر
السؤال : قوم هل تؤيد هذه البيانات ما درسته سابقا في هذه الفصل عن تفكك غاز الاوزون ؟ فسر إجابتك ؟
الجواب : نعم ، تسمح درجات الحرارة المنخفضة للكلور و البروم النشطين بالتكون و عندما تبدأ درجات الحرارة في الارتفاع يتفاعل الكلور و البروم مع الاوزون حتى نفاذها
التقويم
السؤال : سم ثلاثة منتجات تقنية حسنت من حياتنا أو العالم من حولنا ؟
الجواب : الحاسوب ، آلة الاحتراق الداخلي ، المطاعم
السؤال :قارن بين البحث النظري و البحث التطبيقي ؟
الجواب : البحث النظري يقصد به المعرفة من أجل المعرفة نفسها ، أما البحث التطبيقي فالقصد منه هو حل مشكلة محددة
السؤال : صنف التقنية ما إذا كانت ناتجة عن البحوث النظرية أو التطبيقية ؟ اشرح وجهة نظرك ؟
الجواب : يمكن أن تكون التقنية ناتجة عن أي منهما ، إذ يمكن أن تكون ناتجة عن بحث نظري ثم وجد العلماء أنه يمكن أن تستغل في تطبيقات عملية ، كما يمكن أن تكون ناتجة عن بحث تطبيقي عندما يجري العلماء بحثاً لحل مشكلة معينة .
السؤال : لخص السبب وراء كل من ؟
1- لبس المعطف و النظارات في المختبر .
الجواب : قد تصل المواد الضارة إلى عينيك أو ملابسك عند تنفيذك التجربة أو مشاهدتها .
2- عدم إعادة المواد الكيميائية غير المستعملة إلى العبوة الأصلية .
الجواب : يمكن أن تكون المواد الكيميائية ملوثة فتلوث العبوة المصدر .
3- عدم لبس عدسات لاصقة في المختبر .
الجواب : يمكن أن تمتص العدسات اللاصقة غازات المواد الكيميائية وتؤذي عينك . كما انه يصعب إزالتها في الحالات الطارئة
4- عدم لبس ملابس فضفاضة أو أشياء متدلية مثل الشماغ في المختبر .
الجواب : يسهل أن تعلق هذه الأشياء بالمواد الكيميائية أو باللهب الأمر الذي يؤدي إلى وضع خطير
السؤال : فسر الأشكال العلمية ما احتياطات السلامة التي ستتخذها عند رؤية الرموز التالية ؟ ( راجع الرموز بالكتاب ) .
الجواب : احم يديك من الأجسام الساخنة أو الباردة ، وصن نفسك من الأبخرة الضارة ، ومن المواد التي قد تقرح الجلد والأغشية المخاطية والمجاري التنفسية ، ومن المواد القابلة للاشتعال لا تترك لهباً مفتوحاً في المختبر .
تقويم الفصل الأول
السؤال : عرف كلا من المادة الكيميائية و الكيمياء ؟
الجواب : المادة الكيميائية ( النقية ) : أي مادة لها تركيب محدد
الكيمياء : علم يختم بدراسة المادة و التغيرات التي تطرأ عليها
السؤال : الاوزون أي طبقات الغلاف الجوي يوجد غاز الاوزون ؟
الجواب : 90% منه في طبقة الستراتوسفير
السؤال : ما العناصر الثلاثة الموجودة في مركبات الكلور وفلوروكربون ؟
الجواب : كربون و كلور و فلور
السؤال : لاحظ العلماء ان سمك طبقة الاوزون يتناقص ما سبب ذلك ؟
الجواب : ازدياد استعمال CFCs
إتقان حل المسائل
السؤال : يتكون جزيء الاوزون من ثلاث ذرات اكسجين . كم جزيء اوزون ينتج عن 6 ذرات اكسجين و 9 ذرات اكسجين و 27 ذرة اكسجين ؟
الجواب : 27.2%
إتقان المفاهيم
السؤال : أي القياسين يعتمد على قوة الجاذبية قياس الكتلة أم قياس الوزن ؟ فسر إجابتك ؟
الجواب : يعتمد حساب الوزن على تسارع الجاذبية أما الكتلة فلا تعتمد عليها
السؤال : أي مجالات الكيمياء يدرس نظريات تركيب المادة و أيها يدرس تأثير المواد الكيميائية في البيئة ؟
الجواب : تدرس الكيمياء تركيب المواد . اما الكيمياء البيئية فتدرس التأثيرات البيئية للمواد الكيميائية
السؤال : في أي المدينتين الآتيتين تتوقع ان يكون وزنك أكبر في مدينة أبها التي ترتفع 2200متر عن سطح الارض ، أم في مديمة جدة التي تقع عند مستوى سطح البحر ؟
الجواب : يكوت وزنك أقل في أبها منه في جدة لان التسارع في أبها أقل
السؤال : قرأت ان تريليون ذرة يمكن ان توضع فوق نقطة في نهاية هذه الجملة . اكتب العدد تريليون بالارقام ؟
الجواب : 1000.000.000.000
إتقان المفاهيم
السؤال : كيف تختلف البيانات الكمية عن البيانات النوعية ؟ اعط مثالا على كل منهما ؟
الجواب : البيانات النوعية كاللون و الشكل يتم تحديديها بالحواس ، أما البيانات الكمية كالكتلة و الطول فيمكن قياسها
السؤال : ما الفرق بين الفرضية و النظرية و القانون ؟
الجواب :
الفرضية : تفسير مؤقت لما تمت ملاحظته .
