الجمعة، 30 مارس 2012

الباب الأول : علم الأحياء والتفكير العلمى (علم الأحياء Biology )


مفهوم علم الأحياء :
هو ذلك العلم الذى يهتم بدراسة الكائنات الحية وتفاعلها مع بعضها البعض, ومع البيئة بوجه عام, وعلاقة ذلك بالإنسان .

اهم الدراسات التى يتناولها علم الأحياء :
1-   الاختلاف والتشابه في الصفات بين الكائنات الحية .
2-   طرق التكاثر ومظاهر الحياة الأخرى .
3-   أساليب المعيشة بين الكائنات الحية .
4-   دراسة وسائل الوقاية والدفاع والمعيشة.

أهمية دراسة علم الأحياء للإنسان :
1-   اكتشاف أسرار الكائنات الحية المحيطة به.
2-   اكتشاف مدى نفع الكائنات الحية للإنسان وتسخيرها لصالحه.
3-   اكتشاف الأضرار التى تنجم عن الكائنات الحية والوقاية منها.
4-   ابتكار أساليب المقاومة المختلفة للكائنات الحية الضارة بالإنسان.

أسلوب التفكير العلمى وعلاقته بعلم الأحياء :
يتبع العلماء أسلوبا خاصا في دراساتهم وأبحاثهم , وهو الأسلوب العلمى في التفكير

خطوات الأسلوب العلمى في التفكير:
1-   تحديد المشكلة موضع الدراسة تحديد دقيقا .
2-   جمع المعلومات التى يمكن الحصول عليها , والخاصة بالمشكلة موضوع الدراسة.
3-   فرض الفروض التى قد تؤدى لحل المشكلة .
4-   التجرب للتأكد من صحة الفروض .
5-   الاستنتاج ويبنى على ما أسفرت عنه النتائج , وفيه حل المشكلة.

الأربعاء، 28 مارس 2012

الدرس الثانى : التكيف وتنوع الكائنات الحية


التكيف : هو تحور فى سلوك الكائن الحى أو تركيب جسمه أو الوظائف الحيوية لأعضائه كى يصبح أكثر تلاؤما مع ظروف البيئة التى يعيش فيها .
أنواع التكيف :
(أ‌) تكيف تركيبى }تشريحى : { هو الذى يتناول تركيب أحد أجزاء الجسم كتركيب القدم فى الحصان والجمل .
(ب‌) تكيف وظيفى : وهو قدرة بعض أعضاء وأنسجة الجسم على أداء وظائف معينة مثل إفراز العرق عند ارتفاع درجة الحرارة فى الإنسان وإفراز السم فى بعض الثعابين .
(ت‌) تكيف سلوكى : كما يحدث فى هجرة الطيور , أو نشاط بعض الحيوانات فى أوقات محددة من اليوم مثل نشاط معظم الطيور نهارا ونشاط الخفاش ليلا .
أسباب التكيف :
أولا : فى الحيوان
1- تأمين الحصول على الغذاء
2- طريقة الحركة
3- الهروب من الأعداء
تانيا : فى النبات
1- التكيف مع الظروف البيئية
أولا: التكيف والحركة :
تعيش الثدييات فى بيئات متنوعة فرضت عليها الحركة بطرق مختلفة , فبعض الثدييات يمشى على أربع وبعضها يطير والبعض الآخر يسبح أو يغوص فى الماء, وقد تحورت الأطراف فى الثدييات بأشكال كثيرة مع طرق الحركة المطلوبة . ومع ذلك فالأطراف فى كل هذه الحيوانات تتركب من نفس العظام ولكن حدثت بها تحورات لتلائم طريقة الحركة وأسلوب معيشة الحيوان وتتماشى مع الظروف البيئة السائدة
من تحورات الأطراف الأمامية فى الثدييات :
- مجاديف فى الحيتان والدلافين لتساعدهم على العوم فى الماء .
- أجنحة فى الخفاش لتساعده على الطيران .
- أرجل فى الحصان للجرى .
- أذرع طويلة فى القرود تساعدها على التسلق والقبض على الأشياء .
ثانيا : التكيف وطبيعة الغذاء
1- التكيف وتنوع الغذاء فى الطيور :
تنتشر الطيور فى جميع البيئات المعروفة على الأرض وقد تكيفت مع بيئاتها وغذائها بطرق كثيرة منها التحورات الموجودة فى المناقير والأرجل .
تتحور أشكال الأرجل والمناقير فى الطيور ويتباين تركيبها تبعا لنوع الغذاء وظروف البيئة فمثلا :
1- الطيور الجارحة مثل الصقور والنسور لها مناقير قوية حادة معقوفة لتتمكن من تمزيق لحم الفريسة . وأصابعها الأربع تنتهى بمخالب حادة قوية منها ثلاث أصابع أمامية وأصبع خلفية قابلة للانثناء لتحكم القبض على الفريسة .
2- الطيور التى تتغذى على الديدان والقواقع من المياه الضحلة لها مناقير طويلة ورفيعة تساعدها على التقاط الديدان والقواقع وأرجلها طويلة ورفيعة تنتهى بأصابع دقيقة تلائم المشى فى وجود الماء.
3- الطيور التى تسبح فى الماء مثل البط والأوز وتتغذى على الطحالب والأسماك لها مناقير عريضة مسننة من الأجناب لتساعدها على ترشيح الطعام من الماء وأرجلها مكففة الأصابع لتساعدها على العوم .
2- التكيف فى النباتات آكلة الحشرات :
النباتات المفترسة أو آكلة الحشرات هى نباتات خضراء ذاتية التغذية تستطيع القيام بعملية البناء الضوئى وصنع المواد الكربوهيدراتية مثلها مثل أى نبات عادى ولكنها لا تستطيع امتصاص المواد النيتروجينية الازمة لصنع البروتينات ,لذلك تحورت أجزاء منها لكى تتمكن من اقتناص الحشرات وهضمها , ثم امتصاص المواد البروتينية التى تحتاجها . ومن أمثلة هذه النباتات المفترسة الدايونيا والدروسيرا وحامول الماء 

