الطرائق العلمية - كيمياء 1 - أول ثانوي
الفصل1: مقدمة في علم الكيمياء
الفصل2: المادة - الخواص والتغيرات
الفصل3: تركيب الذرة
الفصل4: التفاعلات الكيميائية
1-3 الأهداف الطرائق العلمية Scientific Methods 回 wwow wo Edu تحدد خطوات الطريقة العلمية. تقارن بين أنواع البيانات. لها، واختبارها، وتقويم نتائج الاختبارات تحدد أنواع المتغيرات الك (النسأ يتبع العلماء الطريقة العلمية لطرح أسئلة، واقتراح إجابات الربط مع الحياة ماذا تفعل إذا أردت أن تقوم برحلة طويلة ؟ هل تأخذ معك جميع تصف الفرق بين النظرية والقانون ملابسك في حقيبة، أم أنك تخطط لما تليه ؟ إن إعداد خطة هو الأفضل عموما. وكذلك يطور العلماء خططا تساعدهم على استقصاء العالم. العلمي. مراجعة المفردات الطريقة النظامية في البحث A Systematic Approach الطريقة النظامية : أسلوب ربما قمت بإجراء تجربة مختبرية مع زملائك في صفوف سابقة. لذلك أنت تعرف أن كل منظم لحل المشكلات. المفردات الجديدة الطريقة العلمية البيانات النوعية البيانات الكمية الفرضية التجربة المتغير المستقل المتغير التابع الضابط الاستنتاج النظرية القانون العلمي فرد في المجموعة قد يكون لديه فكرة مختلفة عن طريقة إجراء التجربة. هذا الاختلاف في الآراء يعد من فوائد العمل الجماعي. إن تبادل الأفكار بفاعلية بين أفراد المجموعة وربط المشاركات الفردية معا لإيجاد حل يتطلب بذل جهد في العمل الجماعي. يقوم العلماء بعملهم بطرائق متشابهة؛ فكل عالم يحاول فهم عالمه بناء على رؤية فردية وإبداع ذاتي، وغالبا ما يستخلص أعمال عدة علماء للوصول إلى فهم جديد للموضوع لذا قد يكون من المفيد أن يستعمل العلماء خطوات موحدة لتنفيذ تجاربهم . الطريقة العلمية طريقة منظمة تستعمل في الدراسات العلمية، سواء أكانت كيميائية أو حيوية أو فيزيائية أو غير ذلك. يتبع العلماء الطريقة العلمية لحل المشكلات، وللتحقق من عمل العلماء الآخرين وببين الشكل 19 نظرة عامة الخطوات الطريقة العلمية. ولا يقصد بهذه الخطوات أن تنفذ بالترتيب. لذا يجب على العلماء أن يصفوا طرائقهم عند عرض نتائج أبحاثهم، وإذا لم يستطع العلماء الآخرون تأكيد النتائج باتباع الخطوات نفسيها فإن هناك شكا في صدق النتائج. الشكل 9-1 تكرر خطوات الطريقة العلمية إلى أن تدعم الفرضية أو تلغيها. 22 ملاحظات الفرقة الحالية نيالات لونية بيانات كمه فرضية عبارة أو بوفي قابل للأخبار نظرية نظرية - فرضية عند سومة بعدة تجارية قانون علمي . علاقة موجودة في الطبيعة لدعمية نهاد بده وزارة التعليم
أهداف درس الطرائق العلمية
تطوير مهارات الملاحظة 5 أضف حليباً كامل الدسم إلى طبق متري أخر حتى ارتفاع 0.5cm). 6. صع قطرة واحدة من كل نوع من أربعة أنواع من ملونات الطعام في لماذا تعد مهارات الملاحظة مهمة في الكيمياء ؟ تستعمل أربعة أماكن على سطح الحليب، لا تضع أي قطرة ملين في مركز الملاحظات عادة للوصول إلى استنتاجات. الاستنتاج تفسير او الطبق. توضيح للملاحظة. خطوات العمل عدالت کو 1 اسلا بطاقة السلامة في دليل التجارب العملية على منصة عين الاثرائية جو. كرر الخطوتين 3 4 . التحليل .1 صف ما شاهدته في الخطوة 4. .2 صف ما شاهدته في الخطوة 7. 