امتصاص الطاقة - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 | المادة: العلوم | المرحلة: الصف 9 | الفصل الدراسي: 2

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: امتصاص الطاقة

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 | المادة: العلوم | المرحلة: الصف 9 | الفصل الدراسي: 2

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 امتصاص الطاقة

المفاهيم الأساسية

التفاعل الماص للحرارة (Endothermic): تفاعل يمتص خلاله الطاقة الحرارية.

التفاعل الطارد للحرارة (Exothermic): تفاعل تحرر خلاله الطاقة الحرارية.

خريطة المفاهيم

```markmap

التفاعلات الكيميائية

أنواع التفاعلات من حيث الطاقة

التفاعل الماص للحرارة

  • يمتص طاقة
  • خصائصه:
- المتفاعلات أكثر استقرارًا من النواتج

- طاقة روابط المتفاعلات أقل من طاقة روابط النواتج

  • أشكال الطاقة الممتصة: كهربائية، ضوئية، صوتية، حرارية
  • مثال: التحليل الكهربائي للماء
- المعادلة: طاقة كهربائية + 2H₂O → 2H₂ + O₂

- توضيح: نحتاج إلى طاقة كهربائية لكسر جزيئات الماء

التفاعل الطارد للحرارة

  • يطلق طاقة

العمليات الماصة للحرارة

العمليات الفيزيائية

  • مثال: الكمادات الباردة
- مبدأ العمل: تحتوي على ماء وحافظة بنترات الأمونيوم

- الخطوات:

1. تهشم الحافظة

2. تذوب نترات الأمونيوم في الماء

3. تمتص حرارة من البيئة المحيطة (الهواء أو الجلد)

- النتيجة: تخفيض درجة حرارة العضو المصاب

```

نقاط مهمة

  • في التفاعلات الماصة للطاقة، تكون المتفاعلات أكثر استقرارًا وطاقة روابطها أقل من النواتج.
  • الطاقة المطلوبة لتكوين النواتج في التفاعل الماص للحرارة يمكن أن تكون كهرباء (كما في التحليل الكهربائي للماء).
  • كلمة "therm" تعني حرارة، ومنها: الترمس (حافظة الحرارة) والترمومتر (مقياس الحرارة).

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

امتصاص الطاقة

نوع: محتوى تعليمي

امتصاص الطاقة

نوع: محتوى تعليمي

ولكن ماذا يحدث عند عكس التفاعل؟ في التفاعلات التي يتم فيها امتصاص الطاقة تكون المتفاعلات أكثر استقرارًا من النواتج، ويكون للروابط التي بينها طاقة أقل من طاقة الروابط التي بين النواتج.

نوع: محتوى تعليمي

طاقة كهربائية + 2H₂O → 2H₂ + O₂ من البطارية ماء هيدروجين أكسجين

نوع: محتوى تعليمي

ونلاحظ في التفاعل أعلاه أن الطاقة الإضافية المطلوب تزويد المتفاعلات بها لتكوين النواتج يمكن أن تكون في صورة كهرباء، كما في الشكل ٨.

الشكل ٨

نوع: محتوى تعليمي

الشكل ٨: نحتاج إلى الطاقة الكهربائية لكسر جزيئات الماء. وهذا هو التفاعل العكسي للتفاعل الذي يحدث في مشعل اللحام الموضح في الشكل ٦.

نوع: محتوى تعليمي

للطاقة (المتحررة أو الممتصة) المصاحبة للتفاعلات الكيميائية أشكال متعددة؛ فمنها الطاقة الكهربائية والضوئية والصوتية والحرارية. وعندما تفقد أو تكتسب طاقة حرارية في التفاعلات نستخدم مصطلحات معينة للدلالة عليها، منها تفاعل ماص للحرارة Endothermic يمتص خلاله الطاقة الحرارية، أو تفاعل طارد للحرارة Exothermic تحرر خلاله الطاقة الحرارية. إن كلمة (therm) تعني حرارة، ومنها الترمس (Thermos) حافظة الحرارة، ومقياس الحرارة الترمومتر (Thermometer).

نوع: محتوى تعليمي

تحتاج بعض التفاعلات الكيميائية وبعض العمليات الفيزيائية إلى طاقة حرارية قبل حدوثها. وتعد الكمادات الباردة التي توضع على مكان الألم مثالاً على العمليات الفيزيائية الماصة للحرارة، كما هو موضح في الشكل ٩.

نوع: محتوى تعليمي

يوجد داخل هذه الكمادات ماء تنغمر فيه حافظة تحوي مادة نترات الأمونيوم، وعند تهشم هذه الحافظة تذوب نترات الأمونيوم في الماء، مما يؤدي إلى امتصاص حرارة من البيئة المحيطة (الهواء أو جلد الشخص المصاب) بعد وضع الكمادة على مكان الإصابة.

الشكل ٩

نوع: محتوى تعليمي

الشكل ٩: الطاقة الحرارية اللازمة لذوبان نترات الأمونيا في كيس الكمادات الباردة تأتي من البيئة المحيطة.

نوع: محتوى تعليمي

استنتج كيف تعمل الكمادات الباردة على تخفيض درجة حرارة عضو مصاب في الجسم؟

نوع: METADATA

٥٤

نوع: METADATA

Ministry of Education 2025 - 1447

🔍 عناصر مرئية

الشكل ٨: نحتاج إلى الطاقة الكهربائية لكسر جزيئات الماء.

An illustration of an electrolysis setup. Two inverted test tubes are placed in a beaker filled with water (H₂O). Electrodes are submerged in the water, connected to an external energy source labeled 'طاقة كهربائية' (electrical energy) and 'من البطارية' (from the battery). Gas bubbles are collecting in the test tubes. The left test tube is labeled 'هيدروجين (H₂)' and shows a larger volume of gas, approximately double the volume of the gas in the right tube. The right test tube is labeled 'أكسجين (O₂)' and shows a smaller volume of gas. The water level is lower in the test tubes where gas has collected, indicating gas displacement.

الشكل ٩: الطاقة الحرارية اللازمة لذوبان نترات الأمونيا في كيس الكمادات الباردة تأتي من البيئة المحيطة.

