الكيمياء العضوية ومجالاتها

الكيمياء العضوية ومجالاتها :

 - الإحاطة بمجالات الكيمياء العضوية؛

 - المواد الطبيعية :  التركيب الضوئي والتراكيب البيوكيميائية؛  الهيدروكربورات المستحاثية.

1.2ـ الكربون :  العنصر الأساسي للكيمياء العضوية؛ روابط ذرة الكربون مع ذرات أخرى.

1.3ـ بعض المحطات التاريخية حول الكيمياء العضوية.

1.4 ـ أهمية الكيمياء العضوية.

2 ـ قراءة صيغة كيميائية

2.1 ـ تقديم :  جزيئات عضوية .

2.2 ـ الهيكل الكربوني :

      تنوع السلسلات الكربونية :  خطية ومتفرعة وحلقية مشبعة وغير مشبعة؛

      الصيغة الإجمالية والصيغة نصف المنشورة المستوية. مقاربة الكتابة الطوبولوجية؛

      إبراز التماكب من خلال بعض الأمثلة البسيطة للمتماكبين E وZ .

      تأثير السلسلة الكربونية على الخاصيات الفيزيائية :  درجة حرارة الغليان والكثافة والذوبانية (تؤخذ أمثلة لمركبات ذات سلسلة مشبعة)؛

      التطبيق على التقطير المجزأ؛

      تغيير الهيكل الكربوني :  إطالة أو تقليص أو تفريع أو إزالة الهيدروجين انطلاقا من بعض التطبيقات الصناعية :  كيمياء البترول والإضافة المتعددة للألكينات ومشتقاتها.

ـ المجموعات المميزة؛ التفاعلية.

      تعرف مجموعات المركبات :  أمين ومركب هالوجين وكحول وألدهيد وسيتون وحمض كربوكسيلي؛

      إبراز تفاعلية الكحولات :  الأكسدة وإزالة الماء والمرور إلى المركبات الهالوجينية (الاستبدال)؛

      المرور من مجموعة مميزة إلى أخرى :  بعض الأمثلة في المختبر وفي الصناعة.

التوجيهات

1- توسع الكيمياء العضوية

o       تبين، خلال هذا الجزء، أهمية كيمياء التصنيع وذلك من خلال إعادة استثمار الجزء الأول من مقرر الكيمياء للجذع المشترك العلمي والتكنولوجي.

o       يتم تعرف الروابط البسيطة والثنائية والثلاثية وتحديد توجيهها في الفضاء اعتماداً على تمثيلات لويس Lewis للجزيئات.

2- قراءة صيغة كيميائية

o       تنجز بعض التجارب بالمختبر ليعي التلميذ بأهمية الهيكل الكربوني وليكتشف تأثير البنية على بعض الخاصيات الفيزيائية والكيميائية :  طول السلسلة، البنية الخطية أو المتفرعة، وجود أو عدم وجود الروابط الثنائية، المجموعات المميزة. ويقتصر على دراسة الألكانات التي تضم سلسلتها 6 ذرات كربون على الأكثر.

o       بعد التعرف على الصيغ الكيميائية للمواد المستعملة، يتم ربط هذه الصيغ بالخاصيات الفيزيائية والكيميائية الملاحظة.

o       تستعمل عدة طرق للتمثيل ويمكن تقديم جزيئات معقدة لها علاقة بمقرر علوم الحياة و الأرض.

o       تقتصر الدراسة في هذا المستوى على تعرف المجموعات المميزة التالية :

 - CO2H, - CO , - OH,- X,- NH2 , –CHO وكذا مجموعات المركبات المرافقة لها، باستعمال متفاعلات التمييز الملائمة.

o       تقدم الأمينات دون تفصيل للتعرف على مجموعة أمين في حمض أميني (في علاقة بمقرر علوم الحياة والأرض).

o       يوضح المرور من مجموعة إلى أخرى والعكس من خلال بعض الحالات المختارة RX / ROH، مشتقات كربونية / ROH، وكذا المرور من الكحولات إلى المشتقات الإثيلينية.

o       تؤخذ من الكيمياء الصناعية أمثلة لتغير الهيكل الكربوني والترميم الوظيفي.

o       تقدم العمليات الصناعية للتكسير الحفزي والتكسير بوجود بخار الماء وإعادة تكوين دون تفصيل بالنسبة لكيمياء البترول بحيث يقتصر على إبراز تغيرات الهيكل الكربوني في النواتج المحصلة.

o       تعتمد في تسمية المركبات العضوية التسمية الرسمية ل IUPAC.

