Transcript المبنى الجسيمي للمادة

‫المبنى الجسيمي للمادة‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫المضامين‬
‫اسس النموذج الجسيمي – كمفسر لظواهر طبيعية‪ ,‬ولمميزات التحول من حالة تراكمية الخرى‪.‬‬
‫‪ ‬تغيرات تطرأ على المادة نتيجة تغير درجة الحرارة‪.‬‬
‫‪ ‬تحوالت المادة من حالة تراكمية الخرى نتيجة تغير درجة الحرارة‪.‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫اسس المبنى الجسيمي‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫جميع المواد في الطبيعة مبنية من جسيمات تتحرك تلقائيا ال يوجد بينها‬
‫اال الفراع‪.‬‬
‫يوجد بين الجسيمات قوى تجاذب وقوى تنافر‪.‬‬
‫ظواهر تتعلق بالجسيمات‪ :‬انتشار‪ ,‬قابلية االنضغاط‪..‬يمكن تعليلها اعتمادا‬
‫على النموذج الجسيمي‪.‬‬
‫استيعاب وفقدان الجسم للحرارة قد يسبب‪:‬تحول المادة من حالة تراكمية‬
‫الخرى‪ ,‬تغير بالحجم‪ ,‬تغير بدرجة الحرارة‪.‬‬
‫تسخين‪/‬تبريد المادة يسبب تغير بدرجة الحرارة حتى يصل درجة التحول‪,‬‬
‫ال تتغير درجة الحرارة في مرحلة التحول من حالة تراكمية الخرى حتى‬
‫تتم عملية التحول باكملها‪.‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫النموذج الجسيمي يفسر ظواهر طبيعية‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫قابلية الغاز لالنضغاط‪.‬‬
‫انتشار الغازات وانتشار السوائل‪.‬‬
‫انتشار غاز بغاز وسائل بسائل وصلب بسائل‪...‬‬
‫تحول المادة من حالة تراكمية الخرى‪.‬‬
‫يوجد ضغط للغازات‪.‬‬
‫درجة االنصهار ودرجة الغليان تختلف من مادة الخرى‪.‬‬
‫تأثر درجة الغليان بالضغط ‪.‬‬
‫تمدد االجسام نتيجة التسخين‪.‬‬
‫التبجر يسبب انخفاض درجة الحرارة‪.‬‬
‫حجم القطرة تختلف من سائل الخر‪.‬‬
‫ظواهر تتعلق بفروق الضغط‪.‬‬
‫وتيرة التبخر تختلف من سائل الخر‪.‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫خواص المادة تنبع من‪:‬‬
‫الجسيمات وما بينها‬
‫‪‬نوع الجسيمات‬
‫‪‬ترتيب الجسيمات‬
‫‪‬القوى بين الجسيمات‬
‫(تأثير متبادل كهربائي)‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫معظم المواد في الطبيعة تظهر في ثالث حاالت تراكمية للمادة‪:‬‬
‫صلب‪ ,‬سائل‪ ,‬غاز‬
‫المصطلح "حاالت تراكمية“‪" :‬تراكم الجسيمات“ = حالة تجمع‬
‫الجسيمات التي تبني المادة‬
‫درجة حرارة التحول من حالة تراكمية الخرى تختلف من مادة‬
‫الخرى وتعتبر صفة مميزة للمادة‪.‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫لمادة جزيئاتها ثنائية الذرات‬
‫غاز‬
‫)‪(g‬‬
‫سائل‬
‫)‪(l‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫صلب‬
‫)‪(s‬‬
‫مواقع وروابط على شبكة االنترنت‬
‫اضغط‬
‫هنا‪‬‬
‫فيلم‪‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫•مميزات الحاالت التراكمية المختلفة بحسب النموذج الجسيمي‪ -‬قابلية االنضغاط‪ ,‬الحجم‪ ,‬سرعة‬