3 استنتج الزيت والدهن في الحليب والشعم ينتميان إلى فئة من 2 أصف ماء إلى طبق بتري حتى ارتفاع cm 0.5، ثم استعمل المواد تسمى "ليبيدات"، ماذا تتنج عند إضاعة المنظف إلى مخبارا سرجا لقياس ml من زيت نباتي، وأصفه إلى الطبق. اغمس وأسر عود اسنان في سائل تنظيف الأواني صحن الماء؟ الجمال رأس العود بلاس الماء في مركز الطبق، وسجل ملاحظاتك. 4 فسر لماذا كانت مهارات الملاحظة مهمة في هذه التجربة؟ الملاحظة تبدأ الدراسة العلمية عادة بملاحظة بسيطة، والملاحظة عملية جمع الشكل 10-1 البيانات الكمية معلومات، وغالبا ما تكون الملاحظات الأولية التي يقوم بها العلماء بيانات نوعية معلومات رقمية أما البيانات النوعية فهي (معلومات تصف اللون أو الرائحة أو الشكل أو بعض الخواص الفيزيائية الأخرى). ملاحظات توصف باستعمال الحواس. وعموما فإن كل شيء يتصل بالحواس الخمس ملمسه ؟ ما طعمه ؟ ما را تحته؟ يبدو شيء ما ؟ ما يجمع الكيميائيون عادة نوعا آخر من البيانات؛ فقد يقيسون درجة الحرارة، أو الضغط، أو الحجم، أو كمية المادة الناتجة عن التفاعل هذه المعلومات الرقمية تسمى ابيالات كمية . وهي تبين سرعة الشيء، أو طوله أو حجمه. ما البيانات الكمية والبيانات النوعية التي تستطيع جمعها من الشكل 10 - 1 الفرضية تذكر ما درسته عن قصة المادتين في القسم 11. اكتشف الكيميائيان مولينا ورولاند وجود مركبات الكلوروفلوروكربون CFCS قبل أن تبين البيانات الكمية تناقص مستوى غاز الأوزون في الستراتوسفير. وقد تولّد لديها فضول المعرفة مدة بقاء FCS في الجو، فقاما بفحص التفاعلات التي يمكن أن تجري بين المواد الكيميائية المختلفة في الحو، لقد اكتشف مولينا ورولاند أن مركبات CFCS تبقى ثابتة في الجو لفترة طويلة، لكنهما عرفا أن هذه المواد تصعد إلى طبقات الجو العليا، فوضعا فرضية تنص على أن هذه المركبات تتحلل نتيجة التفاعل مع الأشعة فوق البنفسجية الآتية من الشمس. كما وضعا فرضية أخرى تنص على أن الكلور الناتج عن هذا التفاعل يحطم جزيئات غاز الأوزون. إذن الفرضية عبارة عن تفسير مؤقت لظاهرة ما أبو حدث تمت ملاحظته، وهو قابل للاختبار. ماذا قرأت؟ استنتج لماذا تكون الفرضية مؤقتة ؟ عين البيانات الكمية والنوعية في الصورة. 00 70 30 M23
التجارب لا معنى للفرضية ما لم يكن هناك بيانات تدعمها. وهكذا فإن وضع الفرضية يساعد العالم على التركيز على الخطوة الآتية في الطريقة العلمية. التجربة مجموعة من المشاهدات المضبوطة التي تختبر الفرضية. وعلى العلماء أن يصمموا بعناية تجربة أو أكثر وينقلوها من أجل اختبار المتغيرات والمتغير كمية أو حالة قد يكون لها أكثر من قيمة واحدة. الفترض أن معلم الكيمياء طلب إلى طلاب صفك استعمال المواد الموجودة في الشكل 11-1 لتصميم تجربة لاختبار الفرضية القائلة إن ملح الطعام يذوب في الماء الساخن أسرع من الشكل 11-1 هذه المواد يمكن ذرباته في الماء الذي درجة حرارته تساوي درجة حرارة الغرفة (200). أن تستعمل لقياس أثر درجة الحرارة في سرعة ذوبان ملح الطعام. ولأن درجة الحرارة هي المتغير الذي تخطط لتغييره فهي متغير مستقل. فإذا وجدت مجموعتك أن كمية من الملح تذوب تماما خلال دقيقة واحدة عند C 40، فإن الكمية 20°C نفسها تحتاج إلى 3 دقائق لتدوب تماما عند درجة 20 ؛ وذلك لأن درجة الحرارة تؤثر في سرعة ذوبان الملح، وتسمى سرعة الذوبان هذه متغيرا تابعا ؛ لأن قيمتها تتغير تبعا لتغير المتغير المستقل. ورغم أن مجموعتك تستطيع تحديد الكيفية التي تغير بها المتغير المستقل إلا أنها لا تستطيع التحكم في الكيفية التي بتغير بها المتغير التابع. ماذا قرأت؟ وضح الفرق بين المتغير المستقل والمتغير التابع. عوامل أخرى ما العوامل الأخرى التي تستطيع تغييرها في تجربتك ؟ هل تؤثر كمية الملح التي تستعملها، أو كمية الماء، أو تحريك المخلوط في النتائج؟ إن الإجابة عن هذه الأسئلة ربما تكون بالإيجاب. لذا فإن نتائج التجربة ستختلف. ومن ثم فإن المتغير المستقل هو الوحيد الذي يسمح بتغييره في التجربة المخطط لها جيدًا. أما العامل الثابت فلا يسمح بتغييره في أثناء التجربة، ولذلك فإن كمية الملح وكمية الماء وتحريك المزيج يجب أن تبقى ثابتة عند أي درجة حرارة من المهم وجود ضابط للمقاربة في كثير من التجارب. ففي التجربة السابقة يعد الماء عند درجة حرارة الغرفة هو الضابط، ويبين الشكل 12-1 ضابطا من نوع آخر ؛ فقد أضيف کاشف کیمياتي إلى كل من الأنابيب الثلاثة، وهناك محلول حمضي في الأنبوب الموجود عن اليسار، لذا تحول لون الكاشف فيه إلى الأحمر، أما الأنبوب الأوسط فيحتوي على ماء. ولون الكاشف فيه أصفر . وأما الأنبوب الأيمن فيحتوي على محلول قاعدي، وتحول لون الكاشف فيه إلى أزرق. الشكل 12-1 لأن حموضة المحاليل في هذه الأنابيب معروفة فمن الممكن أن تستعمل بوصفها ضوابط في تجربة ما. استنتج إذا أضيف كاشف كيميائي إلى محلول مجهول الحموضة فكيف تحدد ما إذا كان المحلول حمضيا أو متعادلا أو قاعديا ؟ وزارة التغليط JINI TAY 24
ارت اسعة طوق التقينة d 00 00 التعد ديرة أكتجار 0 مع أول أكسيد الكلور CIO ليكونا غار ثم يقوم الكلور لامير عار الأورون بالاتحاد معه. شبا نمودج مولينا ورولاند أن الأشعة فوق البنفسجية تحمل الكلور ينفصل عن CGIF الأكسجير والكلور C كم يتعد الكلور الحرامج جريء وتكوين غاز الأكسجين : أول أكسيد الكتور غار اولون أخر. وتتكرر العملية. CIO الشكل 13-1 يبين نموذج مولينا ورولاند كيف تدمر مركبات CFCS غار الأورول. ضبط المتغيرات التفاعلات الموصوفة أعلاه بين CTCS وغاز الأوزون في نموذج مولينا ورولاند تضم عدة متغيرات. فعلى سبيل المثال، هناك غازات أخرى غير غاز الأوزون في الستراتوسفير. لذا فإن من الصعب تحديد ما إذا كان أحد هذه الغازات أو كلها تناقص غاز الأوزون. كما أن الرياح وتغير الأشعة فوق البنفسجية قد يغيران من نتائج أي تجربة في أي وقت مما يجعل المقارنة صعبة. وقد يكون من الأسهل أحيانا محاكاة الظروف مختبرنا ، بحيث يمكن ضبط المتغيرات بسهولة. الاستنتاج يمكن أن تظهر التجربة قدرا كبيرا من البيانات. وهذه البيانات يأخذها العلماء عادة، ويحللونها، ويقارنونها بالفرضية للتوصل إلى استنتاج والاستنتاج حكم قائم على المعلومات التي يتم الحصول عليها. نحن لا نستطيع إثبات فرضية ما. ولهذا عندما تؤيد البيانات الفرضية فإن ذلك يشير فقط إلى أن الفرضية قد تكون صحيحة. وإذا جاءت بعد ذلك بيانات لا تدعم الفرضية فعلينا رقض الفرضية أو تعديلها. وضع مولينا ورولاند فرضية عن ثبات مركبات CFCS في طبقة الستراتوسفير، وجعا