4.3. لائحة الأشغال التطبيقية في الفيزياء والكيمياء :

الفيزياء :

الشغل الميكانيكي والطاقة :

الأهداف        التجارب

      التحقق من العلاقة v = Rω

      تحديد طبيعة الحركة.

      التوصل إلى المعادلة الزمنية للحركة. 1. الحركة الدائرية المنتظمة

      إبراز تأثير شغل قوة على سرعة جسم صلب,

      التحقق التجريبي من مبرهنة الطاقة الحركية.          2. مبرهنة الطاقة الحركية

      التحقق التجريبي من انحفاظ الطاقة الميكانيكية لجسم صلب في حركة بدون احتكاك.       3. انحفاظ الطاقة الميكانيكية

      إبراز تأثير الاحتكاكات على الطاقة الميكانيكية لجسم صلب.        4. عدم انحفاظ الطاقة الميكانيكية

      إنجاز قياسات مسعرية لتعيين :

o       السعة الحرارية لمسعر.

o       الحرارة الكتلية لفلز.   5. السعة الحرارية لمسعر

6. الحرارة الكتلية لفلز

      إنجاز قياسات مسعرية لتحديد الحرارة الكامنة لانصهار الجليد.     7. الحرارة الكامنة لتغيير الحالة

•        الكهرباء :

الأهداف        التجارب

      التحقق من قانون جول اعتمادا على المسعرية.      1. قانون جول JOULE

      التحقق من انحفاظ الطاقة الكهربائية. 2. الحصيلة الطاقية في دارة كهربائية تحتوي على محرك.

      التحقق من انحفاظ الطاقة الكهربائية. 3.الحصيلة الطاقية في دارة كهربائية تحتوي على ترانزيستور. (خاص بالعلوم الرياضية)

      التحقق من انحفاظ الطاقة الكهربائية. 4. الحصيلة الطاقية في درة تحتوي على مضخم عملياتي. (خاص بالعلوم الرياضية)

      التوصل إلى تعبير المجال المغنطيسي.

      التعود على استعمال التسلامتر لقياس B.     5. الدراسة التجريبية لمميزات المجال المغنطيسي المحدث من طرف ملف لولبي.

      التحقق من القانون.   6. قانون لابلاص LAPLACE

البصريات :

التجارب        الأهداف

1. الدراسة التجريبية لقانوني ديكارت للانعكاس           التحقق من القانونين من خلال المناولة والقياس.

      التحقق من مبدأ الرجوع العكسي للضوء.

2. الدراسة التجريبية للعدسة الرقيقة المجمعة               تعرف مميزات العدسة الرقيقة المجمعة.

      تحديد مميزات الصورة الواضحة في أوضاع مختلفة.

3. إنجاز قياس بصري Focométrie

               تحديد المسافة البؤرية لعدسة مجمعة باستعمال إحدى الطرق :

o       طريقة النقط المتوافقة.

o       طريقة بيسيل BESSEL

o       طريقة سيلبرمان SILBERMANN

o       طريقة التسديد الذاتي Auto-collimation

الكيمياء :

•        القياس في الكيمياء

الأهداف        التجارب

      التحقق من استيعاب المتعلم(ة) لمفهوم كمية المادة.

      التأكد من معرفة الاستغلال الكمي للمعادلة الحصيلة لتفاعل كيميائي.

      استعمال أدوات القياس استعمالا صحيحا.     1. المقادير الفيزيائية وحصيلة المادة

      قياس تغير ضغط غاز ناتج بدلالة حجم المتفاعل المضاف

      تتبع تطور كميات مادة المتفاعلات والنواتج. 2. تتبع تحول كيميائي بواسطة قياس الضغط.

      تحضير محاليل أيونية ذات تراكيز معينة.

