الشكل 3-1 الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس تمرًا من جزيئات غاز الأكسجين O2 يتحلل إلى ذرات أكسجين O، وهذه الذرات المنفردة تتحد مع جزيئات أخرى من غاز الأكسجين O2 وتكون غاز الأوزون O3. فسر ما سبب التوازن بين غازي الأكسجين والأوزون في طبقة الستراتوسفير؟ - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 طبقة الأوزون

المفاهيم الأساسية

تكون الأوزون: عملية تحلل جزيء الأكسجين (O₂) بفعل الأشعة فوق البنفسجية إلى ذرات أكسجين منفردة (O)، والتي تتحد بعد ذلك مع جزيء أكسجين آخر (O₂) لتكوين غاز الأوزون (O₃) في طبقة الستراتوسفير.

التوازن بين الأكسجين والأوزون: يحدث لأن غاز الأوزون (O₃) يمكنه امتصاص الأشعة فوق البنفسجية والتحلل مرة أخرى إلى غاز الأكسجين (O₂).

وحدة قياس الأوزون: الدوبسون (DU). الكمية الطبيعية المقدرة في الجو هي 300 دوبسون.

خريطة المفاهيم

```markmap

مقدمة في علم الكيمياء

الفكرة العامة

• الكيمياء علم أساسي في حياتنا

الفكرة الرئيسية (1-1): قصة مادتين

• الكيمياء هي دراسة المادة والتغيرات التي تطرأ عليها

لماذا ندرس الكيمياء؟

• تدرس المادة والتغيرات التي تطرأ عليها
• توفر الراحة والرفاهية (مثل: التبريد في الثلاجات والمكيفات، صناعة كبريتات الوقاية من الشمس)

تعريف المادة

• كل شيء له كتلة ويشغل حيزاً
• كل المواد في العالم مكونة من وحدات بنائية

الفكرة الرئيسية (1-2): الكيمياء والمادة

• تتناول مجالات علم الكيمياء دراسة الأنواع المختلفة من المادة

الفكرة الرئيسية (1-3): الطرائق العلمية

• يتبع العلماء الطريقة العلمية لطرح أسئلة واقتراح إجابات لها واختبارها وتقويم نتائج الاختبارات

نشاط المطوية

• خطوات عمل مطوية لتنظيم خطوات الطريقة العلمية:

- الخطوة 1: ثني الورقة

- الخطوة 2: ثنيها للنصف مرتين

- الخطوة 3: قص الأجزاء الأمامية

- الخطوة 4: تسمية الأجزاء (الملاحظة، الفرضية، التجارب، النتيجة)

• الاستخدام: تلخيص ما يُقرأ عن الطرائق العلمية في الأقسام 1-1، 1-2، 1-3.

الفكرة الرئيسية (1-4): البحث العلمي

• بعض البحوث العلمية تؤدي إلى تطوير تقنيات يمكن أن تحسن حياتنا والعالم من حولنا

الفكرة الرئيسية (2-1): طبقة الأوزون والغلاف الجوي

الغلاف الجوي للأرض

• يتكون من عدة طبقات

#### طبقة التروبوسفير

• أقرب طبقة إلى سطح الأرض (حتى 10 كم)
• تحتوي على الهواء الذي نتنفسه
• تحدث فيها تقلبات الطقس وتتشكل الغيوم

#### طبقة الستراتوسفير

• تمتد من 10 إلى 50 كم فوق سطح الأرض
• تحتوي على طبقة الأوزون

طبقة الأوزون (O₃)

• غاز مكون من ثلاث ذرات أكسجين
• توجد في طبقة الستراتوسفير

#### وظيفتها

• تمتص معظم الأشعة فوق البنفسجية (UV) الضارة قبل وصولها إلى الأرض
• تحمي المخلوقات الحية من أضرار هذه الأشعة

#### تكون الأوزون

• O_2 + UV \rightarrow O + O
• O + O_2 \rightarrow O_3

#### التوازن الديناميكي

• O_3 + UV \rightarrow O_2 + O
• يحدث توازن بين تكوين وتحلل الأوزون

#### قياس الأوزون

• بدأه العالم البريطاني دوبسون
• تقاس الكمية بوحدات الدوبسون (DU)
• الكمية الطبيعية: 300 DU
• طرق القياس: أجهزة أرضية، بالونات، أقمار اصطناعية، صواريخ

#### حركة الأوزون

• يتكون فوق خط الاستواء بسبب قوة أشعة الشمس
• ينتشر حول الأرض بفعل تيارات الهواء في الستراتوسفير
• مؤشر لتتبع حركة الرياح في الستراتوسفير

الأشعة فوق البنفسجية (UV)

• نوع ضار من الإشعاع الشمسي

#### أضرارها

• تسبب سرطان الجلد وإعتام العين (الكتاراكت) عند الإنسان
• تقلل من نواتج المحاصيل الزراعية
• تسبب خللاً في سلاسل الغذاء في الطبيعة

#### الحماية منها

• تستخدم كريمات الوقاية من الشمس لحماية الجلد
• ينصح باستعمالها قبل التعرض للشمس

حقائق كيميائية

• الكثير من العمليات حولنا هي تفاعلات كيميائية
• يدرس الكيميائيون التفاعلات الكيميائية مثل:

- صدأ الحديد

- الاحتراق (انبعاث الضوء والحرارة)

تجربة استهلالية: أين ذهبت الكتلة؟

• سؤال التجربة: ماذا يحدث لكتلة الجسم عند احتراقه؟
• خطوات العمل:

1. تعبئة بطاقة السلامة.

2. قياس كتلة شمعة وتسجيلها.

3. إشعال الشمعة وتركها تحترق 5 دقائق، ثم إطفاؤها وتسجيل الملاحظات.

4. وضع الشمعة المطفأة في وعاء.

• تحذير: عدم إلقاء أعواد الثقاب في المغسلة وترك الشمعة تبرد قبل قياس الكتلة.
• أسئلة التحليل:

- تلخيص ملاحظات الاحتراق والإطفاء.

- تقييم أين ذهبت المادة المفقودة؟

• استقصاء: تصميم استقصاء لتحديد العوامل التي قد تعطي نتيجة مختلفة (مثل: هل يمكن أن تختلف كمية المادة المفقودة؟).

