. طاقة الوضع اللي

. طاقة الوضع اللي
      الطاقة الميكانيكية لنواس اللي.


التوجيهات
- يذكر بتعاريف الطاقة الحركية وطاقة الوضع الثقالية والطاقة الميكانيكية ومبرهنة الطاقة الحركية وانحفاظ الطاقة الميكانيكية كتعلمات أساسية مكتسبة في  المستوى الدراسي السابق.
- يعبر عن الشغل الجزئي لقوة غير ثابتة مطبقة على جسم في حالة انتقال غير مستقيمي.
- يتوصل نظريا (مبيانيا وعن طريق التكامل) إلى تعبير شغل قوة خارجية مطبقة على نابض.
- يتوصل إلى تعبير طاقة الوضع المرنة  وتبرز ضرورة تحديد الحالة المرجعية لطاقة الوضع المرنة.
- يستحسن استثمار التسجيلات المنجزة أثناء دراسة المتذبذب )جسم صلب ـ نابض) للتوصل إلى انحفاظ طاقته في الحالة التي يكون فيها الجسم الصلب في حركة فوق مستوى أفقي.
- يتوصل إلى شغل مزدوجة اللي وطاقة الوضع للي باتباع نفس الطريقة المعتمدة بالنسبة للمجموعة (جسم صلب ـ نابض).
- يتم استغلال تعبير طاقة الوضع للي وتعبير الطاقة الحركية في حالة الدوران حول محور ثابت لتحديد الطاقةالميكانيكية لنواس اللي، ويتطرق في حالة انحفاظ الطاقة الميكانيكية إلى تحول الطاقة الحركية إلى طاقة الوضع والعكس.


4.2. التوجيها ت التربوية الخاصة بالكيمياء :
الغلاف الزمني

المقرر الدروس         التمارين
 الأسئلة التي تطرح على الكيميائي.   2 س  
1. التحولات السريعة والتحولات البطيئة.
2. التتبع الزمني للتحول، سرعة التفاعل.     6 س   2س
3. التحولات الكيميائية التي تحدث في المنحيين.
4. حالة توازن مجموعة كيميائية.
5. التحولات المقرونة بالتفاعلات حمض –قاعدة في محلول مائي.          10س  3 س
6. التطور التلقائي لمجموعة كيميائية.
7. التحولات التلقائية في الأعمدة و تحصيل الطاقة  6 س   2 س
8. تفاعلات الأسترة والحلمأة
9. التحكم في تطور المجموعات الكيميائية.  7 س   2 س
المجموع        31 س 9 س

1. الأسئلة التي تطرح على الكيميائي
المحتوى        أنشطة مقترحة          معارف ومهارات
      إبراز دور الكيمياء في المجتمع وجرد أنشطة الكيميائي.
      الوقوف على بعض الأسئلة التي تواجه الكيميائي خلال أنشطته المهنية.           تحليل مقال ،شريط فيديو. مداخلة كيميائي... لطرح تساؤلات بخصوص إدراك أنشطة الكيميائي واهتماماته.

التوجيهات
- يمكن تصنيف عمل الكيميائي في العصر الحالي تبعا لنوع الأنشطة التي يقوم بها. فبعض هذه الأنشطة تعرف عليها المتعلمون في المستويات السابقة وهي تتم في المختبر مثل الاستخراج والإظهار والتحليل والتصنيع والرسكلة، إلخ. يقترح هذا المدخل الوقوف على دور الكيمياء وبعض اهتمامات الكيميائي في المجتمع من خلال وقفة تأملية حول مردود ومدة التصنيع وكلفة الإنتاج في الكيمياء الصناعية (الكيمياء الثقيلة والكيمياء الدقيقة)، وكيفيات التخلص من مخلفات المنتوجات الكيميائية والمواد المضرة بالبيئة والصحة.
- يعمل الأستاذ على تنظيم الحوار وتجميع أجوبة المتعلمين وتصنيفها لتبرز من خلالها أسئلة يروم مقرر السنة الختامية استكشافها ومعالجتها.
o       هل يكون تحول مجموعة كيميائية دائما سريعا ؟
o       هل يكون تحول مجموعة كيميائية دائما كليا؟
o       هل منحى تطور مجموعة كيميائية قابل للتوقع ؟ وهل يمكن عكس هذا المنحى؟
o       كيف يراقب ويتحكم الكيميائي في تحولات المادة ؟
- تعطى بعض عناصر الإجابة للأسئلة السالفة الذكر،ويتم التطرق إلى أمثلة لبعض الاستراتيجيات التي يستخدمها الكيميائي لحل بعض المسائل التي تصادفه. وتؤخذ هذه الأمثلة أساسا من الكيمياء العضوية.

