☰ خطة العام · العلوم (بالعربية)

الذرات ومستويات الطاقة

الأسبوع 1 · الوحدة الأولى «المادة» (افتتاحية) والدرس الأول «تركيب الذرة» (١): الذرة وحدة بناء المادة وأرنست رذرفورد والبروتونات والنيوترونات والإلكترونات ومستويات الطاقة · 3 دروس
1

الذرات: وحدات بناء المادة

Science Prep 1 Term 1, Unit 1: pp. 1–5
الهدفأُعرّف المادة، وأشرح أن كل شيء مبنيّ من ذرات أصغر من أن نراها.
كلمات جديدة
المادة · كل ما له كتلة ويشغل حيزًا من الفراغالذرة · وحدة البناء الصغيرة جدًا لكل مادةالجزيء · مجموعة من الذرات المترابطة معًا
الشرح

المادة هي كل ما له كتلة ويشغل حيزًا: الحجر والماء والهواء داخل البالونة، وأنت أيضًا. أما الضوء والظل فليسا مادة. وكل مادة مبنيّة من قطع صغيرة جدًا تسمى الذرات. فكتلة الحجر الجيري، مثلًا، مكوّنة من جزيئات كربونات الكالسيوم، وكل جزيء مبنيّ من ذرات مرتبطة معًا. تخيّل جدارًا: من بعيد تراه جدارًا واحدًا، لكنه مبنيّ من طوب صغير كثير. والذرات أصغر من أن نراها حتى بميكروسكوب المدرسة. وقد تخيّل مفكرون يونانيون قدماء أنك لو قطّعت قطعة من المادة إلى قطع أصغر فأصغر، فستصل إلى قطعة أخيرة لا يمكن تقطيعها، وسمّوها ذرة. وفي أوائل القرن التاسع عشر وضع العالم الإنجليزي جون دالتون أول نظرية ذرية علمية اعتمادًا على التجارب.

أمثلة محلولة
هواء بداخلها
البالونة المملوءة بالهواء تبيّن أن الهواء مادة. فالهواء يشغل حيزًا لأنه يمدّد البالونة، وله كتلة. لا نراه لكنه موجود.
مادةليست مادة
الرملضوء المصباح
العصيرالظل
قلم الرصاص
أيّ هذه الأشياء مادة؟ الرمل والعصير وضوء المصباح والظل وقلم الرصاص. الرمل والعصير والقلم لها كتلة وتشغل حيزًا فهي مادة. أما الضوء والظل فليسا مادة.
تقول آية: «الشاطئ يبدو أملس من بعيد، لكنه ملايين الحبيبات.» والمادة كذلك: تبدو ملساء، لكنها مبنيّة من ذرات أصغر من أن ننتبه إليها.
نشاط الفصل

مزّق وتخيّل. مع أحد الكبار، مزّق شريطًا من الورق إلى نصفين، ثم مزّق أحد النصفين إلى نصفين، وهكذا ما دامت أصابعك قادرة. حين لا تستطيع التمزيق، توقف. تخيّل الآن أداة سحرية تواصل التقطيع. هكذا تصوّر المفكرون اليونانيون قطعة «لا تُقطَّع». أما الذرات الحقيقية فهي أصغر بكثير من أي قطعة ورق.

تدرّب
1
ما المادة؟
2
هل الظل مادة؟ اشرح.
3
رتّب من الأكبر إلى الأصغر: ذرة، وكتلة حجر جيري، وجزيء كربونات الكالسيوم.
4
من وضع أول نظرية ذرية علمية، ومتى؟