طاقة المستويات - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 طاقة المستويات

المفاهيم الأساسية

طاقة المستويات: مناطق حول النواة تمثل كميات مختلفة من الطاقة للإلكترونات.

قاعدة عدد الإلكترونات: عدد\ الإلكترونات = ٢ن² حيث (ن) رقم مستوى الطاقة.

خريطة المفاهيم

```markmap

ترتيب الإلكترونات في الذرة

البناء الذري

النواة

• تحتوي على البروتونات (+) والنيوترونات
• تمثل معظم كتلة الذرة

السحابة الإلكترونية

• فراغ حول النواة
• تتحرك فيه الإلكترونات (-)
• كتلة الإلكترونات صغيرة جداً

حركة الإلكترونات

لا يمكن تحديد موقعها بدقة

• تتحرك في مساحة يمكن توقعها
• لا يمكن تحديد مسارها كالكواكب

الفرق عن النظام الشمسي

• النواة موجبة والإلكترونات سالبة
• لا توجد سحابة كهربائية حول الكواكب
• مدارات الكواكب محددة وقابلة للتوقع

حجم الذرة (مقارنة توضيحية)

النواة بحجم قطعة نقد

الإلكترونات أصغر من حبيبات الغبار

السحابة الإلكترونية تعادل 20 ملعب كرة قدم

تركيب الذرة (مثال الليثيوم)

النواة

• ثلاثة بروتونات (p+)
• أربعة نيوترونات (n)

السحابة الإلكترونية

• ثلاثة إلكترونات (e-)

طاقة الإلكترون

مستويات الطاقة

• مناطق مختلفة حول النواة
• كل مستوى يمثل كمية طاقة مختلفة

سعة مستويات الطاقة

• المستوى الأول: يتسع لإلكترونين
• المستوى الثاني: يتسع لأقل من 8 إلكترونات
• المستوى الثالث: يتسع لـ 8 إلكترونات
• المستوى الرابع: يتسع لـ 32 إلكتروناً
• القاعدة: كلما ابتعد المستوى عن النواة، اتسع لعدد أكبر من الإلكترونات

العلاقة بين الطاقة والبعد

• المستوى الأقرب للنواة: أقل طاقة
• المستوى الأبعد عن النواة: أكبر طاقة
• الإلكترونات القريبة من النواة: قوة جذب أكبر، فصلها أصعب

قاعدة حساب السعة

• عدد الإلكترونات = ٢ × (رقم المستوى)²

الجدول الدوري ومستويات الطاقة

• الصفوف الأفقية (الدورات) مرتبطة بمستويات الطاقة
• العدد الذري = عدد البروتونات = عدد الإلكترونات

```

نقاط مهمة

• كلما ابتعد مستوى الطاقة عن النواة، ازدادت طاقته وازداد عدد الإلكترونات التي يمكن أن يتسع لها.
• المستوى الأقرب للنواة هو الأقل طاقة، والمستوى الأبعد هو الأكبر طاقة.
• مقدار طاقة الإلكترون يتحدد حسب بعده عن النواة.
• فصل الإلكترونات القريبة من النواة أصعب من فصل الإلكترونات البعيدة بسبب قوة الجذب الأكبر.

طاقة المستويات

كلما ابتعد مستوى الطاقة عن النواة ازداد عدد الإلكترونات التي يمكن أن يتسع لها. حدد المستوى الأقل طاقة والمستوى الأكبر طاقة.

تبين درجات السلم في الشكل ٤ نموذجًا للحد الأقصى من الإلكترونات التي يمكن أن يستوعبها كل مستوى من مستويات الطاقة في السحابة الإلكترونية. تخيل أن النواة تمثل الأرضية والإلكترونات في الذرة لها كميات مختلفة من الطاقة، وتمثل مستويات الطاقة هذه بدرجات السلم، كما في الشكل ٤. للإلكترونات في المستويات الأبعد عن النواة طاقة أقل من الإلكترونات في المستويات الأقرب إليها. ولتحديد الحد الأقصى من عدد الإلكترونات التي يمكن أن يستوعبها مستوى الطاقة نستخدم العلاقة التالية: عدد الإلكترونات = ٢ "ن" رقم مستوى الطاقة.

ارجع إلى التجربة الاستهلالية في بداية الفصل، حيث تطلب الأمر طاقة أكبر لإزالة مشبك الورق الأقرب إلى المغناطيس، من الطاقة اللازمة لإزالة مشبك الورق الأبعد عنه؛ وذلك لأن قوة جذب المغناطيس للمشبك القريب إليه كانت أكبر. وكذلك بالنسبة للذرة؛ فكلما كان الإلكترون (السالب الشحنة) أقرب إلى النواة الموجبة الشحنة كانت قوة الجذب بينهما أكبر. ولذلك فإن فصل الإلكترونات القريبة إلى النواة أكثر صعوبة من تلك البعيدة عنها.