      إبراز الأيونات المتواجدة في المحاليل الأيونية.       3. تحضير المحاليل الأيونية

      قياس مقاومة ومواصلة محلول أيوني

      قياس التركيز المولي لمحلول أيوني بواسطة المواصلة.      4. تحديد تركيز محلول أيوني بواسطة قياس المواصلة

      قياس مواصلات بعض المحاليل الإلكتروليتية المتداولة.

      استنتاج أن المواصلة تتعلق بطبيعة وتراكيز الأيونات المتواجدة في المحلول.       5. دراسة الموصلية المولية الأيونية لمحلول أيوني

      إظهار الانتقال من الحمض إلى القاعدة والعكس في حالة الكواشف الملونة.

      تفسير التحولات كانتقال للبروتونات. 6.المزدوجات قاعدة /حمض

      تعرف مبدأ المعايرة حمض ـ قاعدة بواسطة قياس المواصلة.

      إدراك مفهوم التكافؤ وتحديده على المنحنى.

      تحديد التركيب الكتلي لنوع كيميائي في منتوج متداول.       7. المعايرة حمض ـ قاعدة بواسطة قياس المواصلة

      تقديم تفاعلات أكسدة ـ اختزال وكتابة معادلاتها الحصيلة.

      إبراز تبادل الإلكترونات.

      تقديم مفهوم المؤكسد والمختزل والمزدوجة مختزل/مؤكسد.          8. المعايرة أكسدة ـ اختزال

•        الكيمياء العضوية

      قراءة جداول المعطيات.

      خط منحنيات واستعمال التقنيات الإعلاميائية للتواصل.

      معرفة القدرة المذيبة لألكان.  1. الخاصيات الفيزيائية لبعض مجموعات المركبات العضوية

      إنجاز وزنة ومعايرة وقياس درجة حرارة الانصهار.

      استعمال معطيات فيزيائية وكيميائية للتعرف على مركب.   2. بنية وخاصيات مركبات عضوية

      استعمال النماذج الجزيئية لمعاينة البنية الفضائية لبعض الجزيئات.

      كتابة الصيغ المنشورة.

      التمرن على تسمية المركبات العضوية.

      إيجاد المجموعات الوظيفية.   3. تسمية المركبات العضوية

      تعرف مبادئ أولية للتفاعلية في الكيمياء العضوية :  أكسدة الكحولات.

      توضيح تفاعلات الأكسدة ـ اختزال في الكيمياء العضوية.

      استعمال روائز الكشف للتعرف على نواتج الأكسدة المعتدلة لكحول.

      تعرف صنف كحول انطلاقا من نواتج الأكسدة المعتدلة.

      تقدير درجة الخطورة.          4. الانتقال من كحول إلى ألدهيد أو من كحول إلى سيتون أو إلى حمض كربوكسيلي

      إنجاز أكسدة الكحول البنزيليك بواسطة أيونات البرمنغنات في وسط قاعدي للحصول على حمض البنزويك  .

5. إنجاز تصنيع مركب بالمختبر

برنامج مادة الفيزياء والكيمياء

بالسنة الثانية من سلك البكالوريا

      شعبة العلوم التجريبية :

 مسلك علوم الحياة والأرض (ع ح أ)، ومسلك العلوم الزراعية (ع ز)

      شعبة العلوم والتكنولوجيات :

مسلك العلوم والتكنولوجيات الميكانيكية (ع ت ك)، ومسلك العلوم والتكنولوجيات الكهربائية (ع ت م)

3. الغلاف الزمني ومفردات البرنامج

3.1.   الغلاف الزمني :

الشعب العلوم التجريبية

العلوم والتكنولوجيات

         المسالك                  ع ح أ – ع ز – ع ت م – ع ت ك

الأسئلة التي تطرح على الفيزيائي     2 س

الموجات        16 س

التحولات النووية       10 س

الكهرباء        22 س

الميكانيك       31 س

الكيمياء         40 س

الفروض وتصحيحها  15 س

المجموع        136 س

3.2. المقرر :

3.2.1. مقررالفيزياء :  (81 س)

تقديم :  الأسئلة التي تطرح على الفيزيائي (2 س)

- بعض أنشطة الفيزيائي وأدوار الفيزياء في المجتمع.

- بعض الأسئلة التي تواجه الفيزيائي خلال أنشطته المهنية.

الجزء الأول :  الموجات (16 س)

1. الموجات الميكانيكية المتوالية :  (5 س)

1.1. تعريف الموجة الميكانيكية وسرعة انتشارها.

1.2. الموجات الطولية و المستعرضة و خواصها.

1.3. الموجة المتوالية في وسط أحادي البعد ـ مفهوم التأخر الزمني.

2.الموجات الميكانيكية المتوالية الدورية :  (5 س)

2.1. مفهوم الموجة الميكانيكية المتوالية الدورية :  الدورية الزمانية والدورية المكانية.

2.2. الموجة المتوالية الجيبية :  الدور والتردد وطول الموجة.

2.3. الإبراز التجريبي لظاهرة حيود موجة ميكانيكية متوالية جيبية.

3.انتشار موجة ضوئية :  (6 س)

3.1. الإبراز التجريبي لظاهرة حيود الضوء الأحادي اللون و الضوء الأبيض.

3.2. انتشار الضوء في الفراغ :  النموذج الموجي للضوء.

3.3. انتشار الضوء في الأوساط الشفافة :  معامل الوسط ـ الإبراز التجريبي لظاهرة تبدد الضوء بواسطة موشور.

الجزء الثاني :  التحولات النووية (10س)

1. التناقص الإشعاعي :  (5 س)

1.1. استقرار وعدم استقرار النوى :  تركيب النواة – النظائرية -الترميز   المخطط.(N,Z)

1.2. النشاط الإشعاعي  :  الأنشطة الإشعاعية α و β- وβ+ وانبعاث أشعة γ .

 قانونا انحفاظ الشحنة الكهربائية و عدد النويات .

1.3. قانون التناقص الإشعاعي :  تطور المادة المشعة ـ أهمية النشاط الإشعاعي- عمر النصف - تطبيق على التأريخ بالنشاط الإشعاعي .

2. النوى ـ الكتلة والطاقة :  (5 س)

2.1. التكافؤ "كتلة ـ طاقة" :  النقص الكتلي ـ طاقة الربط ـ الوحدات- طاقة الربط بالنسبة للنوية ـ التكافؤ "كتلة ـ طاقة"، منحنى أسطون.

2.2. الحصيلة الكتلية والطاقية لتحول نووي . أمثلة للأنشطة الإشعاعية α و β- وβ+ .

الجزء الثالث :  الكهرباء (22 س)

1. ثنائي القطب RC :  (7س)

1.1. المكثف : 

- وصف موجز للمكثف ـ رمزه - شحنتا اللبوسان. - شدة التيار- التجبير في الاصطلاح مستقبل بالنسبة للمقادير i و u و q .

- العلاقة i = dq/dt للمكثف في الاصطلاح مستقبل.

- العلاقة q = C.u - سعة المكثف ـ وحدتها

- تجميع المكثفات على التوالي و على التوازي

1.2. ثنائي القطب RC .

- استجابة ثنائي القطبRC لرتبة توتر ( échelon de tension ) : 

. دراسة تجريبية،

. دراسة نظرية.

- الطاقة المخزونة في مكثف.

2. ثنائي القطبRL  :  (7س)

2.1. الوشيعة  :                          

- وصف موجز للوشيعة - رمزها

- التوتر بين مربطي الوشيعة في الاصطلاح مستقبل :  u = r.i + L.di/dt

- معامل التحريض ـ وحدته

2.2. ثنائي القطب RL

- استجابة ثنائي القطب RL لرتبة توتر (échelon de tension) : 

. دراسة تجريبية ،

. دراسة نظرية.

- الطاقة المخزونة في وشيعة .

3. التذبذبات الحرة في دارة RLC متوالية :  (8 س)

- تفريغ مكثف في وشيعة ـ تأثير الخمود ـ شبه الدور.

- التفسير الطاقي :  انتقال الطاقة بين المكثف والوشيعة ـ مفعول جول.

 - الدراسة التحليلية في حالة الخمود المهمل (مقاومة مهملة)، الدور الخاص.

- صيانة التذبذبات :

 . الدراسة التجريبية،

 . الدراسة النظرية.