خطط تصنيفية للكائنات الحية


نظرا لتنوع الهائل فى أنواع الكائنات الحية كان لابد من تصنيفها فى مجموعات حتى تسهل دراستها وفيما يلى بعض الخطط التصنيفية القائمة على أسس ومبادئ علمية
أولا: تصنيف النباتات حسب الشكل الظاهرى :
تختلف النباتات من حيث الشكل الظهرى :
(1) بعض النباتات لا يمكن تمييزها إلى جذور وسيقان وأوراق مثل الطحالب بأنواعها الثلاثة الخضراء والحمراء والبنية .
(2) معظم النباتات تتميز إلى جذور وسيقان وأوراق مثل نبات الذرة والقمح والنخيل والكافور .
[b]ثانيا: تصنيف النباتات حسب طريقة التكاثر :
تصنف النباتات حسب طريقة التكاثر إلى
1- نباتات تتكاثر بتكوين الجراثيم :مثل نبات الفوجير ونبات كزبرة البئر وهما من النباتات الأرضية الصغيرة التى تعرف بالسراخس
2- نباتات تتكاثر بتكوين البذور : وهى تنقسم بدورها إلى
(1) النباتات معراة البذور : بذور هذه النباتات تتكون داخل مخاريط وليس داخل غلاف ثمرى مثل نبات الصنوبر ونبات السيكس .
(2) النباتات مغطاة البذور ( النباتات الزهرية ) تنقسم إلى :
- نباتات ذات الفلقة الواحدة : مثل الذرة ونبات القمح
- نباتات ذات الفلقتين : مثل نبات الفول ونبات البسلة .
ثالثا: تصنيف الحيوانات تبعا لطبيعة تدعيم الجسم :
تصنف الحيوانات حسب وجود دعامة إلى :
(1) الجسم رخو : مثل قنديل البحر والأخطبوط والديان حيث لا يحتوى جسم الكائن الحى على دعامة .
(2) الجسم مدعم : وتقسم هذه الحيوانات حسب مكان الدعامة إلى :
1- حيوانات ذات دعامة مثل المحار والقواقع .
2- حيوانات ذات دعامة داخلة كما فى الفقاريات مثل الأسماك والزواحف والطيور و الثدييات .
رابعا : تصنيف المفصليات حسب عدد الأرجل :
المفصليات هى حيوانات لا فقارية تتميز بنوع من الأرجل تسمى أرجلا مفصلية ويمكن تصنيفها حسب عدد هذه الأرجل .
1- الحشرات : لها ثلاثة أزواج من الأرجل المفصلية مثل الجراد والنحل والذباباب والصرصور .
2- العنكبوتيات : لها أربعة أزواج من الأرجل المفصلية مثل العنكبوت والعقرب
3- عديدة الأرجل : مثل أم 44و ذات الألف قدم .
خامسا : تصنيف الثدييات حسب عدد ونوع الأسنان :
(1) عديمة الأسنان : مثل : حيوان الكسلان والمدرع .
(2) ثدييات لها أسنان : وتنقسم حسب شكل ونوع الأسنان إلى :
1- حيوانات تتميز بأسنان أمامية ممتدة للخارج مثل القنفذ لكى تتمكن من القبض على الحشرات
2- حيوانات تتميز بأنياب مدببة وضروس بها نتوءات حادة مثل : الأسد والنمر .
3- حيوانات تتميز بقواطع حادة وتنقسم حسب عددها فى كل فك إلى :
- القوارض : حيوانات تمتلك زوجا واحدا من القواطع فى كل فك مثل الفأر والسنجاب .
- الأرنبيات : حيوانات تمتلك زوجين من القواطع بالفك العلوى وزوجا واحدا بالفك السفلى مثل الأرنب .
علم تصنيف الكائنات الحية :
هو أحد فروع علم الأحياء الذى يبحث فى أوجه الشبه والاختلاف بين الكائنات الحية ووضع المتشابه منها فى مجموعات حسب نظام معين لتيسير دراستها
وحدة التصنيف الأساسية للكائنات الحية ( النوع ) :
هو مجموعة من الكائنات الأكثر تشابها فى صفاتها الظاهرية والتى يمكنها أن تتزاوج فيما بينها لتنتج أفرادا جديدة خصبة تكون قادرة بدورها على التكاثر وحفظ النوع .