A photograph of a young boy, appearing to be in his early teens, sitting on green grass. He is wearing a blue and white short-sleeved sports shirt, blue shorts, and white athletic shoes with black accents. He is holding a white cold pack against his right knee, which is bent. His left leg is extended. The background consists of blurred green grass.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: امتصاص الطاقة --- امتصاص الطاقة ولكن ماذا يحدث عند عكس التفاعل؟ في التفاعلات التي يتم فيها امتصاص الطاقة تكون المتفاعلات أكثر استقرارًا من النواتج، ويكون للروابط التي بينها طاقة أقل من طاقة الروابط التي بين النواتج. طاقة كهربائية + 2H₂O → 2H₂ + O₂ من البطارية ماء هيدروجين أكسجين ونلاحظ في التفاعل أعلاه أن الطاقة الإضافية المطلوب تزويد المتفاعلات بها لتكوين النواتج يمكن أن تكون في صورة كهرباء، كما في الشكل ٨. --- SECTION: الشكل ٨ --- الشكل ٨: نحتاج إلى الطاقة الكهربائية لكسر جزيئات الماء. وهذا هو التفاعل العكسي للتفاعل الذي يحدث في مشعل اللحام الموضح في الشكل ٦. للطاقة (المتحررة أو الممتصة) المصاحبة للتفاعلات الكيميائية أشكال متعددة؛ فمنها الطاقة الكهربائية والضوئية والصوتية والحرارية. وعندما تفقد أو تكتسب طاقة حرارية في التفاعلات نستخدم مصطلحات معينة للدلالة عليها، منها تفاعل ماص للحرارة Endothermic يمتص خلاله الطاقة الحرارية، أو تفاعل طارد للحرارة Exothermic تحرر خلاله الطاقة الحرارية. إن كلمة (therm) تعني حرارة، ومنها الترمس (Thermos) حافظة الحرارة، ومقياس الحرارة الترمومتر (Thermometer). تحتاج بعض التفاعلات الكيميائية وبعض العمليات الفيزيائية إلى طاقة حرارية قبل حدوثها. وتعد الكمادات الباردة التي توضع على مكان الألم مثالاً على العمليات الفيزيائية الماصة للحرارة، كما هو موضح في الشكل ٩. يوجد داخل هذه الكمادات ماء تنغمر فيه حافظة تحوي مادة نترات الأمونيوم، وعند تهشم هذه الحافظة تذوب نترات الأمونيوم في الماء، مما يؤدي إلى امتصاص حرارة من البيئة المحيطة (الهواء أو جلد الشخص المصاب) بعد وضع الكمادة على مكان الإصابة. --- SECTION: الشكل ٩ --- الشكل ٩: الطاقة الحرارية اللازمة لذوبان نترات الأمونيا في كيس الكمادات الباردة تأتي من البيئة المحيطة. استنتج كيف تعمل الكمادات الباردة على تخفيض درجة حرارة عضو مصاب في الجسم؟ ٥٤ Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل ٨: نحتاج إلى الطاقة الكهربائية لكسر جزيئات الماء. Description: An illustration of an electrolysis setup. Two inverted test tubes are placed in a beaker filled with water (H₂O). Electrodes are submerged in the water, connected to an external energy source labeled 'طاقة كهربائية' (electrical energy) and 'من البطارية' (from the battery). Gas bubbles are collecting in the test tubes. The left test tube is labeled 'هيدروجين (H₂)' and shows a larger volume of gas, approximately double the volume of the gas in the right tube. The right test tube is labeled 'أكسجين (O₂)' and shows a smaller volume of gas. The water level is lower in the test tubes where gas has collected, indicating gas displacement. Data: The diagram visually represents the decomposition of water (H₂O) into hydrogen (H₂) and oxygen (O₂) gases through electrolysis, an endothermic process requiring electrical energy. The volume ratio of hydrogen to oxygen gas collected is approximately 2:1, consistent with the chemical formula H₂O. Key Values: H₂O, H₂, O₂, طاقة كهربائية Context: This diagram illustrates the endothermic process of water electrolysis, where electrical energy is absorbed to break water molecules into hydrogen and oxygen. It visually supports the chemical equation 2H₂O + electrical energy → 2H₂ + O₂. **IMAGE**: الشكل ٩: الطاقة الحرارية اللازمة لذوبان نترات الأمونيا في كيس الكمادات الباردة تأتي من البيئة المحيطة. Description: A photograph of a young boy, appearing to be in his early teens, sitting on green grass. He is wearing a blue and white short-sleeved sports shirt, blue shorts, and white athletic shoes with black accents. He is holding a white cold pack against his right knee, which is bent. His left leg is extended. The background consists of blurred green grass. Context: This image serves as a visual example of a practical application of an endothermic physical process: a cold pack. It illustrates how the dissolution of ammonium nitrate in water absorbs heat from the surroundings (the injured knee), thereby reducing its temperature.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 1

سؤال الشكل ٩: استنتج كيف تعمل الكمادات الباردة على تخفيض درجة حرارة عضو مصاب في الجسم؟