الجزء الرابع :  الميكانيك (31 س)

1. قوانين نيوتن :  (5 س)

1.1. متجهة السرعة ـ متجهة التسارع ـ متجهة التسارع في أساس فريني.

1.2. القانون الثاني لنيوتن :  دور الكتلة ـ أهمية اختيار المرجع في دراسة مركز القصور لجسم صلب ـ المراجع الغاليلية.

1.3. القانون الثالث لنيوتن :  مبدأ التأثيرات المتبادلة.

2. تطبيقات :  (8 س)

2.1. السقوط الرأسي الحر لجسم صلب.

2.2. الحركات المستوية  :

 - حركة جسم صلب على مستوى أفقي وعلى مستوى مائل؛

 - حركة قذيفة في مجال الثقالة المنتظم؛

4.المجموعات المتذبذبة :  (8 س)

4.1. تقديم مجموعات ميكانيكية متذبذبة :

- النواس الوازن والنواس البسيط ونواس اللي والمجموعة (جسم صلب ـ نابض) في تذبذبات حرة :  موضع التوازن، الوسع، الدور الخاص؛

- خمود التذبذبات.

4.2. المجموعة المتذبذبة )جسم صلب ـ نابض ( :

قوة الارتداد المطبقة من طرف نابض ـ المعادلة التفاضلية لحركة جسم صلب في حالة إهمال الاحتكاكات ـ الدور الخاص ـ الخمود .

4.3. نواس اللي : 

مزدوجة الارتداد - المعادلة التفاضلية في حالة الاحتكاكات المهملة - الدور الخاص- الخمود.

4.4. ظاهرة الرنين :

- التقديم التجريبي للظاهرة :  المثير ـ الرنان ـ وسع ودور التذبذبات ـ تأثير الخمود؛

- أمثلة للرنين الميكانيكي.

5. المظاهر الطاقية :  (4 س)

5.1. شغل قوة خارجية مطبقة من طرف نابض ـ طاقة الوضع المرنة ـ الطاقة الميكانيكية للمجموعة (جسم صلب ـ نابض).

5.2. طاقة الوضع للي ـ الطاقة الميكانيكية لنواس اللي.

3.2.2. مقررالكيمياء :  (40 س)

تقديم :  الأسئلة التي تطرح على الكيميائي (2 س)

- إبراز دور الكيمياء في المجتمع و جرد أنشطة الكيميائي

- الوقوف على بعض الأسئلة التي تواجه الكيميائي خلال أنشطته المهنية

 الجزء الأول :  التحولات السريعة والتحولات البطيئة لمجموعة كيميائية (8 س)

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.

2. التتبع الزمني للتحول، سرعة التفاعل :

- خط منحنيات تطور كمية المادة أو تركيز نوع كيميائي وتقدم التفاعل خلال الزمن :  استعمال جدول وصفي لتطور مجموعة كيميائية واستثمار التجارب.

- سرعة التفاعل :  تعريف السرعة الحجمية لتفاعل معبر عنها بوحدة كمية المادة على وحدة الزمن والحجم :   ، حيث تمثل   تقدم التفاعل و  حجم المحلول.

- تطور سرعة التفاعل خلال الزمن.

- زمن نصف التفاعل   :  تعريفه وطرق تحديده. اختيار طريقة تتبع التحول حسب قيمة زمن نصف التفاعل  .

الجزء الثاني :  التحولات غير الكلية لمجموعة كيميائية (13 س)

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 متعاكسين آنيين باختيار الكتابة :               

- تمييز تحول كيميائي غير كلي :  التقدم  .

- نسبة التقدم النهائي للتفاعل :   مع .

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 أو غير متجانس (وجود أجسام صلبة).

- تحديد قيمة خارج التفاعل في حالة توازن مجموعة، التي يرمز لها بـ  .

- ثابتة التوازن   المقرونة بمعادلة تفاعل معين، عند درجة حرارة معينة.

- تأثير الحالة البدئية لمجموعة على نسبة التقدم النهائي لتفاعل.

5. التحولات المقرونة بالتفاعلات حمض ـ قاعدة في محلول مائي :

- التحلل البروتوني الذاتي للماء.

- ثابتة التوازن المسماة الجداء الأيوني للماء رمزها   و .