الوحدة الثالثة ( التنوع والتكيف فى الكائنات الحية ) الدرس الأول : (تنوع الكائنات الحية ومبادئ تصنيفها )


نشاط (1) : فحص قطرة من بركة ماء راكدة
الأدوات المستخدمة : ماء بركة – شريحة زجاجية – غطاء زجاجى – أزرق الميثلين – قطارة – مجخر ضوئى .
خطوات تجهيز العينة :
1- أضف قطرة من محلول أزرق الميثلين إلى قليل من ماء البركة .
2- ضع قطرة من ماء البركة على الشريحة الزجاجية وغطها بالغطاء الزجاجى برفق.
خطوات فحص العينة:
1- ضع الشريحة الزجاجية على منصة المجهر واستخدام العدسة الشيئية الصغرى فى فحص العينة .
2- كرر فحص العينة باستخدام عدسة شيئية أكبر .
صف ما تراه :
نتائج الفحص :
- مكنك أن ترى كثيرا من الكائنات الحية الدقيقة ومعظمها كائنات وحيدة الخلية مثل: الاميبا .. اليوجلينا ... البراميسيوم
- هذه الكائنات الحية الدقيقة تختلف عن بعضها فى الشكل ... وطريقة الحركة

الدرس الثالث (الطاقة الحرارية )


نشاط(1): ( الحرارة وانتقالها )
- ضع مجموعة كرات معدنية متماثلة فى ماء ساخن وأخرى فى ماء بارد واتركها حتى تتساوى درجة حرارة كل مجموعة مع درجة حرارة الماء المحيط بها تقريبا
- اخلط عددين متساويين منهما معا وضع معهما ترمومتر
- سجل قراءة الترمومتر

الملاحظة : انتقال درجة الحرارة من الماء الساخن إلى لماء البارد فى الخليط
الاستنتاج : الحررة تنتقل من الجسم الأعلى فى درجة الحرارة إلى الجسم الأقل فى درجة الحرارة عند تلامسهما ويستمر نتقال الحرارة بينهما حتى يتساويا فى درجة الحرارة .

نشاط(2): (درجة الحرارة والاحتكاك )
-اجعل كفى ديك متواجهين متلامستين ثم حركهما ليحتكا ببعضهما لمدة دقيقة واحدة تقريبا
الملاحظة : عند احتكاك اليدين ببعضهما تنتج حرارة .
الاستنتاج : بالاحتاك تتحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حرارية .
الطاقة الحرارية : هى صورة من صور الطاقة تنتقل من الجسم الأعلى فى درجة الحرارة إلى الجسم الأقل فى درجة الحرارة .
درجة الحرارة : هى الحالة الحرارية للجسم والتى يتوقف عليها اتجاه انتقال الحرارة منه أو إليه عند ملامسة جسم آخر وتتناسب مع طاقة حركة الجسيمات
نشاط(3): (انتقال الحرارة )
- أمسك ملعقة معدنية باليد وضعها فى كوب شاى ساخن .
- ماذا تشعر ؟
الملاحظة : نجد أن الملعقة ساخنة ز
الاستنتاج : توجد ثلاث طرق لانتقال الحرارة :
(أ‌) انتقال الحرارة بالتوصيل : هو انتقال الحرارة خلال بغض الأجسام الصلبة من طرف لآخر .
(ب‌) انتقال الحرارة بالأشعاع : هو انتقال الحرارة من الجسم الأعلى فى درجة الحرارة إلى الوسط المحيط ولا تحتاج إلى وسط مادى تنتقل خلاله الحرارة .
(ج) انتقال الحرارة بالحمل : هى انتقال الحرارة فى الوسط الغازى والسائل حيث تقل كثافة الجزئيات الساخنة وترتفع لأعلى وتزيد كثافة الجزيئات الباردة وتهبط لأسفل .
التطبيقات التكنولوجية التى تنتج حرارة :
1- المدفأة
2- السخان
3- الموقد
4- الأفران
بعض هذه التطبيقات يعمل بالوقود البترولى (كمورد غير دائم ) وبعضها يعمل بالكهرباء وبعضها يعمل بالطاقة الشمسية (كمورد دائم ) وبعضها هذه التطبيقات ملوث للبيئة وبعضها غير ملوث للبيئة .

