أهداف الدرس
- أطبّق قانون بويل عند ثبات درجة الحرارة.
- أسجّل الملاحظات وأفسّر العلاقة بين الضغط والحجم.
- أحلّ تطبيقًا حسابيًا بطريقة كتاب الطالب.
الشرح خطوة بخطوة
الموضع محفوظ على هذا الجهاز.
المقطع 1 من 2نشاط 1: قوانين الغازات – قانون بويل — Gas Laws – Boyle’ Law0:30
مقاطع الدرس
0 من 2 مكتملنشاط 1: قوانين الغازات – قانون بويل — Gas Laws – Boyle’ Law(ص 16)
- المهارات المرجو اكتسابها: تصميم التجارب وتنفيذها، القياس، الملاحظة، تسجيل النتائج، تطبيق العلاقات الرياضية، الرسم البياني، الاستنتاج
- الهدف: يدرس العلاقة بين حجم كمّية معيّنة من غاز وضغطها عند ثبات درجة الحرارة.
- التوقّع: هل يتغيّر حجم كمّية معيّنة من غاز بتغيّر الضغط المؤثّر عليها عند ثبات درجة الحرارة.
- المواد المطلوبة: أنبوب شعري مسدود من أحد طرفه، زئبق، مسطرة، بارومتر
- 1. ضع الأنبوب في وضع أفقي ثمّ أوجد حجم الهواء المحبوس (V₁) وضغطه (mmHg).
- 2. اجعل الأنبوب في وضع رأسي وطرفه المفتوح للأعلى، قس طول عمود الهواء (V₂) ثمّ أوجد (P₂)
P₂ = P + P(Hg)- 3. اجعل الأنبوب في وضع رأسي وطرفه المفتوح للأسفل، قس طول عمود الهواء (V₃) ثمّ أوجد (P₃)
P₃ = P − P(Hg)- 4. سجّل ملاحظاتك في جدول (1).
الرقمحجم الهواء المحبوس Vضغط الهواء المحبوس P = Pₐ + hحاصل ضرب الهواء المحبوس في حجمه P × V1|2|3|
التحليل والاستنتاج(ص 17)
استخدم النتائج التجريبية التي حصلت عليها من التجربة السابقة للإجابة عن الأسئلة التالية:(ص 17)
- يمكنك أن تجري هذا التطبيق على نطاق صغير وتحلّل النتائج بنفسك.
P₁ × V₁ = P₂ × V₂V₂ = (103 × 30)/25V₂ = 123.6 L- الحل بقانون بويل من كتاب الطالب PDF27–29؛ يزداد الحجم عندما ينخفض الضغط.
حل المسائل على السبورة
شاهد المعلم يكتب الحل سطرًا سطرًا، أوقفه، أعد الخطوة، واسأل «لماذا؟» — ثم حُلّ مسألة مشابهة بنفسك لتكسب نجمة.
المسألة
حلّل! يحتوي منطاد على 30 L من غاز الهيليوم عند ضغط 103 kPa على ارتفاع معيّن. جد حجم غاز الهيليوم عندما يصل المنطاد إلى ارتفاع يساوي ضغطه فيه 25 kPa عند ثبات درجة الحرارة.
المعطيات
- V₁ = 30 L
- P₁ = 103 kPa
- P₂ = 25 kPa
- T ثابتةمن هنا
- P₁ × V₁ = P₂ × V₂
المعلم: نختار قانون بويل لأن درجة الحرارة ثابتة وكمية الغاز نفسها، فنربط الضغط والحجم في الوضعين دون تحويل درجة الحرارة.
الخطوة 1 من 3
الملخص
- عند ثبات الحرارة يتناسب الضغط عكسيًا مع الحجم.
- حاصل ضرب الضغط في الحجم ثابت لكمّية الغاز نفسها.
- قيم الجدول والرسم تُؤخذ من التجربة ولا تُختلق.
- تُستخدم وحدات ضغط متوافقة في طرفي المعادلة.
الأفكار الرئيسية
- ثبات الحرارة والكمية شرط لقانون بويل.
- الرسم يُبنى على القياسات الفعلية.
الأسئلة المهمة
ماذا يحدث لحجم الهواء عندما يزداد ضغطه؟
ينقص الحجم، وفق العلاقة العكسية في كتاب الطالب PDF27–28.
الكتاب صفحة 17
ماذا تستنتج من حاصل ضرب ضغط الهواء المحبوس في حجمه (P × V)؟
يبقى ثابتًا تقريبًا عند ثبات الحرارة والكمية، وفق كتاب الطالب PDF27–28؛ التحقق العددي يعتمد على القياسات.