- سلم ، محلول حمضي ومحلول قاعدي ومحلول محايد.

- ثابتة الحمضية، رمزها   و .

- مقارنة سلوك أحماض، لها نفس التركيز في محلول مائي، مع بعضها البعض ومقارنة سلوك قواعد لها نفس التركيز في محلول مائي، مع بعضها البعض.

- ثابتة التوازن المقرونة بتفاعل حمض ـ قاعدة.

- مخطط هيمنة وتوزيع النوعين الحمضي والقاعدي في محلول بالنسبة لكاشف ملون.

- منطقة انعطاف كاشف ملون حمضي ـ قاعدي.

- معايرة حمض أو قاعدة في الماء بقياس   قصد تحديد الحجم المضاف عند التكافؤ واختيار كاشف ملون حمض ـ قاعدي للمعايرة.

الجزء الثالث :  منحى تطور مجموعة كيميائية (8 س)

5.      التطور التلقائي لمجموعة كيميائية :

- معيار التطور التلقائي :  تؤول قيمة خارج التفاعل  خلال الزمن إلى ثابتة التوازن .

- تشخيص معيار التطور التلقائي من خلال التفاعلات حمض ـ قاعدة والتفاعلات أكسدة ـ اختزال.

6.      التحولات التلقائية في الأعمدة و تحصيل الطاقة :

- الانتقال التلقائي للإلكترونات بين الأنواع الكيميائية (مختلطة أو منفصلة) تنتمي إلى مزدوجتين مختزل/ مؤكسد من نوع فلز / أيون فلزي  .

- تكوين واشتغال عمود :  ملاحظة منحى مرور التيار الكهربائي، قياس القوة الكهرمحركة  ، حركة حملة الشحنة، دور القنطرة الملحية (وصلة إلكتروليتية)، التفاعلات عند الإلكترودين.

- العمود، عبارة عن مجموعة كيميائية في غير 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.

الجزء الرابع :  كيفية التحكم في تطور المجموعات الكيميائية (9 س)

7.      تفاعلات الأسترة والحلمأة :

- تكون إستر انطلاقا من حمض وكحول، كتابة معادلة التفاعل الموافق المسمى تفاعل الأسترة.

- 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 والحفاز.

- التحكم في الحالة النهائية لمجموعة :  وفرة متفاعل أو إزالة ناتج.

8.      التحكم في تطور المجموعات الكيميائية :

o       بتغييرمتفاعل :

- تصنيع إستر انطلاقا من أندريد الحمض وكحول.

- حلمأة قاعدية للإسترات :  تطبيقات في تصبن الأجسام الذهنية (تحضير الصابون، التعرف على خاصياته)، العلاقات بنية ـ خاصيات.

o       بالحفز.

 4. التوجيهات التربوية

4.1. التوجيهات التربوية الخاصة بالفيزياء :

الأسئلة التي تطرح على الفيزيائي

المحتوى        أنشطة مقترحة          معارف ومهارات

      بعض أنشطة الفيزيائي وأدوار الفيزياء في المجتمع

      بعض الأسئلة التي تواجه الفيزيائي خلال أنشطته المهنية.         تحليل مقال أو مداخلة فيزيائي لطرح تساؤلات بخصوص إدراك أنشطة الفيزيائي وطبيعة اهتماماته.     

التوجيهات

- يصنف عمل الفيزيائي في العصر الحالي تبعا لنوع الأنشطة التي يقوم بها.

- تبرزبعض اهتمامات الفيزيائي في المجتمع من خلال الوقوف عند التطور الذي يشهده العصر الحالي في مجال الاتصال والتواصل، وكيفيات استثمار éالموجات واستغلال الطاقة النووية في إطار التنمية الشاملة،وتستغل هذه الاهتمامات لطرح تساؤلات يروم مقرر الفيزياء معالجتها من خلال الوضعيات الفيزيائية التي يتناولها .

- تتم الإشارة إلى الإستراتيجيات التي يستخدمها الفيزيائي لحل بعض المسائل التي تصادفه.

معارف ومهارات      أنشطة مقترحة          المحتوى

      تعريف الموجة الميكانيكية وسرعة انتشارها.

      تعريف الموجة الطولية و الموجة المستعرضة.