```

نقاط مهمة

• يتكون الأوزون في الجزء العلوي من الستراتوسفير، لكنه يتجمع في الجزء الأسفل منها.
• اكتشف غاز الأوزون وقيست كميته لأول مرة في أواخر القرن التاسع عشر.
• يستخدم العلماء أجهزة مثل مطياف بريور لقياس كمية غاز الأوزون في الجو.

الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس تمرًا من جزيئات غاز الأكسجين O2 يتحلل إلى ذرات أكسجين O، وهذه الذرات المنفردة تتحد مع جزيئات أخرى من غاز الأكسجين O2 وتكون غاز الأوزون O3. فسر ما سبب التوازن بين غازي الأكسجين والأوزون في طبقة الستراتوسفير؟

ماذا قرأت؟ وضح فوائد وجود طبقة الأوزون في الغلاف الجوي.

تكون الأوزون كيف يتكون غاز الأوزون في طبقة الستراتوسفير؟ عندما يتعرض غاز الأكسجين O2 للأشعة فوق البنفسجية في الأجزاء العليا من الستراتوسفير تتحلل جزيئاته منفردة O تتفاعل بدورها مع جزيئات الأكسجين O2 ليتكون غاز الأوزون O3، كما هو موضح في الشكل 3-1. ويمكـن لغاز الأوزون أن يمتص الأشعة فوق البنفسجية ويتحلل مكوناً غاز الأكسجين، لذلك يحدث نوع من التوازن بين غازي الأكسجين والأوزون في طبقة الستراتوسفير.

تم اكتشاف غاز الأوزون وقياس كميته في أواخر القرن التاسع عشر. وقد أثار اهتمام العلماء؛ فهو يتكون فوق خط الاستواء؛ لأن أشعة الشمس تكون عمودية وقوية هناك، مما يسمح بتحول حول الأرض بفعل تيارات الهواء في الستراتوسفير. لذا يعد مؤشراً مناسباً لتتبع حركة الرياح في طبقة الستراتوسفير.

قياس كمات غاز الأوزون بدأت بالعالم البريطاني دوبسون (1976–1889) م. قياس كمية غاز الأوزون في الغلاف الجوي. ورغم أن غاز الأوزون يتشكل في المناطق العليا من طبقة الستراتوسفير، إلا أنه يتجمع في الجزء الأسفل منها، وتقاس كمية غاز الأوزون الموجودة في طبقة الستراتوسفير عن طريق أجهزة موجودة على الأرض، أو عن طريق بالونات أو أقمار اصطناعية أو صواريخ. لقد ساعدت قياسات دوبسون العلماء على تقدير كمية غاز الأوزون التي يجب أن توجد في الجو، وهي 300 دوبسون (DU). وتستعمل أجهزة منها الموجودة في الشكل 4-1 – لمراقبة كمية غاز الأوزون في الغلاف الجوي.

