ورقاتشرح درس تركيب المادة اول متوسط الفصل الأول
الذرة أصغر وحدة بناء في العنصر وتتكون من نواة فيها بروتونات موجبة ونيوترونات متعادلة، وتحيط بها إلكترونات سالبة.
أهداف الدرس
- يصف تطور نموذج الذرة من ديموقريطس إلى نموذج السحابة الإلكترونية.
- يحدد مكونات الذرة وشحنة كل منها وموقعه.
- يفسّر لماذا الذرة متعادلة كهربائيًا.
- يحسب عدد الجسيمات في ذرة من عددها الذري وكتلتها.
المفهوم الأساسي
الذرة أصغر وحدة بناء في العنصر وتتكون من نواة فيها بروتونات موجبة ونيوترونات متعادلة، وتحيط بها إلكترونات سالبة.
شرح الدرس
لو قسمت قطعة من الذهب إلى أجزاء أصغر وأصغر فهل تتوقف القسمة؟ العلماء يعتقدون أن المادة تتكون من جسيمات صغيرة جدًا تسمى الذرات. ولم يروها مباشرة، وإنما صنعوا نماذج لها بالأدلة.
تطور نموذج الذرة
- ديموقريطس: فكرة قديمة بأن المادة تتكون من جسيمات صغيرة جدًا لا تنقسم سماها «الذرة».
- دالتون: كل عنصر مكون من ذرات متشابهة، والذرة كرة صلبة مصمتة.
- طومسون: اكتشف الإلكترون، فصوّر الذرة كرة موجبة فيها إلكترونات سالبة موزعة.
- رذرفورد: اكتشف النواة الموجبة الصغيرة الكثيفة في مركز الذرة بتجربة رقيقة الذهب، وفي الفراغ الذي حولها الإلكترونات.
- بور: وضع الإلكترونات في مستويات طاقة مدارية حول النواة.
- نموذج السحابة الإلكترونية: لا تتحرك الإلكترونات في مسارات ثابتة، بل توجد في مناطق احتمال تشبه السحابة حول النواة.
كل نموذج جديد عدّل القديم بدليل جديد، وهذا ما يعبّر عن طبيعة العلم.
مكونات الذرة
تتكون الذرة من ثلاثة جسيمات دون ذرية:
- البروتون: شحنته موجبة (+١) ويوجد في النواة.
- النيوترون: متعادل لا شحنة له ويوجد في النواة.
- الإلكترون: شحنته سالبة (−١) ويتحرك في الحيز حول النواة، وكتلته أقل بكثير من كتلة البروتون.
«تتركز كتلة الذرة في النواة، ويشغل الفراغ الذي تتحرك فيه الإلكترونات معظم حجمها.»
وبما أن عدد البروتونات الموجبة في الذرة يساوي عدد الإلكترونات السالبة فهي متعادلة كهربائيًا.
العدد الذري والعدد الكتلي
- العدد الذري: عدد البروتونات في نواة الذرة، وهو يميّز العنصر عن غيره.
- العدد الكتلي: مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في النواة.
مثال محلول: ذرة عددها الذري ١١ وعددها الكتلي ٢٣. عدد البروتونات = ١١، وعدد الإلكترونات = ١١ لأن الذرة متعادلة، وعدد النيوترونات = ٢٣ − ١١ = ١٢.
حجم الذرة صغير جدًا، فعرض شعرة الإنسان يساوي مئات الآلاف من الذرات مصفوفة جنبًا إلى جنب.
حفظ الكتلة والذرات
في التفاعل الكيميائي لا تفنى الذرات ولا تُستحدث، وإنما يُعاد ترتيبها في مواد جديدة، ولذلك تحفظ الكتلة. ومثال ذلك أن ذرتي الهيدروجين وذرة الأكسجين تعيدان ترتيب نفسيهما فتكوّنان جزيء الماء H₂O.
نشاط تعليمي
النشاط الأول
ارسم نموذج ذرة تحتوي على ٣ بروتونات و٤ نيوترونات و٣ إلكترونات، ثم بيّن موضع كل جسيم.
النواة في الوسط وفيها ٣ بروتونات و٤ نيوترونات، والإلكترونات الثلاثة حولها، والعدد الكتلي = ٣ + ٤ = ٧.
أن يمثّل الطالب مكونات الذرة.
التطبيق الثاني
ذرة عددها الذري ٨ وعددها الكتلي ١٦. احسب عدد كل جسيم فيها.
بروتونات ٨، إلكترونات ٨، نيوترونات ١٦ − ٨ = ٨.
أن يحسب الطالب مكونات الذرة.
الموقف الثالث
في تجربة رذرفورد اخترقت معظم جسيمات ألفا رقيقة الذهب ورُدّ القليل منها. ماذا استنتج؟
أن في الذرة فراغًا كبيرًا وأن في مركزها نواة صغيرة كثيفة موجبة.
أن يفسر الطالب دليل اكتشاف النواة.
ملاحظات مهمة
- 1الذرة تتكون من نواة وإلكترونات.
- 2البروتون موجب والنيوترون متعادل والإلكترون سالب.
- 3العدد الذري = عدد البروتونات.
- 4العدد الكتلي = البروتونات + النيوترونات.
أخطاء شائعة
- ✗ خطأالقول إن الإلكترونات تدور حول النواة كالكواكب في مسارات ثابتة.✓ الصواب: النموذج الحديث يعتبرها في سحابة احتمالية حول النواة.
- ✗ خطأالاعتقاد أن الذرة صلبة بالكامل.✓ الصواب: معظم حجم الذرة فراغ تتحرك فيه الإلكترونات.
ملخص الدرس
- تطور نموذج الذرة: ديموقريطس، دالتون، طومسون، رذرفورد، بور، السحابة.
- النواة فيها بروتونات ونيوترونات والإلكترونات حولها.
- الذرة متعادلة لتساوي البروتونات والإلكترونات.
- العدد الكتلي − العدد الذري = عدد النيوترونات.
هل أتقنت الدرس؟اختبر نفسك من خلال اختبار قصير من عدة أسئلة.