    الدرس الثانى (تحولات الطاقة)


    نشاط 1 (بقاء الطاقة الميكانيكية) :
    أحضر بندول وادفعه باليد بلطف ثم اتركه وكرر ما سبق مع البندولين
    الملاحظة :
    عند إزاحة البندول نبذل شغلا وهذا الشغل يخزن فى البندول على صورة طاقة وضع وعند تركه تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركة تدريجيا حتى يصل إلى أقصى سرعة وعندها تصبح كل طاقته فى صورة طاقة حركة ثم يتكرر ذلك ويظل البندول متحركا محتفظا بطاقته الميكانيكية .
    أى أن الجسم يظل محتفظا بطاقته الميكانيكية تتبادل بين طاقتى الوضع والحركة ونطلق على ذلك قانون بقاء الطاقة الميكانيكية
    الاستنتاج :
    فى كل من البندول وعربة الملاهى تتبادل طاقة الوضع والحركة دون أن ينتهيا حيث يبقى مجموعهما عند أى لحظة ثابت .
    قانون بقاء الطاقة الميكانيكية :
    مجموع طاقتى الوضع والحركة لأى جسم فى مجال الجاذبية مقدار ثابت .
    نشاط 2 (تحولات الطاقة ):
    عند تشغيل السيارة تحدث تحولات عديدة للطاقة .
    داخل السيارة:
    1- يختزن الوقود طاقة ميكانيكية تتحول بالاحتراق داخل السيارة إلى طاقة حرارية ينتج عنها طاقة ميكانيكية تسبب حركة السيارة.
    2- جزء من الطاقة الميكانيكية يتحول إلى طاقة كهربية بواسطة الدينامو .
    3- جزء من الطاقة الكهربية يتحول إلى طاقة ضوئية بواسطة مصابيح السيارة .
    4- جزء آخر من الطاقة الكهربية يتحول إلى طاقة صوتية بواسطة الراديو كاسيت .
    5- جزء ثالث من الطاقة الكهربية يتحول إلى طاقة حرارية مرة أخرى بواسطة السخان الكهربى داخل تكييف السيارة .............. وهكذا .
    مما سبق :
    نتوصل إلى أن الطاقة لا تفنى ولكنها تتحول من صورة إلى اخرى بواسطة عديد من التطبيقات التكنولوجية مثل آلة الاحتراق الداخلى (محرك السيارة)- الدينامو – المصباح الكهربى – الراديو كاسيت – السخان الكهربى .
    من التحولات السابقة , نتوصل إلى قانون بقاء الطاقة .
    قانون بقاء الطاقة :
    الطاقة لا تفنى ولا تستحدث ولكن تتحول من صورة إلى إخرى . 

    الوحدة الثانية(الطاقة) الدرس الأول (مصادر الطاقة وصورها )


