أول وحدة في فيزياء السنة الأولى ثانوي هي «بنية وهندسة أفراد بعض الأنواع الكيميائية». وأول درس فيها يعيد ما درسه التلميذ في المتوسط: الفرد الكيميائي والنوع الكيميائي، ثم ينتقل إلى مكونات الذرة ورمز النواة. تعرض الصفحة ذلك مرتبا، وتنتهي بتطبيق محلول وتمارين.
الفرد الكيميائي والنوع الكيميائي
- الفرد الكيميائي: كل دقيقة مجهرية لا ترى بالعين المجردة، وهي الذرات والشوارد والجزيئات. مثل ذرة نحاس، شاردة الحديد الثنائية، جزيء الماء.
- النوع الكيميائي: مجموعة الأفراد المتماثلة، ويمكن رؤيته على المستوى العياني. مثل قطعة حديد (تحتوي ملايين الملايين من ذرات الحديد)، والماء المقطر (ملايين الجزيئات).
ولكل نوع كيميائي خصائص فيزيائية وكيميائية تميزه: درجة التجمد والغليان، والكتلة الحجمية، وقرينة الانكسار، واللون، والرائحة.
تطبيق: صنف إلى فرد ونوع
| العنصر | التصنيف |
|---|---|
| ذرة نحاس | فرد |
| قطعة حديد | نوع |
جزيء الماء H2O |
فرد |
| السكر | نوع |
| الخل | نوع |
شاردة الكلور Cl- |
فرد |
| محلول حمض كلور الماء | نوع |
مكونات الذرة
تتكون الذرة من:
- نواة موجبة الشحنة.
- إلكترونات سالبة الشحنة تدور حولها، وتشكل مجتمعة السحابة الإلكترونية.
وتتكون النواة من:
- بروتونات عددها
Z. - نيترونات عددها
N.
ويسمى مجموع البروتونات والنيترونات النويات (النكليونات).
رمز النواة
نرمز لنواة ذرة بالرمز X مع العددين A وZ:
X: رمز العنصر الكيميائي.A: العدد الكتلي، وهو مجموع النويات، أيA = Z + N.Z: العدد الشحني (الرقم الذري)، وهو عدد البروتونات.
ومنه نحسب عدد النيترونات: N = A - Z. وفي الذرة المتعادلة عدد الإلكترونات يساوي Z.
تطبيق: مكونات الأنوية
| النواة | A | Z | البروتونات | النيترونات N | الإلكترونات (ذرة متعادلة) |
|---|---|---|---|---|---|
الكربون C |
12 | 6 | 6 | 6 | 6 |
الكبريت S |
32 | 16 | 16 | 16 | 16 |
الهيليوم He |
4 | 2 | 2 | 2 | 2 |
المغنيزيوم Mg |
24 | 12 | 12 | 12 | 12 |
الكلور Cl |
35 | 17 | 17 | 18 | 17 |
الأكسجين O |
16 | 8 | 8 | 8 | 8 |
الصوديوم Na |
23 | 11 | 11 | 12 | 11 |
الهيدروجين H |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
والطريقة: A هو العدد العلوي، وZ هو العدد السفلي، وN نحسبه بطرح Z من A.
تمارين
- احسب
Nلنواة الألمنيومA = 27وZ = 13. (14) - ما عدد النويات في نواة الكلور 35؟ (35)
- هل الذرة فرد أم نوع؟ (فرد)
- ما شحنة النواة؟ (موجبة، وتساوي
Zوحدة شحنة)
نصائح
- احفظ أن
Aفوق وZتحت. - لا تخلط بين البروتونات والنويات.
- ارسم نموذج الذرة بنواة وسحابة.
أخطاء شائعة
- القول إن
NتساويA + Z. - اعتبار الشاردة نوعا.
- نسيان أن الذرة متعادلة كهربائيا.
أسئلة يطرحها الأولياء
س: كم من الوقت أخصص لمراجعة هذا الدرس؟ ج: عشرون دقيقة يوميًا لمدة ثلاثة أيام تكفي، مع تمرينين في اليوم الرابع للتأكد من الفهم.
س: ابني يعرف الدرس لكنه يخطئ في الاختبار، لماذا؟ ج: غالبًا بسبب التسرع أو عدم قراءة التعليمة جيدًا. درّبه على قراءة السؤال مرتين وتسطير الكلمات المهمة قبل الإجابة، وعلى مراجعة الجواب في آخر الحصة.
س: هل أعتمد على الكتب الخارجية؟ ج: يمكن الاستعانة بها بعد إتقان الكتاب المدرسي، والأهم أن يفهم الطفل لا أن يحل أكبر عدد من التمارين.
كيف أتحقق من أن الدرس قد فهم؟
اطلب من ابنك أن يشرح الدرس لك أو لأخيه الأصغر بكلماته، وأن يعطي مثالًا من عنده، وأن يحل تمرينًا لم يره من قبل. فإذا استطاع ذلك فقد فهم، وإن تردد فعد معه إلى الأمثلة الملموسة ثم أعد التجربة.
الشرح المصوّر
لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، يقدم الأستاذ عبد الرحمن قطاف في فيديو «فيزياء أولى ثانوي: شرح الوحدة الأولى بنية وهندسة أفراد بعض الأنواع الكيميائية» هذه الوحدة في نحو أربع وعشرين دقيقة.