ما الذي يحدد مقدار طاقة الإلكترون؟

العلوم عبر المواقع الإلكترونية

الإلكترونات

ارجع إلى المواقع الإلكترونية الموثوقة عبر شبكة الإنترنت للبحث عن معلومات حول الإلكترونات وتاريخ اكتشافها.

نشاط

قدرة العلماء على تحديد موقع الإلكترونات بدقة.

الجدول الدوري ومستويات الطاقة

يتضمن الجدول الدوري معلومات حول العناصر، كما يمكن استخدامه أيضًا في فهم مستويات الطاقة. انظر إلى الصفوف الأفقية (الدورات) في الجدول الدوري الموضح في الشكل ٥ في الصفحة المقابلة، وتذكر أن العدد الذري لكل عنصر يساوي عدد البروتونات في نواة ذلك العنصر، ويساوي أيضًا عدد الإلكترونات لكل عنصر بالنظر إلى عدده الذري المكتوب فوق رمز العنصر.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

٢٠

--- SECTION: طاقة المستويات --- طاقة المستويات كلما ابتعد مستوى الطاقة عن النواة ازداد عدد الإلكترونات التي يمكن أن يتسع لها. حدد المستوى الأقل طاقة والمستوى الأكبر طاقة. تبين درجات السلم في الشكل ٤ نموذجًا للحد الأقصى من الإلكترونات التي يمكن أن يستوعبها كل مستوى من مستويات الطاقة في السحابة الإلكترونية. تخيل أن النواة تمثل الأرضية والإلكترونات في الذرة لها كميات مختلفة من الطاقة، وتمثل مستويات الطاقة هذه بدرجات السلم، كما في الشكل ٤. للإلكترونات في المستويات الأبعد عن النواة طاقة أقل من الإلكترونات في المستويات الأقرب إليها. ولتحديد الحد الأقصى من عدد الإلكترونات التي يمكن أن يستوعبها مستوى الطاقة نستخدم العلاقة التالية: عدد الإلكترونات = ٢ "ن" رقم مستوى الطاقة. ارجع إلى التجربة الاستهلالية في بداية الفصل، حيث تطلب الأمر طاقة أكبر لإزالة مشبك الورق الأقرب إلى المغناطيس، من الطاقة اللازمة لإزالة مشبك الورق الأبعد عنه؛ وذلك لأن قوة جذب المغناطيس للمشبك القريب إليه كانت أكبر. وكذلك بالنسبة للذرة؛ فكلما كان الإلكترون (السالب الشحنة) أقرب إلى النواة الموجبة الشحنة كانت قوة الجذب بينهما أكبر. ولذلك فإن فصل الإلكترونات القريبة إلى النواة أكثر صعوبة من تلك البعيدة عنها. ما الذي يحدد مقدار طاقة الإلكترون؟ --- SECTION: العلوم عبر المواقع الإلكترونية --- العلوم عبر المواقع الإلكترونية --- SECTION: الإلكترونات --- الإلكترونات ارجع إلى المواقع الإلكترونية الموثوقة عبر شبكة الإنترنت للبحث عن معلومات حول الإلكترونات وتاريخ اكتشافها. --- SECTION: نشاط --- نشاط قدرة العلماء على تحديد موقع الإلكترونات بدقة. --- SECTION: الجدول الدوري ومستويات الطاقة --- الجدول الدوري ومستويات الطاقة يتضمن الجدول الدوري معلومات حول العناصر، كما يمكن استخدامه أيضًا في فهم مستويات الطاقة. انظر إلى الصفوف الأفقية (الدورات) في الجدول الدوري الموضح في الشكل ٥ في الصفحة المقابلة، وتذكر أن العدد الذري لكل عنصر يساوي عدد البروتونات في نواة ذلك العنصر، ويساوي أيضًا عدد الإلكترونات لكل عنصر بالنظر إلى عدده الذري المكتوب فوق رمز العنصر. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 ٢٠ --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل ٤: مستويات الطاقة Description: Diagram showing the nucleus at the center and electrons in different energy levels (shells) represented by concentric circles. Arrows indicate increasing energy levels from inner to outer shells. Labels indicate the number of electrons and energy level for each shell. X-axis: N/A Y-axis: N/A Data: Visual representation of electron shells and their corresponding energy levels and electron capacities. Key Values: Energy level 1: 2 electrons, Energy level 2: 8 electrons, Energy level 3: 18 electrons, Energy level 4: 32 electrons Context: Illustrates the concept of energy levels in an atom and the maximum number of electrons each level can hold.