الجدول 3-3 خواص الجسيمات المكونة للذرة - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 7: 7. الفكرة الرئيسة صف تركيب الذرة، وحدد موقع كل جسيم فيها.

الإجابة: الذرة: نواة ($p^+$, $n^0$) مركزية، حولها ($e^-$)، ومعظمها فراغ.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، الفكرة الرئيسة هي وصف المكونات الأساسية للذرة وترتيبها. الذرة هي أصغر وحدة في المادة تحتفظ بخصائصها الكيميائية. تتكون من جزأين رئيسيين: 1. **النواة**: وهي مركز الذرة وتقع في منتصفها تقريباً. تحتوي النواة على جسيمين: - **البروتونات (p⁺)**: وهي جسيمات موجبة الشحنة. - **النيوترونات (n⁰)**: وهي جسيمات متعادلة الشحنة (لا شحنة لها). 2. **الإلكترونات (e⁻)**: وهي جسيمات سالبة الشحنة تدور حول النواة في مناطق تسمى "مستويات الطاقة" أو "الأغلفة". والشيء المهم أن معظم حجم الذرة هو فراغ، حيث أن النواة صغيرة جداً مقارنة بالحجم الكلي للذرة، والإلكترونات تدور بعيداً عنها. إذن الإجابة هي: **الذرة: نواة (p⁺, n⁰) مركزية، حولها (e⁻)، ومعظمها فراغ.**

سؤال 8: 8. قارن بين نموذج طومسون ونموذج رذرفورد.

الإجابة: طومسون: كرة موجبة بها $e^-$. رذرفورد: نواة مركزية وإلكترونات.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الفكرة هنا هي المقارنة بين نموذجين مهمين في تاريخ فهم تركيب الذرة. **نموذج طومسون (نموذج كعكة الزبيب أو نموذج البودينغ):** - تصور طومسون الذرة على أنها كرة موجبة الشحنة بشكل متجانس (مثل عجينة البودينغ). - تتوزع الإلكترونات السالبة داخل هذه الكرة الموجبة بشكل عشوائي (مثل الزبيب في العجينة). - أي أن الشحنة الموجبة موزعة في كل حجم الذرة. **نموذج رذرفورد (النموذج النووي):** - بناءً على تجربة رقاقة الذهب الشهيرة، استنتج رذرفورد أن: - معظم كتلة الذرة وشحنتها الموجبة تتركز في منطقة صغيرة جداً في المركز تسمى **النواة**. - تدور الإلكترونات السالبة حول هذه النواة في فراغ كبير. - معظم حجم الذرة فراغ. الفرق الرئيسي هو موقع الشحنة الموجبة: في طومسون كانت موزعة في كل الذرة، وفي رذرفورد متركزة في نواة صغيرة. إذن الإجابة هي: **طومسون: كرة موجبة بها e⁻. رذرفورد: نواة مركزية وإلكترونات.**

سؤال 9: 9. قوّم التجارب التي أدت إلى استنتاج أن الإلكترونات السالبة الشحنة موجودة في جميع المواد.

الإجابة: أشعة المهبط سالبة وثابتة <- الإلكترونات في كل الذرات.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، الفكرة هي تقييم التجارب التي قادت العلماء لاستنتاج أن الإلكترونات موجودة في جميع المواد. التجربة الأساسية هنا هي **تجربة أنبوب أشعة المهبط** التي أجراها العالم طومسون. في هذه التجربة: 1. تم استخدام أنبوب زجاجي مفرغ من الهواء تقريباً، به قطبين (مهبط وأنود) وتطبق عليهما جهد كهربائي عالي. 2. عند تشغيل الجهاز، لوحظ خروج أشعة من المهبط (القطب السالب) تتجه نحو الأنود (القطب الموجب). 3. عند وضع حاجز معدني على شكل صليب في طريق الأشعة، يتكون ظل للصليب على الجانب المقابل، مما يثبت أن الأشعة تسير في خطوط مستقيمة. 4. عند تعريض هذه الأشعة لمجال كهربائي أو مغناطيسي، انحرفت نحو القطب الموجب للمجال الكهربائي، مما يثبت أنها **شحنة سالبة**. الأهم من ذلك: - استخدم طومسون مواد مختلفة للمهبط (معدنية مختلفة)، وكلها أعطت نفس النتيجة: أشعة سالبة. - كما أن خصائص هذه الأشعة (نسبة الشحنة إلى الكتلة) كانت ثابتة بغض النظر عن مادة المهبط. من هذه الملاحظات الثابتة، استنتج طومسون أن هذه الجسيمات السالبة (التي سميت لاحقاً بالإلكترونات) هي مكون أساسي موجود في ذرات **جميع** المواد، وليست خاصة بمادة معينة. إذن الإجابة هي: **أشعة المهبط سالبة وثابتة <- الإلكترونات في كل الذرات.**