      معرفة واستغلال الخواص العامة للموجات.

      تعريف الموجة المتوالية أحادية البعد ومعرفة العلاقة بين استطالة نقطة من وسط الانتشار واستطالة المنبع.

      استغلال العلاقة بين التأخر الزمني، والمسافة وسرعة الانتشار.

      استغلال وثائق تجريبية ومعطيات لتحديد  :

o       مسافة؛

o       التأخر الزمني؛

o       سرعة الانتشار.

      إنجاز تركيب تجريبي )راسم التذبذب( لقياس التأخر الزمني أو سرعة الانتشار عند انتشار موجة.                  تقديم أمثلة لانتشار موجات ميكانيكية مألوفة (موجات البحر- موجات صوتية موجات الزلازل..)

      الإبراز الكيفي للموجات الأحادية والثنائية والثلاثية الأبعاد (حبل ـ نابض - حوض الموجات - الموجات الصوتية).

      مقارنة حركة جسم مع إشارة ميكانيكية بهدف إظهار أوجه الاختلاف الأساس بينهما.

      إظهار تأثير قصور وصلابة الوسط على سرعة الانتشار باستعمال أدوات ميكانيكية(نوابض مختلفة الصلابة- حبال مختلفة التوتر والكتلة الطولية).

      دراسة انتشارموجة على طول حبل ونابض وحوض الموجات وانتشارموجة صوتية... بهدف قياس التأخر الزمني وحساب سرعة الانتشار وإبرازتأثير الوسط. 1. الموجات الميكانيكية المتوالية : 

1.1. تعريف الموجة الميكانيكية وسرعة انتشارها.

1.2. الموجات الطولية والمستعرضة وخواصها

1.3. الموجة المتوالية في وسط أحادي البعد.

مفهوم التأخر الزمني

      تعرف موجة متوالية دورية ودورها.

      تعريف الموجة المتوالية الجيبية والدور والتردد وطول الموجة.

      معرفة وتطبيق العلاقة :  λ= v.T .

      معرفة شروط بروز ظاهرة الحيود

      تعريف وسط مبدد.

      استغلال وثائق تجريبية للتعرف على ظاهرة الحيود وإبراز خاصيات الموجة المحيدة.

      إنجازتركيب تجريبي يمكن من إبراز ظاهرة حيود الموجات الميكانيكية الصوتية وفوق الصوتية.       إبراز الموجات الميكانيكية المتوالية الدورية انطلاقا من أمثلة من الحياة اليومية أو تجارب توضيحية.

      إبراز الموجة المتوالية الجيبية طول حبل باستعمال الوماض.

      إبراز موجة متوالية جيبية صوتية باستعمال راسم التذبذب.

      أمثلة مستقاة من المحيط المعيش لحيود الموجات الميكانيكية.

      معاينة القيم القصوى والدنيا لوسع الموجات عند حدوث الحيود في حالة موجات فوق صوتية، أو موجات في حوض الموجات.

      استغلال برنام ملائم لمحاكاة ظاهرة الحيود. 2. الموجات الميكانيكية المتوالية الدورية : 

2.1. مفهوم الموجة الميكانيكية المتوالية الدورية :  الدورية الزمانية والدورية المكانية.

2.2.الموجة المتوالية الجيبية :  الدور والتردد وطول الموجة.

2.3- الإبراز التجريبي

لظاهرة حيود موجة ميكانيكية متوالية جيبية.

      معرفة الطبيعة الموجية للضوء من خلال ظاهرة الحيود.

      معرفة تأثير بعد الفتحة أو الحاجز على ظاهرة الحيود.

      استثمار وثيقة أو شكل للحيود في حالة موجة ضوئية.

      معرفة وتطبيق العلاقة λ=c/ν

      تعريف الضوء الأحادي اللون والضوء متعدد الألوان.

      معرفة حدود أطوال الموجات في الفراغ للطيف المرئي والألوان المطابقة لها.

      تحديد موضع الأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء بالنسبة للطيف المرئي.

      معرفة أن تردد إشعاع أحادي اللون لا يتغير عند انتقاله من وسط شفاف إلى آخر.

      معرفة أن الأوساط الشفافة مبددة للضوء بدرجات مختلفة.