بيانات تؤيد فرضيتهما، كما طور نموذجا يقوم فيه الكلور الناتج عن تفكك CPCs بالتفاعل مرة بعد أخرى مع غاز الأوزون. كما أنه يمكن اختبار النمودج واستعماله في القيام بتوقعات. فقد توقع نموذج مولينا ورولاند تكون الكلور وتناقص غاز الأوزون. كما هو مبين في الشكل 13-1. كما وجدت مجموعة بحثية أخرى دليلا على تفاعل غاز الأوزون والكلور عندما قامت بإجراء قياسات في طبقة الستراتوسفير، لكن هذه المجموعة لم تعرف مصدر الكلور. لقد توقع مولينا ورولاند في نموذجهما مصدر الكلور، وتوصلا إلى استنتاج أن غاز الأوزون في الستراتوسفير يمكن أن يتحطم بفعل مركبات CFCS، وكان لديهما دعم كاف لفرضيتها مكنهما من نشر اكتشافها، ففازا بجائزة نوبل عام 1995م. اخل مركبات CFCS المطويات ضمن مطويتك معلومات من هذا القسم. M25 INT
الشكل 14-1 بتطبق قانون نيوتن المعادية على كل هزة من قفزات هؤلاء المظليين مهما تعددت. العرب و التقلبات المختبرية تخلف النظرية والقانون العلمي Theory and Scientific Law النظرية تفسير لظاهرة طبيعية بناءً على مشاهدات واستقصاءات مع مرور الزمن، ولعلك سمعت عن نظرية اينشتاين في النسبية، أو عن النظرية الذرية. تصف النظرية عموما ميدا رئيسا في الطبيعة تم دعمه مع مرور الزمن. ولكن النظريات كلها تبقى عرضة للبحث، وقد يتم تعديلها. كما أن النظريات تؤدي غالبًا إلى استنتاجات جديدة، ونعد النظرية ناجحة إذا أمكن استعمالها للقيام بتوقعات صحيحة. يتوصل عدد من العلماء أحيانا إلى الاستنتاجات نفسها عن بعض العلاقات في الطبيعة ولا يجدون أي استثناءات لهذه العلاقات. أنت تعرف مثلاً أنه مهما كان عدد مرات قفر المظليين من الطائرة - كما هو مبين في الشكل 14-1- فإنهم يعودون دائما إلى الأرض. لقد كان إسحاق نيوتن متأكدا من وجود قوة تجاذب بين جميع الأجسام، لذا اقترح القانون العام والسلامة في المختر للجاذبية. إن قانون نيوتن قانون علمي يصف علاقة أو جدها الله عز وجل في الطبيعة تدعمها عدة تجارب. وعلى العلماء أن يطوروا فرضيات وتحارب أخرى لتفسير وجود هذه العلاقات. من الم الم المتحدة العملية لل الا ان 20 له التقويم 1.3 الخلاصة 15. الصحن الست فشر لماذا لا يستعمل العلماء مجموعة محددة من الخطوات في كل بحث يقومون به ؟ الطرائق العلمية طرائق منظمة لحل : 16. فرق أعط مثالا على بيانات كمية وآخر على بيانات نوعية. .17. قوم طلب إليك أن تدرس أثر درجة الحرارة في حجم بالون، فوجدت أن المشكلات البيانات النوعية تصف ملاحظة ماء حجم البالون يزداد عند تسخينه. ما المتغير المستقل ؟ وما المتغير التابع؟ والبيانات الكمية تستعمل الأرقام. وما العامل الذي بقي ثابتا ؟ وما الضابط الذي ستقارن به ؟ المتغيرات المستقلة تغير في التجربة : 18. تميز وصف العالم شارل العلاقة المباشرة بين درجة الحرارة والحجم الجميع أما المتغيرات التابعة فتتغير تبعا التغير الغازات عند ضغط ثابت هل تسمي هذه العلاقة قانون شارل أم نظرية المتغيرات المستقلة. النظرية فرضية بدعمها الكثير من التجارب. شارل؟ لماذا؟ : 19. فشر النماذج العلمية الجيدة يمكن فحصها واستعمالها للقيام بتوقعات. ماذا توقع نموذج مولينا ورولاند عن كمية غار الأورون في الجو عند . ازدياد كمية SCTCS 26 اره التضليط