م .ج .م .ت .ك ـ لجهة فاس -مكناس -المقر الرئيس :فاس المركز الجهوي لمهن التربية والتكوين – فاس السنة التكوينية 2021 / 2020 : شعبة :الفيزياء والكيمياء مجزوءة :التخطيط مسك التعليم الثانوي اإلعدادي /التأهيلي التخطيط لمقطع تعلمي التخطيط لمقطع تعلمي وفق نموذج التعلم بنهج التقصي المستوى الدراسي :ثانية باكالوريا علوم تجريبية وحدة المقرر (الجزء أو المجال المضاميني) :الكيمياء وحدة الدرس :التحوالت المقرونة بالتفاعالت حمض-قاعدة في محلول مائي الغالف الزمني :ساعتان المقطع التعلمي :معايرة حمض بقاعدة بقياس PH الهدف أو األهداف التعلمية: إنجاز بواسطة قياس PHمعايرة حمض أو قاعدة في محول مائي تحليل و إستغالل منحى معايرة حمضية – قاعدية في تحديد الحجم المضاف للحصولعلى التكافؤ المكتسبات القبلية : - ق اعدة حمض ت فاع الت م فهومPH المعايرات المباشرة (سنة أولى باكالوريا) تتبع التطور الزمني لتحول بتحديد كمية المادة بالمعايرة المفاهيم العلمية المراد بناؤها خالل المقطع التعلمي: مفهوم المعايرة نقطة التكافؤعالقة التكافؤ اإلمتدادات: 1 م .ج .م .ت .ك ـ لجهة فاس -مكناس -المقر الرئيس :فاس ال ك يم ياء م س توى ع لى ب إح ترام ال م نا س بة ال مواد و األدوا ت إخ ت يار و ت جري بي ب روت وك ول ت ن ف يذ ال ب ي ئة ع لى ب ال محاف ظة و ب ال س المة ال مرت بطة ال ت ع لمات ال م ع لوم يات م س توى ع لى ال م نح ن يات ور سم ال ح ساب ات إلن جاز م تخ ص صة ب ران م لامعتسا٠ االن ترن يت مواق ع ف ي ثحبلا٠ على مستوى الفلسفة النظرية و التجريب المعينات الديدكتيكية: مسالط عاكس ،سبورة ،سحاحة مدرجة ،كأس ،محراك مغناطيسي ،ماصة ،محلول حمض الكلوريدريك ،محلول هيدروكسيد الصوديوم -PH،متر مراحل نهج التقصي األنشطة التعليمية-التعلمية ( يجب كتابة بشكل جد مفصل جميع تدخالت التالميذ واألستاذ المتوقع انجازها داخل القسم ،وذلك بالنسبة لكل مرحلة من مراحل نهج التقصي) التقسيم الزمني بواسطة مسالط عاكس يقوم األستاذ بعرض صورة لرف في مختبر به قارورتان إحداهما تحمل لصاقة معلومات بها إسم المحلول و تركيزه ()mol/l 20 0,0 ,NaOH واألخرى تحمل إسم المحلول ( )HCLلكن الجزء الخاص بالتركيز ممزق بسبب رطوبة الجو في المختبر. المالحظة يطلب األستاذ من التالميذ مالحظة الصورة بتمعن وتزويده بمالحظاتهم.10د بالنسبة لمالحظات التالميذ المتوقعة : ٠هناك إختالف بين القارورتين ،حيث أن األولى تحمل إسم وتركيز المحلول والثانية تحمل فقط إسم المحلول و التحمل قيمة تركيزه. ٠بما أن لصاقة قارورة حمض الكلوريدريك ممزقة فإذن ال يمكن معرفة تركيزه وبالتالي ال يمكن توظيفه أثناء التجارب. على األستاذ تحسيس التالميذ بالمشكل الذي تطرحه الصورة ودفعهم إلى صياغة سؤالصياغة المشكل العلمي حول المشكلة. 2 5د م .ج .م .ت .ك ـ لجهة فاس -مكناس -المقر الرئيس :فاس يقترح التالميذ بعض األسئلة حول المشكل العلمي الذي تطرحه الصورة: ٠هل يمكن توظيف المحلول في التجارب دون معرفة تركيزه؟ ٠هل توجد طريقة يمكن إعتماد ها من أجل تحديد تركيز المحلول؟ يدون األستاذ التساؤالت ويساعد التالميذ على إختزال األسئلة في السؤال التالى:ماهي الطريقة التي يجب أن نتبعها من أجل تحديد تركيز محلول حمض الكلوريدريك ؟ يقترح المتعلمين بعض الفرضيات مثل: ٠يمكن قياس حمضية محلول حمض الكلوريدريك بواسطة () من معرفة تركيز المحلول ألن ]PH= - log [c ٠معاينة محلول حمض الكلوريدريك خالل تفاعل كيميائي وتحديد التقدم األقص يمكن من تحديد تركيز المحلول ٠بما أن المحلول المراد معرفة تركيزه عبارة عن حمض فيمكن اإلعتماد على المعايرة الحمضية القاعدية بقياس المواصلة الفرضيات المتوقعة من -يقوم األستاذ بمناقشة الفرضيات المقترحة (األولى و الثانية) و طرح أسئلة حولها ك: التالميذ هل معرفة PHمحلول تمكن من تحديد تركيزه؟ هل يمكن تحديد التقدم األقص لتفاعل دون معرفة كميات المادة المبدئية للمتفاعلين؟ يقوم األستاذ بالتفاعل مع أجوبة التالميذ حتى الوصول إلى عدم صحة الفرضيتين األولىو الثانية. بالنسبة للفرضية الثالتة؛ يطلب األستاذ من التالميذ التذكير بمفهوم المعايرة ،مبدأهاوشروطها وكذلك مفهوم المعايرة بقياس المواصلة (يساعدهم على تذكر المفاهيم المتعلقة بالمعايرة المباشرة التي سبق أن درسوها في السنة الفارطة) بعد أن تم اإلحتفاظ بالفرضية الثالثة من قبل األستاذ و التالميذ ،يطلب األستاذ من التالميذ تحديد العدة التجريبية االزمة إلنجاز المناولة قصد تمحيصها. تمحيص الفرضيات يدون األستاذ العدة التجريبية المقترحة من طرف المتعلمين على السبورة:سحاحةمدرجة ،كأس ،محراك مغناطيسي ،ماصة ،خلية قياس مواصلة ،محلول حمض الكلوريدريك ،محلول هدروكسيد الصوديوم ()NaOH, 0,020mol/l 3 15د م .ج .م .ت .ك ـ لجهة فاس -مكناس -المقر الرئيس :فاس أثناء تحضير األستاذ للعدة التجريبية االزمة يشير إلى تواجد مشكلة إلنجاز المناولة:المختبر ال يتوفر على خلية قياس المواصلة ،وبالتالي ال يمكن إنجاز المعايرة بقياس المواصلة. يسأل األستاذ التالميذ ،هل يمكن إذن إنجاز المعايرة فقط بقياس المواصلة أو هناك طريقةأخرى؟ بعض التالميذ يجيبون بنعم وآخرين باليوجه األستاذ مجددا بعض األسئلة حول التذكير ببعض المفاهيم المرتبطة بتفاعالتحمض قاعدة في محلول مائي التي رأوها في الحصص السابقة ،عند ذكر التالميذ لمفهوم PHيدفعهم و يوجههم إلى أنه من الممكن إنجاز االمعايرة الحمضية القاعدية بقياس .PH وكذلك يؤكد لهم أن المختبر يتوفر على جهاز PHمتر وبالتالي يمكن إنجاز المناولة. يمسح إذن من العدة التجريبية المدونة على السبورة خلية قياس المواصلة و يعوضها بجهاز PHمتر ويحفظ بباقي األدوات المخبرية. -يحضر األستاذ العدة التجريبية من المختبر وينجز المناولة بحيث: يعين بواسطة ماصة حجما 20ml =vمن محلول حمض الكلوريدريك ،ثم يمأل السحاحة بمحلول هدروكسيد الصوديوم ()c=0.020mol/lويضبط مستوى المحلول عند تدريجة الصفر ،ثم يضع مجس – PHمتر في الكأس. 4 45د م .ج .م .ت .ك ـ لجهة فاس -مكناس -المقر الرئيس :فاس ويبدأ بصب محلول هدروكسيد الصوديوم في الكأس تدريجيا ،ويقيس PHالمحلول عند كل إضافة بواسطة PHمتر. ويطلب األستاذ من أحد التالميذ تدوين قيم PHالموافقة للحجوم المضافة في جدول على السبورة. عند نهاية المناولة يطلب األستاذ من أحد التالميذ كتابة معادلة التفاعل بين محلول حمضالكلوريدريك و محلول هدروكسيد الصوديوم. يطلب األستاذ من كل تلميذ رسم المنحنى )Vb(PH = fبعد حصول كل تلميذ على المنحنى يقوم األستاذ بخط منحنى على السبورة مشابه للذي حصل عليه جل التالميذ. 