سؤال 11: 11. احسب الفرق بالـ (kg) بين كتلة البروتون وكتلة الإلكترون.

الإجابة: الفرق = 1.673e-27 - 9.11e-31 = 1.672e-27 kg

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - كتلة البروتون: m_p = 1.673 × 10⁻²⁷ كيلوجرام (kg) - كتلة الإلكترون: m_e = 9.11 × 10⁻³¹ كيلوجرام (kg) المطلوب: حساب الفرق بينهما بالكيلوجرام.
2. **الخطوة 2 (القانون/الفكرة):** نريد إيجاد الفرق في الكتلة، وهو عملية طرح رياضية بسيطة: $$\text{الفرق} = m_p - m_e$$
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض في القانون: $$\text{الفرق} = (1.673 \times 10^{-27}) - (9.11 \times 10^{-31}) \ \text{kg}$$ لنجري الطرح، ولتسهيل العملية يمكن كتابة الكتل بنفس أس العشرة (10⁻²⁷): $$m_e = 9.11 \times 10^{-31} = 0.000911 \times 10^{-27} \ \text{kg}$$ الآن نطرح: $$\text{الفرق} = 1.673 \times 10^{-27} - 0.000911 \times 10^{-27}$$ $$\text{الفرق} = (1.673 - 0.000911) \times 10^{-27}$$ $$\text{الفرق} = 1.672089 \times 10^{-27} \ \text{kg}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** بالتقريب إلى ثلاث منازل عشرية كما في الإجابة المعطاة: إذن الفرق في الكتلة ≈ **1.672 × 10⁻²⁷ kg**

ما هي الجسيمات الأساسية الثلاثة المكونة للذرة؟

• أ) الكوارك، والبروتون، والإلكترون
• ب) الإلكترون، والبروتون، والنيوترون
• ج) النيوترون، والفوتون، والإلكترون
• د) البروتون، والنيوترون، والكوارك

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الإلكترون، والبروتون، والنيوترون

الشرح: 1. جميع الذرات مكونة من ثلاثة جسيمات ذرية أساسية. 2. هذه الجسيمات هي: الإلكترون (سالب الشحنة)، والبروتون (موجب الشحنة)، والنيوترون (متعادل الشحنة). 3. البروتونات والنيوترونات في النواة، والإلكترونات في الفراغ المحيط بالنواة.

تلميح: توجد جسيمات في النواة وجسيمات تدور حولها.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما الفرق الرئيسي بين نموذج طومسون ونموذج رذرفورد للذرة؟

• أ) نموذج طومسون يتضمن نيوترونات، بينما نموذج رذرفورد لا يتضمنها.
• ب) نموذج طومسون يضع الإلكترونات في النواة، بينما نموذج رذرفورد يضعها حولها.
• ج) في نموذج طومسون الشحنة الموجبة موزعة في كل الذرة، بينما في نموذج رذرفورد الشحنة الموجبة متركزة في نواة صغيرة.
• د) نموذج رذرفورد يصف الذرة على أنها فراغ كامل، بينما نموذج طومسون يصفها كمادة صلبة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: في نموذج طومسون الشحنة الموجبة موزعة في كل الذرة، بينما في نموذج رذرفورد الشحنة الموجبة متركزة في نواة صغيرة.