‫الجسيمات‪...‬‬
‫‪http://www.youtube.com/watch?v=s-KvoVzukHo&feature=related‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫‪10‬‬
‫ما هي الصفات المشتركة للصلب والغاز ؟‬
‫(احط البند الصحيح بدائرة)‬
‫‪ .I‬الجسيمات تتحرك بانتظام‬
‫‪ .II‬يوجد بين الجسيمات في الصلب والغاز فراغ‬
‫‪.III‬البعد بين الجسيمات كبير‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫درجة الحرارة‬
‫درجة الحرارة عبارة عن مقدار فيزيائي كمي يعبر عن مفاهيم‬
‫”الحرارة“ و ”البرودة“‪ .‬من المنطلق الفيزيائي‪ :‬درجة الحرارة‬
‫تعبر عن ”مستوى الحركة“ لجسيمات المادة ويشكل مقياس لطاقة‬
‫الحركة للجسيمات‪.‬‬
‫‪http://www.harcourtschool.com/activity/states_of_m‬‬
‫‪atter/molecules.swf‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫طرق انتقال الحرارة‬
‫التوصيل أو النقل الحراري‪:‬‬
‫الطريقة التي تنتقل فيها الحرارة في األجسام الصلبة ( و كذلك في السوائل ‪ ،‬و‬
‫الغازات ‪ ،‬على نطاق أضيق ) ‪ .‬تنتقل الطاقة في النواقل الجيدة بسرعة ‪ ،‬و‬
‫يحدث ذلك أساسا ً بحركة االلكترونات الحرة ‪ .‬فضالً ايضا ً عن اهتزاز الذرات ‪( .‬‬
‫الحمل ‪:‬‬
‫يجب حدوث مالمسة بين الجسمين‬
‫طريقة تنتقل بها الطاقة في السوائل و الغازات ‪ .‬إذا سخن غاز أو سائل فإنه يتمدد فتقل كثافته و‬
‫يرتفع ‪ ،‬و ينخفض الغاز أو السائل األبرد ليحتل مكانه ‪ .‬و هكذا ينشأ تيار الحمل ‪.‬‬
‫اإلشعاع ‪:‬‬
‫طريقة النتقال الطاقة من مكان ساخن الى مكان بارد دون ان يكون للوسط أي دور‪ .‬يمكن ان يحصل ذلك داخل‬
‫الخالء ‪ ،‬على عكس النقل و الحمل ‪ .‬و يستخدم مصطلح (( اإلشعاع)) كثيراً لإلشارة إلى الطاقة الحرارية نفسها‬
‫التي تسمى بخالف ذلك الطاقة الحرارية المشعة‪ .‬يأخذ اإلشعاع شكل موجات كهرومغناطيسية ‪ ،‬و خصوصا ً‬
‫اإلشعاع تحت األحمر ‪.‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫عند تسخين الغاز‪,‬‬
‫السائل او الصلب ترتفع‬
‫درجة الحرارة بسبب‬
‫ازدياد سرعة‬
‫الجسيمات‪.‬‬
‫درجة الحرارة‬
‫غاز‬
‫سائل‪ +‬غاز‬
‫غليان‬
‫درجة الحرارة تبقى ثابتة اثناء‬
‫سيرورة االنصهار والغليان ‪.‬‬
‫يتم توفير الطاقة للتغلب على‬
‫قوى التجاذب بين الجسيمات‪.‬‬
‫درجة حرارة‬
‫الغليان‬
‫سائل‬
‫صلب‪ +‬سائل‬
‫انصهار‬
‫صلب‬
‫طاقة)‪(K.J‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫درجة حرارة‬
‫االنصهار‬
‫يمكن االنتقال بين حاالت الماده عن طريق التسخين او التبريد‬
‫تبخير‪-:‬انتقال المادة من على سطح السائل من الحالة التراكمية السائلة للحالة‬
‫التراكمية الغازية‪ ,‬بمعنى تحول جسيمات المادة من حالة تراكمية تكون به‬
‫الجسيمات متقاربة متكاثفة لحالة تراكمية تكون بها الجسيمات متباعدة غير متكاثفة‬
‫التكثف عبارة عن عملية تحول المادة من غاز الى سائل عن طريق التبريد بمعنى‬
‫تحول جسيمات المادة من حالة تراكمية تكون بها الجسيمات متباعده لحالة تراكمية‬
‫تكون بها الجسيمات متقاربه ومتكاثفة‬
‫التجمد‪ -:‬عبارة عن عملية تحول المادة من سائل الى صلب عن طريق التبريد ‪,‬بمعنى‬
‫تحول جسيمات المادة من حالة تراكمية تكون بها الجسيمات متباعدة لحالة تراكمية‬
‫تكون بها الجسيمات متقاربة ومتكاثفة‬
‫االنصهار‪ -:‬هي تلك الحاله التي تتحول فيها الماده من الحاله الصلبه الى الحاله‬
‫السائله عن طريق التسخين بمعنى تحول جسيمات المادة من حالة تراكمية تكون‬
‫بها الجسيمات متقاربة متكاثفة لحالة تراكمية تكون بها الجسيمات متباعدة غير‬
‫متكاثفة‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫الحاالت التراكمية للمادة‪ -‬اجمال‬
‫تكثف‬
‫غاز‬
‫تجمد‬
‫سائل‬
‫غليان‬
‫صلب‬
‫انصهار‬
‫تسامي‬
‫تسامي – انتقال المادة من الحالة التراكمية الصلبة للحالة التراكمية الغازية مباشرة‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫نميز بين الغليان والتبخر‬
‫الغليان‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تغير الحالة التراكمية من الحالة‬
‫التراكمية السائلة للحالة‬
‫التراكمية الغازية‬
‫تتم بدرجة حرارة الغليان فقط‬
‫تتم بحجم السائل باكمله نرى‬
‫فقاعات غاز‪.‬الفقاعات تحوي‬
‫المادة بالحالة التراكمية الغازية‬
‫بعد تحولها من الحالة التراكمية‬
‫السائلة‪.‬‬
‫التبخر‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تغير الحالة التراكمية من الحالة‬
‫التراكمية السائلة للحالة‬
‫التراكمية الغازية‬
‫يتم دوما وبجميع درجات‬
‫الحرارة‪.‬‬
‫يتم على سطح السائل فقط‬
‫‪ ‬ال نرى فقاعات غاز‪.‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫الذوبان‬
‫المحلول عبارة عن خليط متجانس لمادتين او اكثر‪ .‬المادة المكونة‬
‫من جسيمات تحيط جسيمات المواد االخرى المكون للمخلوط‬
‫تدعى مذيب‪ ,‬والمواد األخرى بالمحلول تدعى مذاب‪ .‬عند‬
‫االذابة تتكون قوى جاذبية بين جسيمات المذيب وجسيمات‬
‫المذاب‪ .‬في المحاليل المائية تتجاذب جزيئات الماء وجسيمات‬
‫المواد المذابة وتحيط بها‪.‬‬
‫‪http://stwww.weizmann.ac.il/g‬‬‫‪chem/chem2000/nacl/home2.html‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫عندما يكون المحلول لمادة ايونية (الكتروليت)‪ .‬المحلول‬
‫قوى تجاذب بين االيونات وبين جزيئات الماء وهكذا‬
‫نحصل على ايونات محاطة بجزيئات الماء‪.‬‬
‫نموذج محوسب الذابة ملح الطعام بالماء‪.‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫ضغط الغاز‬
‫تحرك الجسيمات بحرية يؤدي الى تصادم الجسيمات مع‬
‫بعضها ومع جدران الوعاء‪.‬‬
‫تصادم الجسيمات بجدران الوعاء يؤدي الى ضغط على‬
‫الجدران‪،‬‬
‫كلما ازدادت هذه التصادمات‪ ،‬ازداد الضغط‪.‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫ضغط الغاز‬
‫‪.1‬‬
‫ما الذي يؤثر على ضغط الغاز؟‬
‫‪.2‬‬
‫هل يمكن أن نغير ضغط الغاز؟‬
‫‪.3‬‬
‫اذا كان من الممكن أن نغير ضغط الغاز‬
‫لماذا يمكن ذلك؟‬
‫‪.4‬‬
‫كيف يمكن أن نغير ضغط الغاز؟‬
‫اقترح طريقة لذلك‪.‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫يمكن ان نزيد ضغط الغاز بواسطة‪:‬‬
‫تصغيرحجم الغاز عن طريق‬
‫تصغير حجم الوعاء‬
‫زيادة درجة الحرارة في وعاء‬
‫مغلق‬
‫اضافة كمية أخرى من الغاز‬
‫الى الوعاء المليء‬
‫جهاز لقياس‬
‫الضغط‬
‫”منفاخ“ يستعمل‬
‫لزيادة كمية الهواء‬
‫في الوعاء‬
‫ميزان حرارة‬
‫هيا بنا نفحص ذلك‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫مصدر حرارة‬
‫اذا زادت كمية الغاز ولم‬
‫يتغير حجم االناء‬
‫يزداد ضغط الغاز‬
‫اذا صغر حجم االناء ولم‬
‫تتغير كمية الغاز‬
‫يزداد ضغط الغاز‬
‫اذا كبرت درجة حرارة‬
‫الغاز ولم يتغير حجم الغاز‬
‫أو كميته‬
‫يزداد ضغط الغاز‬
‫ألن ازدياد عدد الجسيمات يزيد‬
‫من كثافتها ويؤدي الى ازدياد عدد‬
‫التصادمات في جدران االناء‬
‫ألنه يصبح مجال حركة الجسيمات‬
‫أصغر‪ ،‬تكون الجسيمات مكتظة‬
‫أكثر من قبل مما يزيد عدد‬
‫التصادمات في جدران االناء‬
‫ألنه تصبح حركة الجسيمات أسرع‬
‫من قبل مما يزيد عدد التصادمات‬
‫في جدران االناء وقوتها‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫‪‬تسخين اناء اغلقت فوهته ببالون‬
‫‪http://www.youtube.com/watch?v=Aou68rhbZYQ‬‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫‪- 2‬شرح مفهوم الضغط باعتماد النموذج‬
‫الجزيئي‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫هواء محجوز‬
‫‪2‬‬
‫تقارب الجزيئات و‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫ازدياد سرعة حركتها‬
‫‪3‬‬
‫تباعد الجزيئات و‬
‫تناقص سرعة حركتها‬
‫المبنى الجسيمي للمادة – الحالة التراكمية للمادة ‪ -‬اجمال‬
‫الحالة التراكمية‬
‫للمادة‬
‫صلب‬
‫سائل‬
‫غاز‬
‫تراكم الجسيمات‬
‫الجسيمات مرتبة جدا ومتراصة‪,‬‬
‫الفراغات بينها قليلة نسبيا وحركة‬
‫الجسيمات مقيدة جدا والجسيم‬
‫يتحرك على شكل ذبذبة في مكانه‬
‫الثابت‪.‬‬
‫الجسيمات متقاربة ويوجد بينها‬
‫قوى تجاذب ولكن الفراغات بينها‬
‫أكبر من الفراغات بين الجسيمات‬
‫بالحالة الصلبة مما يمكن نوعين‬
‫من حركة الجسيم‪ :‬ذبذبة ‪+‬‬
‫دحرجة‬
‫الجسيمات متباعدة جدا وتتحرك‬
‫عشوائيا وال يوجد بينها قوى‬
‫تجاذب مما يمكن ثالثة انواع‬
‫للحركة‪ .‬ذبذبة‪ ,‬دحرجة وازاحة‬
‫شكل المادة‬
‫حجم وشكل ثابت‬
‫حجم ثابت بسبب قوى‬
‫التجاذب والشكل متغير‬
‫بسبب حرية الحركة‬
‫حجم وشكل متغير بسبب‬
‫عدم وجود قوى تجاذب‬
‫وحرية الحركة‬
‫قابلية االنضغاط‬
‫غير قابل لالنضغاط‬
‫قابل لالنضغاط الضئيل جدا‬
‫قابل لالنضغاط بشكل ملحوظ‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬
‫مدرسة النجاح االعدادية‪ -‬طاقم العلوم‬