      تعريف معامل انكساروسط شفاف.

      تحديد معامل وسط شفاف بالنسبة لتردد معين.

      إنجاز تركيب يسمح بإبراز ظاهرة الحيود في حالة الموجات الضوئية.

      القيام بقياسات للتحقق من ملاءمة العلاقة  :  θ=λ/a .             إنجاز تجارب لاستغلال أشكال حيود الضوء بواسطة شق)فتحة(،أو ثقب أو حاجز.

      التحقق بواسطة قياسات من ملاءمة العلاقة θ=λ/a

      إبراز ظاهرة تبدد الضوء بواسطة موشور.

         3. انتشار موجة ضوئية :

3.1. الإبراز التجريبي لظاهرة حيود الضوء .

3.2. انتشار الضوء في الفراغ :  النموذج الموجي للضوء.

3.3. انتشار الضوء في الأوساط الشفافة :  معامل الوسط- الإبراز التجريبي لظاهرة تبدد الضوء بواسطة موشور.

التوجيهات

- يتم تقديم مفهوم الموجة باعتماد التجريب .

- تتم مقارنة حركة الموجة بحركة جسم مادي.

- يبين أن سرعة الانتشار مستقلة عن استطالة التشويه (أوساط أحادية البعد) وأنها تتعلق بالوسط وبحالته الفيزيائية (درجة الحرارة، توتر الحبل، الصلابة...).

- يرتكز تعريف الموجة على خاصية انتشار تشويه وسط دون انتقال المادة. وهذا التعريف لايفترض أي طابع دوري للتشويه.

- يقتصر بالنسبة للموجات الطولية والمستعرضة على مقارنة اتجاهي التشويه والانتشار.

- تفسر الموجات الصوتية في الموائع، بطريقة كيفية، على أنها موجات انضغاط وتمدد. ويمكن أن يتم ذلك برسوم توضيحية أو من خلال تقنية متعددة الوسائط.

- لا يتطرق إلى التمثيل الرياضي y=f(x,t) .

- يقتصر على دراسة موجة متوالية أحادية البعد تنتشر دون تغير في الشكل :  ولا يتم التطرق إلى مصطلح وسط "مبدد" أو "غير مبدد" إلا في نهاية دراسة الموجات الميكانيكية.

- طبقا لما هو معمول به، نرمز لسرعة انتشار الضوء في الفراغ بالحرف c ولغيرها بالحرف v.

- لا يتطرق للتمثيل المبياني لحركة نقطة من وسط الانتشار انطلاقا من شكل الموجة أو العكس.

- لا يدرج مصطلحا طول الموجة والتردد إلا في حالة الموجات المتوالية الجيبية.

- تبرز ظاهرة الحيود في حالات مختلفة : 

o       موجة مستوية على سطح الماء بواسطة حاجز أو شق.

o       موجة فوق صوتية تنتشر عبر شق.

- يلاحظ أن الحاجز يغيرمظهر الموجة المستوية على حوض الموجات.

- تتم معاينة القيم القصوى والدنيا لوسع الموجات فوق صوتية أو الموجات على سطح حوض الموجات (أو هما معا)، بدون تقديم أي تفسير لهذه الظاهرة.

- يقتصر في توضيح ظاهرة التبدد على قياس سرعة انتشار الموجة المتوالية الدورية المستوية على سطح الماء، حيث تتعلق هذه السرعة بالتردد، ويعرف الوسط غير المبدد كوسط لا تتعلق فيه سرعة انتشار الموجة بترددها.

- تقدم الطبيعة الموجية للضوء بالمماثلة مع الموجات الميكانيكية من خلال ظاهرة الحيود.

- تمثل θ في العلاقة θ=λ/a، الفرق الزاوي بين وسط الهذب المركزي وأول هذب مظلم، وa عرض الشق أو سمك الحاجز.

- تسمح دراسة تبدد الضوء بواسطة موشور من التطرق، مجددا، إلى مفهوم وسط مبدد.

- تستغل قوانين ديكارت للانكسار لإثبات صيغ الموشور.

- تعطى معادلة الأبعاد للمقادير الفيزيائية وتستغل في الصيغ والتعابير للتحقق من التجانس.