تطبيقات لتتبع تحول كيميائي

تطبيقات لتتبع تحول كيميائي

      تطور مجموعة خلال تحول كيميائي.

      التقدم والجدول الوصفي  وحصيلة المادة.

3. تحديد كميات المادة في محلول بواسطة قياس فيزيائي :  قياس المواصلة.

3.1 ـ مواصلة محلول مائي أيوني : G .

      طريقة قياس المواصلة..

      العوامل المؤثرة :  درجة الحرارة وحالة سطح الإلكترودين والمسافة الفاصلة بينهما وطبيعة وتركيز المحلول.

      منحنى التدريج :  

3.2 ـ موصلية محلول أيوني : 

      تعريف الموصلية انطلاقا من العلاقة 

      العلاقة بين   و 

3.3 ـ الموصلية المولية الأيونية  والعلاقة بين الموصليات المولية الأيونية وموصلية محلول.

      استعمال جدول الموصليات المولية الأيونية للأيونات المتداولة.

      مقارنة الموصلية المولية الأيونية للأيونين  و مع الموصلية المولية الأيونية للأيونات الأخرى .

      حدود طريقة التدريج.

 

      تعريف حمض وقاعدة حسب برونشتد؛

      تعرف الحمض والقاعدة لبعض المزدوجات قاعدة/حمض : 

o      

 

      معرفة كتابة معادلة تفاعل حمض ـ قاعدة .

      تعريف مؤكسد ومختزل؛

o       تعرف المؤكسد والمختزل لبعض المزدوجات :

          

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

      تطبيقات :  الأحماض والقواعد الموجودة في المنتوجات المتداولة في الحياة اليومية (خل، مقلح، مسلك القنوات، إلخ ...)

      إظهار الانتقال المتبادل من المؤكسد إلى المختزل المتكون.

      تطبيقات :  المؤكسدات والمختزلات الموجودة في المنتوجات المتداولة في الحياة اليومية (ماء جافيل، الماء الأوكسيجيني، حمض أسكوربيك، إلخ...).       4. تحديد كميات المادة في محلول بواسطة التفاعل الكيميائي.

4.1 ـ التفاعلات الحمضية ـ القاعدية.

      أمثلة لتفاعلات حمضية ـ قاعدية كتفاعلات تعتمد انتقال البروتونات.

      إبراز تعريف حمض وقاعدة حسب برونشتد انطلاقا من كتابة معادلة كل من هذه التفاعلات؛

      بعض الأحماض والقواعد الاعتيادية؛

      مزدوجة قاعدة/حمض؛

      مزدوجتا الماء  و .الماء أمفوليت.

4.2 ـ تفاعلات أكسدة ـ اختزال.

      أمثلة لتفاعلات أكسدة ـ اختزال تعتمد انتقال الإلكترونات.

      إبراز تعريف المؤكسد والمختزل، في الحالات البسيطة، انطلاقا من كتابة معادلات هذه التفاعلات؛

      مزدوجة مؤكسد ـ مختزل؛

      إبراز طريقة كتابة معادلة تفاعل الأكسدة ـ اختزال؛

Ox + ne red

      استعمال الجدول الدوري لإعطاء أمثلة لمختزلات (الفلزات) ولمؤكسدات من بين اللافلزات (ثنائي الهالوجينات وثنائي الأوكسيجين).

      معرفة كتابة معادلة تفاعل أكسدة ـ اختزال؛

      معرفة تعريف التكافؤ خلال معايرة واستنتاج كمية مادة المتفاعل؛

      تقدير دقة القياس (تعليل عدد الأرقام المعبرة المستعملة).

               استعمال قياس المواصلة لمعايرة مقلح بواسطة محلول الصودا أو لمعايرة مسلك حوض المطبخ بواسطة محلول كلورور الهيدروجين؛

      معايرة أيونات الحديد (II) بواسطة أيونات البرمنغنات في وسط محمض، أو ثنائي اليود بواسطة أيونات الثيوكبريتات؛

      مجال الثقة لقياس قصد تقدير دقة المعايرة.       4.3 ـ المعايرات المباشرة.

      التفاعل الكيميائي كأداة لتحديد كميات المادة؛

      استعمال جدول يصف تطور مجموعة خلال المعايرة؛

      التكافؤ أثناء المعايرة .

