صفحة ٣٦
انظر إلى دليل مراجعة الفصل الأول. يعرض لك ملخصاً لأهم الأفكار التي مرت معك. في القسم الأول قصة مادتين، تتذكر أن الكيمياء هي دراسة المادة والتغيرات التي تطرأ عليها، وتعرفت على المادة الكيميائية ذات التركيب المحدد والثابت. وتأمل كيف يمثل غاز الأوزون في طبقة الستراموشفير طبقة واقية للأرض من الأشعة فوق البنفسجية، بينما تعمل مواد الكلوروفلوروكربون المكونة من الكلور والفلور والكربون على تقليل سمك طبقة الأوزون. أما في القسم الثاني الكيمياء والمادة، فتتناول مجالات علم الكيمياء دراسة الأنواع المختلفة من المادة. وتذكر أن النماذج أدوات يستعملها العلماء لتفسير الأحداث التي لا ترى بالعين المجردة، وأن الملاحظات التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة تعكس سلوكيات الذرات. وتعرف فروع علم الكيمياء المختلفة مثل العضوية وغير العضوية والفيزيائية والتحليلية والحيوية.
صفحة ٣٧
نتابع دليل مراجعة الفصل. في القسم الثالث الطرائق العلمية، تجد أن الطرائق العلمية هي طرائق منظمة لحل المشكلات. البيانات النوعية تصف الملاحظات، والبيانات الكمية تستعمل الأرقام. المتغير المستقل يتغير في التجربة، بينما المتغير التابع يتغير تبعاً لتغير المتغير المستقل. والنظريات هي فرضيات يدعمها الكثير من التجارب. انظر إلى الرسوم التوضيحية الثلاثة التي تبضح دورة العمل العلمي من الملاحظات إلى الفرضيات والتجارب والنظريات والقوانين العلمية. وفي القسم الرابع البحث العلمي، تعلم أن الطرائق العلمية يمكن أن تستعمل في البحوث النظرية والتطبيقية. بعض الاكتشافات العلمية تتم دون قصد، وبعضها الآخر نتيجة البحث المخطط له لتلبية حاجة ما. تذكر أن السلامة في المختبر مسؤولية كل فرد يعمل فيه، وأن الكثير من وسائل الراحة التي نتمتع بها اليوم هي نتاج تطبيقات الكيمياء.
صفحة ٣٨
وصلنا إلى تقويم الفصل الأول. في أسئلة إتقان المفاهيم للقسم الأول، يطلب منك تعريف كل من المادة الكيميائية والكيمياء، وتحديد طبقات الغلاف الجوي التي يوجد فيها غاز الأوزون، وتسمية العناصر الثلاثة الموجودة في مركبات الكلوروفلوروكربون، وتفسير سبب تناقص سمك طبقة الأوزون. وفي إتقان حل المسائل، لديك مسألة عن حساب عدد جزيئات الأوزون الناتجة من تفاعل ذرات الأكسجين. وفي القسم الثالث، يطلب كتابة العدد تريليون بالأرقام بناء على جملة تقرؤها، وحساب كتلة المكعب أدناه إذا علمت أن كتلة المادة نفسها تساوي وضلعه ، حيث تحسب حجم المكعب ثم تضرب أو تقسم للوصول إلى النتيجة. وهناك أسئلة حول الفرق بين الفرضية والنظريات والقوانين، وتحديد المتغير المستقل والتابع والثابت في تجربة دراسة مقدار السكر الذي يمكن إذابته في الماء عند درجات حرارة مختلفة.
صفحة ٣٩
نواصل حل أسئلة تقويم الفصل الأول. في إتقان حل المسائل للقسم الأول، اكتب معادلة تفاعل ذرة كربون مع جزيء واحد من الأوزون لإنتاج غاز الأكسجين، واكتب وصفاً لاستنزاف غاز الأوزون خلال الزمن. وفي القسم الرابع، يتطلب الأمر تذكر تطبيقات تقنية للكيمياء من واقع حياتك. في أسئلة المستندات، انظر إلى الشكل الذي يبين متوسط المساحات التي يقل فيها تركيز الأوزون في منطقة القطب الشمالي من فبراير إلى أبريل في السنوات من إلى . أجب عن الأسئلة المرتبطة به، مثل تحديد في أي السنوات كانت منطقة نقص الأوزون أكبر، وما متوسط مساحة هذه المنطقة بين عامي و ومقارنتها بين متوسط مساحتها بين عامي و. ولا تنس أسئلة التفكير الناقد في ربط مجالات الكيمياء بموضوعات مثل تلوث الماء وهضيم الطعام وإنتاج ألياف النسيج.