    إن الأنسان يحتاج إلى الطاقة فى حياته اليومية لتشغيل الأجهزة والآلات.
    أولاً : الوقود والطاقة
    لا تستطيع السيارة أن تسير بدون طاقة كما أنه لا يستطيع الأنسان القيام بالأنشطة المختلفة بدون غذاء.
    لأن الطاقة الناتجة من أحتراق الوقود داخل السيارة تجعلها قادرة على الحركة وكما أن الطاقة المستمدة من الغذاء تمكن الأنسان من القيام بالأنشطة المختلفة.
    ثانياً : صور الطاقة ومصادرها
    صور الطاقة1- طاقة ميكانيكية ( طاقة الوضع + طاقة الحركة)
    2- طاقة ضوئية
    3- طاقة كهربية
    4- طاقة حرارية
    5- طاقة صوتية
    6- طاقة كيميائية
    7- طاقة نووية
    مصادر الطاقة1
    - الشمس
    2- الغذاء
    3- حركة المياه
    4- الرياح
    5- الوقود
    6- التفاعلات النووية
    تجربة : ( توضح تحول الطاقة بين وضع وحركة)
    الخطوات1- أرفع كرة من كرات التنس من سطح الأرض إلى مستوى رأسك.
    2- أتركها تسقط ولاحظها وهى تستمر فى السقوط ثم الصعود.
    الملاحظة : نلاحظ أن الكرة تكتسب طاقة أضافية.
    التفسير : عند رفع الكرة تكتسب طاقة وضع وهى الشغل المبذول لرفع الكرة
    وعندما تتركها لتسقط تتحول هذه الطاقة الى طاقة حركية
    ثم تتحول طاقة الحركة الى طاقة وضع
    الأستنتاج : تتحول طاقة الوضع إلى حركة والعكس
    طاقة الوضع :الطاقة المخزونة بالجسم نتيجة بذل شغل مبذول عليه
    طاقة الحركة : الشغل المبذول فى أثناء حركة الجسم
    ملحوظة :
    1- عند وصول الجسم الساقط الى الأرض تكون الطاقة به طاقة حركة فقط.
    2- عند أعلى أرتفاع تكون الطاقة الميكانيكية بالجسم هى طاقة وضع فقط
    الطاقة الميكانيكية : هى مجموع طاقتى الوضع والحركة
    العوامل المؤثرة على طاقة الوضع : 1- وزن الجسم 2- الأرتفاع
    أولاً : وزن الجسم
    أحضر كرة وأتركها ثم أحضر كرتين وأتركهما ثم أحضر ثلاث كور وأتركهم وهكذا
    الملاحظة : كلما ذادت عدد الكرات يذداد المجهود
    الأستنتاج : طاقة الوضع المختزنة فى الجسم تذداد بزيادة الجسم
    ملحوظة : العلاقة بين طاقة الوضع ووزن الجسم علاقة طردية.
    ثانياً : تأثيرالأرتفاع على طاقة الوضع
    الخطوات: 1- أحضر كرة ثقيلة نسبياً ثم أرفع الكرة لأرتفاع نصف متر ثم أتركها لتسقط
    3- كرر ذلك مع زيادة الأرتفاع فى كل مرة
    الملاحظة : كلما ذاد الأرتفاع يذداد أرتفاع الكرة
    الأستنتاج : طاقة الوضع تذداد بأذدياد ارتفاع الجسم
    ملحوظة : العلاقة بين طاقة الوضع وأرتفاع الجسم علاقة طردية
    مما سبق نستنتج أن : طاقة الوضع = الوزن x الأرتفاع
    العوامل المؤثرة على طاقة الحركة : 1- السرعة 2- الكتلة
    حيث أن طاقة الحركة تزداد بزيادة كلاً من السرعة والكتلة
    مما سبق نستنتج أن : 1
    طاقة الحركة = ــــــــ الكتلة X مربع السرعة
    2
    الطاقة الميكانيكية = طاقة الوضع + طاقة الحركة
    مثال: قذف شخص كرة رأسياً لأعلى فكانت سرعتها 3أمتار/ ثانيةعند أرتفاع 4 أمتار
    فما الشغل المبذول على الكرة إذا كان وزن الكرة = 5 نيوتن وكتلتها 0.5 كجم
    الحل:
    طاقة الوضع = وزن الكرة x الأرتفاع
    = 5 x 4 = 20جول
    1
    طاقة الحركة = ـــــــ الكتلة X مربع المسافة
    2
    الشغل المبذول = الطاقة الميكانيكية
    = طاقة الوضع + طاقة الحركة
    = 20 X 2.25 = 22.25 جول
    ملحوظة:
    وحدة قياس الوزن (النيوتن)
    وحدة قياس الطاقة (الجول)

    الدرس الرابع(التركيب الذرى للمادة)


    تتركب المادة جزئيات والجزيئات تتركب من وحدات أصغر تسمى الذرات
    الذرة : هى أصغر وحدة بنائية فى المادة يمكن أن تشترك فى التفاعلات الكيميائية
    وأستخدمنا رموز تعبر عن العناصر لسهولة دراستها والتعامل معها
    أمثلة :
    ليثيوم : Li
    بوتاسيوم : K
    صوديوم : Na
    كالسيوم : Ca
    ماعنسيوم : Mg
    ألومنيوم : AI
    خارصين ( زنك) : Zn
    حديد : Fe
    رصاص : Pb
    نحاس : Cu
    زئبق : Hg
    ذهب : Au
    هيدروجين : H
    أكسجين : O
    نيتروجين : N

