يتشكل فرض الفصل الأول في فيزياء السنة الثانية متوسط عادة من تمرينين: الأول تصنيف تحولات إلى فيزيائية وكيميائية مع ذكر مميزات كل منها، والثاني التحليل الكهربائي للماء مع حساب كتلة وكتابة جدول ونموذج جزيئي. وهذان التمرينان يظهران في أغلب النماذج حتى يمكن القول إنه يستحيل أن يخلو فرض منهما. تعرض الصفحة حلا مفصلا لنموذج كامل، مع القواعد التي تحل أي نموذج مشابه.
التمرين الأول: تصنيف التحولات
القاعدة الذهبية
في التحول الكيميائي تظهر مواد جديدة مختلفة الخصائص عن المواد الأصلية. وفي التحول الفيزيائي لا تظهر مواد جديدة، وتتغير الحالة أو الشكل فقط.
وهناك اختبار يساعدك: هل أستطيع العودة إلى المادة الأصلية بطريقة بسيطة؟ نعم ← فيزيائي غالبا. لا ← كيميائي غالبا.
تصنيف التحولات المطروحة
| التحول | النوع | التعليل |
|---|---|---|
| مزج الصابون بالماء | فيزيائي | الصابون يبقى صابونا والماء ماء، والفقاعات هواء محبوس لا مادة جديدة |
| احتراق الصوف | كيميائي | كل احتراق تحول كيميائي (تظهر مواد جديدة كالرماد) |
| تجفيف الملابس | فيزيائي | تبخر الماء فقط، ويمكن بلل الملابس ثانية |
| هضم الغذاء | كيميائي | يتحول الطعام إلى جزيئات جديدة لا يمكن إعادته |
| ذوبان الملح (أو السكر) في الماء | فيزيائي | يمكن استرجاع الملح بتبخير الماء |
| صهر الحديد | فيزيائي | الحديد لا يتغير، تتغير حالته فقط (يعود حديدا بعد التبريد) |
| تشكل الصدأ | كيميائي | تظهر مادة جديدة (صدأ بني) ليست حديدا |
| انصهار الشمع | فيزيائي | كلمة «انصهار» تدل غالبا على تحول فيزيائي |
| خليط برادة الحديد ومسحوق النحاس | فيزيائي | مجرد مزج لا تفاعل |
| تجمد الزيت | فيزيائي | تغير حالة |
| طحن البن | فيزيائي | تغير في حجم الحبيبات فقط |
| قلي البيض | كيميائي | تتغير بروتينات البيض ولا يعود نيئا |
كلمات تساعدك في التصنيف
| تدل غالبا على تحول فيزيائي | تدل غالبا على تحول كيميائي |
|---|---|
| انصهار، تجمد، تبخر، تكثف، ذوبان، مزج، طحن، تجفيف | احتراق، صدأ، تعفن، هضم، تخمر، قلي، تفاعل |
انتبه: صهر الحديد (إذابته بالحرارة) تحول فيزيائي رغم تغير لونه إلى الأحمر، فاللون سببه الحرارة وليس مادة جديدة.
اذكر مميزات التحولين
| التحول الكيميائي | التحول الفيزيائي |
|---|---|
| تظهر مواد جديدة | لا تظهر مواد جديدة |
| لا تحافظ المادة على خواصها (اللون والرائحة والطعم) | تحافظ المادة على خواصها |
| لا يمكن العودة إلى الحالة الأصلية بسهولة | يمكن العودة إلى الحالة الأصلية |
ويكفي أن تحفظ أحد العمودين وتعكس عباراته لتحصل على الآخر.
التمرين الثاني: التحليل الكهربائي للماء
المعطيات: أجري تحليل كهربائي لـ5.4 g من الماء المقطر. أضيفت مادة ليمر التيار الكهربائي. نتج عن التحليل 0.6 g من غاز يحدث فرقعة عند تقريب عود ثقاب مشتعل منه، ويتكون ناتج آخر هو الأكسجين.
السؤال 1: ما المادة المضافة ليصبح الماء المقطر ناقلا؟
الصودا NaOH (هيدروكسيد الصوديوم). فالماء المقطر عازل، وتجعله الصودا ناقلا للتيار الكهربائي (وتسرع التفاعل أيضا).
السؤال 2: اذكر اسم الغاز الذي يحدث فرقعة
غاز ثنائي الهيدروجين H2. (الغاز الذي يزيد اللهب هو ثنائي الأكسجين). استخرج الجواب من المعطيات: الغاز المذكور «يحدث فرقعة»، فلا تجب من ذاكرتك قبل أن تقرأ النص.