صفحة ٤٠
هنا اختبار مقنن على الفصل الأول. في أسئلة الاختيار من متعدد، السؤال الأول يسأل عن الشيء الذي يجب ألا تفعله في أثناء العمل في المختبر من بين الخيارات المذكورة مثل قراءة المكتوب على العبوات أو إعادة المتبقي من المواد الكيميائية أو استعمال كميات كبيرة من الماء لغسل الجلد. والسؤال الثاني يعتمد على الجدول والشكل البياني المرفق في الصفحة الذي يوضح كتلة المذابة في مشروب غازي بدلالة درجات الحرارة بالأجرام والدرجات المئوية. يطلب تحديد العامل الذي يبقى ثابتاً أثناء التجربة من بين الخيارات. انظر إلى جدول صفحة من دفتر أحد الطلاب الذي يسجل الملاحظات والفرضية والتجربة وتحليل البيانات والنتيجة، واجب عن السؤالين الثالث والرابع بناء على هذه المعطيات وافترض صحة البيانات التجريبية لمعرفة الاستنتاج المعقول من التجربة والأسلوب العلمي المتبع.
صفحة ٤١
نتابع الأسئلة في الاختبار المقنن. السؤال الخامس يسأل عن المتغير المستقل في التجربة بناء على الخيارات المتاحة. والسؤال السادس يطلب تحديد أي البحوث الآتية مثال على بحث نظري من خلال جدول الخواص الفيزيائية لثلاثة عناصر الصوديوم والفوسفور والنحاس مع الرمز ودرجة الانصهار واللون والكثافة . والسؤال السابع يسأل عن فرع علم الكيمياء الذي يستقصي تحل مواد التغليف في البيئة. في أسئلة الإجابات القصيرة، استعن بالجدول أدناه للإجابة عن السؤالين التاسع والعاشر حول إعطاء أمثلة على بيانات نوعية وكمية لبعض العناصر. وفي أسئلة الإجابات المفتوحة، لديك تجربة لطالبة تبحث في كيفية تأثير حجم الجسيمات في سرعة الذوبان بإضافة مكعبات سكر وسكر مطحون إلى أكواب ماء، وعليك تحديد المتغير المستقل والمتغير التابع في هذه التجربة وكيف يمكن التمييز بينهما.
صفحة ٤٢
نبدأ الفصل الثاني بعنوان المادة - الخواص والتغيرات. تأمل الصورة الرئيسية التي تظهر شلال مياه رائعاً، وتحتوي على ثلاث دوائر تكبير توضح حالة المادة عند المستوى الدقائقي. في الدائرة العليا، تظهر الجسيمات متباعدة ولها حركة عشوائية لتمثل الحالة الغازية. في الدائرة الوسطى، تترتب الجسيمات بنظام هندسي متكاص ليُمثّل الحالة الصلبة. وفي الدائرة السفلى، تتقارب الجسيمات لكنها تتحرك بحرية نسبية لتمثل الحالة السائلة. تذكر حقائق الكيمياء أن الماء هو المادة الوحيدة على الأرض التي توجد طبيعياً في الحالات الثلاث الصلبة والسائلة والغازية، ويبقى للماء التركيب نفسه سواء كان متجمداً في مكعب ثلج أو متدفقاً في نهر أو في الهواء على صورة بخار ماء، ويغطي الماء حوالي من سطح الأرض.
صفحة ٤٣
هذه تجربة استهلالية لترى كيف يمكنك ملاحظة التغير الكيميائي. معظم المواد المألوفة لا تتغير كثيراً مع الوقت، لكن خلط المواد معاً يجعل التغير ممكناً. اتبع خطوات العمل بعناية: املأ بطاقة السلامة في دليل التجارب العملية، ثم ضع قطعة من فلز الخارصين في أنبوب اختبار، وثبت الأنبوب بحماس في حامل بحيث تكون فوهة الأنبوب بعيدة عنك. انتبه للتحذير: حمض الهيدروكلوريك قد ينتج أبخرة ضارة. خذ من محلول حمض الهيدروكلوريك تركيزه وضعه على طاولة المختبر. أشعل شظية خشب بعود ثقاب مدة خمس ثوان، ثم انفخ عليها لتطفئ اللهب تاركاً إياها على شكل جمرة. قرب الجمرة المتوهجة من فوهة الأنبوب ثم سجل ملاحظاتك. صب حمض الهيدروكلوريك بحذر في أنبوب الاختبار الذي يحوي الخارصين. في التحليل، أجب عن الأسئلة المتعلقة بصف ما شاهدته أثناء التجربة، واستنتج سبب تكون فقاعات عند إضافة الحمض للخارصين.