الجزء الأول :  التحولات السريعة والتحولات البطيئة لمجموعة كيميائية

المحتوى        أنشطة مقترحة          معارف ومهارات
1. التحولات السريعة والتحولات البطيئة : 
      تذكير بالمزدوجات مختزل / مؤكسد وكتابة معادلات تفاعلات أكسدة ـ اختزال.

      الإبراز التجريبي لتحولات سريعة وتحولات بطيئة.


      الإبراز التجريبي للعوامل الحركية :  درجة الحرارة وتركيز المتفاعلات.

               إنجاز تجارب تبرز كيفيا تحولات سريعة وتحولات بطيئة والعوامل الحركية (درجة الحرارة وتركيز المتفاعلات) بواسطة :
o       الملاحظة العينية لـ : 
   و ،
روائز مميزة يستعمل فيها مثلا، متفاعل فهلين ومتفاعل تولنس.
o       أجهزة قياس ملائمة (مانومتر ـ مقياس المواصلة، إلخ).
      التطرق لأمثلة من الحياة اليومية (طنجرة الضغط ـ حفظ المواد الغذائية بخفض درجة حرارتها).       كتابة معادلة التفاعل المنمذج لتحول الأكسدة ـ اختزال وتعرف المزدوجتين المتدخلتين.
      تعريف مؤكسد ومختزل.
      إبراز تأثير العوامل الحركية
على سرعة التفاعل انطلاقا من نتائج تجريبية.
2. التتبع الزمني للتحول؛ سرعة التفاعل :
      خط منحنيات تطور كميات المادة
أو تركيز نوع كيميائي وتقدم التفاعل خلال الزمن :  استعمال جدول وصفي لتطور مجموعة كيميائية، واستثمار التجارب.

      سرعة التفاعل :
تعريف السرعة الحجمية لتفاعل معبرعنها بوحدة كمية المادة على وحدة الزمن والحجم. 
 حيث  تقدم التفاعل و   حجم المحلول.
      تطور سرعة التفاعل خلال الزمن.
      زمن نصف التفاعل  :
o       تعريفه وطرق تحديده.
o       اختيار طريقة لتتبع التحول حسب قيمة زمن نصف التفاعل  .
      تتبع التطور الزمني لتحول : 
o       بأخذ، تباعا، عينات ومعايرتها، مثل التفاعل بين   و  ،الدور المزدوج ل ، والتفاعل بين
  و .
o       باستعمال مانومتر أو مقياس المواصلة.
o       خط منحنيات تطور كمية المادة أو تطورتركيز نوع كيميائي وتقدم التفاعل خلال الزمن .
o       استعمال مجدول مبياني لرسم المنحنى   وتحديد السرعة عند لحظات مختلفة .
o       تحديد زمن نصف التفاعل   انطلاقا من نتائج تجريبية .




               تعليل مختلف العمليات المنجزة خلال تتبع التطور الزمني لمجموعة؛ واستثمار النتائج التجريبية.
      تعريف التكافؤ ومعلمته خلال معايرة واستنتاج كمية المادة للمتفاعل المعاير.
      تمثيل، بدلالة الزمن، تغير كمية
المادة أو تركيز متفاعل و تقدم التفاعل انطلاقا من قياسات تجريبية والجدول الوصفي لتطور المجموعة.
      معرفة أن سرعة التفاعل تتزايد، عموما مع تزايد تركيز المتفاعلات وارتفاع درجة الحرارة.
      تفسير، كيفيا، تغير سرعة التفاعل بواسطة إحدى منحنيات التطور.
      تعريف زمن نصف التفاعل  .
      تحديد زمن نصف التفاعل بواسطة معطيات تجريبية أو باستثمار نتائج تجريبية.

التوجيهات
- لقد تم في المستويات السابقة تتبع تطور المجموعة الكيميائية بكميات المادة المرتبطة فيما بينها بالتقدم  والمتواجدة في الحالة البدئية. وفي الحالة الوسيطة وفي الحالة النهائية؛ أي أن الدالة   تصف مباشرة تطور تحول المجموعة. يتم تحديد   انطلاقا من قياسات للكميات المرتبطة بكميات المادة أو بالتراكيز.
- تعرف السرعة الحجمية للتفاعل انطلاقا من التقدم. إن هذا التعريف يتميز بكونه لا يرتبط بمتفاعل أو ناتج معين؛ كما أنه لا يتعلق بحجم المحلول المستعمل.
- لا يجب أن يكون تحديد قيمة السرعة موضوع حسابات، حيث يقتصر فقط على تحديد قيمة السرعة مبيانيا، ومقارنة قيم السرعات (بواسطة المعاملات الموجهة لمماسات منحنيات التطور في حالة عدم توفر مجدول).
- يوافق زمن نصف التفاعل الزمن اللازم ليأخذ التقدم نصف قيمته النهائية. أما في حالة التحول الكلي، فإنه يوافق الزمن اللازم لاختفاء نصف كمية مادة المتفاعل المحد.
الجزء الثاني :  التحولات غير الكلية لمجموعة كيميائية