التوجيهات

1- المقادير الفيزيائية المرتبطة بكميات المادة

o       يبين، من خلال دراسة الجسم الصلب الأيوني، أنه مكون من أنيونات وكاتيونات في الفضاء وأن كل أيون محاط بأيونات مجاورة ذات إشارات مقابلة .

o       يدقق أن الجسم الصلب الأيوني محايد كهربائيا ويقتصر على صيغته الإحصائية، دون إعطاء تعريف السردة (maille) أو إنجاز الحسابات.

o       يدقق أن ميزة ثنائية القطب ناتجة عن عدم تطابق مرجح الشحن الموجبة مع مرجح الشحن السالبة للذرات المكونة للجزيئة.

o       لا يتم تقديم عزم ثنائية القطب لجزيئة أو تصييغ الكتابة أو توسيع الحسابات. يمكن استعمال الكهرسلبية دون إدراج سلمها، حيث يتم فقط الاعتماد على الجدول الدوري في تفسير ميزة ثنائية القطب لجزيئة.

o       يشار إلى ظاهرة تميه الأيونات كتأثير بيني لأيون ـ ثنائي القطب :  تحاط الأيونات في المحلول بجزيئات الماء، ويرتبط عددها بأبعاد الأيون وشحنته. في الحالة الخاصة للبروتون يكتب الأيون المحصل  للتبسيط. تسهل هذه الكتابة، الاصطلاحية البسيطة والمنسجمة مع الكتابة المستعملة للأيونات الأخرى،كتابة العديد من المعادلات الكيميائية.

o       يمكن استعمال الصيغة الاعتيادية   (  يوصي بالتسمية :  أوكسونيوم) في كتابة معادلات تفاعلات حمض ـ قاعدة في المحاليل المائية. كتابة   غير ضرورية .

o       ينبغي الحرص على كتابة و تدقيق الحالة الفيزيائية للأنواع المدروسة :  صلب  ، سائل  ، غازي  ، نوع في محلول مائي   مثلا : 

-        يرمز لمحلول مائي لكلورور الصوديوم ب  ومن أجل التبسيط يمكن قبول الكتابة  . و لا تقبل الكتابة   ولاNa+ , Cl- .

-        يكتب التفاعل المقرون بالذوبان في الماء بالنسبة للحالات التالية كما يلي :

. جسم صلب أيوني :   ؛

. سائل :   ؛

. غاز :    .

o       يميز بين التركيز المولي للمذاب المضاف إلى المحلول والتركيز المولي الفعلي للأنواع المتواجدة في المحلول  :  في محلول مائي لكبريتات الصوديوم تركبزه المولي   يكون التركيزان   و   مختلفين، حيث   .

2- تحديد كميات المادة في محلول بواسطة قياس فيزيائي

o       تحدد التراكيز المجهولة بواسطة منحنيات التدريج ،حيث يخط المنحنى   باستعمال محاليل ذات تراكيز معروفة (لا تتجاوز قيمتها في رتبة  ) ويستنتج منه تركيز مجهول بالاستكمال.

o       في هذا الجزء من المقرر يوضع المتعلمين،كلما أمكن ذلك، في وضعيات ـ مسألة لتفسير الظواهر الملاحظة وللبحث عن تركيز مجهول للمحلول.

o       ينبه إلى أن الطريقة المعتمدة على سلسلة من القياسات تفترض أن تنجز كل القياسات في نفس الظروف الفيزيائية (درجة الحرارة وحالة سطح خلية قياس المواصلة وسطح الإلكترودين والمسافة بينهما :  تسمى هذه المقادير مقادير مؤثرة) .

o       يمكن إدراج الموصلية المولية الأيونية تجريبيا، انطلاقا من مقارنة مواصلة محاليل لإلكتروليتات قوية مثل :    و  أو  و .

o       تكتب العلاقة بين الموصليات المولية الأيونية لأيونات أحادية الشحنة وموصلية المحلول على الشكل :  ، مع استعمال وحدات النظام العالمي   ب   و   ب   و  ب   (تماثل الموصليات المولية الأيونية   بالموصليات المولية الأيونية   عند التخفيف اللامتناه والمدونة في الجداول) .

o       لا يشار إلى حركية الأيونات بينما يلاحظ أن للأيونات   و  موصلية مولية أيونية أكبر من الموصلية الأيونية لجل الأيونات الأخرى.

3- تحديد كميات المادة في محلول بواسطة التفاعل الكيميائي

o       لتقديم تفاعلات حمض- قاعدة وتفاعلات أكسدة- اختزال يتم اختيار تفاعلات "كلية" يتدخل فيها تفاعل واحد حتى يمكن الرمز لها بسهم واحد.

o       يمكن اختيار مزدوجة حمض- قاعدة حيث للحمض والقاعدة المرافقة لونان مختلفان مثل الكاشف ملون حمض- قاعدة لإبراز المرور المتبادل من حمض إلى قاعدة ويمكن اعتماد نفس الطريقة بالنسبة لتفاعلات أكسدة- اختزال.

o       يركز على أن البروتونات في المحاليل المائية تكون مميهة وأن الإلكترونات ليست حرة في المحلول المائي.

o       لا يتطرق إلى مفهوم "قوة" المؤكسد أو المختزل و"قوة" الحمض أو القاعدة وكذا "مفهوم" متعدد الحمض أو متعدد القاعدة في هذا المستوى.

o       يقترح في هذا المستوى، المعايرات التي تتدخل فيها الإلكتروليتات القوية (التي تتفكك كليا) لا غير.

•        الجزء الثاني :  الكيمياء العضوية

الغلاف الزمني :  (15 س)

ع ت - ع ر     الشعب

تمارين دروس  المقرر

-        2 س   1 – توسع الكيمياء العضوية

2 س   11 س 2 – قراءة صيغة كيميائية

02 س 13 س المجمــــوع

معارف و مهارات      أنشطة مقترحة  المحتوى

      معرفة أن الجزيئات في الكيمياء العضوية مكونة أساسا من عنصر الكربون وعنصر الهيدروجين .

      وصف، بواسطة القاعدتين الثنائية والثمانية، الروابط التي يمكن أن تكونها ذرة الكربون مع الذرات المجاورة لها .

      تعرف سلسلة كربونية مشبعة خطية وغير خطية .

      إعطاء أسماء الألكانات والألكينات .

      تعرف وجود روابط ثنائية في سلسلة كربونية(الألكينات) .

      إعطاء الصيغتين :  الإجمالية ونصف المنشورة لجزيئة بسيطة .

      توقع تماكبات التكوين لجزيئة انطلاقا من صغتها الإجمالية .

      كتابة الجزء البارز لمتعدد جزيئة الأصل المحصل بالإضافة المتعددة :  ، انطلاقا من الجزيئة الأصل  

.

      تعرف، من خلال الصيغة المنشورة المستوية لجزيئة، المركبات التالية  :  أمين ومركب هالوجيني وكحول وألدهيد وسيتون وحمض كربوكسيلي وإعطاء أسمائها.

      تعرف، خلال تفاعل كحول، هل يتعلق الأمر بتفاعل الأكسدة أو إزالة الماء أو الاستبدال.

      معرفة مجموعة المركبات المحصلة عن طريق الأكسدة المعتدلة لكحول .

      كتابة معادلة تفاعل أكسدة كحول بواسطة أيونات برمنغنات في وسط حمضي .

      استخدام، في المختبر، الاستخراج بمذيب والتسخين بالارتداد والترشيح تحت الفراغ والتحليل الكروماتوغرافي على طبقة رقيقة والتقطير مع تعليل اختيار المعدات المستعملة.

      تعريف مردود تفاعل.

      تحديد قيمة مردود التصنيع.           تقديم أنشطة وثائقية عن :

o       تركيب الأنواع الكيميائية العضوية (الأهمية الكمية لعنصري الكربون والهيدروجين خصوصا) ؛

o       تاريخ الكيمياء العضوية من منظور الاكتشافات وأصحابها؛

o       إبراز تعدد وتنوع الجزيئات في الكيمياء العضوية (عدد الجزيئات، عدد الأنواع العضوية المصنعة سنويا...)؛

o       الأهمية الاقتصادية للكيمياء العضوية .

      إنجاز تجارب تهدف إلى إظهار أهمية الهيكل الكربوني للمجموعة المميزة ودور كل منها في الخاصيات الفيزيائية والكيميائية :  روائز الذوبانية وروائز التمييز.

      تقديم دراسة وثائقية للتحسيس بمختلف طرق تمثيل الجزيئات (من ضمنها بعض الجزيئات البيولوجية) الذي يظهرمختلف أنواع الهياكل ويبرز مفهوم المجموعة المميزة.

      تقديم عناصر التسمية والتماكب (الاقتصار على الألكانات التي لها سلسلة من 6 ذرات كربون على الأكثر وعلى الجزيئات من صنف  )

والنماذج الجزيئية وبرانم المحاكاة .

      تقديم أنشطة وثائقية واستعمال الأقراص المدمجة والتجارب التي تمكن من توضيح تحولات البترول (إعادة تكوين، تكسير حفزي، تكسير بوجود بخار الماء) والبلمرة مع تعيين النواتج المحصلة (محروقات ومتعدد جزيئة الأصل) وكذا استعمالاتها المتعددة .

      التوضيح التجريبي لمجال تفاعلية الكحولات

      تصنيعات تمكن من إعادة استثمار واكتساب تقنيات تجريبية في المختبر، وتوضيح تفاعلية الجزيئات من زاوية الانتقال من مجموعة إلى أخرى مع تمييز المجموعة المحصلة.

      التطبيقات الصناعية.    1 ـ توسع الكيمياء العضوية

1.1 ـ 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.

2.3 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.