الشرح: 1. نموذج طومسون (كرة الزبيب): الذرة كرة موجبة الشحنة موزعة بشكل متجانس، والإلكترونات مغروسة داخلها. 2. نموذج رذرفورد (النموذج النووي): معظم كتلة الذرة وشحنتها الموجبة تتركز في نواة صغيرة مركزية، والإلكترونات تدور حولها في فراغ كبير. 3. الفرق الرئيسي هو موقع وتركيز الشحنة الموجبة.

تلميح: فكر في مكان تركيز الشحنة الموجبة في كل نموذج.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

ما الاستنتاج الرئيسي من تجربة أنبوب أشعة المهبط التي أجراها طومسون؟

• أ) أن الذرة لا يمكن تقسيمها إلى جسيمات أصغر.
• ب) أن البروتونات موجبة الشحنة وتوجد في النواة.
• ج) أن الإلكترونات السالبة الشحنة موجودة في ذرات جميع المواد، وليست خاصة بمادة معينة.
• د) أن النواة تشكل معظم كتلة الذرة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: أن الإلكترونات السالبة الشحنة موجودة في ذرات جميع المواد، وليست خاصة بمادة معينة.

الشرح: 1. في تجربة أنبوب أشعة المهبط، انحرفت الأشعة نحو القطب الموجب، مما يثبت أنها سالبة الشحنة. 2. استخدم طومسون مواد مختلفة للمهبط (معادن مختلفة)، وكلها أعطت نفس النتيجة. 3. خصائص الأشعة (نسبة الشحنة إلى الكتلة) كانت ثابتة بغض النظر عن مادة المهبط. 4. الاستنتاج: هذه الجسيمات السالبة (الإلكترونات) هي مكون أساسي موجود في ذرات جميع المواد.

تلميح: تذكر أن التجربة استخدمت مواد مختلفة للمهبط.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

إذا كانت كتلة البروتون 1.673 × 10⁻²⁷ kg وكتلة الإلكترون 9.11 × 10⁻³¹ kg، فما القانون المستخدم لحساب الفرق بين كتلتهما؟

• أ) الفرق = كتلة البروتون + كتلة الإلكترون
• ب) الفرق = كتلة البروتون ÷ كتلة الإلكترون
• ج) الفرق = كتلة البروتون × كتلة الإلكترون
• د) الفرق = كتلة البروتون - كتلة الإلكترون

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: الفرق = كتلة البروتون - كتلة الإلكترون

الشرح: 1. لحساب الفرق بين أي قيمتين كميتين، نستخدم عملية الطرح. 2. المعطيات: كتلة البروتون (m_p)، كتلة الإلكترون (m_e). 3. المطلوب: الفرق بالكيلوجرام. 4. القانون الرياضي: الفرق = m_p - m_e. 5. هذا القانون ينطبق على أي قيمتين نريد إيجاد الفرق بينهما.

تلميح: الفرق بين قيمتين يُحسب بالطرح.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

لماذا تكون الذرة متعادلة كهربائيًا؟

• أ) لأن عدد النيوترونات يعادل عدد الإلكترونات.
• ب) لأن شحنة النيوترون تعادل شحنة البروتون.
• ج) لأن عدد البروتونات الموجبة في النواة يعادل عدد الإلكترونات السالبة المحيطة بها.
• د) لأن الإلكترونات لا تملك شحنة كهربائية.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: لأن عدد البروتونات الموجبة في النواة يعادل عدد الإلكترونات السالبة المحيطة بها.

الشرح: 1. تحتوي الذرة على بروتونات موجبة الشحنة (+1) في النواة. 2. تحتوي على إلكترونات سالبة الشحنة (-1) تدور حول النواة. 3. عندما يكون عدد البروتونات مساوياً لعدد الإلكترونات، فإن الشحنة الموجبة الكلية تلغي الشحنة السالبة الكلية. 4. النتيجة النهائية: شحنة كهربائية محصلة تساوي صفر، أي أن الذرة متعادلة.

تلميح: تذكر شحنات الجسيمات داخل الذرة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط