فصل 13 – آدمي و ميكروب ها
دنياي ميكروب ها :

بيشتر مردم از ميكروب ها تصور ناخوشايندي دارند. واژه هاي ميكروب از دو كلمه يوناني به معني «كوچك» و «زيستن» گرفته شده و به هر جاندار ذره بين گفته مي شود. حقيقت اين است كه تعداد ميكروب هاي مفيد بيشتر از انواع زيان آور است. حقيقت آن است كه زندگي انسان ها به ميكروب ها وابسته است. اما آنها بدون هوا مي توانند زندگي كنند از هزاران سال پيش، نان ، چاي ، پنير، ماست ، كاكائو و ترشي ها و بسياري از محصولات غذايي به كمك ميكروب ها توليد مي شوند. دنياي ميكروب ها توليد مي شوند.

  بيماري زايي ميكروب ها :

‌ميكروب ها براي يافتن محيط مناسب خود ممكن است وارد بدن انسان، جانوران ، گياهان و يا ميكروب هاي ديگر شوند. در اين حال ميكروب، انگلي و جانداري كه وارد آن شده ميزبان است. حضور ميكروب در بدن ميزبان، استفاده از مواد بدن ميزبان براي رشد خود و نيز توليد موادي كه براي سلول هاي ميزبان سمي است، از راههاي آسيب رساندن ميكروب هاست.
در هر بيماري ميكروبي سخت، سه مرحله ي جداگانه تشخيص داده مي شود. اول مرحله جاي گيري است كه طي آن ميكروب وارد بدن مي شود و خود را به جاي مناسب رشد مي رساند.اين مرحله ممكن است كوتاه يا دراز باشد. دوم مرحله حاد است كه شخص بيمارمي شود و همه ي نشانه هاي بيماري ظاهر مي شوند. در اين مرحله،مبارزه بدن و ميكروب به اوج خود مي رسد. اگر بدن در اين مبارزه موفق شود، مرحله سوم پيش مي آيد كه نقاهت نام دارد. در اين مرحله بدن رفته رفته توانايي خود را باز مي يابد.
بعضي از بيماريهاي ميكروبي مرحله ي حاد ندارند. در اين گونه بيماريها، پس از آنكه علامت هاي بيماري ظاهر شد، مبارزه ميكروب و بدن به كندي صورت مي گيرد و اين مبارزه مدت ها به طول مي انجامد. در طي اين مدت نه بدن مي تواند ميكروب ها را از بين ببرد و نه ميكروب، بيماري را از پاي در مي آورد. اين گونه بيماري ها را مرض مي گويند. سل غالباً بيماري مزمن است. ماهها و حتي سالها مي گذرد تا بدن با ميكروب بتوانند در اين مبارزه پيروز شوند.  

  آغازيان :

اين جانداران موجودات ساده اي هستند كه برخي از آن تك سلولي و ميكروسكوپي اند. بعضي از اين جانداران زندگي آزاد دارند ، بعضي انگل اند، و برخي با داشتن سبزينه غذاسازي مي كنند. اين جانداران به شكل هاي مختلفي ديده مي شوند بعضي در اطراف بدن خود مژك هاي فراوان دارند. برخي فقط يك يا دو رشته دراز دارند و به كمك آن شنا مي كنند. بعضي هم كم تحرك اند.

در نگاه اول ممكن است به دليل جثه كوچك اين جانداران وجود آنها را پراهميت ندانيم، اما به دليل زير وجود آنها مهم است.
اين جانداران غذاي ماهها و بسياري از جانوران ساكن آب هستند.
بعضي از اقسام اين آغازيان ، پوسته هاي سختي در اطراف سلول خود دارند كه بعد از مرگ جاندار اين پوسته ها روي هم رسوب مي كنند و منابع معدني با ارزشي را مي سازند. بعضي از اين آغازيان در تهيه داروها و مواد غذايي نقش دارند. گروهي از آنها سبزينه داشته و از توليد كننده هاي محيط زيست به حساب مي آيند.
البته اقسام بيماريزا هم در ميان اين گروه وجود دارد. انواعي از آن ها، باعث بروز بيماريهايي چون اسهال خوني يا مالاريا مي شوند. مبارزه با اين بيماريها هزينه هاي زيادي دارد.

  قارچ ها :

قارچ ها از مواد غذايي و نيز وسايل انسان ( مثل كاغذ، لباس، چرم و ...) استفاده مي كنند. گروهي از آنها بيماريهايي ايجاد مي كنند كه به دشواري معالجه مي شوند. اما انواع مفيدي هم دارند كه در توليد مواد غذايي و شيميايي، ايجاد طعم خوراكي ها، توليد داروها و دفع آفت هاي گياهي مؤثرند.
قارچ ها جانداراني هستند كه زماني با گياهان و زماني با آغازيان هم گروه بودند. اما امروزه دسته ي جداگانه اي محسوب مي شوند. قارچ ها سبزينه ندارند. در بين قارچ ها انواع تك سلولي فراوان است. قارچ ها در محيط هاي متفاوتي رشد مي كنند. حتي جاهايي كه ساير ميكروب ها توانايي زنده ماندن ندارند. شما مرباي كپك زده ديده ايد، در حاليكه غلظت زياد قند جلوي رشد بسياري از ميكروب ها را مي گيرد.  

  بررسي باكتريها :‌

ثابت كردن اينكه يك ميكروب بيماريزا است ، آسان نيست. رابرت كج (دانشمند و پزشك آلماني كه عامل بيماري سياه زخم و سل را كشف كرد و درباره وبا و مالاريا مطالعات بسيار دقيقي انجام داد) در اين مورد تحقيق فراواني كرد. او كه روشهايي براي پرورش باكتريها يافته بود،‌مي خواست بداند كه آيا بين بيماريها و باكتريها رابطه اي وجود دارد يا نه؟ وي پس از آزمايش هاي بسيار ، اصول زير را براي اثبات بيماريزا بودن يك ميكروب (از جمله باكتريها) بيان كرد:
1 – ميكروبي كه احتمالاً عامل بيماري است بايد به تعداد زياد در بدن بيمار يافت شود.
2 – اين ميكروب را بايد بتوان بدست آورد و پرورش داد
3 – ميكروب پرورش داده شده بايد بتواند در صورت وارد شدن به بدن يك فرد سالم، شبيه همان بيماري ايجاد كند.
4 – بايد امكان پرورش درباره ميكروب هم وجود داشته باشد.  

  باكتري ها و غذاها :

آشپزخانه يكي از مهمترين قسمت هاي هر خانه است كه همه روزه ازآن استفاده مي شود. غذاي افراد خانواده در آن جا تهيه مي شود. در اين صورت پاكيزگي ظرف ها و محيط آشپزخانه بسيار مهم است. غذاهايي هم كه در يك نوبت خورده نمي شوند، بايد از آلوده شدن دور بماند، غذاهايي كه در حال فاسد شدن باشند، مقدار زيادي باكتري دارند. علت فاسد شدن هم رشد و توليد مثل باكتريها و توليد شدن مواد زايد و سمي توسط آنها ست. آب آلوده به باكتريها نيز مي تواند باعث ايجاد بيماريهايي مثل وبا شود. ويروس ها : موجودي را در نظر مي گيريد كه نه رشد مي كند، نه غذا مي خورد و نه تنفس مي كند. اما مي تواند شبيه خودش را به وجود آورد. چنين موجودي را كه نه زنده است و نه غيرزنده . ويروس مي نامند. ويروس ها فقط به علت دارا بودن توانايي توليد مثل به جانداران شبيه اند . اما بايد دانست كه هر ويروس فقط هنگامي مي تواند توليد مثل كند كه در داخل يك سلول زنده قرار گرفته باشد. در واقع ويروس ها انگل اجباري هستند. ويروس ها چنان كوچك اند كه با ميكروسكوب هاي معمولي نمي توانيم آنها را ببينيم و براي ديدن آن ها، بايد از ميكروسكوپ هاي بسيار قوي و مخصوص استفاده كنيم.
ويروس ها را در هيچكدام از گروههاي موجودات زنده جاي نمي دهند، زيرا سلول ندارند. آن ها را «مرز ميان موجودات زنده و غير زنده» به حساب مي آورند. در ساختمان هر ويروس معمولاً يك «پوسته پروتئيني» و يك مولكول بسيار درشت از «ماده وراثتي» يافت مي شود كه خصوصيات ويروس را به وجود مي آورد. گروهي از ويروس ها مثل عامل ايدز ساختمان پيچيده تري دارند.
بيشتر ويروسها مضرند. عده ي كمي بي زيانند ولي ويروس هاي مفيد انگشت شمارند. واقعيت اين است كه مبارزه كردن با ويروس ها، سخت تراز مبارزه عليه باكتريهاست.  

  فكر كنيد :
1 – گاهي در اماكن پرجمعيت به بيماري ميكروبي مبتلا مي شويم. به نظر شما علت چيست؟

مردم در اين اماكن به هم نزديك مي شوند و احتمال انتشار ميكروب هاي بيماري زا بوسيله هوا يا تماس مستقيم زياد مي شود. هر چه جمعيت بشتر باشد احتمال بودن افراد بيمار ناقل در ميان آنها بيشتر است.  

  2 – فرض كنيد در معرض ابتلا به يك بيماري ميكروبي بوده ايد ولي به آن مبتلا نشده ايد، چه دليلي براي بيمارشدن خود مي توانيد بياوريد؟

1. ممكن است عده كمي ميكروب وارد بدنمان شده باشد. 2. دفاع خارجي (مانند پوست) جلوي آنها را گرفته باشد. 3. ميكروب ها به محل مناسب خود در بدن نرسيده باشند. 4. گلبول هاي سفيد آن ها را از بين برده باشند. 5. قبلاً به اين بيماري مبتلا شده بوديم و يا واكسن آن را تزريق كرده بوديم . در نتيجه نسبت به آن مقاومت كرده ايم.  

  فكر كنيد
1 – منظور از بيماري مسري چيست؟ آيا همه ي ميكروب هاي مسري ناشي از ميكروب هاي بيماريزا هستند؟

بيماري كه از محيط زندگي يا افراد بيمار به افراد تندرست سرايت مي كند. خير، زيرا بعضي از بيماريهاي مسري ناشي از كرم هاست . مثل كرم كدو و كرم قلابدار  

  چرا مأموران بهداشت افراد خارجي را فقط به خاطر برخي از بيماري هاي ميكروبي در قرنطينه نگه مي دارند. نه به خاطر همه ي انواع بيماريهاي ميكروبي ؟

زيرا فقط برخي از بيماريهاي ميكروبي مسري هستند. بعضي از بيماريهاي ميكروبي زودتر از ديگر بيماريها سرايت مي كنند. همچنين بعضي از بيماريها خطرناك تر از ديگر بيماريها هستند.  

  منابع انتقال ميكروب هاي بيماريزا به انسان كدامند؟

1. از راه بيني (تنفس هواي آلوده) 2. از راه دهان (از طريق آب آلوده و به دهان بردن چيزهاي آلوده 3. از راه سوراخ شدن پوست از طريق گزيدن حشرات ، گاز گرفتن حيوانات، زخم ها و بريدگي ها.  

  اطلاعات جمع آوري كنيد
هنوز هم در بعضي از روستاها نان را در خانه مي پزند. آيا روش كار ، با آن چه در نانوايي ها انجام مي گيرد ، فرقي دارد؟

روشن كار تقريباً يكسان است. در نانوايي ها از دستگاه هاي مختلف براي آسانتر شدن و سريعتر شدن كارها استفاده مي شود.  

  فكر كنيد :
به نظر شما كدام گروه باكتريها مي توانند براي كارهاي كشاوري مفيد باشند؟ دليل بياوريد.

كودرست ها به منظور استفاده از ماده و انرژي موجود در مواد غذايي (زنده يا مرده) به تجزيه ي آنها مي پردازد. مواد حاصل از تجزيه ي باكتريها براي رشد گياهان مفيد است.  

  كدام گروه از آن ها بيماريزا هستند؟ كدام گروه ممكن است بيماريزا باشند؟

انگل ها معمولاً بيماريزا هستند. زيرا انگل هاي بيماريزا در بدن ديگر جانداران به سر مي برند و از آن ها غذا بدست مي آورند.  

  فكر كنيد
علت پيدا شدن پوسيدگي دندان انواعي از باكتريها هستند
چرا دندان هاي آسيا (عقبي) بيشتر از دندان هاي جلو پوسيده مي شوند؟

به علت شكل دندان هاي آسيا غذاي بيشتري در بين آنها گير مي كند و رعايت بهداشت نيز در دندان عقبي سخت تر است.

به جز مسواك زدن، چه راههايي براي جلوگيري از پوسيدگي دندان ها وجود دارد؟ استفاده از دهان شويه و نخ دندان

اطلاعات جمع آوري كنيد: به جز بسته بندي چه راههايي براي محافظت غذاها در برابر ميكروب وجود دارد؟ كنسرو كردن ، خشك كردن، منجمد كردن ، نمك سود كردن، مربا كردن ، استريل كردن، پاستوريزه و هموژنيزه كردن

كدام راهها قديمي تر و كدام راهها جديدتر است؟ خشك كردن، فلفل زدن و نمك زدن قديمي ترين راههاي محافظت غذاهاست.

در منزل از چه روش هايي براي نگه داري غذا استفاده مي شود؟ خشك كردن – نمك سود كردن – منجمد كردن – مربا كردن  

  فصل 12 – دنياي گياهان
گوناگوني گياهان

تشخيص گياهان هميشه آسان نيست. چون در بعضي از آنها ريشه ، ساقه و برگ وجود ندارد.
لينه، ‌دانشمند گياه شناس سوئدي، د رحدود 2 قرن پيش شروع به مطالعه ي علمي گياهان كرد. لينه شكل و ساختمان گل و دانه ي گياهان را وسيله ي طبقه بندي آن ها قرار داد و از اين راه ، چند هزار گياه را طبقه بندي كرد. امروزه گياهان را بر اساس داشتن و نداشتن آوند طبقه بندي مي كنند. آوندها مسير حركت مواد مختلف در گياهانند. بيشتر گياهان را ، گلدارها تشكيل مي دهند. گوناگوني سرخس ها و بازدانه ها كمتر از آنهاست. خزه ها گروه كوچكي از گياهان به شمار مي آيند.

  خزه ها :

شما قسمت هاي مختلف گياه يعني ريشه، ساقه و برگ و گل را مي شناسيد. حتماً مثلاً ياد گرفته ايد كه تعدادي از گياهان با دانه زياد مي شوند. اما شايد تاكنون نمي دانستيد كه گياهاني هم وجود دارند كه هيچ كدام از اين قسمت ها را به شكلي كه در گياهان گلدار معلولي ديده مي شوند، ندارند.
خزه ها، رشته هاي باريكي دارند كه به جاي ريشه عمل مي كنند. اجزاي كوچك سبز و برگ مانندي هم دارند كه دور بخشي به شكل ساقه قرار گرفته اند. خزه ها به جاي آن كه از رشد دانه به وجود آيند، از رويش هاك حاصل مي شوند. هاگ سلولي است كه مي تواند به تنهايي رشد كرده و جاندار كاملي را تشكيل دهد. اگر هاگ هاي خزه پس از پاره شدن هاگدان در جاي مناسبي قرارگيرند. رشد كرده و خزه ي جديدي را به وجود مي آورند.

  سرخس ها :

اين گياهان ريشه، ساقه و برگ دارند. اما گل نمي دهند و مانند خزه ها، با هاگ زياد مي شوند، سرخس ها مخصوص مناطق مرطوب اند و بطور طبيعي، در جنگل هاي شمال ايران وجود دارند. در ساير مناطق هم گاهي آن ها را در كنار استخر، جويها و اطراف چاهها مي توان يافت. در ماههاي معيني از سال، در پشت برگ سرخس ها، لكه هاي زردي ايجاد مي شود كه پس از مدتي به صورت برآمدگي قهوه اي رنگي در مي آيد. هر برآمدگي كه هاگينه نام دارد، مجموعه ي هاگدان هايي است كه داخل هر كدام تعداد بسيار زيادي هاگ وجود دارد. اين هاگ ها اگر در جاي مناسب و مرطوب بيفتد، تبديل به سرخش جديد مي شوند

  بازدانه ها :

قديمي ترين درختان امروزي روي زمين، از بازدانه ها هستند. سن بعضي از اين درختان را تا پنج هزار سال نيز تعيين كرده اند. همه ي شما درختان كاج يا سرو را ديده ايد. اين درختان، تقريباً در همه ي سال سبز هستند، كاج و سرو ها گل نمي دهند، اما به جاي آن مخروط هايي دارند كه دانه ها در درون آن ها رشد مي كنند. به همين علت آن ها گياهان مخروط دار مي گويند.

درختان كاج از جمله مهم ترين درختان هستند. تيرهاي سه پايه ي برق و تلفن،‌اگر چوبي باشند، از تنه ي درختان كاج اند. تخته ي لازم براي بسياري از كارهاي نجاري و جعبه سازي را هم از چوب كاج تهيه مي كنند. از چوب و شيره هاي كاج مواد صنعتي مختلفي مي سازند كه فيلم عكاسي، الكل، استون و مواديكه در تهيه ي صابون، رنگ و بعضي از داروها به كار مي رود، از آن جمله است.  

  نهان دانه ها:

تمام بوته ها و درختاني كه گل مي دهند، در گروه گياهان گل دار يا نهان دانه ها هستند. گياهان گل دار فراوان ترين و گوناگون ترين گياهان روي زمين مي باشند. اين گياهان از نظر شكل، اندازه و زيستگاه بسيار متفاوتند. نها ندانه ها، ريشه، ساقه،‌برگ ، گل و ميوه دارند. گياهان گل دار، به دو گروه كوچك تر تك لپه اي و دو لپه اي ها تقسيم مي شوند.  

  اندام هاي گياهان دانه دار:

در گياه اندام هاي مختلفي وجود دارد. برخي از اندام ها در رشد گياه مؤثرند و گروهي ديگر وظيفه توليد دانه را به عهده دارند. دسته ي اول كه اندام هاي رويا نام دارند. شامل ريشه ، ساقه و برگ مي شوند. اين اقدام ها با جذب آب و مواد لازم، انتقال آن ها به سلول هاي غذا ساز و سپس رساندن مواد غذايي ساخته شده به همه سلول هاي گياه باعث رشد آن مي شوند گروه دوم اندام هاي زايا مثل گل و ميوه هستند كه تشكيل دانه و پراكنده شدن آن براي رشد گياه جديد را به عهده دارند. در گياهان مختلف ساقه و ريشه هر كدام ممكن است در هوا، خاك يا آب قرار د اشته باشند.  

  ريشه :

ريشه گياه را محكم در خاك نگه مي دارد، كار اصلي ريشه ،‌جذب آب و مواد لازم براي غذاسازي گياه در برگ است. ريشه ها متناسب با نوع گياه و نوع محيط ، در سطح خاك پخش مي شوند. يا آن كه به اعماق آن فرو روند. گاهي ممكن است ريشه ها در آب يا هوا قرار داشته باشند.
ريشه ي گياه به كمك تارهاي كشنده كه مانند مو هستند. آب و مواد معدني را جذب مي كند تا آن ها را به برگ برساند.

  ساقه ها

بيشتر ساقه ها را به علت آن كه در بالاي خاك قرار مي گيرند، آسان مي توان شناخت. ساقه ها، دو كار اصلي دارند. شاخه ها و برگ ها را روي خود نگه مي دارند. آب و نمك هاي جذب شده از زمين را به برگ ها مي رسانند. اما ساقه ها، كارهاي ديگري را هم انجام مي دهند. مثلاً نيشكر نوعي ساقه است كه مقدار زيادي ماده ي قندي را در خود نگه مي دارد. ساقه محل عبور آوندهاست. آوندها، لوله هاي باريك و يك طرفه اي براي جابه جايي مواد در گياهند. آوندهاي چوبي آب و مواد معدني (شيره خام) را از ريشه به برگ مي رسانند. آوندهاي آبكش دار مواد غذايي ساخته شده در برگ ( شيره پرورده) را از آن جا به همه سلولها مي برند. تعداد و قطر آوندهاي چوبي بيشتر از آوندهاي آبكش است.

ساقه : در ساقه هاي چوبي،‌جوانه هايي در اطراف و انتهاي ساقه وجود دارد كه رشد طولي ساقه برعهده آن هاست. بعضي ازاين جوانه ها تبديل به برگ و گل و بعضي تبديل به شاخه مي شوند. گياهان چوبي، علاوه بر رشد طولي، رشد قطري هم دارند. به همين علت سال به سال قطر تنه ي درختان زيادتر مي شود. افزايش قطر درخت به دليل زياد شدن آوندهاست. آوندهاي چوبي ... بيشتر از آوندهاي آبكش افزايش مي يابند، به طوري كه بيشتر قطر تنه ي درخت را تشكيل مي دهند.

  برگ :

برگ كارخانه ي غذاسازي گياه است. بيشترين مقدار سبزينه (كلروفيل) گياه كه محل غذاسازي گياه است. در برگ ذخيره شده است. با وجود آنكه برگ در گياهان مختلف به شكل هاي بسيار گوناگوني ديده مي شود،‌كار اصلي آن در همه گياهان تقريباً يكي است. در پوسته نازكي كه پشت و روي برگ را مي پوشاند، سوراخ هاي بسيار ريزي به نام روزنه وجود دارد كه فقط با ميكروسكوپ ديده مي شوند. سلول هاي وسط برگ از اين راه كربن دي اكسيدهوا را براي عمل غذاسازي و اكسيژن را براي تنفس مي گيرند. آب و مواد معدني لازم نيز از راه رگ برگ ها از طريق ساقه به برگ مي رسد، رگ برگ ها، مجموعه آوندها بوده و به آوندهاي ساقه و ريشه متصل اند.
هر برگ غيراز رگ برگ، دم برگ و پهنك هم دارد. دم برگ قسمتي است كه برگ به وسيله آن ساقه متصل مي شود. پهنك قسمت سطح برگ را معمولاً نازك است مي گويند. شكل پهنك در برگ گياهان مختلف بسيار متفاوت است. لبه ي پهنك هم ممكن است صاف يا دندانه دار يا داراي بريدگيهاي عميق باشد، اگر برگ فقط يك دم برگ داشته باشد، آن را ساده مي گويند. اما در بعضي از گياهان، به هر دم برگ تعدادي برگچه متصل است. در اين حال برگ را مركب مي نامند.

  فتوسنتز:

در بررسي ساختمان برگ، سلول هاي سبزينه (كلروفيل) درون دانه هاي سبزرنگي به نام كلروپلاست قرار دارد. كلروپلاست مانند آشپزخانه ي سلول هاي گياهي است. هر كلروفيل، ملكول شيميايي است كه مانند سرآشپز تهيه غذا را به عهده دارد. در انجام اين كار ، ماده هاي رنگي به او كمك مي كنند. بخشي از عمل غذاسازي گياهان (فتوسنتز) نيازمند نور خورشيد است و قسمتي از آن احتياج به نور ندارد. درست مثل اينكه برخي كارهاي مربوط به تهيه غذا به انرژي حرارتي اجاق احتياج داشته ( مثل پختن) و بعضي كارها نيازي به گرما ندارند. (مثل آماده كردن گوشت، پاك كردن برنج و ...) مواد اوليه مورد نياز براي غذاسازي گياهان آب و كربن دي اكسيد بوده و محصول آن مواد قندي در اكسيژن است.
در خرما و نيشكر مواد قندي فراوان است و در زيتون و بادام مواد چربي زياد است. گياه در سلول هاي برگ ابتدا مواد قندي را مي سازد و سپس آن ها را به مواد ديگري تبديل مي كند. مواد غذايي توليد شده در برگ از طريق آوند آبكش به جوانه ها، گل و ميوه و ساير قسمت هاي گياه برده مي شود.  

  فصل 12 – فكر كنيد
آوندها آب و نمك هايي را كه ريشه از خاك جذب مي كند، به برگها مي رسانند تا كار غذاسازي انجام شود. اما خزه ها آوند ندارند. در اين صورت نياز آن ها به آب و نمك ها چگونه تأمين مي شود؟

خزه ها آب و نمك ها را بوسيله اندام هاي ريشه مانند (ريزوئيد) از خاك جذب مي كنند. انتقال آب درون ساقه به صورت سلول به سلول است و برگ ها مي توانند مستقيماً آب اتمسفر را جذب كنند.  

  نداشتن آوند، چه فرق مهمي را بين اين گياهان و گياهان آوند دار بوجود مي آورد؟

گياهان آوندي داراي ساقه مي باشند ولي خزه ها ساقه ندارند. به اين علت طول آن ها از چند ميلي متر تجاوز نمي كند.  

  مشاهده كنيد
از يك درخت كاج چند شاخه ي كوچك جدا كنيد و برگ هاي آن را با دقت ببينيد. شكل برگها چه تفاوتي با شكل برگهاي درختان معمولي دارد برگ هاي كاج سوزني شكل اند يعني دراز و باريك اند.
وضع قرار گرفتن برگ ها در روي شاخه چگونه است؟

دو به دو روي هم واقع شده اند و هر 2 تا 5 برگ درون يك غلاف به ساقه چسبيده اند.

آيا در اين برگ ها، رگ برگ وجود دارد؟ بله، در هر برگ فقط يك رگبرگ وجود دارد.
دانستيد درختان كاج «هميشه سبز» هستند، زيرا برگ هاي آن مثل درختان ديگر در پائيز زرد نمي شود و نمي ريزد. به نظر شما آيا مي توان گفت برگ هاي كاج «هميشگي اند»؟ خير، برگ هاي درختان كاج مانند درختان ديگر در پائيز زرد نمي شود و نمي ريزد بلكه ريزش برگ ها به تدريج در طول 2 تا 3 سال صورت مي گيرد. معمولاً هميشه تعدادي برگ خشكيده بر روي درخت يا زير آن وجود دارد بنابراين برگ هاي درختان كاج هميشگي نيستند.  

  فكر كنيد :
وقتي دانه اي را مي كاريم. اولين قسمتي كه از آن خارج مي شود، ريشه است . چرا؟

زيرا گياه را در خاك محكم نگه مي دارد. و آب و مواد لازم براي غذاسازي را از زمين جذب مي كند.  

  مقايسه كنيد :
با ريشه هاي راست و افشان در دبستان آشنا شده ايد.
آيا وظيفه ي همه اين ريشه ها مشابه است؟

بله، وظيفه اصلي ريشه همه گياهان جذب آب و مواد لازم از خاك و محكم نگه داشتن گياه در خاك است.

آيا به جز جذب مواد و محكم نگهداشتن گياه در خاك، كار ديگري براي بعضي از ريشه ها مي توانند پيدا كنيد؟ بله ريشه ي بعضي از گياهان مانند هويج،‌چغندر ، ترب و تربچه محل ذخيره مواد غذايي است.

فكر كنيد

يك قطعه ي ساقه ي بريده شاده درخت تهيه كنيد (كاج باشد بهتر است) در اين ساقه تعدادي حلقه وجود دارد. هر حلقه تيره و روشن،‌مربوط به يك سال رشد درخت بوده است. با ذره بين به دقت حلقه ها را مشاهده كنيد. آيا مي توانيد آن ها را شمرده و سن درخت را پيدا كنيد؟ ضخامت حلقه ها مساوي نيست. هر چه فعاليت گياه در اثر مساعد بودن شرايط آب و هوايي در طول يك سال بيشتر باشد، قطر حلقه هاي مربوط به آن سال ها هم بيشتر خواهد بود. در ضمن جهت تابش نور هم مي تواند در رشد درخت از يك طرف و زياد شدن قطر حلقه در آن سمت مؤثر باشد.

حلقه هاي تيره و روشن بيانگر تعداد تراكم آوندهاست. در كداميك تعداد آوندها بيشتر است؟ آوندهاي روشن

به نظر شما در هر سال ابتدا حلقه هاي تيره بوجود آمده اند يا روشن ؟ چرا؟ حلقه هاي روشن . زيرا حلقه هاي روشن در بهار و حلقه هاي تيره در زمستان و پائيز بوجود آمده اند.

آخرين حلقه اي كه بعد از آن، درخت قطع شده بيروني ترين لايه است يا داخلي ترين لايه؟ چرا؟ آخرين حلقه جديدترين لايه است.زيرا لايه هاي جديد در بيرون لايه هاي قديمي توليد مي شوند.

فكر كنيد :
1 – اگر بخواهيد تعيين كنيد كه كدام نوع برگ ها عمل غذاسازي را بيشتر و بهتر انجام مي دهند، به چه چيزهايي در آن برگها توجه مي كنيد؟1. سلول هاي سبزينه دار برگ داراي سبزينه ي فراوان باشند ( هرچه برگ سبزتر باشد مقدار سبزينه بيشتر است) 2. سطح برگ داراي وسعت زيادي باشد 3. ضخامت برگ كم باشد 4. تعداد گلبرگ هاي موجود در برگ زياد باشند.

2 – به نظر شما، غذايي كه در برگ ها ساخته شده است چه مي شود؟بوسيله آوندها به تمام قسمت هاي مختلف گياه بخصوص جاهاي فعال برده مي شود،‌مانند نوك ريشه و ساقه (جهت رشد طولي)، برگ ها (جهت غذاسازي) جوانه و گل (جهت توليد مثلي) و ميوه (جهت ذخيره ي مواد غذايي).  

فصل 11 – جهان جانوران
گوناگوني جانوران

در ميان موجودات زنده ، جانوران نسبت به بقيه گوناگون ترند. بعضي از جانور شناسان عقيده دارند كه هنوز شايد نيمي از جانوران را هم نمي شناسيم.

  اسفنج ها :

اسفنج ها بيشتر در دريا زندگي مي كنند. اما اقسامي هم ساكن آب هاي شيرين هستند. اسفنج ها وسيله اي حركتي ندارند هميشه به يك جا چسبيده اند و حتي شكل معيني ندارند. اسفنج ها ،‌ساده ترين جانوران اند و بدن آنها را تعداد زيادي سلول هاي تقريباً مشابه تشكيل مي دهد. سطح بدن اسفنج پر از سوراخ است. آبي كه از راه اين سوراخ ها وارد حفره ي وسط بدن مي شود. مواد غذايي را هم به سلول هاي اسفنج مي رساند.

  كيسه تنان :

اين جانوران، در مقايسه با اسفنج ها اندكي پيشرفته اند. در بدن آنها چندين نوع سلول براي كارهاي تخصصي مانند گوارش، حركت كردن ، حس كردن و غيره بوجود آمده است. اما هيچ نوع اندام و دستگاهي ندارند. علت نام گذاري اين جانوران ، بدن كيسه مانند آنهاست . درون كيسه ، دستگاه گوارش هم محسوب مي شود ، بزرگترين گروه كيسه تنان مرجان ها هستند كه اسكلت آهكي دارند.

  كرم ها:

كرم ها گروه بسيار بزرگي از جاندارانند و اقسام زيادي دارند. بعضي از آنها آزادانه زندگي مي كنند. اما اقسام انگل ها در ميان كرم ها زياد است. بعضي از كرم هاي انگل، بيماريهاي شديدي را در جانوران و انسان پديد مي آورند. كرم ها در آب هاي شور، شيرين، خاك بدن گياهان و جانوران زندگي مي كنند. طول بعضي از اقسام كرم ها مانند كرم كدو تا چندين متر هم مي رسد. اما اقسام ميكروسكوپي هم در بين آنها زياد است. همه ي كرم ها بدني نرم و بدون اسكلت دارند.
كرمها را بر اساس ساختمان بدن به سه گروه :‌
حلقوي،‌لوله اي و پهن طبقه بندي مي شوند.