المحتوى        أنشطة مقترحة          معارف ومهارات
3. التحولات الكيميائية التي تحدث في المنحيين :
      تقديم  وقياسه.
      الإبراز التجريبي لتقدم نهائي مغاير للتقدم الأقصى انطلاقا من تحول كيميائي معين.
      نمذجة تحول كيميائي محدود بتفاعلين متزامنين يحدثان في المنحى المباشر والمنحى غير المباشر باختيار الكتابة الرمزية مع استعمال الإشارة .
      تمييز تحول كيميائي غير كلي :  التقدم 
      نسبة التقدم النهائي للتفاعل :    مع .



      إبراز، بواسطة قياس  أن التحول لا يكون دائما كليا وأن التفاعل الموافق له يتم في المنحيين :  تؤخذ الأمثلة من المجال حمض- قاعدة.





               تعريف الحمض والقاعدة حسب برونشتد.
      كتابة المعادلة المنمذجة للتحول حمض ـ قاعدة وتعرف، في هذه المعادلة، المزدوجتين المتدخلتين في التفاعل.
      تعريف  المحاليل المائية المخففة.
      قياس قيمة   محلول مائي باستعمال   متر.
      حساب التقدم النهائي لتفاعل حمض مع الماء انطلاقا من معرفة تركيز و  محلول هذا الحمض ومقارنته مع التقدم الأقصى.
      تعريف نسبة التقدم النهائي وتحديدها انطلاقا من قياس.
4. حالة توازن مجموعة كيميائية : 
      خارج التفاعل   :  التعبير الحرفي بدلالة التراكيز المولية للأنواع المذابة بالنسبة لحالة معينة للمجموعة.
      تعميم على مختلف الحالات :  محلول مائي متجانس أوغير متجانس (وجود أجسام صلبة).
      تحديد قيمة خارج التفاعل في حالة توازن مجموعة ،والتي نرمز لها ب  .
      ثابتة التوازن K المقرونة بمعادلة تفاعل، عند درجة حرارة معينة.
      تأثير الحالة البدئية لمجموعة على نسبة التقدم النهائي لتفاعل.              إبراز، بقياس المواصلة، أن خارج التفاعل  لمجموعة في حالة توازن يكون ثابتا كيفما كانت الحالة البدئية لهذه المجموعة  :  توجد أمثلة لمحاليل الأحماض الكربوكسيلية ذات تراكيز مختلفة.
      تحديد بقياس المواصلة نسبة التقدم النهائي لتفاعل أحماض مختلفة مع الماء بالنسبة لنفس التركيز البدئي.



               استغلال العلاقة بين المواصلة  لجزء من محلول والتراكيز المولية الفعلية للأيونات المتواجدة في هذا المحلول.
      معرفة أن كميات المادة لا تتطور عند تحقق حالة توازن المجموعة وأن هذه الحالة تكون ديناميكية.
      إعطاء التعبير الحرفي لخارج التفاعل  انطلاقا من معادلة التفاعل.
      معرفة أن خارج التفاعل في حالة توازن مجموعة  يأخذ قيمة لا تتعلق بالتراكيز تسمى ثابتة التوازن  الموافقة لمعادلة التفاعل.
      معرفة أن نسبة التقدم النهائي لتحول معين تتعلق بثابتة التوازن وبالحالة البدئية للمجموعة.
5. التحولات المقرونة بالتفاعلات حمض ـ قاعدة في محلول مائي :
      التحلل البروتوني الذاتي للماء؛
      ثابتة التوازن المسماة بالجداء الأيوني للماء رمزها  و .
      سلم  ، محلول حمضي ومحلول قاعدي ومحلول محايد.
      ثابتة الحمضية، رمزها   و 
      مقارنة، سلوك أحماض لها نفس التركيز في محلول مائي ومقارنة، سلوك قواعد لها نفس التركيز في محلول مائي.
      ثابتة التوازن المقرونة بتفاعل حمض ـ قاعدة.
      مخططات هيمنة وتوزيع النوعين الحمضي والقاعدي في محلول بالنسبة لكاشف ملون.
      منطقة انعطاف كاشف ملون حمض- قاعدي.
      معايرة حمض أو قاعدة في الماء بقياس   لتحديد الحجم المضاف عند التكافؤ ولاختيار كاشف ملون حمض ـ قاعدي للمعايرة.
.              اعتماد أنشطة وثائقية وتجريبية حول   بالنسبة لبعض المواد المستعملة في الحياة اليومية وفي الأوساط البيولوجية.