    نلاحظ :
    1- الرمز الموضح يمثل الذرة المفردة للعنصر
    2- إذا كان رمز العنصر واحد يكتب كبير (Capital )
    3- بعض الرموز يتكون من حرفين
    ( لأنها تكون مشتركة مع بعض العناصر فى الحرف الأول مثل الكربون والكالسيوم ، فيكتب الأول Capital ) والثانى ( Small )
    4- بعض الرموز لا تعبر عن نطق إسم العنصر
    ( وذلك لأن بعض العناصر لها أسماء لاتينية تختلف عن أسمائها الأنجليزية )
    تركيب الذرة
    مما تتركب الذرة: 1- النواة 2- الألكترونات
    أولاً النواة : توجد فى مركز الذرة وتتركز بها كتلة الذرة وشحنتها موجبة وتحتوى على نوعين من الجسيمات
    1- جسيمات ذات شحنة موجبة ( + ) تسمى بروتونات
    2- جسيمات متعادلة الشحنة ( + _ ) تسمى نيترونات
    ملحوظة :
    للتعبير عن ذرة أى عنصر نستخدم مصطلحين هما ( العدد الذرى ) و ( العدد التلى )
    العدد الذرى
    هو عدد البروتونات الموجبة الموجودة داخل نواة الذرة ويكتب أسفل يسار رمز العنصر
    العدد الكتلى
    هو مجموع أعداد البروتونات والنيترونات داخل مواة الذرة ويكتب أعلى رمز العنصر
    توضيح :عدد البروتونات = عدد الألكترونات = العدد الذرى
    العدد الكتلى = عدد البروتونات + عدد النيترونات
    عدد النيترونات = العدد الكتلى – عدد البروتونات
    ملحوظة
    قد يتساوى عدد النيترونات مع عدد البروتونات داخل النواة وقد يزيد عنها وهذا يؤثر فى كتلة الذرة
    إذا تغير عدد البروتونات تتغير الشحنة الموجبة للذرة ويتغير عددها الذرى والكتلى وتصبح ذرة لعنصر أخر

    ثانيا الألكترونات
    جسيمات سالبة الشحنة وكتلتها ضئيلة يمكن أهمال شحنتها
    تدور حول النواة بسرعة فائقة ( لذا لا تنجذب داخل النواة )
    مستويات الطاقة:مناطق وهمية تتحرك خلالها الألكترونات حسب طاقتها
    عدد مستويات الطاقة فى أكبر الذرات هو سبعة مستويات ويرمز لها مرتبة من الداخل الى الخارج
    K L M N O P Q
    وتسمى مستويات الطاقة أو أغلفة الطاقة أو مدارات
    لكل مستوى قيمة معينة من الطاقة تذداد كلما بعدنا عن النواة
    تشبع المستويات
    المستوى الأول K يتشبع بعدد 2 إلكترون
    المستوى الثانى L يتشبع بعدد 8 إلكترون
    المستوى الثالث M يتشبع بعدد 18 إلكترون
    المستوى الرابع N يتشبع بعدد 32 إلكترون
    من الخامس الى السابع لا تنطبق هذه القاعدة حيث تصبح الذرة غير مستقرة
    إذا أكتسب الألكترون كما من الطاقة : ينتقل الى مستوى طاقة أعلى ( وتصبح الذرة مثارة )
    إذا فقد الألكترون كما من الطاقة : يعود الى مستواه الأصلى ( وتعود الذرة لحالتها الطبيعية)
    ملحوظة
    الطاقة التى يكتسبها مساوية لفرق الطاقة بين المستويين وتسمى الكم أو الكوانتم
    الكم أو الكوانتم
    مقدار الطاقة التى يكتسبها أو يفقدها الألكترون لكى ينتقل من مستوى طاقة الى مستوى طاقة أخر
    المستوى الخارجى لأى ذرة لا يتحمل أكثر من 8 إلكترونات مهما كان رقم المستوى ماعدا المستوى الأول K
    التركيب الألكترونى والنشاط الكيميائى
    تكون الذرة فى حالة عدم أستقرار إذا كان المستوى الخارجى غير مكتمل بالألكترونات . لذلك عدد الألكترونات يتحكم فى دخول الذرة فى التفاعل الكيميائى
    إذا كان عدد الألكترونات فى المستوى الخارجى أقل من 8 فإن الذرة تدخل فى تفاعل كيميائى مع ذرة أو ذرات أخرى وتكون جرىء مستقر
    هناك ذرات لا تدخل التفاعل الكيميائى فى الظروف العادية بسبب أكتمال المستوى الخارجى لها مثل الغازات النبيلة
    معلومة : أصغر ذرة هى الهيدروجين أكبر ذرة هى اليورانيوم
    يقاس قطر الذرة بوحدة تسمى الأنجستروم وهو جزء من عشرة آلاف جزء من سم

    الدرس الثالث(المادة والطاقة)


    المادة يمكن أن تتحول من حالة إلى حالة أخرى عن طريق فقد أو أكتساب طاقة
    مثال : دورة الماء فى الطبيعة وتحولات المادة من صورة الى أخرى ولكن هل تتغير المادة بتغير حالتها.
    لمعرفة ذلك يجب أن نجرى النشاط التالى :
    تجربة (1) : أحضر قطعة شمع ثم عين كتلتها بإستخدام الميزان
    قم بتجزئة الشمعة ثم عين كتلتها مرة أخرى
    ضع الشمع المجزء فى جفنة فوق لهب حتى ينصهر .. ثم عين كتلتها مرة أخرى.
    المشاهدة: كتلة الجفنة وبها الشمع الصلب = يساوى كتلة الجفنة وبها الشمع المجزء = كتلة الجفنة وبها
    الشمع المصهور.
    الأستنتاج: كتلة المادة تظل ثابتة إذا ما تم تقسيمها أو تحولت من حالة إلى أخرى .
    تجربة (2): عين كتلة من الشمعة والجير الصودى بأستخدام الميزان .
    أشعل الشمعة فى أنبوبة زجاجية وضع عليها الجير الصودى .
    أطفأ الشمعة وعين كتلتها والجير الصودى مرة أخرى .
    المشاهدة : زيادة كتلة الجير الصودى وتقل كتلة الشمعة .
    التفسير: تزداد كتلة الجير الصودى نتيجة امتصاصها غاز ثانى أكسيد الكربون وبخار الماء الناتج من
    الشمعة
    والزيادة فى كتلة الجير الصودى أكبر من النقص فى كتلة الشمعة . لأن الشمعة عبارة عن كربون
    وهيدروجين أتحدا بأكسجين الهواء لتكوين ثانى اكسيد الكربون وبخار الماء
    الأستنتاج: المادة لا تستحدث من العدم
    قانون بقاء المادة : المادة لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن يمكن تحويلها من صورة الى أخرى
    الطــــــاقة
    الطاقة: هى القدرة على بذل شغل أو أحداث تغير .
    وحدة قياس الطاقة : تقاس بوحدات مثل ( الجول و السعر)
    نتيجة تطور المجتمعات الإنسانية حدث تطور كبير فى الحصول على مصادر الطاقة من الفحم الى البترول . ثم بدائل مثل طاقة الرياح . طاقة المد والجزر . الطاقة الشمسية . طاقة مساقط المياه . الوقود الحيوى
    مثال :
    1- تحويل الماء من الحالة السائلة الى بخار بالتسخين ( حيث يلزم أكتساب كمية من الطاقة الحرارية تظهر فى أرتفاع درجة الحرارة وتحوله الى بخار .
    2- تحويل الماء السائل الى ثلج بالتبريد ( حيث تختفى كمية من الطاقة فى صورة أنخفاض فى درجة حرارته تدريجيا )
    صور الطاقة وتحولاتها
    أمثلة صور الطاقة1- ميكانيكية 2- كهربية 3- صوتية 4- مغناطيسية
    5- شمسية 6- رياح 7- مد وجزر

    أمثلة لبعض تحولات الطاقة 1- دلك الفلين بشدة الطاقة المستخدمة حركية الطاقة الناتجة حرارية
    2- أضائة مصياح الطاقة المستخدمة كهربية الطاقة الناتجة ضوئية
    3- اشتعال البنزين الطاقة المستخدمة كيميائية الطاقة النتاتجة ضوئية
    تجربة (3) : لمعرفة بقاء الطاقة وتحولاتها
    الخطوات : كون دائرة كهربية مغلقة
    المشاهدة: وجود أكثر من صورة طاقة مثل (كهربية –حرارية –مغناطيسية – ضوئية)
    الأستنتاج: تحول الطاقة من صورة الى أخرى مثل تحول الطاقة الكهربية الى طاقة حرارية
    قانون بقاء الطاقة
    الطاقة لا تفنى ولا تستحدث ولكن يمكن تحويلها من صورة لأخرى
    المادة والطاقة 1- كان الناس يعتقدون أن الطاقة والمادة شيئان مختلفان
    2- أثبتت الأبحاث أن أنبعاث الطاقة يصاحبه نقص فى كتلة المادة
    3- دور العلماء فى دراسة التحولات بين المادة والطاقة
    فى عام1905 أعلن العالم بلانك نظريته
    نظرية بلانك : يمكن تحويل المادة إلى طاقة والعكس
    العلاقة : الطاقة = الكتلة المتحولة (كجم) * مقدار ثابت
    أينشتين Daboon : ( أستنتج أن قيمة هذا المقدار = مربع سرعة الضوء )