  نرم تنان :

همه ي نرم تان به جز نمونه محدود در آب زندگي مي كنند . بدن بيشتر نرم تنان را از بيرون صدف آهكي مي پوشاند. صدف برخي از نرم تنان قيمتي و گرانبهاست.

  بندپايان :

بندپايان، اسلكت خارجي و سخت دارند. بدن و اندام هاي حركتي آنها بند بند است. بندپايان و به ويژه حشرات، از بقيه ي بي مهره ها فراوان ترند و انواع آن ها را در آب ، روي خشكي ، داخل خاك و همه جاي ديگر مي توان يافت.

  خارپوستان :

‌همه ي انواع در درياهاي گرم زندگي مي كنند. اين جانوران به هيچكدام از گروههاي ديگر شباهت ندارند. در بدن آن ها، آب درمسيرهاي خاصي حركت مي كند و نيازهاي سلول را تأمين مي كند.

  ماهي ها :

ماهيهاي مختلفي در درياها زندگي مي كنند كه از لحاظ شكل ، رنگ ، اندازه ، نوع غذا و نوع رفتارها بسيار با هم فرق دارند. اسلكت برخي از ماهي ها غضروفي است. (مثل كوسه، ماهي خاويار، اره ماهي، سفره ماهي و ...) داشتن آبشش و باله، ماهي را براي زيستن در آب سازگار مي كند بيشتر ماهيها داراي فلس هستند،‌پولك به نوع خاص از فلس گفته مي شود.

  دوزيستان :

دوزيستان در آب تخم ريزي مي كنند و نوزاد آن ها مراحل اول رشد را در آب طي مي كند، اما چون بعداً آبشش آنها تبديل به شش مي شود، جانورا بايد بقيه ي زندگي را در خشكي بگذراند. قورباغه از دوزيستان است. نوزادان قورباغه گياه خوارند. اما جانور بالغ، گوشت خوار است. پوست قورباغه نازك است، پولك ... ندارد. شش قورباغه ها كوچك است و نياز جانور را رفع نمي كند. به اين علت، قورباغه ها تنفس پوستي هم دارند.

  خزندگان :

بدن خزندگان با صفحات يا پولك هاي سخت پوشيده شده است. دست ها و پاهاي خزنده كوتاه اند، بنابراين جانور، در هنگام حركت شكم خود را روي زمين مي كشاند. بيشتر خزنده ها در خشكي زندگي مي كنند. خزندگان تخم هايي با پوسته ي نرم و قابل انعطاف مي گذارند. دانياسورها خزندگان قديمي خشكي زي هستند كه نسل آن ها در حدود ميليون ها سال پيش از بين رفته است.

  پرندگان :

پرنده ها براي حركت كردن انرژي زياد صرف مي كنند و براي جبران آن بايد غذاي زيادي بخورند. بدن پرنده ها از پر پوشيده شده است . پر، كه سبك و مقاوم است همه بدن را گرم نگه مي دارد، هم به سبك شدن بدن و پرواز كمك مي كند. پرنده ها، از لحاظ شكل بدن، پاها، منقار و غيره با هم فرق هاي بسياري دارند، در پرندگاني كه خوب پرواز مي كنند، استخوان ها پرحفره اند، چنين ساختماني علاوه بر استحكام زياد، بدن را نيز سبك مي كنند.

  پستانداران :

پستانداران ، در همه جاهاي زمين زندگي مي كنند و بين همه آن ها، ويژگي هاي مشتركي را مي توان يافت. مثلآً بدن اين جانوران از مو، پشم يا كرك پوشيده شده است. بيشتر آن ها بچه زا هستند و جنين غذاي خود را از خون مادر مي گيرد. همه پستانداران غده هاي شيري دارند و شير غذاي نوزدان است. قدرت يادگيري اين جانوران زياد است.  

  فصل 11
طراحي كنيد
اسفنج براي رشد و توليد مثل نياز به تغذيه و تنفس دارد، اما دستگاه خاصي براي انجام اين عمل ندارد. به نظر شما اسفنج چگونه تغذيه و تنفس مي كند؟ آيا به خون احتياج دارد؟

1 - سطح بدن اسفنج پر از سوراخ است. در درون بدن اين موجود زنده سلول هايي وجود دارد كه با ضربه زدن با هم باعث جريان يافتن آب مي شود. آب هاي اكسيژن و ذرات ريز غذا است. اين سلول ها غذا را جذب مي كنند و به حفره هاي وسط بدن انتقال مي دهند. از طريق اين سلول ها، مواد غذايي به نقاطي از بدن كه نياز به غذا دارد منتقل مي شود مواد زايد نيز از سوراخ هاي بزرگ وسط بدن به بيرون رانده مي شوند.
2 – اسفنج ها به خون احتياج ندارند. زندگي اسفنج ها به جريان آب بستگي دارد. زيرا آب باعث انتقال غذا و اكسيژن به اسفنج مي شود و مواد زايد آن ها را با خود حمل مي كند.  

  فكر كنيد
مفهوم بدن كيسه مانند چيست؟بدن اين موجودات مانند چيست؟

بدن اين موجودات مانند كيسه است و اين كيسه با مجرايي به خارج باز مي شود كه هم به منزله ي دهان و هم مخرج است.  

  بازوهاي كيسه تنان كه اطراف دهانه ي كيسه قرار گرفته اند چه نقشي دارند؟

باعث جريان يافتن آب و هدايت غذا به سوي دهان مي شود.

مشاهده كنيد:
تصاوير مشاهده كنيد
پوشش سخت بيروني بدن جانوراني از مواد معدني خاصي درست شده كه به آن استحكام مي بخشيد. يك صدف خالي حلزون را در سركه ي غليظ بيندازيد. پس از چند ساعت آن را ببيند. چه اتفاقي افتاده است؟ حباب هاي گاز نشانه ي چيست؟ يك صدف خالي حلزون در سركه ي غليظ نرم مي شود / حباب هاي گاز نشانه ي كربن دي اكسيد است.

فكر كنيد
مگس كه در اطراف ما زياد ديده مي شود يكي از عوامل مهم انتقال آلودگي است. با توجه به تصاوير علت آن را بيان كنيد.

مگس به كمك خرطوم شيرابه را مي مكد و در روي مواد مي نشيند و شيرابه را منتقل مي كند.

اطلاعات جمع آوري كنيد
ماهي هاي خاويار درياي خزر، مرغوب ترين خاوريار جهان را توليد مي كند،‌درباره خاويار طرز تهيه ي آن اطلاعاتي را تهيه كنيد. خاويار تخم هاي چند گونه از ماهي هاي ازون برون است كه از چندين نقطه در آب درياها و آب هاي شيرين جهان يافت مي شوند. اما درشت ترين و مرغوب ترين آنها در آب هاي سواحل شمالي كشور ما در درياي مازندران زندگي مي كنند.
براي بدست آوردن خاويار ابتدا ماهيهاي صيد شده را با آب تميز مي شويند و شكم آها را باز مي كنند و تخم ها (خاويار) را در تشك هايي جمع آوري مي كنند.سپس آن ها را در يك توري مي ريزند تا كاملاً از يكديگر جدا شوند. به اين تخم ها نمك مي زنند و بعد از مدتي آب نمك را از خاويار جمع مي كنند و با فشار بر روي آن ها ترك ايجاد مي كنند. خاويار بدست آمده را در قوطي كنسرو بستنه بندي مي كنند.

آزمايش كنيد
تعدادي از پرهاي پرواز و پرهاي پوشش بدن چند پرنده را جمع آوري كنيد. به ساختمان پرها دقت كنيد. اجزاي يك پر چگونه و از كدام طرف از هم باز مي شوند؟ پرها با توجه به شكل و نوع آنها با هم متفاوتند.

1 – اگر پرهاي مختلف را رها كنيد،‌كدام زودتر به زمين مي رسند، آيا در مورد پرندگان مختلف تفاوتي وجود دارد؟ پرهاي پرواز

2 – اگر پرها را در آب فرو بريد، كدام آسان تر و كدام سخت تر خيس مي شوند؟ پري را به نفت آغشته كنيد. اگر آن را در آب فرو بريد، سرعت خيس شد اين پر با پر خشك مشابه خود متفاوت است؟ پرهاي پرواز سخت تر خيس مي شوند. پري كه به نفت آغشته است دير خيس مي شود.

مقايسه كنيد

اين سه نوع پا، مربوط به سه نوع پستاندار كف رو، پنجه رو، و ناخن رو است. شباهت و تفاوت آنها در چيست؟ براي هر يك از اين نوع روش هاي حركت چه جانوراني را مي شناسيد؟ پاي پستانداران معمولاً به پنج انگشت ختم مي شود و اين كيفيت در انسان و ساير پستانداران عموميت دارد. اين سه نوع پا از لحاظ استخوان بندي به هم شبيهند اما متناسب با نوع حركت، تغييراتي در آنها پديد آمده و بعضي از استخوان ها بيشتر رشد كرده اند.
الف) كف رو (پاي انسان) :
كف پا و انگشتان روي زمين تكيه دارد.
ب) پنجه رو : (پاي گربه):
كف از زمين كمي و فاصله دارد و فقط 4 انگشت روي زمين تكيه دارند. اين حالت براي دويدن سريع مناسب است.
ج) ناخن رو: (پاي اسب):
فقط با يك انگشت كه روي زمين تكيه دارد راه مي روند يا مي دوند و كف پا كاملاً بالا است.

انتخاب كنيد .
به نظر شما كدام نتيجه گيريهاي زير درست اند : 1 – جانوران نمي توانند غذاي خود را بسازند. همه ي آنها غذا را از محيط اطراف مي گيرند.
صحيح .همه جانوران بطور مستقيم ياغيرمستقيم از گياهان تغذيه مي كنند.
2 – جانوران ، غذاي خود را گوارش مي دهند.
صحيح . زيرا پروتئين ها ، چربي ها و مواد قندي در بدن آن ها به ذرات ريزتري تبديل مي شود.
3 – بعضي از جانوران در دريا و بعضي در خشكي زندگي مي كنند.
غلط زيرا دوزيستان در هر دو محيط زندگي مي كنند.
4- بسياري از جانوران حركت مي كنند. حركت آن ها براي يافتن جاي مناسب تر زندگي،‌ يا پيدا كردن جفت است.
غلط . زيرا بعضي از جانوران مثل اسفنج ها،‌اصطلاحاً قادر به حركت نيستند. در بيشتر موارد نيز حركت براي بدست آوردن غذا و فرار از خطر است.
5 – بدن همه ي جانوران از تعدادي زيادي سلول درست شده است . هر گروه از سلول هاي كارهاي ويژه اي از قبيل گوارش غذا، حركت ، تنفس يا دفع مواد را انجام مي دهند. صحيح . زيرا در اين صورت كارها هميشگي و بهتر و سريعتر انجام مي گيرد.  

بخش چهارم : دنياي زنده
فصل 10 – گوناگوني جانداران

  اهميت طبقه بندي :

در زندگي روزانه ، طبقه بنديهاي مختلفي را مي بينيد. طبقه بندي كردن بايد كارها را ساده تر كند. بنابراين بهترين طبقه بندي آن است كه كاربرد بيشتري داشته باشد. براي طبقه بندي موجودات زنده بايد ويژگيهايي را انتخاب كنيم كه در ميان دسته اي از آنها مشترك بوده و بتواند آن گروه را از بقيه جدا كند. در هر گروه نيز به همين روش مي توان گروههاي كوچكتري ايجاد كرد.
انتخاب ويژگي مشترك بسيار مهم است. اگر اين كار درست انجام نگيرد، ممكن است جانداراني كه شباهت هاي كم و تفاوتهاي زيادي دارند، در يك گروه قرار گيرند. «پايه تحصيلي» ، ويژگي مشتركي است كه دانش آموزان يك مدرسه را بر اساس آن طبقه بندي مي كنند.

  طبقه بندي جانداران :

منظور از طبقه بندي موجودات زنده اين است كه جانداران داراي ويژگيهاي مشترك را در گروههاي مشخصي قراردهند. در اين صورت با بررسي هر گروه،‌مي توان ويژگيهاي اعضاي آن را شناخت.
اگر بخواهيد دنبال جانداراني كه ممكن است در آبگيرها يا پرچين هاي يك مزرعه زندگي مي كنند، بگرديد، بايد راهي براي شناسايي آن ها داشته باشيد.
يكي از راههايي كه زيست شناسان براي شناسايي جانداران استفاده مي كنند. استفاده از كليدهاي شناسايي است. كليدهاي شناسايي، مجموعه اي از پرسش هاست كه براساس ويژگيهاي جانداران تهيه شده و به كمك آنها مي توان نام جانداران را پيدا كرد. كليدهاي شناسايي بر اساس ويژگيهاي مشترك انتخاب مي شوند. تصوير كليدهاي شناسايي ص 104

  زندگي جانوران :

همه جانوران موجوداتي پر سلول اند. وقتي كه سلول ها در بدن يك جاندار در كنار هم باشند، نسبت به حالت انفرادي، از مزاياي زيادي بهره مند خواهند بود.در بدن جانوران، هر گروه از سلول ها ، كارهاي ويژه اي را برعهده گرفته اند. البته هر چه سلول هاي بدن يك جاندار تخصص يافته تر باشند. گفته مي شود كه آن جاندار ساختمان پيچيده اي و پيشرفته تري دارد. با آن كه گوناگوني جانوران در محل زندگي شكل بدن، نوع غذا، طرز تنفس،‌رفتارها و غيره زياد است، اما همه ي جانوران پرسلولي هستند و هيچكدام توانايي غذاسازي ندارند.  

  شكل بدن :

جانوراني كه ساختمان بدني ابتدايي دارند. در سطح يا داخل بدن، قسمت سختي ندارند . يعني اسكلت در بدن آن ها ديده نمي شود. ساير جانداران در خارج يا داخل بدن خود اسكلتي دارند كه محافظ بعضي از اندام ها و تكيه گاه بيشتر ماهيچه هاست.  

  غذا خوردن :

هر جانوري براي آنكه بتواند رشد كند و فعاليت هاي لازم را انجام بدهد، نياز به ماده و انرژي دارد. ماده و انرژي از راه غذا خوردن به بدن مي رسد. چون هيچكدام از جانوران نمي توانند مانند گياهان غذاسازي كنند، نيازهاي خود را از بدن جانداران مختلف تأمين مي كنند.

  تنفس كردن :

همه جانوران براي تجزيه كردن مواد غذايي در داخل سلول هاي خود، به اكسيژن نياز دارند، اما چون بعضي در آب و برخي در خاك زندگي مي كنند، نوع دستگاه تنفسي آنها مشابه نيست.

  فكر كنيد :
1 – محل زندگي جانوران بسيار مختلف است. بطوري كه از روي انواع زيستگاه، جانوران را به دو گروه بزرگ آب زي و خشكي زي تقسيم مي كنند.
زيستگاه چه جانوراني دقيقاً در دو گروه آب زي يا خشكي زي جا نمي گيرد؟

بعضي از جانوران بطور كامل نمي توانند تمام مراحل رشد خود را در يك زيستگاه طي كنند. بخشي از آن را در آب و بخش ديگر را در خشكي به سر مي برند. اين جانوران معمولاً در محيط هايي زندگي مي كنند كه زياد از آب دور نيست . مانند قورباغه ،‌وزغ همچنين جانوراني كه غذاي خود را از محيط آب تأمين مي كنند اما در خشكي لانه مي سازند و استراحت مي كنند نيز در اين گروه جاي مي گيرند. اين قبيل جانوران از محيطهاي كوچك آب (رودخانه، بركه ، درياچه) و سواحل دريا استفاده مي كنند، مانند مرغ ماهي خوار  

  2 – اگر با جانور جديدي روبرو شديد كه قبلاً آن را نديده ايد، با توجه به كدام خصوصيت ها نوع زيستگاه آن را تعيين مي كنيد؟

بايد به نوع سازگاري هاي بدني مانند شكل اندام هاي حركتي، نوع پوشش بدن براي زيستن در محيط هاي سرد و گرم، وضع دندان از لحاظ نوع غذايي كه مي خورد (گوشت خوار يا علف خوار) و حتي چالاكي و وضعيت است دست و پا براي شكار كردن توجه كرد.  

  فكركنيد
1 – با اينكه ملخ و كك حشره اند. خرگوش و كانگورو پستاندارند و قورباغه يك دوزيست است،‌اما روش حركت كردن آن ها به يكديگر شباهت دارد. دليل اين شباهت چيست؟

محل اتصال اندام هاي حركتي به اسكلت در آن ها تقريباً يكسان است.  

  2- به نظر شما آيا اتصال اندام هاي حركتي به اسكلت ، در سرعت حركت جانور مهره دار تأثير دارد؟ دليل بياوريد يك پستاندار و يك خزنده را مقايسه كنيد)

اندازه و محل اتصال پا به تن در سرعت حركت جانوران اثر دارد. با توجه به محل اتصال اندام ها و طول آن ها، انواع مختلف مهره داران را شاهديم. در خزندگان دست و پا اندكي به زير بدن متمايل شده و در پستانداران كاملاً در زير بدن قرار گرفته است. به همين دليل در مقايسه با پستانداران سرعت حركت بيشتري دارند زيرا پاهاي آن ها مانند ستون،‌وزن بدن را به خوبي تحمل مي كنند.  

  فكر كنيد :
به جز دندان ها، كدام اندام ها در جانوران گوشتخوار و علفخوار فرق دارد؟

طول دستگاه گوارش علف خواران زياد و معده ي آن ها بزرگ است ولي دستگاه گوارش گوشتخواران طول زيادي ندارند. زيرا گوشت در مقايسه با علف غذاي زود هضم است. اندام هاي حركتي در پستانداران گوشت خوار،‌عضلاني تر و قوي ترند و در پنجه هاي آن ها چنگال وجود دارد. جثه نيز لاغر تر و كوچكتر است، جانوران صياد اصولا بايد چالاك و سريع باشند تا بتوانند طعمه ي خود را بگيرند.  

  فكر كنيد
در بدن پرنده ها علاوه بر شش ها، تعدادي كيسه ي هوا هم وجود دارد كه به جذب اكسيژن كمك مي كنند. پرنده ها دستگاه تنفس كارآمدي دارند كه امكان تبادل گازهاي تنفسي را به بهترين حالت فراهم مي كند. چرا بايد دستگاه پرندگان كارآيي زيادي داشته باشد و خيلي خوب عمل كند ؟

پرنده ها به علت دماي زياد و فعاليت شديد بدن،‌در مقايسه با ساير مهره داران به غذا و هواي بيشتري نياز دارند. بنابراين چند كيسه ي هوايي با ديواره هاي نازك هم به شش ها كمك مي كند تا اكسيژن لازم از هوا گرفته شود.  

  فصل 9
آب در روي خشكي

  يخچال ها :

بيشترآب شيرين ذخيره شده در روي زمين، به صورت يخ است ، يخچال ها توده هاي عظيم يخ و برفي هستند كه بيشتر از هر جاي ديگر در دو قطب زمين قرار دادند. اگر روزي هواي يخ هاي روي زمين آب شوند، آب درياها ده متر بالا مي آيد.
البته بجز يخچال هاي قطبي، در دره هاي كوههاي بلند كه حتي در فصل تابستان هوا در آن جا بسيار سرد است، همه برف ها ذوب نمي شوند و در طول سالهاي متمادي يك يخچال بوجود مي آيد. اما حجم اين گونه يخچال ها در مقايسه با حجم يخچال هاي قطبي، بسيار ناچيز است.

  آبياري :

پس از هر بار بارندگي مقداري آب در روي زمين جاري مي شود. در فصل بهار كه قسمتي از يخ و برف موجود در روي كوه ها ذوب مي شود، مقدار آب هاي جاري افزايش مي يابد. البته عوامل متعددي بر ميزان آب جاري اثر دادند كه شيب زمين، جنس زمين، شدت و ميزان بارندگي و پوشش گياهي از آن جمله اند.

  پيدايش رودها:
فعاليت رود:

سرچشمه ي بيشتر رودها در نقاط كوهستاني و ارتفاعات است. زيرا در اين نقاط، بارندگي بيشتر است. آبي كه به صورت جوي هاي كوچك از نقاط كوهستاني به سمت پائين سرازير مي شود، به علت شيب زياد زمين ، انرژي زيادي دارد، پس مسير خود را تخريب مي كند و دره هاي كوچك و بزرگ پديد مي آورد. جنس سنگ هايي كه در مسير رود قراردارند، در شكل دادن به دره، بسيار مؤثر است.
به مواد درشت و ريزي كه توسط رود حمل مي شوند، آبرفت گفته مي شود. مواد همراه آب يا در كف رودها، رسوب مي كنند. يا آن كه به داخل سدها، درياچه ها و درياها مي روند.

مواد آبرفتي دو ويژگي دارند تقريباً گرد و بدون زاويه اند. از جنس هاي مخالفند. دليل اين دو ويژگي چيست؟ آبرفت ها را معمولاً در پاي كوهها مي توان يافت. و گاهي وسعت آنها زياد است.  

  سدسازي :

در بيشتر نقاط زمين آب هاي جاري قبل از اينكه مورد استفاده قرارگيرند، از دسترس خارج مي شوند و به دريا، درياچه ها و مرداب ها مي ريزند. سدسازي يكي از راههاي است كه به وسيله آن مي توان از آب هاي جاري استفاده هاي بهتر و بيشتري كرد.  

  آب هاي زيرزميني:

تعداد زيادي از آب شيرين در زيرزمين ذخيره مي شود. قسمتي از آب باران و ذوب برف ها در خاك سست يا سنگهاي داراي ترك و شكاف نفوذ مي كند.

خاك يا سنگي كه آب بتواند در آن داخل شود، نفوذ پذير است. بعضي از سنگ ها مانند ماسه سنگ ،نفوذ پذيرند. اما بعضي از سنگ ها و خاك ها مانند خاك رس تقريباً غيرقابل نفوذاند. و آب نمي تواند در آن ها داخل شود. آب تا جايي در زمين پائين مي رود، كه به سنگ هاي غيرقابل نفوذ برسد. لايه هاي آبدار هميشه در روي لايه هاي نفوذ ناپذير تشكيل مي شوند. ضخامت لايه ي آبدار به عواملي مانند مقدار بارندگي ساليانه، ميزان نفوذ پذيري خاك و سنگ ها و مقدار برداشت آب، از عوامل مهم به حساب مي آيند.  

  استفاده از آب هاي زيرزميني:

در بسياري از مناطق كشور ما، از آب چاه و چشمه براي آشاميدن و آبياري زمين هاي كشاورزي و باغ ها و مصارف ديگر استفاده مي شود. چاه را در محل هايي حفر مي كنند كه اطمينان دارند در زير آن لايه هاي آبدار وجود دارد.

  مشكلات مربوط به چاهها:

امروزه به حالت افزايش مصرف، از چاهها آب بيشتري برداشت مي شود و اين عمل در بعضي از مناطق، از مقدار ذخيره آب زيرزمين مي كاهد. جانشين شدن آب چاههايي كه استفاده زيادي از آنها مي شود به گذشت هزارها سال نياز دارد.

  درياها و درياچه ها :

تقريباً تمامي تحولات آب و هوايي تحت تأثير درياها هستند. علاوه بر آن، درياها و درياچه ها در تأمين غذاي انسان و جانداران ديگر و همچنين در تأمين برخي از منابع معدني،‌انرژي و حمل و نقل نقش مهمي دارند.

  شوري آب درياها و درياچه ها:

زماني كه آب درياها به وجود آمدند، آب آنها تقريباً خالص بود، اما امروزه اگر يك ليتر آب دريا را بجوشانيد، حدود 35 گرم نمك هاي مختلف از آن بدست مي آوريد كه حدود 27 گرم آن نمك خوراكي است.
شوري آب درياچه ها بسيار متفاوت است. ممكن است آب برخي از درياچه هاي شيرين باشد و از آن براي آشاميدن استفاده كنند. برخي از درياچه ها هم آب شور يا بسيار شور دارند. هر ليتر آب درياچه ي اروميه نزديك به 300 گرم نمك دارد.  

  امواج :

عامل اصلي بوجود آورنده ي امواج، وقتي باد بر سطح آب مي وزد، به علت وجود اصطكاك ،‌آب را در جهت خود حركت مي دهد و موج بوجود مي آورد. هر چه باد شديدتر باشد و به مدت طولاني تر بوزد. موج هاي بلندتر را ايجاد مي كند. وقتي كه موج به سوي ساحل پيش مي آيد به محلي مي رسد كه عمق آب بسيار كم است. در اين حالت ته موج،‌با كف دريا برخورد مي كند و در نتيجه انرژي زيادي بوجود مي آيد كه مي تواند سبب تخريب ساحل شود. گاهي زلزله هاي زيردريايي امواجي را در سطح آب ايجاد مي كنند،‌اين امواج با رسيدن به ساحل ،‌خرابي هاي زيادي را بوجود مي آورند. ( تصوير امواج دريا ، ص 98)

  آلودگي محيط دريا:

منظور از آلودگي ، ورود مواد زيان آور ، به يك محيط است. بيشتر آلودگيهاي دريايي در آب هاي ساحلي اتفاق مي افتد. (تصوير منابع آلوده كننده آب دريا، ص 100)

  اطلاعات جمع آوري كنيد
1 – در كدام كوههاي ايران يخچال دائمي وجود دارد؟

علم كوه – سبلان – دماوند  

  2 – بزرگترين بخچال هاي كوهستاني كره زمين در چه نقاطي قراردارند؟

بزرگترين يخچال هاي كوهستاني كره زمين در فلات پامير، تبت و ارتفاعات هيماليا ديده مي شود.  

  فكر كنيد
براي خشك شدن چاه طرف راست، حداقل دو دليل بياوريد.

1 – نزديك بودن دو چاه به يكديگر؛
2 – عميق بودن طرف چپ، اگر در يك منطقه چاههاي نزديك به يكديگر با عمق هاي متفاوت حفر مي شود چاهي كه عمق بيشتر دارد آب چاههاي كم عمق را به طرف خود مي كشد.

اطلاعات جمع آوري كنيد.
1 – آب چشمه هاي آب گرم چه تفاوتي با آب چشمه هاي معمولي دارند؟دماي آب اين چشمه ها گرمتر از دماي آب چشمه هاي معمولي است. آب اغلب اين چشمه ها داراي مواد معدني مختلف مي باشد ك اين مواد داراي خواص بهداشتي و درماني است و در معالجه ي امراض پوستي و بعضي بيماريها مؤثر است كه به اين آب ها، آب هاي درماني گفته مي شود.

فكر كنيد :
در آب درياها و درياچه ها مقداري ... گازهاي مختلف بصورت محلول وجود دارد كه اكسيژن و كربن دي اكسيد از بقيه مهم ترند. دليل چيست؟اكسيژن براي تنفس موجود است دريايي و كربن دي اكسيد براي عمل غذاسازي گياهان دريايي بسيار مهم است. اين گاز اعمال شيميايي زيادي انجام مي دهند و نقش مهمي در رسوب گذاري درياها و درياچه ها و تغيير شكل بعدي آنها به عهده دارند.

فكر كنيد :‌
1 – گروهي از دانش آموزان درباره عوامل مؤثر بر شوري آب درياچه ها اطلاعاتي جمع آوري كنند؟ – تبخير آب درياها
– رودها،‌يخچال ها و آب هاي زيرزميني كه مقدار فراواني از املاح مختلف را به صورت محلول وارد آب دريا مي كنند.
– آتش فشان هاي فعال در خشكي ها و زير درياها
– حل شدن مواد قابل حل موجود در بستر و ساحل دريا.

بحث كنيد :‌
1 – چگونه مي توان بدون تعطيل كردن فعاليتهاي صنعتي، درياها را نيز از آلودگي ها حفظ كرد؟
1. استفاده از فيلترهاي جدا كننده براي جداكردن مواد آلوده كننده در فاضلاب هاي شهري، صنعتي و كشاورزي
2. تصفيه آب هاي خروجي از مراكز صنعتي
3 – جلوگيري از ورود فاضلاب هاي شهري و صنعتي به داخل آب درياها
4 – انتقال مواد آلوده كننده ي اب دريا به نقاط دورتر
5 – پاكسازي رودهاي آلوده از مواد مضر درياها.

2 – آيا افزايش جمعيت انسان بر محيط دريا هم اثري داشته است يا نه ؟بله ، هر چه جمعيت انسان ها افزايش يابد نياز به ماده و انرژي بيشتر شده و در نتيجه كارخانجات و فاضلاب هاي شهري و صنعتي و كشاورزي و ... افزايش مي يابد.  

  بخش سوم – زمين زيستگاه ما
فصل 8 – آب در هوا

هواي اطراف زمين،‌مخلوطي از چند گاز است. با مطالعه جدول زير اجزاي هواي خشك را بشناسيد.

  چرخه ي آب :

آب از روي اقيانوس ها و خشكي ها بخار مي شود و به هوا مي رود.اگر شرايط مساعد باشد، از به هم پيوستن مولكول هاي آب، ابر تشكيل مي شود و باران يا برف بر روي زمين مي بارد و آب دوباره به اقيانوس ها باز مي گردد. به اين ترتيب ،‌آب هاي زمين، همواره بين دريا، هوا و خشكي در حال جابه جايي اند. به اين جابه جايي دائمي آب چرخه آب مي گويند.

مقدار آبي كه در هر شبانه روز از قسمت هاي مختلف روي زمين بخار مي شود و به هوا مي رود، چيزي در حدود حجم آب درياي مازندران است. تبخير اين مقدار آب انرژي بسيار زيادي لازم دارد. علاوه بر درياها و اقيانوس ها، از روي خشكي ها، در اثر تعريق گياهان و سوزاندن سوخت ها نيز مقداري بخار آب توليد مي شود و به هوا مي رود.  

  تشكيل ابر و بارش

براي آنكه بخار آب، به حالت مايع يا جامد تبديل شود، وجود سه شرط لازم است:
1 – بخار آب به مقدار كافي وجود داشته باشد
2- دماي هواي مرطوب كاهش پيدا كند
3 – سطح جامدي در اختيار باشد تا مولكول هاي آب بتوانند به آن بچسبند

اگر ....... اين شرط مهيا باشد، بخار آب ممكن است به صورت شبنم ،‌ابر و مه و يا باران درآيد.
وقتي بخار آب در نزديكي سطح زمين به صورت قطره هاي كوچك آب روي اشياي سرد مانند برگ گياهان و سنگ ها مي نشيند . شبنم بوجود مي آيد. با افزايش ارتفاع ، دماي هوا كاهش مي يابد. بيشتر ابرها هنگامي كه تشكيل مي شوند كه هواي در حال بالارفتن، سرد مي شود. اگر در اين هوا مقداري بخار آب وجود داشته باشد، به ذرات بسيار كوچك آب يا يخ تبديل مي شوند. اما لازم است سطح جامدي در اختيار باشد تا مولكول هاي آب بتوانند به آن بچسبند.
ابرهاي كومولوس در اثر بالارفتن سريع هوا تشكيل مي شوند و به صورت توده هاي سفيد و به شكل گل كلم درآيند. در صورتي كه هوا بعد از بالارفتن بطور جانبي (موازي با سطح زمين) گسترش يابد، ابرهاي استراتوس تشكيل مي شوند.ابرهاي استراتوس ممكن است آسمان را بپوشاند بيشتر اين ابرها در ارتفاع تشكيل مي شوند و گاهي چنان نزديك سطح زمين اند كه مه بوجود مي آورند.
ابرهاي سيروس، معمولاً در ارتفاع بالا تشكيل مي شوند و بارندگي ندارند.

  بارش :

نيروي گرانش زمين نمي تواند قطره هاي بسيار ريز آب و يخ تشكيل دهنده ي ابر را به سمت زمين بكشد، زيرا نيروي تكيه گاه مولكول هاي هوا آن ها را معلق نگه مي دارند. اما در صورتي كه قطره هاي ريز آب در هوا به هم متصل شوند، قطره هاي درشت تر را مي سازند كه بر اثر غلبه نيروي گرانش بر نيروي تكيه گاه به صورت باران برزمين مي افتند.  

  اطلاعات جمع آوري كنيد
1 – وقتي گفته مي شود هوا آلودگي دارد منظورچيست؟

هواي اطراف زمين مخلوطي از چند گاز است هر گونه ماده ي اضافي كه به غير از اين گازها وارد هوا مي شود و خواص فيزيكي، شيميايي، زيستي آن را تغيير دهد. آلودگي هوا ناميده مي شود. مانند آلودگي هاي ناشي از صنعت (مونوكسيد كربن – دوده – سرب) آلودگي هاي ناشي از كشاورزي سم هاي ضدآفت، گرده هاي گل)  

  آيا ممكن است در هوا مواد جامده هم وجود داشته باشد؟ در كجا مقدار آن كم و در كجا زياد است؟

بله ، در هواي بالاي جنگل ها،‌گرده گياهان و هاگ قارچ ها بيشتر است.
در مناطق آتشفشاني در خاكستر آتشفشاني، در مراكز صنعتي و شهرهاي پرجمعيت در دوره، سرب، جيوه و ... » بيشتر مشاهده مي شود.  

  تفسير كنيد.
شكل ها دو راه تشكيل ابر كومولوس را نشان ميدهند. آن ها را تفسير كنيد.

1 – هواي گرم اطراف زمين در اثر برخورد به دامنه ي كوه بالا مي رود، چون در ارتفاعات هوا سرد است بخار آب متراكم شده را بر تشكيل مي شود.
2 – دو توده هواي سرد و گرم به يكديگر برخورد مي كنند، چون هواي سرد سنگين است پايين قرارگرفته هواي گرم را به بالا مي راند در ارتفاعات دماي هوا كاهش يافته و بخار آب موجود در آن متراكم مي شود و تشكيل ابر مي دهد.  

  در چه صورتي بارش به صورت برف خواهد بود؟

وقتي دماي هوا در ارتفاعات به زير نقطه انجماد برسد،‌قطرات بسيار ريز آب تشكيل دهنده ي ابر به بلورهاي برف تبديل مي شود و بر اثر نيروي گرانش به طرف زمين مي آيد.  

  بخش دوم : انرژي ، زندگي
فصل 5 – انرژي

صورت هاي انرژي :
انرژي صورت هاي گوناگون دارد. بعضي از صورتهاي انرژي عبارتند از :‌انرژي شيميايي،‌انرژي گرمايي، انرژي مكانيكي (حركتي)، انرژي الكتريكي، انرژي نوراني و انرژي صوتي .
بعضي از صورتهاي انرژي را به آساني نمي توان تشخيص داد. مثلاً‌ درون مولكول هاي يك حبه قند، انرژي وجود دارد و بدن شما با خوردن قند، اين انرژي را به دست مي آورد. انرژي موجود در حبه قند يك انرژي شيميايي است. سوخت هايي مانند نفت و بنزين نيز انرژي شيميايي دارند براي آزاد كردن انرژي شيميايي، يك تغيير شيميايي لازم است. تشخيص دادن ديگر صورت هاي انرژي آسان تر است. خورشيد انرژي نوراني و انرژي گرمايي توليد مي كند.

سنگي كه از بالاي كوهي مي غلتد و به پائين مي آيد داراي انرژي مكانيكي است. تمامي اجسام در حال حركت انرژي الكتريكي دارند.

  انواع انرژي :

بعضي از صورت هاي انرژي را مي توان در اجسام ذخيره كرد. مثلاً وقتي شما يك فنر را مي كشيد يا آن را فشار مي دهيد، در هر دو صورت، در آن انرژي ذخيره كرده ايد. انرژي ذخيره شده با رها كردن فنر آزاد مي شود. به انرژي ذخيره شده انرژي پتانسيل نيز گفته مي شود.
اگر وزنه را از سقف رها كنيم ، انرژي ذخيره شده در آن آزاد مي شود و جسم به حركت در مي آيد در اين حالت مي گوئيم وزنه داراي انرژي جنبشي شده است. انرژي از هر نوعي كه باشد ممكن است از نوع جنبشي يا پتانسيل باشد.
انرژي گرمايي در واقع به جنبش مولكول هاي هر جسم مربوط مي شود. بنابراين انرژي گرمايي از نوع جنبشي است. انرژي نوراني و انرژي صوتي نيز از نوع جنبش و شيميايي موجود در مواد از نوع پتانسيل است.

  تبديل انرژي ها :

صورت هاي انرژي نيز مي توانند به يك ديگر تبديل شوند. اين تبديل به راههاي مختلف انجام مي شود. انرژي الكتريكي در لامپ به انرژي هاي گرمايي و نوراني تبديل مي شود. يك باتري خورشيدي، انرژي نوراني خورشيد را به انرژي الكتريكي تبديل مي كند. كرم شب تاب انرژي شيميايي را به انرژي نوراني تبديل مي كند.

  بايستگي انرژي :

قانون بايستگي انرژي بيان مي كند كه انرژي نه خود به خود به وجود مي آيد نه خود به خود نابود مي شود بلكه از صورتي به صورت ديگر يا از نوعي به نوع ديگر تبديل مي گردد. وقتي يك خودرو حركت مي كند تمام انرژي شيميايي ذخيره شده در بنزين آن به انرژي مكانيكي ( حركت) تبديل نمي شود.
بلكه مقداري نيز از انرژي به گرما تبديل مي شود،‌به همين دليل است كه وقتي خودرو را روشن مي كنيم، پس از مدتي موتور آن كاملاً داغ مي شود. معمولاً وقتي كه مي خواهيم يك صورت انرژي را به صورت ديگري تبديل كنيم، مقداري از انرژي اوليه به صورت هاي ديگر مورد نظر ما نيست تبديل مي شود.  

  فكر كنيد .
كدام صورت از انرژي در زندگي ما بيشترين استفاده را دارد؟

انرژي الكتريكي بيشترين استفاده را دارد. زيرا اين انرژي به آساني به صورت هاي ديگر تبديل مي شود و دسترسي به آن آسانتر از انرژي هاي ديگر است.  

  جدول زير را تكميل كنيد.

  فكر كنيد
لامپ و بخاري برقي از نظر تبديل انرژي با هم چه شباهتهايي دارند؟ چه تفاوتي دارند؟

شباهت :
در هر دو انرژي الكتريكي به انرژي گرمايي و نوراني تبديل مي شود.

تفاوت :
‌در بخاري برقي انرژي گرمايي مورد استفاده قرار مي گيرد و انرژي نوراني توليد شده به هدر مي رود و در لامپ انرژي نوراني توليد شده مورد استفاده قرار مي گيرد و انرژي گرمايي به هدر مي رود.  

  فكر كنيد
چرا يك آونگ در حال نوسان پس از مدتي از حركت باز مي ايستد؟

در هنگام نوسان مقداري از انرژي آونگ به مولكول هاي هوا منتقل مي شود، و آن ها را به حركت درمي آورد. بعد از چند بار نوسان تمام انرژي آونگ به مولكول هاي هوا منتقل مي شود، و آونگ از حركت مي ايستد.  

  فصل 4
دسته بندي مواد، مخلوط

اگر با ذره بين مقداري خاك باغچه يا گلدان نگاه كنيد. خواهيد ديد كه خاك از چندين جزء تشكيل شده است و هر جزء آن با جزء ديگر تفاوت دارد. به چيزهايي مانند خاك كه از چند ماده ي مختلف تشكيل شده است مخلوط مي گويند

در يك مخلوط هر جزء ويژگي هاي خود را حفظ مي كد. به عبارت ديگر مخلوط شدن يك ماده با ماده ديگر بر ويژگي هاي آن ماده تأثيري ندارد. براي نمونه نمك چه به تنهايي و چه به صورت مخلوط با ماسه مزه ي شور دارد و در آب حل مي شود.

  انواع مخلوط
مخلوط ها دو نوعند
ناهمگن و همگن

‌مخلوط ناهمگن به مخلوطي مي گويند كه اجزاي سازنده آن بطور يكنواخت در همه جا پخش نشده اند و در بيشتر موارد نيز مي توان همه يا شماري از اجزاي مخلوط را به آساني از يكديگر تشخيص داد.  

  دو ويژگي مهم مخلوط هاي ناهمگن عبارتند از :

1- قابل تشخيص بودن اجزا
2- پخش غيريكنواخت و جزء در مخلوط را به خوبي نشان مي دهد.

  مخلوط هاي همگن:

نوع ديگري از مخلوط ها هستند كه در آ ها اجزاي سازنده بطور يكنواخت د رهمه جا پخش شده اند و نمي توان هر جزء را به آساني از يكديگر تشخيص داد. به مخلوط هاي همگن محلول هم مي گويند.

  ماده ي خالص :

همه مواد شناخته شده يا موجود در طبيعت مخلوط نيستند. نوع ديگري از ماده نيز وجود دارد كه تنها از يك جزء‌ ساخته شده است.
به چنين موادي ماده خالص مي گويند. مثلاً آب مقطر يك ماده خالص است . زيرا تنها از مولكول هاي اتمي آب (H2O) تشكيل شده است . جيوه هم از انباشته شدن اتم هاي جيوه ساخته شده است. بنابراين مي توان آن را نيز يك ماده خالص در نظر گرفت.

عنصر ماده خالصي است كه ذره هاي سازنده آن اتم يا مولكول هايي هستند كه از اتم هاي يكسان ساخته شده اند. بنابراين جيوه و اكسيژن هر دو عنصر به شمار مي آيند. تركيب نيز ماده خالصي است كه ذره هاي سازنده آن از اتصال دو يا چند اتم متفاوت ساخته شده اند. بنابراين آب مقطر يك تركيب به شمار مي آيد. در ساختار مولكول هاي آب دو نوع اتم به چشم مي خورد. از آن جا كه اكسيژن و هيدروژن هر دو عنصر هستند. مي توان نتيجه گرفت كه تركيب ها از به هم پيوستن اتم عنصرها به وجود مي آيند.  

  فلزها و نافلزها :

بطور كلي عنصرها را به دو دسته فلز و نافلز تقسيم مي شوند. مس،‌آهن، آلومينيوم، اورانيوم و طلا نمونه هاي آشنايي از فلزها هستند. فلزها سطح براق و درخشاني دارند. چكش خوارند يعني به راحتي مي توان با ضربه آن ها را شكل داد و به صورت ميله (مفتول) و يا هر شكل ديگري ورقه درآورد.
همه ي فلزها جريان برق و گرما را به خوبي از خود عبور مي دهند. به همين دليل آن ها را رسانا مي نامند. در ميان 109 عنصر شناخته شده 84 فلز وجود دارد.

نافلزها بر خلاف فلزها رساناي خوبي براي جريان برق و گرما نيستند. به اين علت آنها را نارسانا يا عايق مي گويند. اغلب نافلزها در حالت جامد شكننده اند و بر اثر ضربه به آساني خرد مي شوند. هم چنين بيشتر آن ها ظاهري غيرشفاف دارند. گوگرد كربن و يد از جمله سرشناس ترين نافلزها هستند.

  ناخالصي :

بيشتر مواد موجود در طبيعت به صورت مخلوط هستند. خالص ترين ماده نيز همواره مقادير بسيار ناچيزي رااز برخي مواد ديگر به همراه دارد. به اين مواد همراه ناخالصي مي گويند. ناخالصي هاي موجود در يك ماده خالص از خلوص يا ميزان خالص بودن آن ماده مي كاهند. هر چه ناخالصي هاي يك ماده كمتر باشد آن ماده را خالص تر مي گويند.
وجود ناخالصي در برخي فلزها سبب بهبود ويژگي هاي آن ها مي شود. براي نمونه طلا به حالت عنصري فلزي نرم و بسيار مشكل پذير است. افزايش طلا و نقره و مس به طلا استحكام مي بخشد، به اينگونه مواد كه از مخلوط كردن دو يا چند فلز بدست مي آيند آلياژ يا همجوشه مي گويند. با توجه به آنچه تا به حال گفته شده است، مي توان مواد موجود در طبيعت را به صورت زير دسته بندي كرد:

  محلول ها :

محلول يك مخلوط همگن است و مانند هر مخلوط ديگري حداقل از دو جزء تشكيل مي شود، حلال و حل شونده . در محلول شكر در آب، آب حلال و شكر حل شونده است. حلال مايعي است كه حل شونده را در خود حل مي كند. آب مهم ترين حلالي است كه تا به حال شناخته شده است. زيرا به فراواني يافت مي شود و مواد بسياري را در خود حل مي كند. ماده حل شونده مي تواند جامد مايع و گاز باشد.  

  در اين جدول با برخي محلول ها آشنا مي شويد:

در محلول هاي مايع در مايع، مانند محلول آب و الكل هر دو جزء مي توانند به هر مقدار با هم مخلوط شوند.

  انحلال ناپذيري :

اگر هنگام تهيه شكر در آب، افزودن شكر را ادامه دهيد. پس از مدتي خواهيد ديد كه ديگر شكر در آب حل نمي شود و مقداري از آن در ته ليوان باقي مي ماند، به چنين مخلوطي محلول سيرشده مي گويند. در يك دماي معين، همواره فقط مقدار ثابتي از يك حل شونده مي تواند در حجم معيني آب حل شود تا محلول سير شده اي بدست آيد. به اين خاصيت حل شونده انحلال پذير، قابليت حل شدن در آب مي گويند. مواد بسياري وجود دارند كه به مقدار بسيار ناچيزي در آب حل مي شوند. درواقع اين مقدار آن چنان ناچيز است كه مي توان اين مواد را در آب نامحلول در نظر گرفت. مثلا گچ در آب نامحلول است.  

  اثر دما بر انحلال پذيري :

تجربه نشان مي دهد كه به هنگام حل كردن شكر در آب هر چه آب گرم تر باشد مقدار بيشتري شكر در آن حل مي شود. در واقع مي توان نتيجه گرفت كه انحلال پذيري شكر بر اثر افزايش دما زياد شده است.
تجربه نشان مي دهد كه با سردشدن تدريجي اين محلول، (محلول داغ شكر در آب) شكر اضافي آهسته آهسته به صورت بلور از محلول جدا مي شود. از اين خاصيت براي توليد بسياري از مواد بلوري استفاده مي شود.

  حل شدن گازها در آب:

گازها نيز مانند برخي جامدها و مايع ها در آب حل مي شوند. هوا كه مخلوطي از چند گاز است تا حدودي در آب حل مي شود. ماهي ها از هواي حل شده در آب براي تنفس استفاده مي كنند. عوامل متعددي بر حل شدن گازها در آب اثر مي گذارد.  

  جداسازي اجزاي يك مخلوط:

همان طور كه مي دانيد در اثر مخلوط شدن دو يا چند ماده تغييري در خواص آنها بوجود نمي آيد. از اين ويژگي مهم مخلوط مي توان براي جداكردن اجزاي سازنده ي آن استفاده كرد. جداسازي اجزاي يك مخلوط زماني امكان پذير است كه اجزاي سازنده مخلوط حداقل در يك ويژگي با هم تفاوت زيادي داشته باشند.  

  روش هاي جداسازي:

اجزاي يك مخلوط را به شيوه هاي گوناگوني مي توان از هم جدا كرد. صاف كردن ، سرريز كردن ،‌تبلور و تقطير از جمله مهمترين روش هاي جداسازي هستند.  

  صاف كردن :

حتماً تا به حال كارگري را در حال غربال كردن شن ديده ايد. او با كمك يك غربال دانه ي ريز شن را از دانه هاي درشت آن جدا مي كند. به اين نوع جداسازي صاف كردن مي گويند. در اين روش همواره از وسيله اي براي صاف كردن استفاده مي شود. به اين وسيله صافي مي گويند در جداسازي دانه هاي ريز و درشت شن از يكديگر غربال نقش يك صافي را دارد.

سرريز كردن :يك بار هنگام شستن برنج كنار مادر خود بايستيد و كار او را از نزديك نگاه كنيد. او پس از مخلوط كردن آب و برنج چگونه برنج را جدا مي كند؟ به اين روش جداسازي سرريزكردن مي گويند. براي مثال، اگر در يك مخلوط دوتايي يك جزء سنگين تر از جزء ديگر باشد، جزء سنگين تر در زير جزء سبك تر قرار مي گيرد.

تبلور : جدا شدن ماده ي حل شونده از محلول بر اثر سردشدن محلول داغ را تبلور مي گويند.

تقطير:اجزاي سازنده مخلوطي از دو يا چند مايع را مي توان به روش تقطير از يكديگر جدا كرد. همانطور كه مي دانيد محلول الكل در آب يك محلول مايع در مايع است براي جداكردن الكل از آب از روش تقطير استفاده مي شود.

فكر كنيد
هواي پاك و تميز ، بطور عمده مخلوطي از گازهاي اكسيژن ، نيتروژن، كربن دي اكسيد،‌آرگون و مقداري بخار آب است.
1- اين هوا چه نوع مخلوطي است، همگن يا ناهمگن ؟ چرا؟ مخلوط همگن . چون گازهاي تشكيل دهنده هوا به طور يكنواخت در همه جا پخش شده اند و نمي توان آن ها را به آساني از هم تشخيص داد.

2 – اطلاعات جمع آوري كنيد:
1 – آلياژ طلا را چگونه تهيه مي كنند؟ باتوجه به عيار طلا، طلا را با مقدار معيني نقره و مس حرارت داده و با يكديگر مخلوط مي كنند.

2 – چگونه طلاي واقعي را از بدل تشخيص مي دهند؟ باتوجه به مشخصات ظاهري و يا از سنگ محك و تيزاب استفاده مي كنند. براي تشخيص جسم مورد نظر را روي سنگ محك مي كشند تا اثري بر روي سنگ باقي گذارد. سپس از محلول تيزاب مقداري بر روي آن مي ريزند. اگر طلا، غيرواقعي باشد، اثر آن بر روي سنگ كاملاً محو مي شود ولي اگر طلا واقعي باشد اثر زرد رنگ روشني برجاي مي گذارد.

فكر كنيد
1 – با توجه به جدول ص 39 كدام حل شونده بيشتر در آب مي شود. آهك يا گچ؟ گچ ، در مقدار مساوي آب (100 ميلي ليتر) تعداد بيشتري گچ حل مي شود.

2 – يك ليتر محلول سيرشده ي كدام ماده سنگين تر است. شكر يا نمك ؟ محلول سيرشده شكر، از حل شدن 205 گرم شكر در 100 ميلي ليتر آب بدست مي آيد. در حالي كه محلول سيرشده نمك حاصل حل شدن 38 گرم نمك در 100 ميلي ليتر آب است. اگر مقدار آب در هر مورد يك ليتر باشد، محلول سيرشده شكر در آب از محلول سيرشده نمك در آب سنگين تر است.

فكر كنيد :
ماهي ها در آب هاي سرد اكسيژن بيشتري در اختيار دارند يا در آب هاي گرم ؟ چرا؟ در آب هاي سرد زيرا ميزان حل شدن گاز در آب سرد بيشتر از آب هاي گرم است.

فكر كنيد
1 – باتوجه به جدول زير آيا مي توانيد دو راه براي جدا كردن براده آهن از خاك اره از مخلوط آن ها با يكديگر پيشنهاد كنيد؟ توضيح دهيد.

- آهن ربا را به مخلوط (آهن – خاك اره) نزديك مي كنيم براده هاي آهن جذب آهن ربا شده و از ظرف خارج مي گردد و خاك اره در ته ظرف باقي مي ماند.
2- مخلوط براده آهن و خاك اره را داخل آب مي ريزيم ، براده آهن سنگين تر از آب است بنابراين در ته ظرف ته نشين مي شود، و خاك اره بر روي سطح آب شناور مي ماند. با سرريز كردن مي توان اجزاء اين دو مخلوط را از يكديگر جدا كرد.

فكر كنيد
اگر مقداري روغن مايع را درون يك ليوان آب بريزيد، پس از مدتي روغن از آب جدا مي شود و روي آب قرار مي گيرد. چرا؟
در اين حالت براي جداكردن روغن از آب چه روشي پيشنهاد مي كنيد. چون روغن درآب حل نمي شود و سبك تر از آب است بر روي سطح آب جمع مي شود.
1 – روش سرريز كردن
2 – از ظرف صابون هاي مايع استفاده مي كنيم. بعد از ريختن آب و روغن داخل ظرف آن را وارونه مي كنيم. بعد از اينكه روغن روي سطح مايع قرار گرفت درب را فشار مي دهيم چون آب سنگين تر از روغن است خارج شده روغن در ظرف باقي مي ماند.
3 – از كيسه فريزي استفاده مي كنيم. مخلوط را در داخل آن مي ريزيم، كيسه را به صورت مخروط در آورده، سوراخ بسيار ريزي در پائين مخروط ايجاد مي كنيم. مثل حالت قبل آب و روغن جدا مي شود.