      تحديد مجالات توزيع وهيمنة النوعين الحمضي والقاعدي لكاشف ملون وإبراز منطقة انعطافه.
      تحديد ثابتة التوازن المقرونة بمعادلة تفاعل كاشف ملون مع الماء
      تطبيقات التحولات المقرونة بالتفاعلات حمض ـ قاعدة :  تحليل المنحنى واختيار كاشف ملون لمعلمة التكافؤ  .
               معرفة أن الجداء الأيوني للماء   هو ثابتة التوازن المقرونة بتفاعل التحلل البروتوني الذاتي للماء.
      استنتاج، انطلاقا من معرفة قيمة  طبيعة محلول مائي (حمضي أو قاعدي أو محايد).
      استنتاج، انطلاقا من التركيز المولي للأيونات   أو ، قيمة   محلول مائي.
      كتابة تعبير ثابتة الحمضية  الموافقة لمعادلة تفاعل حمض مع الماء.
      تحديد ثابتة التوازن المقرونة بالتفاعل حمض ـ قاعدة بواسطة ثابتتي الحمضية للمزدوجتين المتواجدتين معا.
      تعيين النوع المهيمن، انطلاقا من معرفة   المحلول المائي و  المزدوجة قاعدة/حمض بالنسبة لكاشف ملون.
      إنجاز، بواسطة تتبع قياس ، معايرة حمض أو قاعدة في محلول مائي.
      تحديد، انطلاقا من نتائج القياس، الحجم المضاف للحصول على التكافؤ خلال معايرة حمض ـ قاعدة.
      اختيار كاشف ملون بكيفية ملائمة لمعلمة التكافؤ.

التوجيهات
- من المهم في السنة الختامية التمييز بين تراكيز الأنواع الكيميائية المذابة للمجموعة في الحالتين البدئية والنهائية، لذلك يستعمل المؤشر   بالنسبة للتراكيز في الحالة البدئية والمؤشر   أو  في الحالة النهائية.
- يعرف  محلول مائي مخفف بالكتابة المبسطة   حيث يمثل  ؛ في هذه الكتابة العدد الذي يقيس التركيز المولي المعبر عنه بـ  .
- يذكر بتعريف المذيب والمذاب.
- يِِؤخذ كمثال لذوبان حمض في الماء، حمض الإيثانويك بهدف إظهار ،بواسطة قياس  ، أن التحول ليس كليا؛ ويكفي لذلك إظهار أن التركيز الفعلي للأيونات ؛ (مساو لأيونات أسيتات) أصغر من تركيز حمض الإيثانويك المأخوذ.
- تبين تجارب تكميلية لقياسات  عند إضافة قطرة من حمض الإيثانويك خالص أو إضافة إيثانوات الصوديوم الصلب (لتفادي تغيير الحجم بشكل ملحوظ) أن التفاعل الكيميائي الحاصل يتم في المنحيين، مما يعلل استعمال السهمين .
- لقد تم اختيار نسبة التقدم النهائي لتجاوز التركيز البدئي للمذاب المأخوذ ولتبسيط التفسير وخاصة عند مقارنة الأحماض وكذلك القواعد فيما بينها ذات التركيز المولي نفسه.
- يعرف، في الحالة البدئية، ( ، التركيز المولي للأنواع المذابة) حاصل التفاعل  لمعادلة التفاعل.
     بالعلاقة  .
- يمثل التركيز المولي للأنواع المذابة في هذه الكتابة العدد الذي يقيس التركيز المولي للنوع معبر عنه بالوحدة  كما في تعريف  . قيمة الحاصل  ليس لها بعد.
- يتم خلال التعميم، اختيار الأمثلة من التحولات التي تم التطرق إليها في الجذع المشترك وفي السنة الأولى من سلك البكالوريا (مثلا روائز الأيونات ).
- لا تتدخل في تعبير خارج التفاعل إلا التراكيز المولية للأنواع المذابة.
- يهدف النشاط التجريبي الذي يستعمل خلاله قياس المواصلة إلى تحديد قيمة خارج التفاعل في حالة توازن المجموعة وإظهار أن هذه القيمة تكون ثابتة بالنسبة لحالات بدئية مختلفة.
- يرمزلخارج التفاعل عند التوازن بالحرف  ويماثل بثابتة التوازن المرموز لها بالحرف  .
- لا تتعلق ثابتة التوازن إلا بدرجة الحرارة، وتتم الإشارة إلى ذلك دون تعليل أو إبراز تجريبي.
- تتيح هذه المناولة الفرصة لإعادة تنشيط واستثمار التعلمات السابقة بخصوص قياس المواصلة التي تم التطرق إليها في السنة الأولى من سلك البكالوريا. في حالة تفاعل الأحماض مع الماء، .
- إن مصطلح حمض قوي وحمض ضعيف وكذلك قاعدة قوية و قاعدة ضعيفة يكتسيه نوع من الغموض؛ فتارة يكون مرتبطا بقيمة الثابتة   للمزدوجة قاعدة/حمض بالمقارنة مع ثابتة مزدوجتي الماء وتارة يكون مرتبطا بنسبة تقدم التفاعل بالنسبة للعدد 1.
- لا يتطرق، خلال دراسة التفاعلات حمض – قاعدة إلا للأحماض والقواعد الأحادية. ولا تكون قيم pH محصورة بين 0 و14 (يمكن أن تأخذ قيما سالبة أو قيما أكبر من 14). وتأخذ أمثلة المحاليل الحمضية والقاعدية من الحياة اليومية.
- يتم إدراج مخطط الهيمنة وتوزيع النوعين الحمضي والقاعدي لكاشف ملون، ومنطقة انعطاف الكاشف الملون حمض ـ قاعدي، ومعيار اختيار الكاشف الملون حمض ـ قاعدي.
- يعتبر نوع كيميائي   مهيمنا أمام نوع   حين يكون  .
- خلال أول دراسة لمنحنى المعايرة، بتتبع قياس  ، يكون الهدف هو خط وتحليل منحنى المعايرة، بعد حساب الحجم اللازم إضافته للحصول على التكافؤ انطلاقا من معرفة تركيزي المتفاعلين، ومعلمة نقطة متميزة والتحقق من أنها توافق التكافؤ. توافق هذه النقطة مطراف المنحنى .
- يتم، خلال المعايرات اللاحقة ،تحديد هذه النقطة بالطريقة المبيانية أو بواسطة برنام وتحديد الحجم المضاف عند التكافؤ.
- يقترح معايرة منتوج من الحياة اليومية.
- تحدد، من خلال مثال للمعايرة حمض ـ قاعدة ،بواسطة قيمة  كمية مادة المتفاعل المعاير المتبقية بالنسبة لحجم مضاف أصغر من الحجم اللازم للتكافؤ وذلك من أجل استنتاج أن نسبة التقدم النهائي تؤول إلى 1 مما يدل على أن التحول شبه كلي.
- كل مجموعة كيميائية تتطور تلقائيا نحو حالة توازن.وتمكن الملاحظة التجريبية لمنحى تطور العديد من المجموعات الكيميائية من إبراز معيار عام للتطور التلقائي. ويتم تشخيص هذا المعيار من خلال تفاعلات حمض- قاعدة وتفاعلات أكسدة ـ اختزال.