    الخميس، 22 مارس 2012

    الدرس الثانى المادة ودرجة الأنصهار

    تجربة : توضح العلاقة بين المادة ودرجة الانصهار 

    الخطوات : 1- ضع ثلجا مجروشا وبجواره ترمومتر وضعهما فى حمام مائى .
    2- عندما يبدأ الثلج فى الإنصهار أقوم بإبعاد الحمام المائى عن اللهب وسجل القراءة .
    3- كرر الخطوات السابقة مع شمعة بدل من الثلج وسجل قراءة الترمومتر .
    الملاحظة : تختلف درجة انصهار الثلج عن درجة انصهار الشمع .
    الاستنتاج : كل مادة لها درجة انصهار مختلفة عن المواد الأخرى .
    درجة الانصهار : هى الدرجة التى تتحول عنها المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة .
    الأنصهار : هو تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة .
    درجة الغليان : هى درجة الحرارة التى عندها تتحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية .
    الغليان : هو تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة .
    نقطة الغليان : هى الدرجة التى يكون عندها ضغط البخار للمادة مساويا الضغط الجوى .
    الصلابة : 
    1-بعض المواد الصلبة تكون لينة فى درجة حرارة الغرفة مثل المطاط .
    2-بعض المواد تحتاج إلى تسخين لكى تلين ويسهل تشكيلها مثل المعادن .
    3- هناك مواد صلبة لا تلين بالحرارة مثل الفحم والكبريت ولا تقبل للتشكيل .
    التوصيل الكهربى : 
    1- بعض المواد جيدة التوصيل مثل المعادن وبعض المحاليل مثل محاليل الأحماض والقلويات .
    2- بعضها لا توصل التيار مثل الغازات وبعض المحاليل مثل محلول السكر فى الماء وكلوريد الهيدروجين فى البنزين وبعض العناصر الصلبة مثل الكبريت والفسفور .
    التوصيل الحرارى :
    1- تختلف المواد فى قدرتها على التوصيل الحرارى  فهناك مواد رديئة التوصيل مثل الخشب والبلاستيك و مواد جيدة التوصيل مثل النحاس والحديد والألمونيوم .
    تطبيقات  صناعية :
    1- تصنع أسلاك الكهرباء من النحاس أو الألمونيوم .
    2- تصنع أوانى الطهى من الألمونيوم .
    3- تصنع مقابض أوانى الطهى من الخشب أو البلاستيك .
    4- يصنع مقبض المفك من الخشب على الرغم من يصنع المقبص نفسه من الصلب .
    المعادن والنشاط الكيميائى  :
    1- يختفى بربق بعض المعادن إذا تركت معرضة للهواء .
    2- مثال للعناصر نشطة كيميائيا ( البوتاسيوم - الصوديوم ) تتفاعل مع الأكسجين بمجرد تعرضها للهواء الرطب .
    مثال للعناصر تتفاعل مع الأكسجين بعد فترة ( الحديد والألمونيوم والنحاس ) لأنها أقل نشاطا .
    4- الذهب والفضة والنيكل والكروم أقل نشاطا لذا يصعب تفاعلها مع الأكسجين ويطلى بها المواد القابلة للصدأ .
    تطبيقات صناعية :
    1-طلاء الكبارى المعدنية وأعمدة الأنارة بين الحين والآخر لحمايتها من الصدأ .
    2-تغطية قطع غيارات السيارات من الشحم لحمايتها من الصدأ.
    3- غسل أوانى الطهى المصنوعة من الألمونيوم بجسم خشن لإزالة الطبقة المتكونة .


    الاثنين، 19 مارس 2012

    الدرس الأول (المادة وخواصها)

    المادة :هى كل ما له من كتلة وحجم (يشغل حيز من الفراغ ) 
    كل ما يحيط بنا فى أى مكان هو مادة تختلف المواد عن بعضها فى بعض الصفات مثل اللون والطعم والرائحة 
    قد يكون الأختلاف بين مادة وأخرى فى (لونها وطعمها ورائحتها أو فيها جميعا ) 
    امثلة :
    - يمكن استخدام اللون لتمييز بين كل من ( الحديد _ الفضة - الذهب ).
    - استخدام التذوق بين كل من (ملح الطعا م - السكر - الدقيق).
    - استخدام الرائحة فى التمييز بين كل من ( العطر - الخل - زيت الطعام ).
    ملحوظة :
    هنك مواد ليس لها لون أو طعم أو رائحة مثل ( الأكسجين - الماء ) فنفرق بينهما من حيث خواص آخرى 
    1- الكثافة 2- الصلابة 3- درجة الانصهار 4- التوصيل الكهربى 5- درجة الغليان 6- التوصيل الحرارى  
    أولا : المادة والكثافة
    الكثافة : هى كتلة وحدة الحجوم من المادة 
    الكثافة (جم /سم 3) =  الكتلة (جم ) الحجم ( سم3) 
    تجربة : توضح اختلاف المواد فى الكثافة 
    1- نحضر قطعة من الشمع , مسمار حديد , قطعة ثلج , قطعة خشب ,قطعة فلين , قطرات زيت الطعام 
    2- ضعهم فى حوض به ماء ولاحظ ما يحدث .
    الملاحظة : المواد ذات الكثافة الأقل من الماء تطفو فوق سطح الماء فى حين المواد ذات الكثافة الأعلى من الماء تغوص 
    الاستنتاج : الكتل المتساوية من المواد المختلفة لها حجوم مختلفة كما أن الحجوم المتساوية من المواد المختلفة يكون لها كتل مختلفة .
    تطبيقات على الكثافة : 
    1- عدم استخدام الماء فى إطفاء حرائق البترول 
    2- استخدمت فى الكشف عن غش المواد