الشكل 4-1 يستعمل العلماء أجهزة مختلفة من الأجهزة، ومنها مطياف بريور لقياس كمية غاز الأوزون في الجو.

--- SECTION: الشكل 3-1 الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس تمرًا من جزيئات غاز الأكسجين O2 يتحلل إلى ذرات أكسجين O، وهذه الذرات المنفردة تتحد مع جزيئات أخرى من غاز الأكسجين O2 وتكون غاز الأوزون O3. فسر ما سبب التوازن بين غازي الأكسجين والأوزون في طبقة الستراتوسفير؟ --- الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس تمرًا من جزيئات غاز الأكسجين O2 يتحلل إلى ذرات أكسجين O، وهذه الذرات المنفردة تتحد مع جزيئات أخرى من غاز الأكسجين O2 وتكون غاز الأوزون O3. فسر ما سبب التوازن بين غازي الأكسجين والأوزون في طبقة الستراتوسفير؟ --- SECTION: ماذا قرأت؟ وضح فوائد وجود طبقة الأوزون في الغلاف الجوي. --- ماذا قرأت؟ وضح فوائد وجود طبقة الأوزون في الغلاف الجوي. تكون الأوزون كيف يتكون غاز الأوزون في طبقة الستراتوسفير؟ عندما يتعرض غاز الأكسجين O2 للأشعة فوق البنفسجية في الأجزاء العليا من الستراتوسفير تتحلل جزيئاته منفردة O تتفاعل بدورها مع جزيئات الأكسجين O2 ليتكون غاز الأوزون O3، كما هو موضح في الشكل 3-1. ويمكـن لغاز الأوزون أن يمتص الأشعة فوق البنفسجية ويتحلل مكوناً غاز الأكسجين، لذلك يحدث نوع من التوازن بين غازي الأكسجين والأوزون في طبقة الستراتوسفير. تم اكتشاف غاز الأوزون وقياس كميته في أواخر القرن التاسع عشر. وقد أثار اهتمام العلماء؛ فهو يتكون فوق خط الاستواء؛ لأن أشعة الشمس تكون عمودية وقوية هناك، مما يسمح بتحول حول الأرض بفعل تيارات الهواء في الستراتوسفير. لذا يعد مؤشراً مناسباً لتتبع حركة الرياح في طبقة الستراتوسفير. قياس كمات غاز الأوزون بدأت بالعالم البريطاني دوبسون (1976–1889) م. قياس كمية غاز الأوزون في الغلاف الجوي. ورغم أن غاز الأوزون يتشكل في المناطق العليا من طبقة الستراتوسفير، إلا أنه يتجمع في الجزء الأسفل منها، وتقاس كمية غاز الأوزون الموجودة في طبقة الستراتوسفير عن طريق أجهزة موجودة على الأرض، أو عن طريق بالونات أو أقمار اصطناعية أو صواريخ. لقد ساعدت قياسات دوبسون العلماء على تقدير كمية غاز الأوزون التي يجب أن توجد في الجو، وهي 300 دوبسون (DU). وتستعمل أجهزة منها الموجودة في الشكل 4-1 – لمراقبة كمية غاز الأوزون في الغلاف الجوي. --- SECTION: الشكل 4-1 يستعمل العلماء أجهزة مختلفة من الأجهزة، ومنها مطياف بريور لقياس كمية غاز الأوزون في الجو. --- الشكل 4-1 يستعمل العلماء أجهزة مختلفة من الأجهزة، ومنها مطياف بريور لقياس كمية غاز الأوزون في الجو. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram shows O2 molecules being hit by UV radiation (أشعة فوق بنفسجية), breaking into O atoms. These O atoms then combine with other O2 molecules to form O3 (ozone). Data: Illustrates a chemical reaction process. Context: Explains the chemical process of ozone formation in the stratosphere, linking to the question about how ozone is formed. **FIGURE**: Untitled Description: Photograph of a scientist operating a rack of electronic equipment, possibly related to atmospheric monitoring. Data: Visual representation of ozone measurement tools. Context: Illustrates the practical application of measuring ozone levels, as mentioned in the text regarding Dobson units and monitoring.