دليل المعلم وحدة التفاعلات الكيميائية كيمياء الصف الحادي عشر
التغيرات الفيزيائية والكيميائية لتقديم الفكرة العامة لهذا الفصل ناقش الطلية حول حرق الخشب على أن تشتمل الأمثلة على حريق في غابة أو موقد يحرق فيه الخشب. واطلب اليهم أن يميزوا بين التغيرات الفيزيائية والكيميائية. التغير الفيزيائي لا يؤثر في التركيب الكيميائي للمادة، أما التغير الكيميائي فيغير هذا التركيب. واطلب إليهم أيضا أن يعددوا التغيرات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث للخشب. إذ قد تشتمل التغيرات الفيزيائية على تقطيع جذع الشجرة إلى قطع صغيرة، على حين قد تشتمل التغيرات الكيميائية على عملية البناء الضوئي لصنع الغذاء
واسأل الطلبة ما إذا كان حرق أية مادة يؤدي إلى تغير كيميائي، واطلب إليهم إعطاء أمثلة على ذلك. نعم ،الورق، الفحم، الخشب، والبترول. واسألهم عن نوع التغير الذي يحدث عند حرق الخشب، وأن يعللوا استجاباتهم. حدث تغير كيميائي لأن الخشب تحول إلى رماد.
الربط بالمعرفة السابقة
اطلب إلى الطلبة مراجعة المفاهيم الآتية قبل دراسة هذا الفصل من مثل، كتابة صيغ المركبات الأيونية، والمركبات الجزيئية.
استعمال الصورة
حرق المواد اطلب إلى الطلبة أن يتوقعوا ماذا سيحدث للأشجار إذا شب حريق في الغابة. سيحترق الخشب ويحدث له تغير كيميائي، أي أن الخشب سيتحول إلى فحم رماد. واطلب إليهم أيضا أن يعددوا التغيرات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث خلال حريق الغابة وبعده، وكيف تؤثر هذه التغيرات في البيئة والمخلوقات الحية في الغابة. ستتنوع الإجابات، ولكنها قد تشتمل على تدمير مصادر الغذاء للحيوانات، وتدمير مساكنها التي تحميها من تغيرات الطقس والحيوانات المفترسة، وتلويث المياه.
الخلفية النظرية للمحتوى
الربط بواقع الحياة نتجت كارثة الضباب الدخاني في لندن عام 1952,، والتي أدت إلى موت عدد كبير من الأشخاص، عما يعرف بالانقلاب الحراري، وهي حالة جوية تنتج عندما يحتجز فيها هواء بارد ساكن قريبا من سطح الأرض. فقد احتوى الضباب في ديسمبر عام 1952. على كميات غير عادية من السناج، والقطران، وثاني أكسيد الكبريت الناتجة من حرق الفحم الحجري في البيوت والمصانع. وارتفع معدل الوفيات الناجم عن الالتهاب الرئوي، والتهاب الشعب الهوائية، والسل، وفشل القلب، بشكل مفاجىء. وقد صرح أحد الأطباء البريطانيون في مقابلة مع هيئة الإذاعة البريطانية بأن الشيء المثير للاهتمام هو أن أحدا لم يدرك في ذلك الوقت أن عدد الوفيات كان يزداد إلى أن بدأت الأزهار تتفد من محلات بيع الأزهار، والتوابيت تنفد من محلات دفن الموتى.
استعمال المصطلحات العلمية
مقياس النانو اطلب إلى الطلبة البحث في معنى نانو. والتي قيمتها حوالي l)Y9 ومصطلح "تقنية النانو" وبعض تطبيقاتها المستقبلية المحتملة. علم الغرويات، ومعالجات البيانات المصغرة، والأنظمة الإلكترونية والميكانيكية
ماذا قرأت ؟ تحل ذرات عنصر محل ذرات عنصر آخر في مركب.
مختبر حل المشكلات
الهدف يربط الطلبة بين خواص الفلزات ونشاطها الكيميائي.
المهارات العملية تعرف السبب والنتيجة، تطبيق المفاهيم، التصنيف، التوقع.
استراتيجيات التدريس
اسأل الطلبة عما يجب معرفته من الخواص لتحديد نشاط الفلزات النسبي. الكهروسالبية، حالات التأكسد، نصف قطر الذرة، طاقة التأين، شحنة النواة الفاعلة، والخواص الدورية للعناصر.
اطلب إليهم البحث في كل من الخواص المذكورة، وكيف تساعد كل خاصية على توقع نشاط العنصر موضوع الدرس. تميل العناصر ذات طاقة التأين المنخفضة، ونصف القطر الكبير للتفاعل بصورة أسهل. كما يجب إعطاء بعض الاهتمام لاستقرار المدارات حول النواة.
التفكير الناقد
1. يجب أن تبين رسوم الطلبة البيانات بنفس دقة البيانات الموجودة في الجدول.
2. يزداد نصف القطر عند ازدياد العدد الذري، وتقل طاقة التأين، والكهر وسالبية كذلك.
3. ترتبط هذه الخواص بانخفاض النشاط كلما اتجهنا في المجموعة من الأعلى إلى الأسفل.
4. يقع عنصر الأستاتين (At) في المجموعة 17، وله خواص عناصر المجموعة نفسها (الهالوجينات). وسيكون الأستاتين على أساس هذا التوقع، في نهاية المجموعة حسب اتجاه الجدول الدوري.
التوسع
سلسلة نشاط الفلزات وضح للطلبة أن نشاط الفلزات في السلسلة يمكن وصفه بتفصيل أكبر مما هو في الشكل 313 فالفلزات الواقعة بين الماغتيسيوم و الحديد تتفاعل مع بخار الماء لا مع الماء البارد، و الفلزات الواقعة بين النيكل و الرصاص لا تتفاعل مع الماء أو البخار. كما أن الفلزات فوق الفضة تتفاعل مع الأكسجين مكونة أكاسيد، على حين أن الفضة والبلاتين و الذهب تكون أكاسيد فقط بشكل غير مباشر.
تطبيق الكيمياء
الحلي (المجوهرات) اسأل الطلبة هل سبق أن أصيبوا بحساسية من الحلي المعدنية ؟ مع الأخذ بعين الاعتبار موقع النيكل والذهب والفضة و البلاتين في سلسلة النشاط. واسألهم أيضا أي هذه الفلزات أكثر نشاطا وأيها أقل ؟
الأكثر نشاطا: النيكل، والأقل نشاطا: الذهب. ثم اسألهم أي هذه الفلزات أكثر احتمالا في تسبب الحساسية عند استعمالها في الحلي. النيكل، و أي أنواع الحلي الفلزية يعد أفضل اختيار لشخص لديه حساسية من الحلي ؟ الذهب، البلاتين الفضة
ماذا قرأت ؟ إنها الأيونات التي لا تشارك في التفاعل.
استعمال المصطلحات العلمية
المتفرج اطلب إلى الطلبة البحث في معنى مصطلح "متفرج" عندما يتكلمون عن حدث رياضي وربط المصطلح بالكيمياء
التوسع
المواد المزيلة لعسر الماء اسأل الطلبة ما إذا كان الماء في بيوتهم يسرا أم عسرا. واشرح لهم أن الماء العسر يحتوي على نسبة عالية من أملاح الكالسيوم والماغنيسيوم، وأنه سيكون زبدا صابونيا على المغاسل وأماكن الاستحمام، ولا يساعد على تنظيف الملابس تماما من الصابون، و سيترك رواسب في الأوعية التي يغلي فيها. ووضح لهم أنه بالإمكان جعل الماء العسر يسرا باستبدال أيونات الكالسيوم والماغنسيوم بأيونات الصوديوم، و اسأل الطلبة لماذا استبدلت أيونات الكالسيوم والماغنيسيوم بأيونات الصوديوم. لأن أيونات الصوديوم أكثر نشاطا من أيونات الكالسيوم والماغنيسيوم. واسألهم أيضا فيما إذا زيادة الماغنيسيوم سيؤدي إلى مخاطر صحية على بعض الاشخاص
الهدف
سيتعلم الطلبة كيف يستعمل اليراع (ذباب النار) والمخلوقات الأخرى التفاعلات الكيميائية لإنتاج تلألؤ حيوي.
الخلفية النظرية
يستعمل اليراع أكسيد النيتريك للتحكم في إنتاج الضوء. وهو يتكون من اتحاد النيتروجين والأكسجين في الجو عند حرارة عالية. ويمكن أن يساهم هذا الغاز في تحطيم الأوزون، ويؤدي إلى المطر الحمضي، كما أنه مركب مهم في كثير من الأنظمة الحية.
المايتوكوندريا مراكز توليد الطاقة في الخلية، وهي تأخذ الأكسجين وتزود الخلية بالطاقة. و معظم الأحداث التي تمنع الأكسجن عن المايتو كوندريا تعد ضارة أو حتى قاتلة للخلايا، و لكن في هذه الحالة، فإن وقف عمل
المايتو كوندريا هو سبب تفاعل التلألؤ الحيوي في اليراع.
استراتيجيات التعليم
• يظهر الشكل عددا من اليراع بالإضافة إلى صورة يراعة مكبرة. كما أنه يوضح بعض التطبيقات للبروتين المتألق
وضح للطلبة أنه يجب أن يعود اللوسفرين إلى حالته للومض قبل أن تستطيع اليراعة الوميض مرة ثانية، ولهذا فإن هذا التفاعل حلقي ينتهي حيث بدأ.
وكثير من التفاعلات الحيوية هي أيضا حلقية. ناقش في الصف أسباب حدوث التفاعلات الكيميائية الحلقية في الطعام ، واذكر بعض الأمثلة الأخرى عليها. الهضم و التنفس