السؤال 3: حدد نوع التحول مع التعليل
تحول كيميائي، لأنه ظهرت مواد جديدة هي ثنائي الهيدروجين وثنائي الأكسجين، بدل الماء الذي اختفى.
السؤال 4: احسب كتلة غاز ثنائي الأكسجين الناتج
المبدأ: انحفاظ الكتلة. أثناء التحول الكيميائي تبقى الكتلة الكلية ثابتة: كتلة المتفاعلات تساوي كتلة النواتج.
m(ماء) = m(H2) + m(O2)
نطرح كتلة الهيدروجين من كتلة الماء:
m(O2) = m(ماء) - m(H2) = 5.4 - 0.6 = 4.8 g.
التحقق: 0.6 + 4.8 = 5.4. صحيح.
لا تنس وحدة الجرام في النتيجة، فقد تنقص نصف نقطة لغيابها.
السؤال 5: كيف نكشف عن ناتجي التحول؟
| الغاز | الكشف |
|---|---|
ثنائي الهيدروجين H2 |
عود ثقاب مشتعل ← فرقعة خفيفة |
ثنائي الأكسجين O2 |
عود ثقاب مشتعل ← يزداد اللهب |
السؤال 6: أكمل الجدول (الأنواع والنموذج الجزيئي)
| قبل التحول | بعد التحول | |
|---|---|---|
| الأنواع الكيميائية | الماء | ثنائي الهيدروجين وثنائي الأكسجين |
| الصيغ | H2O |
H2 وO2 |
| الحالة الفيزيائية | سائل (l) |
غاز (g) وغاز (g) |
النموذج الجزيئي:
- جزيء الماء: كرة حمراء كبيرة (ذرة أكسجين) تتصل بكرتين صغيرتين (ذرتا هيدروجين).
- جزيء ثنائي الأكسجين: كرتان حمراوان متلاصقتان.
- جزيء ثنائي الهيدروجين: كرتان صغيرتان متلاصقتان.
نصائح الرسم: اجعل الذرات من النوع نفسه متساوية الحجم، وارسم كرة الأكسجين أكبر من الهيدروجين. وتلون حسب ما علمك أستاذك أو تكتب رمز الذرة داخلها.
لماذا نطبق انحفاظ الكتلة بالطرح؟
لأن التحول الكيميائي يعيد ترتيب الذرات فقط دون أن يفنيها أو يخلق جديدة، فكتلة ما قبل التحول تساوي كتلة ما بعده. وعندما تعطى كتلة المتفاعل وكتلة أحد الناتجين، فالناتج الثاني هو الفرق بينهما. وتصلح القاعدة نفسها لكل تمرين: احتراق، تحليل، تركيب، فلا تحتاج إلى قانون آخر في فصل الأول، وإنما تحتاج إلى ترتيب البيانات وكتابة المعادلة الكتلية بالأسماء قبل التعويض.
ما الذي يحاسب عليه المصحح؟
| العنصر | العلامة |
|---|---|
| التصنيف الصحيح للتحولات | الأكبر |
| ذكر المميزات كاملة | علامة وسط |
| كتابة قانون الكتلة قبل التعويض | علامة المنهجية |
| الوحدة في النتيجة | نصف نقطة |
| الجدول والنموذج الجزيئي | علامات متوسطة |
أخطاء شائعة
- اعتبار الفقاعات في مزج الصابون دليلا على مادة جديدة.
- اعتبار صهر الحديد تحولا كيميائيا بسبب تغير اللون.
- الإجابة عن اسم الغاز دون قراءة المعطيات (فرقعة ← هيدروجين).
- نسيان الوحدة، وعدم كتابة القانون.
- رسم ذرات الهيدروجين بأحجام مختلفة.
نصائح
- اقرأ المعطيات وسطر الكلمات المفتاحية (فرقعة، مقطر، كتلة).
- في الحساب: القانون ثم التعويض ثم النتيجة بالوحدة.
- راجع تصنيف التحولات بقاعدة «هل تظهر مادة جديدة؟».
الشرح المصوّر
لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، يقدم الأستاذ محيي الدين أمين في فيديو «هذا هو الفرض الذي سيجرونه في القسم: فرض الفصل الأول فيزياء سنة ثانية متوسط مع الحل» هذا النموذج ضمن سلسلة الـ100 فرض.