10د يطلب األستاذ من التالميذ تسجيل مالحظاتهم حول المنحنى ،ثم يقوم لمساعدته على تحليله بحيث يتوصلوا في األخير إلى أن المنحنى ذو شكل تصاعدي و مكون من ثالثة أجزاء : ٠الجزء األول :يتميز بتزايد ضعيف لقيمة ،PHوذلك راجع ألن المتفاعل المعا ِير يختفي كليا فور صبه في المحلول الحمضي ()HCL ٠الجزء التاني :يكون هناك تغير مفاجئ ل PHيوافق تغير المتفاعل المحد النتائج ٠الجزء الثالث :يتميز بتزايد ضعيف لقيمة PHألنه في هذه المرحلة يكون قد تم صب النوع المعا ِير بوفرة ولم يعد هناك تحول كيميائي وصار النوع المحد هو حمض الكلوريدريك بعد تحليل المنحنى يشير األستاذ إلى ضرورة تحديد نقطة التكافؤ من أجل تحديد الحجمعند التكافؤ لحساب تركيز محلول حمض الكلوريدريك عند نقطة التكافؤ. يطلب األستاذ من التالميذ محاولة التفكير في طرائق تمكن من تحديد نقطة التكافؤ.بعد اإلستماع إلى إقتراحات التالميذ ( حسابها بطريقة مبيانية ،إعتمادا على المنحنى واالسقاطات) يشرح األستاذ بطريقة مفصلة الطريقتين المعتمدتين لتحديد نقطة التكافؤ : طريقة الدالة المشتقة dPH/dVBو طريقة المماسات. مجابهة الفرضيات بالنتائج بعد تمكن التالميد من تحديد نقطة التكافؤ وبالتالي تحديد قيمة ،Veيطلب االستاذ من التالميذ التذكير بعالقة التكافؤ و من يطلب من أحد التالميذ حساب تركيز محلول حمض الكلوريدريك إعتمادا عليها. 5 5د م .ج .م .ت .ك ـ لجهة فاس -مكناس -المقر الرئيس :فاس وبالتالي يمكن اإلستنتاج أن طريقة معايرة حمض-قاعدة بقياس PHقد مكنت من تحديد تركيز محلول()HCL تمكن معايرة حمض الكلوريدريك بقاعدة هدروكسيد الصوديوم من تحديد تركيزه وذلك باتباع الخطوات التالية: ٠قياس PHمحلول حمض الكلوريدريك عند إضافة كل حجم من محلول هدروكسيد الصوديوم استنتاج 10د ٠خط منحنىf(Vb)=PH ٠تحديد نقطة التكافؤ إعتمادا على طريقة الدالة المشتقة أو طريقة المماسات ٠تحديد حجم القاعدة عند التكافؤ و تطبيق عالقة التكافؤ Cb .Vbe=Va. Ca وبالتالي تحديد تركيز حمض الكلوريدريك. خالصة/تعميم يمكن أيضا معايرة قاعدة بحمض بقياس PHوذلك باتباع نفس خطوات معايرة حمض بقاعدة بقياس PH حصيلة التعلمات المتوقع تدوينها فى دفاتر المتعلمين 15:د المعايرة الحمضية القاعدية: تذكير: ٠معايرة حمض أو قاعدة هي تحديد تركيز الحمض أو القاعدة في محلول عن طريق تفاعل حمض-قاعدة يسمى تفاعل المعايرة. ٠نحصل على التكافؤ عند مزج النوعين المعا ِير و المعايَر بنسب موافقة للمعامالت التناسلية لمعادلة تفاعل المعايرة. ٠عندما تكون معامالت التناسبية مساوية لواحد ،تكتب عالقة التكافؤ CaVa=Cbvb : المعايرة الحمضية القاعدية بقياس : PH خالل المعايرة الحمضية القاعدية بقياس PHيقابل المرور بالتكافؤ الحمضي القاعديي تغير مفاجئ لقيمة PHالخليط. خالل معايرة حمض بقاعدة ،التكافؤ نقطة وحيدة Eمن المنحنى )Vb(PH=fيأخذ فيها المعامل الموجه لمماس المنحنى أقصى قيمة له. 6 5د م .ج .م .ت .ك ـ لجهة فاس -مكناس -المقر الرئيس :فاس طرائق تحديد نقطة التكافؤ : E يمكن استثمار المنحنى )Vb(PH=fبطريقتين مختلفتين لتحديد نقطة التكافؤ : ٠طريقة الدالة المشتقة dPH/dVb يمكن ،بواسطة برنام معالجة المعطيات تخطيط منحنى الدالة المشتقة )Vb(dPH/dVb=g ويمثل حجم التكافؤ Veأفصول أقصى نقطة من المنحنى الممثل للدالة dVb=g(Vb)/dPH؛ وهكذا يمكن تحديد قيمة Veمبيانيا. ٠طريقة المماسات 7 م .ج .م .ت .ك ـ لجهة فاس -مكناس -المقر الرئيس :فاس يمكن تحديد نقطة التكافؤ ، Eباالستعانة بطريقة المماسات التي تتلخص فيما يلي : نرسم مستقيمين T1و T2متوازيين و مماسين للمنحنى ) PH=f(Vbجهتي نقطة التكافؤ Eثم المستقيم T3الموازي للمستقيمين T1و T2والمار من منتصف القطعة الفاصلة بين للمستقيمين T1و .T2 نقطة التكافؤ ،Eهي نقطة تقاطع المستقيم T3مع المنحنى ) PH=f(Vbجوار التغير المفاجئ لقيمة PH الخليط. 8