الجزء الثالث :  منحى تطور مجموعة كيميائية
المحتوى        إنشطة مقترحة          معارف ومهارات
6.التطور التلقائي لمجموعة كيميائية :
      معيار التطور التلقائي :  تؤول قيمة خارج التفاعل  خلال الزمن إلى ثابتة التوازن .
      تشخيص معيار التطورالتلقائي من خلال التفاعلات حمض ـ قاعدة والتفاعلات أكسدة ـ اختزال


        
      إبراز معيار التطور التلقائي لمجموعة انطلاقا من بعض التجارب :  خليط حمض الإيثانويك وإيثانوات الصوديوم، وحمض الميثانويك وميثانوات الصوديوم.
      أمثلة لتحولات مأخوذة من مجال الأكسدة والاختزال :  خليط محلول أيونات الحديد 
وأيونات الحديد ، ومسحوق الحديد ومسحوق النحاس.       
      إعطاء، عند التوفر على معادلة التفاعل، التعبير الحرفي لخارج التفاعل  وحساب قيمته في حالة معينة للمجموعة.
      تحديد منحى تطور مجموعة معينة بمقارنة قيمة خارج التفاعل في الحالة البدئية مع ثابتة التوازن في حالتي التفاعلات حمض ـ قاعدة وتفاعلات أكسدة ـ اختزال.

7. التحولات التلقائية في الأعمدة وتحصيل الطاقة :
      الانتقال التلقائي للإلكترونات بين الأنواع الكيميائية (مختلطة أو منفصلة)تنتمي إلى مزدوجتين
مختزل / مؤكسد من نوع فلز/أيون فلزي؛ .
      تكوين عمود واشتغاله :
ملاحظة منحى مرور التيار الكهربائي، قياس القوة الكهرمحركة  ، حركة حملات الشحنة ،دور القنطرة الملحية، التفاعل عند الإلكترودين.
      العمود عبارة عن مجموعة كيميائية في غير حالة توازن أثناء اشتغاله كمولد. خلال التطور التلقائي تؤول قيمة خارج التفاعل إلى ثابتة التوازن.
      العمود عند التوازن (عمود مستهلك) كمية الكهرباء القصوى المستهلكة في دارة.  
      إنجاز دراسة بعض الأعمدة مثل :