الكتاب صفحة 17
أرسم خطًا بيانيًا للعلاقة P × V. ماذا تلاحظ؟
يُرسم الضغط مقابل الحجم على شبكة PDF18؛ المتوقع منحنى علاقة عكسية بحسب كتاب الطالب PDF28. لا ترسم نقاطًا مختلقة. عبارة P × V مطبوعة في السؤال بينما المحوران للضغط والحجم.
الكتاب صفحة 17
هل يتغيّر حجم كمّية معيّنة من غاز بتغيّر الضغط المؤثّر عليها عند ثبات درجة الحرارة.
التوقع وفق كتاب الطالب PDF27–28: ينقص الحجم بزيادة الضغط، ويزداد بنقصانه عند ثبات الحرارة والكمّية.
الكتاب صفحة 16
حلّل! يحتوي منطاد على 30 L من غاز الهيليوم عند ضغط 103 kPa على ارتفاع معيّن. جد حجم غاز الهيليوم عندما يصل المنطاد إلى ارتفاع يساوي ضغطه فيه 25 kPa عند ثبات درجة الحرارة.
P₁ × V₁ = P₂ × V₂ V₂ = (103 × 30)/25 = 123.6 L وفق قانون بويل وطريقة كتاب الطالب PDF27–29.
الكتاب صفحة 17
اختبار الدرس
أجب ثم اضغط «صحّح» لترى درجتك وتفسير كل إجابة.
الواجب
أسئلة تطبيقية لتحلها في البيت. يمكنك طباعتها من الأعلى.
مصطلحات الدرس
- قانون بويل
- ثبات حاصل ضرب الضغط في الحجم عند ثبات الحرارة والكمية.
- البارومتر
- أداة قياس الضغط الجوي الواردة في مواد النشاط.
- الهواء المحبوس
- كمية الهواء داخل الأنبوب التي يقاس حجمها وضغطها في النشاط.
تمارين الكتاب كاملة
كل سؤال ونشاط وتمرين ورد في صفحات هذا الدرس، بنصه وإجابته النموذجية. 7 تمرينًا.
التوقّعهل يتغيّر حجم كمّية معيّنة من غاز بتغيّر الضغط المؤثّر عليها عند ثبات درجة الحرارة.(ص 16)
التوقع وفق كتاب الطالب PDF27–28: ينقص الحجم بزيادة الضغط، ويزداد بنقصانه عند ثبات الحرارة والكمّية.
الملاحظة — جدول (1)سجّل ملاحظاتك في جدول (1).(ص 16)
تُسجّل القيم المقيسة للهواء المحبوس في الأوضاع الثلاثة، ثم يُحسب P × V. لا توجد نتائج رقمية مطبوعة ولا تُختلق قياسات؛ المتوقع تقارب حاصل الضرب وفق كتاب الطالب PDF27–28.
التحليل والاستنتاج — 1ماذا يحدث لحجم الهواء عندما يزداد ضغطه؟(ص 17)
ينقص الحجم، وفق العلاقة العكسية في كتاب الطالب PDF27–28.
التحليل والاستنتاج — 2ماذا تستنتج من حاصل ضرب ضغط الهواء المحبوس في حجمه (P × V)؟(ص 17)
يبقى ثابتًا تقريبًا عند ثبات الحرارة والكمية، وفق كتاب الطالب PDF27–28؛ التحقق العددي يعتمد على القياسات.
التحليل والاستنتاج — 3أرسم خطًا بيانيًا للعلاقة P × V. ماذا تلاحظ؟(ص 17)
يُرسم الضغط مقابل الحجم على شبكة PDF18؛ المتوقع منحنى علاقة عكسية بحسب كتاب الطالب PDF28. لا ترسم نقاطًا مختلقة. عبارة P × V مطبوعة في السؤال بينما المحوران للضغط والحجم.
التحليل والاستنتاج — 4يبرهن استنتاجك قانون بويل. أعد صياغة استنتاجك بشكل قانون.(ص 17)
عند درجة حرارة ثابتة، يتناسب الحجم الذي تشغله كمية ثابتة من الغاز تناسبًا عكسيًا مع ضغطه. P₁ × V₁ = P₂ × V₂ (كتاب الطالب PDF27–28).
أنت الكيميائي — 1حلّل! يحتوي منطاد على 30 L من غاز الهيليوم عند ضغط 103 kPa على ارتفاع معيّن. جد حجم غاز الهيليوم عندما يصل المنطاد إلى ارتفاع يساوي ضغطه فيه 25 kPa عند ثبات درجة الحرارة.(ص 17)
P₁ × V₁ = P₂ × V₂ V₂ = (103 × 30)/25 = 123.6 L وفق قانون بويل وطريقة كتاب الطالب PDF27–29.
صفحات الكتاب
صفحات هذا الدرس من كتاب التمارين الرسمي كما هي، صفحات 16 إلى 18.
