الوحدة 16
المواد الصلبة والسائلة والغازية
التجربة الاستهلالية
الطفو والكثافة
لماذا تطفو السفن ؟ هل وزنها أقل فعلا أم توجد قوة أخرى تدفعها إلى أعلى ؟ ماذا عن الأجسام التي تغوص ، مثل الصخر ؟ هل توجد قوة تدفعها إلى أعلى أيضا ؟
المطويات
قم بإنشاء مطوية لخريطة المفاهيم ضع أسما للصفحات كما هو موضح . استخدمها لتنظيم ملاحظاتك حول المواد المسلية والسائلة والغازية
التجربة الاستهلالية الطفو والكثافة
الهدف استخدام التجربة الاستهلالية التعريف الطلاب بخواص الموانع
التحضير قبل أن يؤدي الطلاب هذا النشاط ، أحضر شريط قياس متريا
المواد قارورة ماء بلاستيكية يمكن التخلص منها ( ذات غطاء ) وماء وميزان زنبركي وحوض أو إناء كبير
استراتيجيات التدريس ساعد الطلاب على إعداد جداول بيانات التسجيل قياساتهم فيها
الإجراء اطلب من الطلاب تحديد المخاطر المتعلقة بالسلامة في هذه التجربة واتباع الإجراء أدناه .
1 . أملاً قارورة ماء بلاستيكية للاستعمال مرة واحدة بالماء تماما ضع الغطاء على قارورة الماء
2 . قم بتعليق قارورة الماء في ميزان زنبركي لوزنها
3 . أثناء توصيل الميزان الزنبركي ، اغمر قارورة الماء تماما في حوض ماء كبير بحيث لا تمس القاع . دون القراءة الجديدة الظاهرة على الميزان الزنبركي
التفكير الناقد
4 . هل سيكون حمل صخرة كبيرة من الأرض أسهل أم من قاع حوض سباحة ؟ اشرح إجابتك
سيكون حمل الصخرة من قاع حوض السباحة أسهل لأن الماء سيدفع الصخرة إلى أعلى
التقويم
العملية اسأل الطلاب عن طريقة اختلاف نتيجة هذا النشاط إذا وضعوا رمالا في القارورة بدلا من الماء . كان وزن القارورة سيقل في الماء عن في الهواء ، لكن القارورة كانت لتغوص إلى القاع .
تقديم الوحدة
المسافة بين الجسيمات
وفر للطلاب عددا من العملات المعدنية الصغيرة أو قطع حلوى صغيرة قرصية الشكل . اطلب من الطلاب توزيع العملات المعدنية الصغيرة بالتساوي على مسطرتين متوازيتين نفصل بينها مسافة تبلغ حوالي 20 cm . أخبر الطلاب أن يحركوا المسطرتين باتجاه بعضهما حتى تكونا على بعد حوالي 10cm عن بعضهما . اسأل الطلاب عن طريقة تغير المسافة بين العملات المعدنية الصغيرة . ثم اطلب من الطلاب تحريك المسطرتين باتجاه بعضهما حتى تكونا قريبتين قدر الإمكان . أسأل الطلاب من طريقة تغير ترتيب العملات المعدنية الصغيرة . إذا كانت العملات المعدنية الصغيرة تمثل جزيئات غاز ، فكيف تغيرت كثافة الغاز ؟
الفكرة الرئيسة
الجسيمات في المادة تتكون كل المواد من جسيمات - ذرات أو أيونات أو جزيئات - موجودة في حالة حركة مستمرة عشوائية . تمتلك تلك الجسيمات قوى كهربائية بعضها على بعض وتعتمد على طبيعة الجسيمات والمسافة بينما ۔ وكلما أصبحت الجسيمات أكثر بعدا من بعضها ، انخفضت شدة القوى بينها . في المواد الصلبة والسائلة ، تكون المسافة بين الجسيمات حوالي m 1010 . ونتيجة لذلك تكون كثافة الحالة الصلبة والحالة السائلة لأغلب المواد متشابهة . وفي الغازات عند ضغط الغلاف الجوي ودرجة حرارة الغرفة ، تكون المسافة بين الجسيمات أكبر بحوالي 1.000 ضعف عادة
استخدام الصورة
حالات المادة يمكن تصنيف أغلب المواد الموجودة على كوكب الأرض إلى واحدة من ثلاث مجموعات الصلبة والسائلة والغازية . اطلب من الطلاب تحديد أمثلة على كل حالة من حالات المادة الموضحة في الصورة . الهواء و بخار الماء غازات ، والماء سائل والصخور والثلج والجبل والجليد مواد صلبة . اطلب من الطلاب شرح ما يحتاج إليه الياء ليتحول من حالة إلى أخرى إضافة أو فقد طاقة حرارية (حرارة)
المادة والطاقة الحرارية
الفكرة الرئيسية
قد توجد المادة في حالة صلبة أو سائلة أو غازية أو بلازمية
روابط من القراءة بالحياة اليومية يمكن أن يكون الماء مشروبا باردا منعشا او سطحا صلبا للتزحلق عليه أو غازا ساخنا خطيرا . فسلوك الماء يعتمد على حالته
النظرية الحركية
نلاحظ المواد الصلبة والسائلة والغازية في كل يوم ، انظر إلى الشكل 1 هل يمكنك تحديد حالات المادة الواردة ؟ الشاي هو في الحالة السائلة ، ومكعبات الثلج التي جرى وضعها في الشاي لتبريده هي في الحالة الصلبة . ويحيط بالكوب ماء في الحالة الغازية ، كجزء من الهواء . ما أوجه الإختلاف بين تلك الحالات ؟
الحالة الغازية لفهم حالات المادة ، يجب علينا التفكير في الجسيمات التي تكون المادة . فكر في الهواء المحيط بك ، إنه يتكون من النيتروجين والأكسجين وبخار الماء ، بالإضافة إلى غازات أخرى . وتكون تلك الذرات والجزيئات ، وهي الجسيمات التي تكون الهواء في حالة حركة مستمرة النظرية الحركية هي تفسير لسلوك الجسيمات الموجودة في الغازات لشرح سلوكيات الجسيمات من الضروري وضع بعض الافتراضات الأساسية . في ما يلي افتراضات النظرية الحركية
1 . تتكون المادة من جسيمات دقيقة ( ذرات وجزيئات وأيونات )
2 . تكون تلك الجسيمات في حالة حركة مستمرة عشوائية
3 . تصطدم الجسيمات بعضها ببعض وبجدران أي وعاء نوضع فيه
4 . إن كمية الطاقة التي نفقدها الجسيمات نتيجة لتلك التصادمات طفيفة .