o       بواسطة أمبيرمتر (إبراز منحى مرور التيار).
o       بواسطة فولطمتر (إبراز وجود  ).
      أنشطة وثائقية (منظور تاريخي، مقارنة مميزات الأعمدة الاعتيادية).      
      تمثيل عمود.
      استعمال معيار التقدم التلقائي لتحديد منحى انتقال حملات الشحنة الكهربائية.
      تفسير اشتغال عمود بالتوفر على المعلومات التالية : منحى مرور التيار الكهربائي و  والتفاعلات عند الإلكترودين وقطبية الإلكترودين وحركة حملات الشحنة الكهربائية.
      كتابة معادلات التفاعلات الحاصلة عند الإلكترودين وإيجاد العلاقة بين كمية الأنواع المتكونة أو المستهلكة وشدة التيار ومدة التحول في عمود.

التوجيهات
- لا تمكن ثابتة التوازن  من توقع منحى تطور تفاعل مجموعة؛ لذلك يقترح استعمال، كمعيار، مقارنة خارج التفاعل  وثابتة التوازن ، دون أي اعتبار حركي.
- يمكن أن تكون هناك ثلاث حالات :
o         :  المنحى التلقائي للتحول هو المنحى المباشر.
o         :  المنحى المباشر للتحول هو المنحى المعاكس.
o          :  لا تتطور المجموعة مكروسكوبيا، حيث توجد في حالة التوازن.
- يكون، إذن، من الممكن انطلاقا من معرفة التراكيز المولية للأنواع الكيميائية المذابة في الحالة البدئية معرفة منحى تطور التحول.
- لا يكون لثابتة التوازن معنى إلا إذا كانت مقرونة بمعادلة تفاعل معينة.
- تكتب معادلة التفاعل بالأعداد التناسبية الصحيحة الأصغر ما يمكن.
- أما بالنسبة لتفاعلات الأكسدة ـ اختزال، فبعد تشخيص معيار التطور التلقائي، يبرز تجريبيا أن انتقال الإلكترونات يمكن أن يتم بفصل المزدوجتين مختزل/مؤكسد في جهاز معين؛ يمكن هذا الجهاز من إنتاج تيار كهربائي قابل للاستعمال.
- تتحول الطاقة المحررة خلال التحول الكيميائي جزئيا إلى شغل كهربائي (مقرر الفيزياء في السنة الأولى من سلك البكالوريا).
- لا تتدخل في الأعمدة المنجزة تجريبيا إلا المزدوجات  .
- يرتبط هذا الجزء بالبيئة اليومية للتلاميذ (الأعمدة القابلة للشحن، المركم) حيث يتم توضيح الإشارات المسجلة على هذه الأشياء وتعليلها :  نوع العمود (مثلا قلائي   وعدم إعادة الشحن، الخ)... إن الهدف هو دفع المتعلمين إلى النظر في إمكانية عكس منحى تطور مجموعة كيميائية.
- ليس من الممكن أن يطلب من المتعلمين توقع التفاعلات التي تحدث على مستوى الإلكترودين في حين يمكن النظر في الإمكانيات النظرية للتفاعلات على مستوى الإلكترودين (بمعرفة المزدوجات مختزل/مؤكسد المستعملة). ويمكن للمتعلم أن يفسر الملاحظات التجريبية.
- يمكن أن تكون بعض التطبيقات العملية للأعمدة الاعتيادية موضوع أنشطة وثائقية. يقدم الأستاذ بشكل مبسط الأعمدة والمراكم ذا الرصاص، ويعمل على تحسيسهم بالأخطار التي قد تنجم عن تفكيك عمود أو مركم وكذا استرجاع الأعمدة.
- يقدم التنفس والتركيب الضوئي بكيفية مبسطة من زاوية التحولات التلقائية والتحولات القسرية، دون استدعاء المعارف النوعية لمقررات علوم الحياة. تشخص هاتان الظاهرتان اشتغال المجموعات الكيميائية في الأوساط البيولوجية.


الجزء الرابع :  كيفية التحكم في تطور المجموعات الكيميائية

المحتوى        أنشطة مقترحة          معارف ومهارات
8 . تفاعلات الأسترة والحلمأة :
      تكون إستر انطلاقا من حمض وكحول ،كتابة معادلة التفاعل الموافق.
      حلمأة إستر ،كتابة معادلة التفاعل الموافق.
      الإبراز التجريبي لحالة التوازن خلال تحولات تتدخل فيها تفاعلات الأسترة والحلمأة.
      تعريف مردود تحول.
      تعريف حفاز.
      التحكم في سرعة التفاعل :  درجة الحرارة و الحفاز.
      التحكم في الحالة النهائية لمجموعة :  وفرة متفاعل أو إزالة ناتج.         اعتماد أنشطة تمكن من اكتشاف أن التحولات التي تتدخل فيها تفاعلات الأسترة والحلمأة تكون بطيئة وتؤدي إلى حالة توازن كيميائي وأنه يمكن تغيير سرعة التفاعل أو نسبة التقدم النهائي لهذه التفاعلات.

               معرفة المجموعات المميزة.
  و و
و  في نوع كيميائي.
      كتابة معادلات تفاعلات الأسترة والحلمأة .
      إيجاد صيغتي الحمض الكربوكسيلي والكحول الموافقتين انطلاقا من الصيغة نصف المنشورة للإستر.
      تسمية الإ سترات المتضمنة لخمس ذرات كربون على الأكثر.
      معرفة أن تفاعلي الأسترة والحلمأة عكوسان وأن التحولين المقرونين بهما بطيئان يتمان في منحيين مباشر وغير مباشر.
      معرفة أن الحفاز يزيد في سرعة التفاعل دون أن يغير حالة توازن المجموعة.
      معرفة أن وجود أحد المتفاعلات بوفرة أو حذف أحد النواتج يزيح حالة توازن المجموعة في المنحى المباشر.
9. التحكم في تطور المجموعات الكيميائية
* بتغيير متفاعل :
      تصنيع إستر انطلاقا من أندريد الحمض وكحول.
      حلمأة قاعدية للإسترات :
 تطبيقات في تصبن الأجسام الدهنية(تحضير الصابون والتعرف على خاصياته)
العلاقة بنية ـ خاصيات.
* بالحفز              تركيب أسيتات الإيزوأميل.
      تطبيق تفاعل إستر مع الأيونات   لتحضير الصابون.إبراز خاصيات الصابون.          حساب مردود تحول كيميائي.
      تعليل اختيار المعدات التجريبية واستخدامها في المختبر :  التسخين بالارتداد والتقطير المجزأ والتبلور والترشيح تحت الفراغ.
      تعرف قواعد السلامة واحترامها.
      تعليل مراحل بروتوكول تجريبي .
      كتابة معادلة تفاعل أندريد حمض مع كحول و معادلة الحلمأة القاعدية لإستر.
      معرفة أن تفاعل أندريد حمض مع كحول تفاعل سريع ويعطي إسترا وأن تقدم هذا التفاعل يكون أقصى.
      تعرف الجزء الهيدروفيلي والجزء الهيدروفوبي لأيون كربوكسيلات ذي سلسلة طويلة.
      معرفة الدور التسريعي والانتقائي للحفاز.

التوجيهات
- يتم إدراج، في الكيمياء العضوية، مجوعتين جديدتين :  الإسترات وأندريدات الحمض وهي فرصة للتطرق لبعض التطبيقات الصناعية وإعادة استثمار التعلمات المكتسبة خلال السنة الأولى من سلك البكالوريا، المتعلقة بالمجموعات المميزة.
- يتم التعرف على المركبات المنتمية لهاتين المجموعتين وعلى تسميتها تدريجيا حسب إدراجها سواء في الدرس أو في حصص الأشغال التطبيقية. أما فيما يخص التحكم في تطور المجموعة الكيميائية، فإن الاستدلال الكيفي يدفع التلميذ(ة) إلى إدراك أن إضافة أحد المتفاعلات أو إزالة أحد النواتج يؤدي إلى تناقص خارج التفاعل  مما يجعل المجموعة في وضعية، حيث تكون قيمة خارج التفاعل أصغر من ثابتة التوازن ، فتتطور المجموعة تلقائيا في المنحى المباشر.
- لتحسين مردود تصنيع الإستر، يقتصر على أندريد الحمض كمثال.
- لا تعلل تفاعلية أندريد الحمض بالمقارنة مع تفاعلية حمض كربوكسيلي.
- يستغل الصابون كمثال لتشخيص تفاعل حلمأة الإسترات في وسط قاعدي، ويفتح المجال لإعادة استثمار العلاقة بنيات ـ خاصيات التي تعرف عليها التلاميذ في السنة الأولى من سلك البكالوريا، أثناء دراسة المحاليل الإلكتروليتية وتأثير السلسلة الكربونية على الخاصيات الفيزيائية للمركبات العضوية.
- لقد تم التعرف على الوضعيات التي يقرن فيها التحول بتفاعل واحد وهي حالات استثنائية؛ ويمكن للمدرس(ة) أن يبن من خلال مثال أنه، في ظروف تجريبية معينة، يمكن تفضيل تفاعل على آخر للحصول على ناتج أكثري أو مراقبة جودة ناتج معين. فمثلا، يمكن التحقق بالمعايرة المباشرة من كمية الأسبرين في قرص مع تفادي التصبن.
- الحفاز نوع كيميائي انتقائي ونوعي لا يغير حالة التوازن، وإنما يسرع التفاعل في الوقت ذاته في المنحى المباشر والمنحى غير المباشر.
- يمكن اختيار الحفاز النوعي في الصناعة من توجيه المجموعة في اتجاه تكوين ناتج معين (لا يتطرق للحفز الذاتي).