الإجابة: يُحدث عند عمل الكمادة الباردة ذوبان نترات الأمونيوم في الماء، وداخليا تحدث عملية ماصة للحرارة، فيسحب حرارة من الجسم، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة عضو المصاب.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: تحديد المعطيات والمطلوب** | العنصر | الوصف | |--------|--------| | **المعطى** | استخدام كمادة باردة تحتوي على **نترات الأمونيوم والماء**. | | **المطلوب** | استنتاج طريقة عمل هذه الكمادة في **تخفيض درجة حرارة** عضو مصاب. |
  2. **الخطوة 2: القانون/المبدأ المستخدم** المبدأ الكيميائي الفيزيائي المستخدم هو: > **الذوبان الماص للحرارة:** بعض عمليات الذوبان (مثل ذوبان نترات الأمونيوم في الماء) تحتاج إلى امتصاص حرارة من المحيط لتتم، مما يؤدي إلى **انخفاض درجة الحرارة** حول مكان التفاعل. **المعادلة التمثيلية:** $ NH_4NO_3 (s) + H_2O (l) + \text{طاقة حرارية} \rightarrow NH_4NO_3 (aq)$
  3. **الخطوة 3: خطوات العملية التفصيلية** 1. **تفعيل الكمادة:** عند كسر الحاجز الداخلي في الكمادة الباردة (الكيميائية)، يختلط مسحوق **نترات الأمونيوم الصلبة** مع الماء. 2. **حدوث التفاعل:** تذوب بلورات نترات الأمونيوم في الماء. هذه العملية الكيميائية الفيزيائية هي عملية **ماصة للحرارة**. 3. **امتصاص الطاقة:** لكي تتم عملية الذوبان، تحتاج الجزيئات إلى طاقة لكسر الروابط والانتشار. تسحب هذه الطاقة (على شكل حرارة) من الوسط المحيط. 4. **تأثيرها على الجسم:** تكون الكمادة موضوعة على العضو المصاب، لذا فإن المصدر الأقرب للحرارة التي تسحبها هو **أنسجة الجسم** في منطقة الإصابة. 5. **النتيجة:** سحب الحرارة من الأنسجة يؤدي إلى **انخفاض درجة حرارتها الموضعية**، مما يعطي الإحساس بالبرودة والتأثير العلاجي المطلوب (تخفيف الألم والتورم).
  4. **الخطوة 4: الإجابة النهائية** تعمل الكمادات الباردة الكيميائية (ذات المحتوى من نترات الأمونيوم) على تخفيض درجة حرارة العضو المصاب من خلال **استغلال عملية ذوبان ماصة للحرارة**. فحينما تذوب المادة في الماء داخلياً، فإنها تمتص الطاقة الحرارية اللازمة لذلك من أقرب محيط لها، وهو أنسجة الجسم تحت الكمادة، مما يؤدي إلى فقدانها للحرارة وانخفاض درجة حرارتها الموضعية. > **ملاحظة:** هذا يفسر سبب برودة الكمادة فور تفعيلها حتى دون وضعها في الثلج.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 4 بطاقة لهذه الصفحة

ما هو التعريف الصحيح للتفاعل الماص للحرارة (Endothermic reaction)؟

  • أ) هو التفاعل الذي تحرر خلاله الطاقة الكهربائية إلى الوسط المحيط.
  • ب) هو التفاعل الذي يستهلك فيه المتفاعلات فقط دون إنتاج نواتج.
  • ج) هو التفاعل الذي ينتج عنه حرارة عالية ويشع ضوءًا.
  • د) هو التفاعل الذي يمتص خلاله الطاقة الحرارية من الوسط المحيط.

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: هو التفاعل الذي يمتص خلاله الطاقة الحرارية من الوسط المحيط.

الشرح: 1. التفاعل الماص للحرارة هو عملية كيميائية أو فيزيائية. 2. تتطلب هذه العملية امتصاص طاقة حرارية من بيئتها. 3. يؤدي امتصاص الحرارة إلى انخفاض درجة حرارة الوسط المحيط.