و النظرية : تفسير تم دعمه بعدة تجارب
و القانون العلمي يصف العلاقات في الطبيعة
السؤال : تجارب مختبرية طلب إليك دراسة مقدار السكر الذي يمكن إذابته في الماء عند درجات حرارة مختلفة . ما التغير المستقل ؟ وما المتغير التابع؟ وما العامل الذي يجب أن يبقى ؟
الجواب : درجة الحرارة ، كمية السكر المذابة ، كمية الماء
السؤال : بين ما إذا كانت البيانات الآتية نوعية أم كمية
1-كتلة كأس 6.6 g. ( كمي)
2- بلورات السكر بيضاء ولامعة. (نوعي)
3- الألعاب النارية ملونة. (نوعي)
السؤال : إذا كانت الادلة التي جمعتها في أثناء إجراء تجربة ما لا تدعم الفرضية فماذا يجب عليك تجاه الفرضية ؟
الجواب : يجب ان تكتب الفرضية بناء على البيانات الجديدة و تختبر
إتقان المفاهيم
السؤال : السلامة في المختبر أكمل كلا من الجمل الآتية بحيث تعبر بشكل صحيح عن إحدى قواعد السلامة في المختبر
1- ادرس واجب المختبر المحدد لك ؟
الجواب : قبل ان تأتي إلى المختبر
2- أبق الطعام و الشراب و ؟
الجواب : العلكة خارج المختبر
3- اعرف أين تجد و كيف تستعمل … ؟
الجواب : طفاية حريق ، دش ‘ بطانية حريق ، حقيبة إسعافات أولية
السؤال : إذا كانت خطوات العمل تتطلب إضافة حجمين من الحمض إلى حجم واحد من الماء و بدأت ب ml 25 ماء فما حجم الحمض الذي ستضيفه ؟ و كيف نضيفه ؟
الجواب : ml 50 حمض أضف الحمض إلى الماء دائما ببطء شديد
السؤال : الربط اذكر مجال الكيمياء الذي يدرس كل موضوع من الموضوعات الآتية : تلوث الماء ، هضم الطعام ، إنتاج ألياف النسيج ، صنع النقود من الفلزات ، معالجة الإيذر ؟
الجواب : تلوث الماء ، الكيمياء البيئية ، هضم الطعام ، الكيمياء الحيوية ، خيوط النسيج ، كيمياء الملمترات ، النقود المعدنية ، الكيمياء غير العضوية ، معالجة مرض الإيذر ، الكيمياء الحيوية
السؤال : صنف تتفكك مركبات CFCs لتكون مواد كيميائية تتفاعل مع الاوزون . هل هذه ملاحظة عينية ام مجهرية ؟
الجواب : الملاحظة مجهرية
أسئلة مستندات
السؤال : في أي سالسنوات كانت منطقة نقص الاوزون اكبر يمكن ؟ وفي أي السنوات كانت أصغر ما يمكن ؟
الجواب : كانت أكبر ما يمكن عام 1996م و أصغر ما يمكن عامي 2002م ، 2004م
السؤال : ما متوسط مساحة هذه امنطقة بين عامي 2000م و 2005 م ؟ قران بينه و بين متوسط مساحتها بين عامي 1995م و 2000م ؟
الجواب : 4.8milion Sq.KM - 2.1 milion Sq.KM
أختبار مقنن
أسئلة الاختيار من متعدد :
السؤال : ما الشيء الذي يجب ألا تفعله لإي اثناء العمل في المختبر ؟
أ- قراءة المكتوب على العبوات قبل استعمال محتوياتها
ب- إعادة المتبقي من المواد الكيميائية إلى العبوات الاصلية ( صح )
ج- استعمال كميات كبيرة من الماء لغسل الجلد الذي تعرض للمواد الكيميائية
د- أخذ ما تحتاج إليه فقط من المواد الكيميائية
استعن بالجدول و الشكل الآتيين للإجابة عن الاسئلة التالية :
السؤال : ما العامل الذي يبقى ثابتا أثناء التجربة ؟
أ- درجة الحرارة
ب- كمية Co2المذابة في كل عينة
ج- كمية المشروب الغازي في كل عينة ( صح )
د- نوع المشروب المستخدم
السؤال : إذا افترضنا ان جميع البيانات التجريبية صحيحة فإن الاستنتاج المعقول من هذه التجربة هو :
أ- تذوب كميات كبيرة من Co2 في السائل عند درجات حرارة منخفضة ( صح )
ب- تحتوي العينات المختلفة من المشروب على الكمية نفسها Co2 عند كل درجة حرارة
ج- العلاقة بين درجة الحرارة و الذائبية للمواد الصلبة هي العلاقة نفسها الـCo2
د- يذوب Co2 بشكل أفضل في درجات الحرارة العالية
السؤال : الاسلوب العلمي الذي اتبعه هذا الطالب يبين أن :
أ- البيانات التجريبية تدعم الفرضية
ب- التجربة تصف بدقة ما يحدث في الطبيعة
ج- تخطيط التجربة ضعيف
د- يجب رفض الفرضية ( صح )
السؤال : المتغير المستقل في التجربة هو :
أ- عدد العينات التي تم اختبارها
ب- كتلة Co2 المستعملة
ج- نوع المشروب المستعمل
د- درجة حرارة المشروب ( صح )
السؤال : أي البحوث الآتية مثال على بحث نظري ؟
أ- إنتاج عناصر اصطناعية لدراسة خواصها ( صح )
ب- إنتاج مواد بلاستيكية مقاومة للحرارة لاستعمالها في الافران المنزلية
ج- إيجاد طرائق لإبطاء صدأ الحديد
د- البحث عن انواع اخرى من الوقود لتسيير السيارات
السؤال : أي الطلاب استخدم ضابطا في التجربة
أ- الطالب ( صح )
ب- الطالب 2
ج- الطالب 3
د- الطالب 4
اسئلة الإجابات القصيرة
استعن بالجدول ادناه للإجابة عن السؤالين
السؤال : اعط امثلة على بيانات نوعية تنطبق على الصوديوم ؟
الجواب : الصوديوم رمادي اللون رمزه Na ، و كثافته منخفضة و درجة انصهاره وسط بين الدرجتين الآخرين
السؤال : اعط امثلة على بيانات نوعية تنطبق على النحاس؟
الجواب : درجة انصهار النحاس 1.85 درجة سليزيوس ، و كثافته 8.92g/cm
السؤال : اعلن طالب ان لديه نظرية لتفسير حصوله على علامة متدنية في الاختبار . هل هذا استعمال مناسب لمصطلح نظرية ؟
الجواب : لا . النظرية تفسير لسلوك الطبيعة مبنية على تجارب اجريت مرات عدة ، ربما يقترح هذا الطالب فرضية
أجب عن السؤالين المتعلقين بالتجربة الآتية
تبحث طالبة كيمياء في كيفية تأثير حجم الجسيمات في سرعة الذوبان . حيث قامت بإضافة مكعبات السكر ، و حبيبات سكر ، و سكر مطحون على الترتيب إلى ثلاثة أكواب ماء ، و حركن المحاليل مدة 10 ثوان و سجلت الوقت الذي استغرقه كل نوع من السكر للذوبان في كل كأس
السؤال : حدد المتغير المستقل و المتغير التابع في هذه التجربة . كيف يمكن التمييز بينهما ؟
الجواب :
المتغير التابع : هو الزمن اللازم للذوبان . أما المتغير المستقل فهو مقدار سحص السكر المضاف . المتغير المستقل هو المتغير الذي يعبره الباحث بنفسه في حين ان المتغير التابع هو ناتج التجربة الذي يتم قياسه
السؤال : ما العامل الذي يجب تركه ثابتا في هذه التجربة ؟ ولماذا ؟
الجواب : بما أن الوزن يعتمد على الجاذبية فإنه يتغير تبعا لمكانه على سطح الارض . نقيس الكتلة كمية المادة في جسم ما ، بغض النظر عن تأثير الجاذبية فيه ، مما يجعلها مقياسا اكثر صدقا عند المقارنة بين القياسات التي تتم في إنحاء مختلفة من العالم