4.3. لائحة الأشغال التطبيقية في الفيزياء والكيمياء :
الفيزياء :
•        الموجات :
الأهداف        التجارب
      تحديد سرعة انتشار موجة ميكانيكية : طول حبل أوعلى سطح الماء، أو موجة صوتية.
      إبراز أن سرعة الانتشار لا تتعلق بشكل الموجة .   1. قياس سرعة انتشار موجة ميكانيكية
      معاينة حيود موجة ميكانيكية صوتية أو فوق صوتية.
      إبراز القيم القصوى والدنيا لوسع الموجات. 2. حيود موجة صوتية أو فوق صوتية
      إبراز الظاهرة تجريبيا
      التحقق من العلاقة θ = λ / a .        3. حيود الموجات الضوئية
      تحديد معامل الانكسار لوسط شفاف. 4. تبدد الضوء الأبيض

•        الكهرباء :
التجارب        الأهداف
1.- شحن مكثف باستعمال مولد مؤمثل للتيار.
 - استجابة ثنائي القطب RCلرتبة توتر.            تحديد سعة مكثف.
      إبرازتأثير R و C، وقياس ثابتة الزمن.
2.- التوتر بين مربطي وشيعة عند تطبيق توتر مثلثي.
 - استجابة ثنائي القطبRL لرتبة توتر.            تحديد معامل التحريض لوشيعة.
      إبراز تأثيرR وL وقياس ثابثة الزمن.
3. دراسة التذبذبات الحرة في دارة متوالية RLC.         معاينة تطور شدة التيار.
      معاينة مختلف أنظمة التذبذب.
      معاينة تأثير مقاومة الدارة على أنظمة التذبذب.
•        الميكانيك :

الأهداف        التجارب
      التحقق التجريبي من القانون الثاني لنيوتن.   1. قوانين نيوتن.
      تحديد العلاقة بين السرعة اللحظية vوالتاريخ t.
      التوصل إلى العلاقتين v2(x) وx(t2) المميزتين للسقوط الحر دون سرعة بدئية. 2. السقوط الرأسي الحر.
      إبراز العوامل المؤثرة على مسار القذيفة.     3. حركة قذيفة في مجال الثقالة.
      التحقق تجريبيا من العلاقة الأساسية للديناميك في حالة الدوران حول محور ثابث. 4. العلاقة الكمية بين مجموع العزوم والتسارع الزاوي.
      إبراز العوامل الفيزيائية المؤثرة على الدور الخاص للمتذبذب
      إبراز ظاهرة الخمود ومختلف أصنافه وأنظمته.      5. المجموعة المتذبذبة :  )جسم صلب ـ نابض(.
      دراسة تأثيرعزم قصور النواس و ثابتة لي السلك على الدورالخاص.        6. نواس اللي.
      دراسة تأثير دور المثير على وسع الرنان.
      دراسة تأثير الخمود على الرنين.      7. الرنين الميكانيكي.

 الكيمياء :
الأهداف        التجارب
      إبراز تأثير تركيز المتفاعلات ودرجة الحرارة على سرعة تطور مجموعة كيميائية.       1. إبراز العوامل الحركية

      قياس مواصلة محلول خلال وبعد نهاية التفاعل واستنتاج زمن نصف التفاعل.     2. التتبع الزمني لتفاعل كيميائي بواسطة قياس المواصلة
      قياس  محلول حمض الكلوريدريك ومحلول حمض الإيثانويك وحساب التقدم النهائي للتفاعل.     3. التقدم النهائي للتفاعلات حمض ـ قاعدة

      حساب نسبة التقدم النهائي وثابتة التوازن لتفاعل الأحماض الضعيفة مع الماء.     4. تحديد ثابتة توازن كيميائي بواسطة قياس المواصلة
      إنجاز أعمدة تتدخل فيها مزدوجات من نوع  واستنتاج المنحى التلقائي للتحولات . 5. مكونات واشتغال عمود

      دراسة التطور الزمني لتفاعل الأسترة.
      تحديد مردود الأسترة ومردود الحلمأة عند التوازن.  6. الأسترة والحلمأة
      تحضير صابون بتفاعل هيدروكسيد الصوديوم والزيت.
      إبراز بعض خاصيات الصابون.      7. تصنيع وخاصيات الصابون