تلميح: ركز على معنى كلمة 'ماص' في سياق الحرارة، وكيف يؤثر على البيئة المحيطة.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

أي العبارات التالية تصف التفاعل الطارد للحرارة (Exothermic reaction)؟

  • أ) هو التفاعل الذي يستهلك الطاقة الضوئية بشكل كامل.
  • ب) هو التفاعل الذي يمتص الطاقة الكهربائية من البطارية.
  • ج) هو التفاعل الذي تحرر خلاله الطاقة الحرارية إلى الوسط المحيط.
  • د) هو التفاعل الذي لا يغير درجة حرارة الوسط المحيط.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: هو التفاعل الذي تحرر خلاله الطاقة الحرارية إلى الوسط المحيط.

الشرح: 1. التفاعل الطارد للحرارة هو عملية كيميائية أو فيزيائية. 2. هذه العملية تطلق طاقة حرارية إلى الوسط المحيط بها. 3. يؤدي إطلاق الحرارة إلى ارتفاع درجة حرارة هذا الوسط.

تلميح: تذكر معنى كلمة 'طارد' في سياق الحرارة، وكيف يؤثر على البيئة المحيطة.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هو المبدأ العلمي الرئيسي الذي تعتمد عليه الكمادات الباردة الكيميائية لتخفيض درجة حرارة الأنسجة المصابة؟

  • أ) تحتوي على سائل تبريد مسبقًا يقوم بتجميد الأنسجة فور ملامستها.
  • ب) تُحدث تفاعلًا طاردًا للحرارة ينتج عنه شعور بالبرودة نتيجة تبخر سريع للسوائل.
  • ج) تطلق أيونات سالبة تتفاعل مع الأنسجة وتخفض حرارتها عبر عمليات حيوية.
  • د) تعتمد على عملية فيزيائية ماصة للحرارة تتمثل في ذوبان نترات الأمونيوم في الماء، مما يمتص الحرارة من الأنسجة المحيطة.

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: تعتمد على عملية فيزيائية ماصة للحرارة تتمثل في ذوبان نترات الأمونيوم في الماء، مما يمتص الحرارة من الأنسجة المحيطة.

الشرح: 1. الكمادات الباردة تحتوي على نترات الأمونيوم والماء في قسمين منفصلين. 2. عند تفعيل الكمادة، تختلط المادتان وتذوب نترات الأمونيوم في الماء. 3. هذه العملية الفيزيائية (الذوبان) ماصة للحرارة. 4. لكي يتم الذوبان، تمتص نترات الأمونيوم الحرارة اللازمة من الوسط المحيط (أنسجة الجسم المصابة). 5. سحب الحرارة من الجسم يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة العضو المصاب.

تلميح: تذكر المادة الكيميائية الرئيسية في الكمادة ونوع التفاعل (فيزيائي/كيميائي) وخصائصه الحرارية عند تفعيله.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

أي المعادلات الكيميائية التالية تمثل عملية امتصاص الطاقة اللازمة لكسر جزيئات الماء (التحليل الكهربائي للماء)؟

  • أ) 2H₂ + O₂ → 2H₂O + طاقة كهربائية
  • ب) 2H₂O + حرارة → 2H₂ + O₂
  • ج) 2H₂ + O₂ + طاقة ضوئية → 2H₂O
  • د) طاقة كهربائية + 2H₂O → 2H₂ + O₂

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: طاقة كهربائية + 2H₂O → 2H₂ + O₂

الشرح: 1. التحليل الكهربائي للماء هو عملية يتم فيها تفكيك جزيئات الماء (H₂O). 2. تتطلب هذه العملية إمدادًا بالطاقة لكسر الروابط الكيميائية في جزيئات الماء. 3. يتم استخدام الطاقة الكهربائية لهذا الغرض. 4. لذا، تُكتب الطاقة الكهربائية كأحد المتفاعلات قبل السهم في المعادلة، مما يشير إلى امتصاصها. 5. النواتج هي غاز الهيدروجين (H₂) وغاز الأكسجين (O₂).

تلميح: تذكر أن التحليل الكهربائي للماء يتطلب إمدادًا بالطاقة لكسر روابط الماء، ويجب أن تكون هذه الطاقة مكتوبة على جانب المتفاعلات.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط