المطويات - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: التحليل 1. فسر ملاحظاتك في ضوء معرفتك بالشحنة الكهربائية. حدد أي الشحنات متشابهة، وأيها مختلفة؟

الإجابة: س 1: عند دلك المشط بالشعر أو دلك البالون بالصوف تنتقل الإلكترونات فيتكون شحن كهربائي. الشحنات المتشابهة تتنافر والشحنات المختلفة تتجاذب؛ لذلك البالونان بعد دلكهما بالصوف يصبحان غالبًا مشحونين بالشحنة نفسها (سالبة) فيتنافران، بينما الجسمان اللذان حدث بينهما انتقال للإلكترونات (مثل المشط والشعر أو البالون والصوف) يكونان بشحنات مختلفة.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال: السؤال يطلب تفسير ملاحظات تجارب كهربائية تتعلق بالشحنات. الفكرة هنا هي أننا نلاحظ في التجارب أن بعض الأجسام تتنافر وبعضها يتجاذب بعد دلكها. نتذكر أن الشحنات الكهربائية نوعان: موجبة وسالبة. الشحنات المتشابهة (موجب مع موجب، أو سالب مع سالب) تتنافر، والشحنات المختلفة (موجب مع سالب) تتجاذب. عند دلك المشط بالشعر أو البالون بالصوف، تنتقل الإلكترونات (شحنات سالبة) من أحد الجسمين إلى الآخر، فيصبح الجسم الذي اكتسب إلكترونات سالب الشحنة، والجسم الذي فقد إلكترونات موجب الشحنة. لذلك، الجسمان اللذان تم دلكهما معاً (مثل المشط والشعر) يصبحان بشحنات مختلفة فيتجاذبان. أما إذا دلكنا بالونين بالصوف، فكلاهما يكتسب إلكترونات من الصوف، فيصبحان سالبي الشحنة (شحنات متشابهة) فيتنافران. إذن الإجابة هي: **الشحنات المتشابهة تتنافر، والشحنات المختلفة تتجاذب. البالونان بعد دلكهما بالصوف يصبحان مشحونين بالشحنة نفسها (سالبة) فيتنافران، بينما الجسمان اللذان حدث بينهما انتقال للإلكترونات (مثل المشط والشعر أو البالون والصوف) يكونان بشحنات مختلفة.**

سؤال 2: 2. وضح كيف عرفت؟

الإجابة: س 2: عرفت ذلك من الملاحظة: التنافر بين جسمين (مثل البالونين) يدل على أن شحنتهما متشابهة، والتجاذب يدل على أن الشحنتين مختلفتان (أو أن أحدهما سبب استقطابًا في الآخر).

خطوات الحل:

1. **الشرح:** السؤال هنا يطلب توضيح كيفية معرفتنا للعلاقة بين الشحنات من التجارب. الفكرة هي أننا نستدل من الملاحظة المباشرة: عندما نرى جسمين يتنافران، فهذا يدل على أن شحنتيهما متشابهتين (كلاهما موجب أو كلاهما سالب). وعندما نرى جسمين يتجاذبان، فهذا يدل على أن شحنتيهما مختلفتين (أحدهما موجب والآخر سالب)، أو قد يكون أحدهما مشحوناً والآخر متعادلاً ولكن حدث له استقطاب. هذه الملاحظات التجريبية هي التي تمكننا من تحديد طبيعة الشحنات. إذن الإجابة هي: **عرفت ذلك من الملاحظة: التنافر بين جسمين (مثل البالونين) يدل على أن شحنتهما متشابهة، والتجاذب يدل على أن الشحنتين مختلفتان (أو أن أحدهما سبب استقطابًا في الآخر).**

سؤال 3: 3. استنتج لماذا انجذبت القطع غير المشحونة إلى المشط المشحون في الخطوة 3 أعلاه.

الإجابة: س 3: لأن المشط المشحون أحدث استقطابًا / حثًا كهربائيًا في قطع الورق المتعادلة؛ فتوزعت الشحنات داخلها بحيث تتكون شحنة مخالفة على الجهة القريبة من المشط، فيحدث تجاذب فتنجذب قطع الورق إليه.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر مفهوم الاستقطاب الكهربائي (أو الحث الكهربائي): عندما يقترب جسم مشحون من جسم متعادل (غير مشحون)، فإن الشحنات داخل الجسم المتعادل تعاد توزيعها. **الخطوة 2 (التطبيق):** بتطبيق هذا على السؤال: المشط مشحون (مثلاً سالباً بعد دلكه). عند تقريبه من قطع ورق متعادلة، فإن الإلكترونات (شحنات سالبة) في الورق تبتعد عن المشط إلى الجانب البعيد، ويصبح الجانب القريب من المشط موجب الشحنة نسبياً. **الخطوة 3 (النتيجة):** بما أن الشحنات المختلفة تتجاذب، فإن الجانب الموجب من الورق (القريب من المشط) يتجاذب مع الشحنة السالبة للمشط، مما يؤدي إلى انجذاب قطع الورق. إذن الإجابة هي: **لأن المشط المشحون أحدث استقطابًا / حثًا كهربائيًا في قطع الورق المتعادلة؛ فتوزعت الشحنات داخلها بحيث تتكون شحنة مخالفة على الجهة القريبة من المشط، فيحدث تجاذب فتننجذب قطع الورق إليه.**

سؤال استقصاء: استقصاء كيف يمكنك الربط بين الشحنات المختلفة التي لاحظتها وتركيب المادة؟

الإجابة: استقصاء: الربط بين الشحنات وتركيب المادة يمكن ربط ذلك بأن المادة مكونة من ذرات تحتوي إلكترونات سالبة وبروتونات موجبة، وعند الدلك تنتقل الإلكترونات بين المواد، فيصبح الجسم سالبًا إذا اكتسب إلكترونات وموجبًا إذا فقدها، كما يفسر الاستقطاب في الأجسام المتعادلة أن الإلكترونات يمكن أن تتحرك / تعاد توزيعها داخل المادة.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** هذا السؤال استقصائي يطلب الربط بين الظاهرة الكهربائية (الشحنات) وتركيب المادة الأساسي. الفكرة هنا هي أن فهم تركيب المادة يساعدنا على تفسير كيفية تولد الشحنات وانتقالها. نعلم أن المادة تتكون من ذرات، والذرة تحتوي على نواة موجبة (بروتونات موجبة) وإلكترونات سالبة تدور حولها. في الحالة المتعادلة، عدد البروتونات الموجبة يساوي عدد الإلكترونات السالبة. عند دلك جسمين، تنتقل الإلكترونات (وهي جسيمات خفيفة ومتحركة) من جسم إلى آخر. الجسم الذي يكتسب إلكترونات يصبح سالب الشحنة (لأن عدد الإلكترونات يصبح أكبر من البروتونات)، والجسم الذي يفقد إلكترونات يصبح موجب الشحنة (لأن عدد البروتونات يصبح أكبر من الإلكترونات). هذا يفسر كيف تتكون الشحنات المختلفة. كما أن مفهوم الاستقطاب يفسر بأن الإلكترونات داخل الجسم المتعادل يمكن أن تتحرك أو تعاد توزيعها عند اقتراب جسم مشحون، مما يخلق مناطق ذات شحنات مختلفة داخل الجسم الواحد. إذن الإجابة هي: **يمكن ربط ذلك بأن المادة مكونة من ذرات تحتوي إلكترونات سالبة وبروتونات موجبة، وعند الدلك تنتقل الإلكترونات بين المواد، فيصبح الجسم سالبًا إذا اكتسب إلكترونات وموجبًا إذا فقدها، كما يفسر الاستقطاب في الأجسام المتعادلة أن الإلكترونات يمكن أن تتحرك / تعاد توزيعها داخل المادة.**

ما القاعدة الأساسية التي تفسر تجاذب أو تنافر الأجسام المشحونة كهربائيًا؟

• أ) الشحنات المتشابهة تتجاذب، والشحنات المختلفة تتنافر.
• ب) جميع الشحنات تتجاذب بغض النظر عن نوعها.
• ج) الشحنات المتشابهة تتنافر، والشحنات المختلفة تتجاذب.
• د) التجاذب والتنافر يعتمدان فقط على حجم الجسم المشحون.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الشحنات المتشابهة تتنافر، والشحنات المختلفة تتجاذب.

الشرح: 1. الشحنات الكهربائية نوعان: موجبة وسالبة. 2. عند تقريب جسمين مشحونين: - إذا كانت شحنتاهما متماثلتين (كلاهما موجب أو كلاهما سالب) → يحدث تنافر. - إذا كانت شحنتاهما مختلفتين (موجب وسالب) → يحدث تجاذب. 3. هذه القاعدة تفسر نتائج تجارب الدلك بالصوف والشعر.

تلميح: فكر في ما يحدث عند تقريب بالونين متماثلين بعد دلكهما.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

كيف يمكن الاستدلال على نوع شحنة جسمين من خلال ملاحظة سلوكهما؟

• أ) التجاذب يدل على شحنات متشابهة، والتنافر يدل على شحنات مختلفة.
• ب) لون الجسم هو الذي يحدد نوع شحنته.
• ج) التنافر يدل على أن شحنتيهما متشابهة، والتجاذب يدل على أن شحنتيهما مختلفتان.
• د) لا يمكن معرفة نوع الشحنة من الملاحظة، بل تحتاج إلى أجهزة قياس.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: التنافر يدل على أن شحنتيهما متشابهة، والتجاذب يدل على أن شحنتيهما مختلفتان.

الشرح: 1. نلاحظ سلوك الجسمين عند تقريبهما من بعضهما. 2. إذا تنافرا → هذه نتيجة مباشرة تدل على أن شحنتيهما متماثلتين. 3. إذا تجاذبا → هذه نتيجة مباشرة تدل على أن شحنتيهما مختلفتين (أو أن أحدهما سبب استقطابًا في الآخر). 4. هذا الاستدلال مبني على القاعدة الأساسية للشحنات.

تلميح: الملاحظة التجريبية هي المفتاح لتحديد طبيعة الشحنات.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

ما الظاهرة التي تفسر انجذاب قطع ورق متعادلة (غير مشحونة) إلى مشط مشحون؟

• أ) التوصيل الكهربائي المباشر بين المشط والورق.
• ب) الاستقطاب الكهربائي (أو الحث الكهربائي).
• ج) أن قطع الورق كانت مشحونة أساسًا بشحنة موجبة.
• د) قوة الجاذبية الأرضية بين المشط والورق.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الاستقطاب الكهربائي (أو الحث الكهربائي).

الشرح: 1. عند اقتراب جسم مشحون (مثل المشط السالب) من جسم متعادل (قطع الورق). 2. تتعرض الشحنات داخل الجسم المتعادل لتأثير الجسم المشحون. 3. تتحرك الإلكترونات (شحنات سالبة) في الورق مبتعدة عن المشط (لأن الشحنات المتشابهة تتنافر). 4. يصبح الجانب القريب من المشط موجب الشحنة نسبيًا، والجانب البعيد سالبًا. 5. يتجاذب الجانب الموجب (القريب) مع الشحنة السالبة للمشط → فينجذب الورق.

تلميح: تذكر أن الجسم المتعادل يحتوي على شحنات موجبة وسالبة متساوية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب

كيف يرتبط تكوّن الشحنات الكهربائية عند الدلك بتركيب المادة الأساسي؟

• أ) ينتج عن تحول البروتونات إلى إلكترونات أثناء الدلك.
• ب) ينتج عن انتقال الإلكترونات (السالبة) بين الذرات أثناء الدلك، مما يغير التوازن بين الشحنات في الجسم.
• ج) ينتج عن تغير شحنة النواة نفسها بسبب الاحتكاك.
• د) لا علاقة لتركيب المادة بتكون الشحنات، فهي ظاهرة سطحية فقط.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: ينتج عن انتقال الإلكترونات (السالبة) بين الذرات أثناء الدلك، مما يغير التوازن بين الشحنات في الجسم.

الشرح: 1. المادة مكونة من ذرات. 2. تحتوي الذرة على بروتونات موجبة في النواة وإلكترونات سالبة تدور حولها. 3. في الحالة المتعادلة، عدد البروتونات = عدد الإلكترونات. 4. عند دلك جسمين، تنتقل بعض الإلكترونات (لأنها خفيفة ومتحركة) من جسم إلى آخر. 5. الجسم الذي يكتسب إلكترونات يصبح سالب الشحنة (زيادة في الإلكترونات). 6. الجسم الذي يفقد إلكترونات يصبح موجب الشحنة (نقص في الإلكترونات). 7. هذا يفسر أصل الشحنات الكهربائية.

تلميح: تذكر مكونات الذرة: البروتونات والإلكترونات.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط